Feb21

Nur wenige Tage in der zweiten Februarhälfte zeigt sich der “Horsetail Fall” im kalifornischen Yosemite-Nationalpark. Was hier glüht ist nicht etwa heissflüssige Lava sondern “nur” Wasser – ein Spektakel, das seinesgleichen sucht.

Horesetail Fall Yosemite National Park

Riesige Granitkuppen, die sich über tiefen Tälern erheben, Jahrhunderte alte Mammutbäume und ein 480 Meter hoher Wasserfall am östlichen Felsrand des Monolithen “El Capitan”  ziehen immer mehr Naturschaulustige und Fotografen an.

Im Yosemite Park gibt es viele Wasserfälle; die besondere Lage des “Horsetail Fall” jedoch ist es, welche das Naturwunder hervorbringt. Die meisten anderen Wasserfälle fliessen nicht von einer hohen, offenen Klippe, sondern in einer Nische oder einer Schlucht. Während des Sonnenuntergangs leuchtet das klare Wasser für wenige Minuten feuerrot und wirkt dann wie Lava.

Erstmals wurde das Phänomen 1973 vom Naturfotografen Galen Rowell festgehalten.

>> “Horsetail Fall” – Das Naturspektakel

Kommentar schreiben/lesen

Feb14

Auf Spitzbergen zwischen dem 76. und 81. Breitengrad liegt ein berühmtes Geotop. Es liegt nördlicher als Alaska und als die meisten kanadischen Nordpolarinseln und wäre nicht der milde Golfstrom, wäre das Gebiet permanent unter Eis.

Die Südküste des Isfjords zwischen Kapp Linné und dem Grønfjord ist geologisch sehr interessant und unter der Bezeichnung “Festningen-Profil” bekannt. Auf einer Strecke von weniger als 10 km steht eine vom Grundgebirge bis ins Alttertiär reichende Schichtfolge an. Die Sedimentschichten wurden während der alpidischen Phase im Alttertiär hochgestellt, so dass sie hier mehr oder weniger senkrecht stehen, was einen Spaziergang durch 300 Millionen Jahre Erdgeschichte in wenigen Stunden möglich macht.

Kapp Linné selbst befindet sich im Bereich des metamorphen Grundgebirges, mit Phylliten und Quarziten. Weiter östlich überschreitet man dann die Grenze Grund- Deckengebirge und kommt in die karbonischen Konglomerate. Auffällig ist ein N-S verlaufender Gebirgszug weiter östlich, der aus steilstehenden, sehr harten permischen Karbonaten besteht. Diese bilden das Kapp Starostin, eine in den Isfjord hineinlaufende Landspitze. Die Karbonate sind sehr fossilreich. Östlich des Kapps Starostin beginnt das Mesozoikum. Die Gesteinsformationen decken fast lückenlos einen Sedimentationszeitraum von der Kreide bis in die Neuzeit ab, die Ablagerungen stammen aus ehemaligen Fluss- und Delta Landschaften, ähnlich dem Mississippi-Delta. So sind sie denn fossilienreich und konservierten auch Dinosaurier Abdrücke, die unterdessen wieder durch Erosion im Meer verschwunden sind. Den Geologen dient diese fast lückenlose Gesteinsabfolge als Referenzprofil. Bemerkenswert ist der Festningen-Sandstein, eine senkrecht stehende Schicht, die der Küste als kleine, langezogene Insel vorgelagert ist. Nicht umsonst wird diese Insel Festningen oder die Festung genannt (siehe Foto).

Festningen: steilgestellte Schichten aus quarzitischen Sandsteinen Die steilgestellten Mesozoischen Schichten ziehen vom Festland auf die Insel

Die Festningen Klippe: sie besteht aus einer Sequenz harten Quarzsandsteins

Karte des Spitzbergen Archipels
Der Spitzbergen Archipel, ein Mekka für Geologen.

Kommentar schreiben/lesen

Jan31

Der Antarktische Eisschild ist eine der beiden polaren Eiskappen. Er ist die grösste Eismasse der Erde und bedeckt den antarktischen Kontinent fast vollständig. Die Fläche des Eisschildes wird auf 14 Millionen Quadratkilometer und das Eisvolumen auf 26 Millionen Kubikkilometer geschätzt. Für die durchschnittliche Eisdicke wird ein Wert von 2 km angenommen, die maximale Eisdicke wurde mit 4776 Metern in Adélieland gemessen.

