Mrz24

Pingo ist weder ein Piguin, noch ein Windelservice, nein, nein, es ist ein geomorphologisches Phänomen! Die Bezeichnung geht auf die Inuit-Indianer zurück und beschreibt einen Hügel inmitten eines Permafrost Gebiets. Dabei handelt es sich um einen permanent gefrorenen, mit Vegetation bedeckten Hügel, der mit massivem Eis gefüllt ist. Die meisten Pingos sind konisch mit runder oder ovaler Basis und Dimensionen bis 50 m Höhe und 1000 m Durchmesser. Die Oberfläche ist von Spannungsspalten durchzogen und der Gipfel bricht häufig zu einem Krater ein.

In der schematischen Darstellung sehen wir sehr vereinfacht, wie sich eine Eismasse bildet und als sogenanntes Injektionseis den gefrorenen Boden hochdrückt und zu einem Hügel aufwölbt. Die Eislinse eines Pingos hat ein durchschnittliches vertikales Wachstum von 0,2 m pro Jahr, wobei die Wachstumsgeschwindigkeit je nach den vorherrschenden klimatischen Bedingungen und dem Wasserangebot erheblich schwanken kann.

Pingos_Kanada     Entstehung_Pingo
Links: Pingos im Permafrost in Kanada, Quelle: Internet; Rechts: schematische Darstellung der Entwicklung von Pingos, Quelle: Internet

In der Permafrostregion der Jamal-Halbinsel in Westsibirien wurden im Juli 2014 grosse Löcher entdeckt, die von einem Wall umgeben sind.

riesige-krater-in-sibirien-haben-im-sommer-weltweit-aufsehen-erregt-jetzt-sind-forscher-in-eines-der-erdloecher-geklettert-um-seine-entstehung-zu-entraetseln-    Krater im Permafrost, Jamal Halbinsel, Russland, Juli 2014
Krater auf der Jamal-Halbinsel: © Scientific Research Center of the Arctic & © Leibmann

Sie riefen wilde Spekulationen hervor; Aliens, Ufos, Laserwaffen wurden im Internet als Möglichkeit diskutiert! An Fantasie mangelte es nicht. Andrei Plekhanov, ein Geologe vom Scientific Centre of Arctic Studies in Salekhard, vermutete zunächst einen schmelzenden Pingo.

Doch nun berichtet das Fachjournal Nature, dass eine andere Theorie der Wahrheit näher kommt: die Löcher sollen die Folge einer Methanexplosion sein (siehe Schema).


Pseudo-Pingo entsteht durch Methan Entgasung © MBARI

Solche “Methan-Rülpser” können als Pseudo-Pingos umschrieben werden. Man muss es sich vorstellen wie bei einem Sektkorken, der aus der Flasche herausknallt! Also dann, prosit!

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Dez09

Alter der Erdkruste. Rote Bereiche sind sehr jung, die dunkelblauen zeigen die alten Krustenbereiche. Excerpted from http://www.ngdc.noaa.gov/mgg/image/crustageposter.gifDas Alter des Meeresboden lässt sich mittels Geomagnetik relativ genau bestimmen. So wissen wir, dass kein Stück Meeresboden älter ist als ca. 190 Millionen Jahre; also sehr viel jünger als viele kontinentale Gesteine.

An Mittelozeanischen Rücken (MOR) öffnet sich die Erdkruste, die tektonischen Platten gleiten auseinander und es bildet sich fortlaufend neue ozeanische Kruste; diesen Vorgang nennt man Spreading. Beim Erkalten der austretenden Lava regeln sich gewisse Mineralien entsprechend dem gerade vorherrschenden irdischen Magnetfeld aus. Die Polarität dieses Magnetfeldes ändert aber in unregelmässigen Abständen, was sich in den Mineralorientierungen im Meeresboden messen lässt. Misst man die Magnetisierung des Ozeanbodens rechtwinklig vom MOR weg und das über eine gewisse Fläche, entsteht eine Art Streifenmuster, das am MOR gespiegelt wird. Die Streifen bestehen aus Zonen mit normaler und inverser Polarität. Schneidet man auf einer Karte diese Streifen stückweise weg, erhielte man die Kontinentanordnung über die vergangenen 180 Millionen Jahren.

Von vulkanischen Laven auf dem Festland kennt man die Paläomagnetische Zeitskala, mit dieser verglichen, lässt sich das Alter des Meeresboden relativ genau bestimmen. So wissen wir heute, dass das älteste Stück Ozeanboden im Nordatlantik etwa 160 Millionen Jahre alt ist und sich unmittelbar vor der Ostküste der USA erstreckt. Mit rund 190 Millionen Jahren befindet sich das älteste Stück Meeresboden südwestlich von Japan im Pazifik. Der Grossteil des Pazifiks bildete sich allerdings während der Kreidezeit.

