De aarde van binnen en de gevolgen daarvan

Hoe is de aarde van binnen en wat zijn daarvan de gevolgen?

Inhoudsopgave
Blz.
Inleiding
3
Aanvraagformulier praktische opdracht
4
Relevante artikelen actualiteitendossier
5
Deelvraag 1: hoe is de aarde vanbinnen opgebouwd
11
Deelvraag 2: wat zijn de gevolgen van die opbouw
14
Vulkanen en geisers
14
Aardbevingen
17
Reliëfvorming
19
Conclusie: hoe is de aarde opgebouwd en wat zijn daar de gevolgen van
20
Logboek
21
Bronvermelding
25


Inleiding

Ik heb voor mij po anw gekozen voor het onderwerp biosfeer. Aangezien we iets uit ons actualiteitendossier als basis moesten gebruiken kreeg het onderwerp biosfeer al direct mijn aandacht. Dat komt doordat ik me heel erg interesseer voor natuurverschijnselen en de oorzaken daarvan. Toen ik door mijn actualiteitendossier heen ging wilde ik eerst mijn po over golven gaan doen, maar toen kwam ik twee artikelen tegen over de aarde en het binnenste. Omdat ik dat onderwerp ook met aardrijkskunde uitvoerig behandeld had, dacht ik dat ik daarover de interessantste en uitgebreidste po kon maken. Daarvan heb ik als hoofdvraag gemaakt: “hoe is de aarde vanbinnen opgebouwd en wat zijn de gevolgen daarvan?”
De deelvragen daarbij zijn: “hoe is de aarde vanbinnen opgebouwd?” en
“wat zijn de gevolgen van die opbouw?”
Omdat er zeer veel gevolgen zijn van de opbouw van de aarde, heb ik er een drietal uitgehaald die goed uit te leggen zijn en het meest bekend en voor de hand liggen. Dat zijn: Vulkanen en geisers, aardbevingen en reliëfvorming.
Veel plezier met lezen,

Deelvraag 1: hoe is de aarde vanbinnen opgebouwd

De aarde is niet zomaar een grote bol steen die om zijn as en om de zon draait en waar wij op leven. Nee, de aarde is meer:

[plaatje0]

Dit is een doorsnede van de aarde zoals wel te zien is. De aarde bestaat uit een aantal lagen. Sommigen vergelijken het met een ui.
We beginnen met de kern. De kern is weer verdeeld in twee lagen. Een binnenkern en een buitenkern.
De binnenkern is een vaste massa. Niemand weet precies waaruit het bestaat, en niemand zal dat ooit weten, maar waarschijnlijk is de binnenkern van zuiver ijzer. De temperatuur in de binnenkern is ongeveer 5000º Celsius. Bij zo’n temperatuur zou de kern dus eigenlijk vloeibaar moeten zijn, want het kookpunt van ijzer ligt ver onder de 5000º. Als je dat zou aanhouden, zou de binnenkern dus inderdaad vloeibaar moeten zijn, waar alleen geen rekening mee gehouden is, is de druk die er op de binnenkern ligt. Dat is namelijk een druk van zo’n 3 of 4 miljoen atmosfeer. Door die druk wordt het (vloeibare) ijzer samengeperst en zo vormt het een vaste kern.
De binnenkern is eigenlijk de enige vaste massa in de aarde. De buitenkern is namelijk ook vloeibaar. Hoe het dan kan dat de buitenkern op de plek van de buitenkern ligt? Heel simpel. De buitenkern scheidt zich van de mesosfeer (binnenmantel) doordat deze ‘stof’ het zwaarste is. De buitenkern bevat namelijk ook ijzer en ook nog andere metalen, zoals nikkel. De druk is daar alleen niet zo groot als in de binnenkern.

De volgende laag is de binnenmantel of mesosfeer. De mesosfeer is niet helemaal vloeibaar. Dat komt door de druk die daar op ligt. Hoe het dan kan dat de buitenkern wel vloeibaar is en de mesosfeer niet? Dat komt door de verschillende materialen waaruit de beide lagen bestaan. De buitenkern bestaat namelijk uit metalen en de mesosfeer uit gesteente. Een laag hoger, de asthenosfeer, is het gesteente wel vloeibaar, dat komt doordat daar minder druk op ligt als op de mesosfeer.
De asthenosfeer wordt ook wel de ‘zwakke zone’ genoemd. Dat komt doordat in de asthenosfeer, het gesteente zich meer als een vloeistof dan als gesteente gedraagt. Dat komt, doordat de druk daar niet zo hoog is. De stof in de asthenosfeer is ook wel bekend als magma. Dat magma heeft veel gevolgen voor de vorming van de aardkorst, maar daar kom ik later nog wel op terug.
De bovenste laag is de lithosfeer. Die wordt gevormd door een relatief koel stuk mantel en de aardkorst.
De verschillende lagen kunt u op figuur 1 zien, maar figuur 2 geeft een beter beeld, omdat dat gedetailleerder is:

[plaatje1]



Hier zijn duidelijk de verschillende lagen van de aarde te zien. Zoals hier te zien is, bestaat de aardkorst uit twee soorten korsten, namelijk oceanische korst en continentale korst. Zoals de naam al zegt, liggen op de oceanische korsten oceanen en op de continentale korsten continenten. Er is ook duidelijk te zien dat continentale korsten dikker zijn dan oceanische korsten. Dat komt doordat oceanische korsten lichter zijn.

Ik heb net verteld, dat de aarde uit lagen bestaat en dat de aardkorst, samen met het laatste stukje buitenmantel, de lithosfeer vormt. Nu is de aardkorst een ander verhaal dan de rest van de lagen. De sferen en de kernen zijn namelijk vaste of vloeibare massa’s. De aardkorst is wel een vaste massa, maar de aardkorst is gebroken. Wat dat betreft is de aardkorst wel te vergelijken met de buitenkant van een ei. Een gevallen ei dan wel. Want onder onze voeten is het oppervlak van de aarde verdeeld in een aantal platen:

[plaatje2]


Dit is de aarde, verdeeld in platen. Het is een beetje moeilijk voor te stellen, omdat de aardkorst, zoals wij hem zien, gewoon een geheel is. Dat er scheuren in het aardoppervlak zitten is ook niet te zien, behalve als je het weet. Het aardoppervlak is namelijk voortdurend in beweging. En dat komt weer doordat de aarde uit lagen bestaat. Daardoor is het aardoppervlak ook ‘gebroken’.
Ik heb net ook al verteld, dat de mesosfeer vloeibaar is en dat wij dat kennen als magma. Nu draait de aarde rond, en is er hoge druk in de aarde. Daardoor gaat die magma bewegen. Convectiestromen wordt dat genoemd. In trage bewegingen, circuleert het magma en op die manier oefent het druk uit op de lithosfeer. Daardoor komen er spanningen in het aardoppervlak en breekt het. Dat is een proces van vele miljoenen jaren. Maar door die convectiestromen, bewegen de platen. De richtingen waarheen ze bewegen zijn aangegeven met pijlen.

Nu kunt u dus zien, dat er platen zijn die van elkaar af bewegen en naar elkaar toe bewegen. Dat heeft ook weer diepstrekkende gevolgen, die ik in de volgende paragraaf uitleg.

Deelvraag 2: wat zijn de gevolgen van die opbouw

Waar ik net mee geëindigd was, was dat de opbouw van de aarde diepstrekkende gevolgen heeft. Nu zijn er zeer veel gevolgen, waarvan sommigen niet eens bekend zijn. Ik bespreek de drie bekendste gevolgen: vulkanen en geisers, aardbevingen en reliëfvorming.

Vulkanen en geisers

Er zijn verschillende soorten vulkanen te vinden op de aarde. Ik zal nu één voor één de belangrijkste vulkaansoorten bespreken, uitleggen hoe ze ontstaan en een actueel voorbeeld noemen.

Onderzeese vulkanen:

[plaatje3]


Dit is een voorbeeld van een onderzeese vulkaan. Een vulkaan die zich dus onder het wateroppervlak bevindt. Bij het uitbarsten van zo’n vulkaan, is het enige wat je ziet een enorme rookpluim. Onderzeese vulkanen ontstaan doordat de platen uit elkaar bewegen. Op het figuur 3 heeft u kunnen zien dat er bijvoorbeeld onder Atlantische Oceaan een grote breuk ligt. De platen bewegen uit elkaar en uit het binnenste van de aarde komt dan magma opwellen dat zich een weg naar boven zoekt. Meestal verliest het magma zijn gassen al onderweg naar boven, maar als het niet zo diep is, dan komen er nog veel gassen vrij en kan het magma naar boven spuiten. Als het magma zijn gassen verliest dan vormt het op de bodem van de oceaan een soort ‘kussenlava’. Die kussens exploderen niet, omdat er geen gassen meer inzitten, maar vormen een nieuwe oceaanbodem. De ontploffingen die ontstaan bij onderzeese vulkanen ontstaan niet doordat het magma zich een weg naar boven wringt, maar door het zeewater dat contact maakt met de gassen in het magma. Daardoor vindt er dus een explosie plaats en dan krijg je een situatie als op het plaatje hierboven te zien is. Een goed voorbeeld is de Mid-Atlantische rug onder de Atlantische oceaan.