Die Antarktis  Grössenvergleich: Europe überlagert Antarktis

v.l.n.r.: Die Antarktis; Grössenvergleich Europa -Antarktis

Schlittenhunde gegen Motorschlitten

Die Forscher Roald Amundsen und Robert Falcon Scott brachen fast gleichzeitig auf, um sich auf den Weg in Richtung Südpol zu machen. Warum war Amundsen schneller am Ziel? Amundsen lebte lange Zeit bei den Inuit, den Ureinwohnern der Arktis, und lernte die wichtigsten Dinge, die man in dieser Landschaft zum Überleben benötigt. Auf Grund dieser Erfahrung nahm er Schlittenhunde, die seine Schlitten, die Ausrüstung und den Proviant zogen; eine gute Idee, wie sich herausstellen sollte.
Robert Scott dachte, dass der norwegische Forscher sich auf dem Weg zum Nordpol befand. Der hatte aber mittlerweile seine Pläne geändert. Obwohl Scott schon Erfahrungen in der Antarktis gesammelt hatte, setzte er auf eine Art Motorschlitten. Sie hielten der Kälte der Antarktis jedoch nicht stand. Auch die mitgeführten Ponys waren dem Eis und Schnee nicht gewachsen.

Amudens Antarktik Expedition 1911 Kapitän Scott

v.l.n.r.: 1911 – Amundsens Antarktik Expedition mit Schlittenhunden; Kapitän Scott der einen Monat später das Ziel erreicht hatte.

Die Befürchtungen Scotts bewahrheiteten sich. Als er am 18. Januar 1912 die norwegische Flagge am Südpol wehen sah, konnte er sich nicht freuen es ebenfalls geschafft zu haben; er war “nur” zweiter. Am 14. Dezember 1911 nämlich hatte der Norweger Roald Amundsen als erster Mensch den Südpol erreicht.

Die Expeditionsrouten von Amundsen und Scott

Auf dem entbehrungsreichen Gewaltmarsch durch die Eiswüste der Antarktis hatten Amundsen und seine Mannschaft schier Übermenschliches geleistet: 1500 Kilometer in 56 Tagen bei orkanartigen Schneestürmen und eisigen Temperaturen.

Scott und dem kleinen Rest seiner Mannschaft machte der Rückweg schwer zu schaffen. 1300 Kilometer Weg lagen vor ihnen; keiner sollte diesen Marsch überleben.

>> Der Wettlauf zum Südpol

Kommentar schreiben/lesen

Jan24

Griechische Astronomen stellten fest, dass hoch über dem letzten Norden ein Sternbild schimmerte: Das Sternbild des Bären, griechisch arktos. Das Land im hohen Norden unter dem Sternbild des Bären wurde deshalb Arktis genannt. Nach griechischer Auffassung musste auf der südlichen Halbkugel aus Gründen der Symmetrie ein Gegensternbild flimmern, ein Ant-arktosebenfalls über Eis und Schnee.

Antarktis_lizenzfrei

Antarktis

Seit der Zeit des Aristoteles haben die Menschen eine vage Vorstellung von der Antarktis. Sie ist eine mächtige, sagenhafte Phantasiewelt, unnahbar und geheimnisvoll und regte die Einbildungskraft der Menschen übermässig an.

Auf den ältesten Landkarten der südlichen Hemisphäre, die von Orontius und Mercator im 16. Jahrhundert angefertigt wurden, wird das Vorhandensein eines grossen Südkontinents – Terra Australis Incognita – postuliert, wenn auch eine solche Landmasse nie gesichtet worden war. Tatsächlich war der südliche Ozean bis zum Jahr 1700 von keinem Schiff befahren worden. James Cook’s Entdeckungsfahrten im achtzehnten Jahrhundert, die ersten, bei welchen der südliche Polarkreis überquert wurde, beendeten für immer den Traum von einem reichen südlichen Gebiet mit gemässigtem Klima, das von mythologischen Geschöpfen und Völkern bewohnt wird. Seine Berichte über die reiche Fauna im südlichen Eismeer führte zur Entwicklung der Robben- und Walfangindustrie und dadurch zu den darauffolgenden Erkenntnissen über die Verletzlichkeit der Umwelt unseres Planeten, durch die die Wissenschaft im zwanzigsten Jahrhundert so viel lernte.