„Streifen“ können wichtige Altershinweise sein, kenne Sie noch andere Beispiele, wo Streifen uns das Alter des Trägers verraten?

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Nov25

Physikalisches Modell der Erde, das Geoid. Quelle: http://earthobservatory.nasa.gov/Features/GRACE/page3.phpJetzt hängen überall wieder die bunten, glitzernden Weihnachtskugeln. Eine wunderbar blau-grün-braun-weisse Kugel ist unsere Erde vom Weltall betrachtet. Obwohl, je nach dem wie man hinsieht, hat sie doch mehr Ähnlichkeit mit einer Kartoffel als einer Weihnachtskugel – eine Kartoffel mit Beulen und Dellen. Das physikalische Modell der Erde wird als Geoid bezeichnet und wird bestimmt durch die Messung der Erdbeschleunigung. Das Geoid ergibt sich als Fläche gleicher Erdanziehung. Das Schwerefeld der Erde ist ausserhalb der Landmassen durch den Meeresspiegel sehr gut angenähert und damit sogar sichtbar, einzig Wellen und Strömungen müsste man sich auch noch wegdenken. Die Beulen und Dellen des Geoids entstehen durch ungleiche Massenverteilung im Erdinnern und betragen allerdings lediglich 0,001 Prozent des Erdradius.

Je nach Betrachtungsweise kann die Erde als Weihnachtskugel oder Kartoffel bezeichnet werden.Vermutlich haben Sie schon mehr mit dem Geoid zu tun gehabt, als Ihnen bewusst ist. Das Geoid gilt als Referenz für Höhenbestimmungen und ist für GPS-Messungen unverzichtbar.

Kartoffel oder Weihnachtskugel – als was stellen Sie sich die Erde lieber vor?

 

Ankündigung in eigener Sache: ich schreibe nur noch bis Ende Jahr und übergebe dann die Tastatur an meine Nachfolgerin. drea

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Nov18

Bändererz mit leichten Versätzen. Ausschnitt ca. 40 cm.Dunkelrot-schwarz gebändert, passend zur bevorstehenden Adventszeit, präsentieren sich die uralten Bändererze, die englisch als Banded Iron Formations, kurz BIFs, bezeichnet werden. Die Bändererze entstanden vor allem im Präkambrium in der Zeit von 3,8 bis 1,8 Milliarden Jahren. Es sind eisenhalte, marine Ablagerungen mit höchstwahrscheinlich biochemischem Ursprung. Das Eisen dürfte mehrheitlich aus untermeerischen Vulkanen stammen; es war als zweiwertige Ionen vorhanden, da im Meer zu wenig freier Sauerstoff vorhanden war, um das Eisen zu oxidieren. In Zyklen tauchten Mikroorganismen auf, welche Sauerstoff produzierten, welcher wiederum das zweiwertige Eisen zu dreiwertigem Eisen oxidierte. Die Eisenoxide kamen in Form von Magnetit und Hämatit zur Ablagerung und sind heute als metallisch-glänzende Schichten erhalten. War der Sauerstoff wieder aufgebraucht, lagerte sich in der Zwischenzeit eine rote Schicht aus Ton oder Chert (Quarz) ab. BIFs können Mächtigkeiten von 50 bis 600 m erreichen und sind wichtige Erzlagerstätten. Sie kommen weltweit auf allen alten Kontinentalschilden vor.

In der Zeit vor 750 Millionen Jahren bildeten sich nochmals Bändererze; deren Entstehung lässt sich aber bis heute nicht klar erklären, da zu dieser Zeit der Sauerstoffgehalt im Meer bereits deutlich höher war.

Welches Gestein bringen Sie mit der Adventszeit in Verbindung?

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Okt21

Ammonit im Posidonienschiefer, Durchmesser ca. 7cmSchwäbischer Ölschiefer ist ein grau-schwarzer, bituminöser Tonstein aus der frühen Jurazeit vor rund 180 Millionen Jahren. Der Posidonienschiefer erstreckt sich über weite Gebiete Mittel- und Nordwesteuropas, liegt u.a. im Pariser Becken und ist im Süddeutschen Becken am besten aufgeschlossen, weil er hier durch die Alpenfaltung gehoben wurde.

Der Name geht ursprünglich auf eine Muschel zurück, die unterdessen aber umbenannt wurde. Posidonienschiefer ist kein Schiefer im engeren Sinn sondern lediglich ein fein geschichtetes Ton-Sediment. Die Tone wurden in einem flachen Nebenmeer der Tethys abgelagert. Das Milieu muss sauerstoffarm bis anoxisch gewesen sein, was die Konservierung des organischen Materials, der damaligen Lebewesen, begünstigte. Der Posidonienschiefer ist äusserst Fossil reich. Neben Muscheln, Ammoniten und Seelilien gibt es auch Fischsaurier, Posidonienschiefer-Platte mit zahlreichen Ammoniten.Krokodile und Fische. Ein sehr bekannter Fundort ist Holzmaden in der Schwäbischen Alb.