Stratovulkanen of subductievulkanen

[plaatje4]



Zoals al op dit plaatje te zien is, gaat een uitbarsting van een schildvulkaan gepaard met veel natuurgeweld. Een schildvulkaan heet ook wel een subductievulkaan omdat hij voorkomt in subductiezones. Subductiezones zijn zones waar de ene plaat onder de andere duikt. Meestal is dat een oceanische plaat die onder een continentale plaat schuift. Dat gebeurt doordat platen bewegen, en soms bewegen ze ook naar elkaar toe. Als dat om een oceanische en een continentale gaat, duikt de oceanische onder de continentale. Dat komt doordat de continentale lichter is dan de oceanische. Deze blijft dan drijven op het magma en drukt de continentale plaat daaronder. Die plaat wordt dan weer afgebroken onder het aardoppervlak, maar er stijgen dan ook stoffen op naar het aardoppervlak uit die continentale plaat. Daar zitten dan ook gassen bij die zich zegmaar een weg door de plaat branden. Het magma komt daar dan achteraan en zo ontstaat er een soort magmakamer. Door de botsing met de platen wordt het aardoppervlak ook vaak opgehoogd, maar daarover meer in de paragraaf aardbevingen, en zo ontstaat de kegel van de vulkaan. Het magma verzamelt zich in die magmakamer en drukt het aardoppervlak nog een beetje omhoog. Als uiteindelijk de druk te groot wordt, barst de vulkaan uit. Dat gebeurt met veel kracht. Er komen lava, gassen en in een ongunstig geval zelfs stukken gesteente van de oceanische plaat vrij. Een goed voorbeeld is de Etna.

Schildvulkanen
[plaatje5]

De uitbarsting op het plaatje vindt plaats op IJsland. Uitbarstingen van schildvulkanen kunnen op twee manieren ontstaan. De eerste is doordat twee platen uit elkaar bewegen. Het magma komt dan naar boven op de manier die ik bij ‘onderzeese vulkanen’ heb beschreven. Het verschil is dat het bij schildvulkanen in de buitenlucht gebeurd. Als de vulkaan uitbarst is dat met weinig kracht. Er komt alleen lava vrij en rook vanwege de hitte, maar het explosieve dat de stratovulkaan heeft vindt niet plaats. Het magma spuit naar buiten en sijpelt dan via gleuven en oneffenheden weg. Zoals op het plaatje te zien is, heeft een schildvulkaan geen hoge kegel, maar een lage en soms geen.
De tweede manier waarop een schildvulkaan is door middel van een hot spot. Een hot spot is een soort gat in de aardkorst. Het magma stijgt vanuit het binnenste van de aarde op door de aardkorst heen en verzamelt zich daar in een ondiepe magmakamer. Die kamer varieert sterk van grootte en daardoor kunnen er ook meerdere vulkanen mee gevoed worden, zoals in Hawaï, waar een magmakamer drie vulkanen voedt.

Geisers
[plaatje6]

Geisers zijn een soort warmwater fonteinen (heet) die omhoog spuiten uit een gat in de grond. Geisers komen vooral voor in gebieden waar de grond verwarmd wordt door magma, wat zo is in IJsland. Een geiser heeft een ondergrondse kamer, net als vulkanen. Alleen is deze kamer niet gevuld met magma, maar met grondwater dat door het gesteente sijpelt en in die kamer uitkomt. Doordat het magma het gesteente verhit wordt het water warmer en warmer. Als het uiteindelijk oververhit raakt spuit er een mengsel van stoom en warm water naar boven. Geisers liggen vaak in groepen bij elkaar en ze brengen ook allemaal andere gevolgen met zich mee

die ik nu zal bespreken:

De gevolgen die de geisers met zich meebrengen zijn heetwaterbronnen, kokende modderpoelen en fumarolen.
Heetwaterbronnen zijn, de naam zegt het al, bronnen met heet water. Dat water wordt verwarmd door het magma die dicht onder de korst zit. Met modderpoelen is dat hetzelfde verhaal, alleen dan is het modder en geen water.
Fumarolen zijn gaten in de grond waaruit rook en gassen ontsnappen. Dat gebeurt meestal door spleten in de grond. Die spleten houden dus verband met die spleeterupties. De temperatuur van fumarolen varieert van 100 tot 1000 graden Celsius.