Wie enstand die Antarktis?

Die Antarktis war nicht immer ein vereister Kontinent – vor 70 Millionen Jahren war das Klima wahrscheinlich subtropisch, das Land von Wäldern bedeckt und von Tieren bevölkert. Heute wird angenommen, dass Antarktika den Kern des Superkontinenten Gondwana bildete, der Südamerika, Australasia, Ozeanien und Indien einschloss.

Das Auseinanderbrechen von Gondwana:

Vor 280 Millionen Jahren: Die Antarktis war Teil von Gondwanaland. Der Superkontinent begann nach Norden zu wandern.
Vor 140 Millionen Jahren:  Von Gondwanaland trennten sich Südamerika und Afrika und der Südatlantik begann sich zu öffnen.
Vor 60 Millionen Jahre: Nun beginnen sich Australien und Antarktika langsam zu trennen.

Ein unerwartetes Resultat lieferte die jüngste Reise des Forschungsschiffes Glomar Challenger, mit der die Verbindung der Antarktis zu Südamerika, die Wanderung des Kontinents und die Frühentwicklung des Südatlantiks erforscht werden sollte. Am Rande der Antarktis fand man ein Bruchstück eines versunkenen Kontinents, das vor 150 Millionen Jahren zur heutigen Südostküste Südafrikas hinpasste. Damit fand man das “Stück” der noch bestehenden Lücke in der Rekonstruktion des Superkontinents.

 

Kommentar schreiben/lesen

Dez31

Zischende Geysire, dampfende Vulkane, blubbernde Solfataren, bizarre Lavalandschaften, heisse Quellen und mystisch, einsame Westfjorde, eine zerklüftete Ostküste, der grüne Süden, das reiche Walbeobachtungsgebiet im Norden und das Hochland im Zentrum der Insel: Das alles ist Island! Man findet verschiedene Vulkanarten, denn Island liegt geologisch auf zwei sich bewegenden Platten. Aufgrund dieser Bewegung sind Spaltenvulkane der häufigste Vulkantyp der Insel. Islands Lage auf dem mittelatlantischen Rücken sorgt für die vulkanischen und geothermischen Aktivitäten. Daher gibt es viele aktive Zonen, die bis zu 100 km lang und 10 km breit sind. Entlang dieser Zonen dringt Magma hervor und erstarrt zu Kruste. Wie der “Grimsvötn”, kann ein Vulkan aber auch unter einem Gletscher liegen, hier dem Vatnajökull. In einem solchen Fall sind die Risiken besonders gross, denn plötzliche Schneeschmelzen können Schlammströme auslösen.

Islandkarte Island Karte: Vulkanausbrüche
v.l.n.r.: die Nordatlantikinsel Island: Topografie und Verteilungskarte der Vulkanausbrüche der letzten 100 Jahre

Die Nordatlantik-Insel breitet sich 100’000 km2 aus mit Hvannadalshnúkur, der 2119 m emporragt und unter Europas grösstem Gletscher, dem Vatnajökull (8000 km2) liegt. Insgesamt 11% der Insel ist vergletschert. Die Landschaft ist einerseits durch Vulkanismus geprägt, andererseits auch durch Wasserreichtum. So gibt es viele Flüsse, Seen und Wasserfälle. Das Isländische Hochland im Zentrum der Insel bildet andererseits eine Periglazial-Wüste und ist nahezu unbewohnt. Die Gewässer um Island sind besonders fischreich, da der warme Irmingerstrom (Golfstrom) und der kalte Ostgrönlandstrom vor der Küste aufeinandertreffen. Zudem ist das Wasser kaum mit Giftstoffen belastet. Pflanzen wachsen bis zu einer Tiefe von 40 m und in den Gewässern um Island leben rund 270 Fischarten. Aktuellen Bestandszählungen zufolge gibt es in den Gewässern um Island etwa 50’000 Zwergwale und 17’000 Finnwale. Die Gesamtzahl der Wale wird auf rund 230’000 geschätzt.