Posidonienschiefer wird für Tischplatten, Wand- und Kaminverkleidungen verwendet. Stellenweise enthält Posidonienschiefer nennenswerte Mengen Erdöl. In Süddeutschland wird der Ölschiefer als Energiequelle und Zuschlag in der Zementindustrie genutzt.

Wer selber einen Ammoniten aus dem Posidonienschiefer spalten will, kann das am Samstagnachmittag 25.10. im Naturmuseum Winterthur – vorausgesetzt man besitzt ein Fossilienjäger-Diplom – oder an der Winti Mäss Ende November am Stand der Nagra.

Viel Vergnügen!

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Okt14

Die Inselgruppe Hawaii im Pazifik liegt über einem Hotspot. die Inseln werden nach Nordwesten hin älter. Bild: Screenshot Google mapsHawaii, die Malediven, Osterinseln – diese Traumdestinationen sind aus dem Meer geboren und werden dahin auch wieder zurückkehren. Sie sind Inseln, bzw. Inselketten, die zu einem Hotspot gehören. Ein Hotspot ist eine punktuelle Magmaquelle (Manteldiapir) im Erdmantel. Ähnlich einem Schweissbrenner brennt der Hotspot ein Loch in die Kruste, es kommt zu Intraplattenvulkanismus. Weil die ozeanische Kruste sehr dünn ist, treten Hotspots hier einfacher an die Oberfläche. Die Lava-Ergüsse türmen sich zu immer höheren erst untermeerischen Bergen auf bis sie eines Tages mit lautem Gezisch über den Meeresspiegel steigen. So ist eigentlich der Mauna Kea auf Hawaii der grösste Berg auf der Erde – mit über 10’000 m, wenn man vom Ozeanboden aus misst.

So lange die neue Insel über dem Hotspot liegt, wird sie stetig genährt und wächst weiter. Weil sich aber die Erdplatten unaufhaltsam bewegen, entfernt sich irgendwann auch diese jüngste Vulkaninsel von der Magmaquelle. Erosion dominiert und es ist eine Frage von Jahrmillionen bis die Insel wieder unter den Meeresspiegel sinkt. Gleichzeitig bildet sich am Meeresboden bereits ein neuer Berg und der Prozess beginnt von vorne. Dadurch entstehen Inselketten, die sich über viele Kilometer durchs Meer erstrecken. Diejenige Insel, die direkt über dem Hotspot liegt ist dabei immer die jüngste. Im Falle der Hawaii-Inseln beträgt die Geschwindigkeit der Pazifischen Platte etwa 10 cm/Jahr.

Wo waren Sie schon mal auf einem Hotspot?

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Sep23

Der Quastenflosser ist das wohl bekannteste lebende Fossil. Fossile Formen dieses Fleischflossers kennt man aus der Zeit von rund 350 Millionen Jahren (Devon) bis in die späte Kreidezeit vor 70 Millionen Jahren. Jüngere Fossilien kennt man bis heute keine. Deshalb ging man davon aus, dass die Quastenflosser am Ende der Kreidezeit zusammen mit den Dinosauriern ausgestorben wären. Bis Ende 1938 im Indischen Ozean vor den Komoren-Inseln ein Exemplar in einem Fischernetz gefunden wurde. 1997 wurde eine zweite Art in Indonesien zwischen Borneo und Celebes entdeckt. Mit fast 30 Arten gab es in der Triaszeit die grösste Artenfülle, danach setzte eine stete Abnahme ein.

Quastenflosser. Quelle: Wikipedia.orgLatimeria, wie der Quastenflosser auch genannt wird, wird bis zu 2 Meter lang und 100 Kilogramm schwer. Von den Fischen unterscheidet sie ein teils verknöchertes und mit Muskulatur versehenes Skelett der Brust- und Bauchflossen. Die verknöcherten Flossen nutzten die fossilen Formen unter Umständen zur Fortbewegung am Meeresboden oder vielleicht sogar an Land im Uferbereich. Fossile Quastenflosser hat man in Ablagerungen aus flachen Meeresbereichen, aber auch aus Brack- und sogar Süsswasser gefunden. Der Rückzug in grössere Wassertiefen – heute werden die Tiere in 80 bis 400 Meter Wassertiefe beobachtet – erklärt womöglich auch deren fossiles Fehlen in jüngerer Zeit, da die Einbettung in tieferen Meeresbereichen seltener statt findet. Die äussere Erscheinungsform der Quastenflosser hat sich seit 250 Millionen Jahren kaum verändert.

Ging der Quastenflosser in der Evolution vergessen oder hat er es einfach nicht nötig gehabt, sich wesentlich zu verändern?

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