Island: Sylvester in Reykjavik  Isalnd: Geysir
v.l.n.r.: Sylvester in Reykjavik, Geysir; © Wikimedia 

Isoliert im Nordatlantik gelegen, ist Island raschen Wetterumschwüngen unterlegen und vier Jahreszeiten an einem Tag sind keine Seltenheit. Doch egal welches Wetter herrscht, Island ist immer in Badestimmung. So locken über 600 natürliche Quellen und viele Schwimmbäder mit 35°C warmem Thermalwasser. Wer zu der Weite und Ruhe noch Abwechslung sucht, ist in der Hauptstadt Reykjavik gut aufgehoben.

Für den Jahreswechsel ist Island eine gute Wahl – erdwissen wünscht Euch, liebe Leserinnen und Leser einen guten Rutsch ins neue Jahr!

 

Kommentar schreiben/lesen

Dez27

Tabgha ist eine Ortschaft am Nordufer des Sees Genezareth im biblischen Galiläa, im nördlichen Teil Israels. Es ist der Austrittspunkt mehrerer Quellen, die in den See münden und eine christliche Pilgerstätte, die mit der überlieferten Brotvermehrung Jesus in Verbindung gebracht wird.

Blick vom Arbel Kliff auf den See Genezareth ©  Creative Commons 2.0

Blick auf den nördlichen Teil des Sees Genezareth © Creative Commons 2.0

Die Gegend um den See spielt im Neuen Testament eine bedeutende Rolle. Viele Begebenheiten in den Evangelien ereigneten sich hier. Drei unterschiedliche Länder stiessen damals an den See: Das Gebiet von Herodes Antipas im Westen, das von Philippus im Nordosten, wo Betsaida lag und die Dekapolis im Südosten mit zehn unabhängigen Städten.

Das ursprüngliche Gebiet Kafer Nahum (Kapernaum) erstreckte sich von Tabgha bis zum Jordan. Das einstige Fischerdorf am See Genezareth, war eine wichtige Wohn- und Wirkungsstätte Jesus. So fand die berühmte erste Brotvermehrung (Joh. 6, 2-14; Luk. 9, 11-17; Mark. 6, 33-46; Matth. 14, 13-23) hier statt.

Der See Genezareth liegt im nördlichen Abschnitt des Jordan-Grabens, der zum Grossen Afrikanischen Grabenbruch gehört. Er ist mit 212 Metern unter dem Meeresspiegel der tiefst gelegene Süsswassersee der Erde und misst an seiner tiefsten Stelle 46 Meter.

Das Grosse Ostafrikanische Grabensystem Der Jordangraben als Ausläufer des Afrikanischen Grossen Grabens, Satellitenbild

Rund um den See treten heisse Quellen aus dem Boden. Dabei werden zwei Gruppen unterschieden: solche mit einem hohen Kalzium-Gehalt, wozu die Quellen in Tabgha, Fuliya und Tiberias gehören und solche mit einem hohen Magnesium-Anteil, mit Quellen an der Süd-Ostseite des Sees, in Gofra, Ha’On und Hamat Gader. Schon in der Antike war die Gegend um den See Genezareth wegen dieser Quellen ein beliebtes Erholungsziel.

Die sieben Quellen von Tabgha selbst sind in ihrem Salzgehalt und in ihrer Temperatur sehr verschieden. Sie gehen auf tief ins Erdinnere reichende geologische Verwerfungen zurück. Die Grundwasser stammen überwiegend aus dem Oberen Aquifer und unterscheiden sich bezüglich der Chloridität (0,2 bis 2,4 g/l) und Temperatur (19 bis 39 °C). Grund dafür ist die Abhängigkeit der aufsteigenden Sole aus tieferen Krustenbereichen vom Mischungsgrad mit süssem Grundwasser.

 Die sieben Quellen von TabghaGeologie See Genezareth

Morphologie und Geologie des Drainagegebietes des Sees Genezareth, sowie der Lokation der Quellgruppen. Für Tabgha (pink), Fuliya (weiss), Tiberias (rot) und Gofra (blau) sind die jeweiligen Einzugsgebiete dargestellt. Die Verwerfungen (schwarz), die Bathymetrie des Sees (blau graduiert) und die Vorfluter (blau) eingezeichnet. 

Sowohl die Hydrochemie als auch die räumliche Verteilung der Solen variieren, so dass unterschiedliche Bildungszeiträume, Milieus und Entstehungsgeschichten angenommen werden müssen. Die Vorkommen der Solen und Evaporitkörper in post-triassischen Formationen zeigen, dass die folgende Betrachtung der erdgeschichtlichen Entwicklung in der südlichen Levante seit dem Mesozoikum entscheidend ist. Seit dem Quartär existierte im Jordan-Graben eine mehr oder weniger zusammenhängende Seenlandschaft. Die beiden Relikte des letzten, des Lisan-Sees sind der Süsswassersee Genezareth und das hypersaline Tote Meer. Die heutigen Bedingungen im Jordan-Graben sind vom Ausspülen der Solen durch modernes Niederschlagswasser und dem erstmaligen aktiven Eingreifen des Menschen in den Wasserhaushalt geprägt.

Kommentar schreiben/lesen

Nov22

Eine heftige Kollision der Ur-Erde vor 4,5 Milliarden Jahren mit einem marsgrossen Himmelskörper wird heute als wahrscheinlichstes Szenarium der Mondentstehung gesehen. Die Energie des Aufpralls soll die gesamte Erdoberfläche auf über 10’000 Grad Celsius erhitzt haben, und die Wucht des Einschlags soll die Oberflächen beider Körper zertrümmert, Trillionen Tonnen Gestein verdampft und ins All geschleudert haben. Ein Teil davon sammelte sich in einer Erdumlaufbahn und ballte sich relativ schnell zum Erdmond zusammen. Und der Transfer von Drehimpuls brachte den Mond auf seine heutige Bahn und sorgte zudem für die klimatisch günstige Neigung der Erdachse.

Schon seit über 20 Jahren wird die Impact- oder Aufprall-Theorie zur Entstehung des Mondes favorisiert. Davor hatten die Forscher drei andere Erklärungsmodelle: Die Einfang-, die Abspaltungs- und die Schwesterplanet-Theorie.

Impact: Erde-Mond, © Getty Images/Science Photo Library

Der Aufprall bewirkte, dass Teile der Oberfläche beider Himmelskörper verdampften, © Getty Images/Science Photo Library

Ein gutes Modell muss alle dynamischen und chemischen Eigenschaften des Mondes und der Erde erklären können. So sind die wichtigsten Fragen: Wieso hat der Mond nur einen sehr kleinen Eisenkern? Wieso ist auf dem Mond der Anteil der chemischen Elemente, die schnell verdampfen, geringer als auf der Erde? Warum ist im Mondgestein der Anteil an den schnell kondensierenden Elementen Aluminium, Kalzium, Thorium und Uran höher, aber das Verhältnis der verschiedenen Sauerstoffisotope mit dem Verhältnis auf der Erde gleich? Und zu guter Letzt: Woher kommt der hohe Drehimpuls, der in der Bewegung des Erde-Mond-Systems und der Erddrehung steckt?

Mond und Erde aufgenommen von DSCOVR, © NASA

Die Rückseite des Mondes vor der viel helleren, blau-weissen Erde, aufgenommen von DSCOVR, © NASA

Die Einfangtheorie

Nach dieser Vorstellung ist der Mond an einer Stelle des Sonnensystems entstanden, wo ein geringerer Eisenanteil in der Ur-Wolke herrschte. Der Proto-Mond kam auf seiner Bahn der Erde sehr nahe und wurde durch die Erdschwerkraft eingefangen. Dazu muss der Mond allerdings seine Bewegungsenergie verlieren. Computersimulationen haben gezeigt, dass das eher unwahrscheinlich ist. Ausserdem kann dieses Modell nicht erklären, warum die selben Sauerstoffverhältnisse wie auf der Erde vorkommen, auch wenn der Mond an einem anderen Ort mit unterschiedlichen chemischen Zusammensetzungen entstanden ist.

Die Abspaltungstheorie

Diese Vorstellung geht auf Georg Darwin zurück, den Sohn des berühmten Evolutionsforschers Charles Darwin. Ihm zufolge drehte sich die junge glutflüssige Erde so schnell um ihre eigene Achse, dass sie sich am Äquator sehr stark ausbeulte. Es löste sich schliesslich ein Tropfen aus der Erde und wurde in eine Umlaufbahn geschleudert. Der Mond sollte dann recht genau die chemische Zusammensetzung der Erdkruste haben. Für das Sauerstoffverhältnis stimmt das, für die anderen Elemente sind die Abweichungen zu gross. Zudem müsste die Umdrehung so schnell gewesen sein, dass ein Tag auf der Ur-Erde höchstens 2,5 Stunden gedauert hätte. Wie eine so hohe Drehgeschwindigkeit zustande kommt, kann man nicht erklären.

Die Schwesterplanet-Theorie

Nach dieser Vorstellung sind Erde und Mond gleichzeitig auf dem jetzigen Orbit um die Sonne in der Ur-Wolke entstanden. Von Anfang an haben sich bei der Zusammenballung von Staubteilchen und Meteoriten zwei umeinander kreisende grössere Klumpen gebildet, die nach und nach angewachsen sind. Das Modell kann die heutige Dynamik des Erde-Mond-Systems nicht erklären und es bleibt ungeklärt, warum die chemische Zusammensetzung von Mond und Erde verschieden ist, obwohl beide im selben Gebiet entstanden sein sollen.

Die Aufprall- oder Impact-Theorie

Dieses Modell löst die meisten offenen Fragen der Vorgänger-Theorien: Etwa die Hälfte der Mondmasse und die Hälfte der Erdkrustenmasse besteht aus Sauerstoffatomen und die Verhältnisse der Sauerstoffisotope sind in beiden Fällen gleich. Das spricht für eine Entstehung des Mondes aus Erdkrustengestein. Marsgestein und Meteorite haben ein anderes Isotopenverhältnis.

Impact-Theorie

Durch den Aufprall verdampfte Gesteinsmassen werden ins Weltall geschleudert wo sie sich nach und nach zum Mond zusammenballen, © Wissen Media Verlag

In der Wolke aus verdampftem Gestein kondensierten bestimmte Elemente wie Uran und Thorium besonders schnell. Leicht verdampfende Stoffe verflüchtigten sich dagegen in den Weltraum. Das erklärt die unterschiedliche Zusammensetzung des Mondgesteins gegenüber dem Krustengestein der Erde.

Wie neuste Studien belegen, gibt es auf dem Mond Wasser und es stammt aus derselben Quelle wie das irdische, denn auch die Erde war nicht knochentrocken. Damit wird die Theorie untermauert, dass der Mond einst aus der Erde herausgeschlagen wurde.

Geologisch unterscheiden sich Mond und Erde am deutlichsten in ihrem Eisengehalt. Der Radius des Eisen/Nickel-Kerns der Erde beträgt mehr als die Hälfte des Erdradius. Der Mond hingegen hat einen sehr kleinen Kern. Und bezogen auf den gesamten Mondkörper erreicht das Eisen – Silizium Verhältnis nur 0,22. Das ist das niedrigste Verhältnis im gesamten Sonnensystem. Demnach hat sich zum Zeitpunkt der Kollision das meiste Eisen schon im jeweiligem Zentrum als Kern abgesetzt. Verdampft und in den Weltraum geschleudert wurde eisenarmes Krustengestein.

Mit der Impact-Theorie können auch die Bewegungsenergie und der Drehimpuls des heutigen Mond-Erde-Systems erklärt werden. Der Aufprall des marsgrossen Proto-Planeten muss dabei sehr flach gewesen sein. Für das Katastrophen-Szenario spricht auch der Umstand, dass das Erde-Mond-System eine Besonderheit im Sonnensystem darstellt, denn es sind nicht viele Doppelplaneten entstanden.

Kommentar schreiben/lesen



Die Lösung

Archiv