Aardbevingen

[plaatje7]

Op de afbeelding hierboven is het gevolg van een aardbeving te zien. Aardbevingen zelf zijn niet vast te leggen, maar hebben wel ernstige gevolgen.
Aardbevingen ontstaan doordat platen naar elkaar toe of langs elkaar bewegen. De randen van platen zijn natuurlijk niet helemaal glad, maar hebben allerlei oneffenheden. Door het langs elkaar bewegen raken die randen in de knel en daarna schieten ze met grote kracht los. Dat veroorzaakt een aardbeving.
Als platen naar elkaar toe bewegen komen ze natuurlijk met elkaar in botsing. Daar gaat ook veel geweld mee gepaard, zowel wanneer er subductie plaatsvindt als wanneer twee continentale of oceanische platen tegen elkaar botsen, maar daarover meer in ‘reliëfvorming’. Door de kracht van botsing ontstaat er dus ook een aardbeving.

[plaatje8]
Een aardbeving begint diep in de aardkorst. Die plaats heet het hypocentrum. Eerst gaat de beving recht naar boven. De plaats waar de trillingen aan het oppervlak het hevigste zijn heet het epicentrum. Dat ligt recht boven het hypocentrum.

Er zijn drie soorten ‘golven’ die alledrie verschillende kenmerken en eigenschappen hebben.

De eerste is de P-golf (longitudinale golf). Deze golven bewegen zich net als geluidsgolven recht naar boven. De tweede is de S-golf (transversale golf). Deze golven bewegen zich loodrecht op de P-golven en je kunt ze vergelijken met de beweging van het water als je er een steen in gooit. De derde golf is de oppervlaktegolf. Deze loopt over het aardoppervlak en zij zijn de oorzaak van de grootste schade.
De sterkte van aardbevingen wordt op verschillende manieren gemeten. Bij de schaal van Mercalli wordt de intensiteit van de beving gemeten. Deze gaat van I tot XII. De schaal van Richter wordt gebruikt om de energie die bij de aardbeving vrijkomt aan te geven. Meestal is een intensiteit van XI tot XII op de schaal van Mercalli gelijk aan 8 tot 9 op de schaal van Richter.

Aardbevingen kunnen ook komen door vulkaanuitbarstingen, maar alleen bij uitbarstingen van stratovulkanen. Doordat daar bij de uitbarsting veel kracht vrijkomt ontstaan er ook trillingen. Aardbevingen door vulkaanuitbarstingen komen meestal voor in subductiezones.
Dat aardbevingen toch al voor kunnen komen, komt weer doordat het aardoppervlak gebroken is. Als de aarde namelijk niet in platen was verdeeld, dan was er ook geen speling tussen verschillende platen.

Reliëfvorming
[paatje9]

Reliëfvorming vindt meestal plaats als twee platen tegen elkaar op botsen. Soms gaat dat om een continentale en een oceanische, soms om twee continentale platen. Ik behandel nu een botsing van een oceanische met een continentale plaat, waardoor twee landdelen aan elkaar vast kwamen te zitten en er een gebergte gevormd werd. Dat gebergte, is de Himalaya.
Ongeveer 65 miljoen jaar geleden was er een grote oceaan tussen het huidige India en de rest van China. Ongeveer 45 miljoen jaar geleden, botsten de Euraziatische en de Indisch-Australische plaat. De bodem van de Oceaan, de Tethys-Oceaan werd onder, tegen en over de randen van de plaat geduwd. Er stapelden zich toen allerlei resten van de bode op, sedimenten heet dat. Toen de oceaan zich sloot, werd dat sediment tegen de korst geduwd totdat het nergens meer heen kon, behalve dan omhoog. Door de immense krachten die bij zo’n botsing vrijkomen is er voor het gesteente op een gegeven moment geen andere oplossing dan de lucht in.
Bij een botsing met twee continentale platen gebeurt ongeveer hetzelfde, alleen zijn er dan nog meer krachten die vrijkomen.


Conclusie: hoe is de aarde opgebouwd en wat zijn daar de gevolgen van

De aarde bestaat uit een aantal lagen. Sommigen vergelijken het met een ui. Als je binnen in de aarde begint komt er eerst een binnenkern, dan de buitenkern, dan de mesosfeer, de asthenosfeer en tot slot de lithosfeer. Iedere laag heeft weer zijn eigen kenmerken en temperatuur.
De aardkorst zelf lijkt wel een beetje op een gebroken ei. De korst zelf is vast, maar verdeeld in een aantal platen. Er zijn continentale platen en oceanische platen. Op de continentale platen liggen continenten en op de oceanische platen de oceanen. Doordat de mesosfeer vloeibaar is, stroomt er magma in het rond. Dat magma oefent druk uit op de aardkorst en daardoor bewegen de platen. Ze kunnen naar elkaar toe, van elkaar af of langs elkaar bewegen.

Door die opbouw van de aarde ontstaan er onder andere vulkanen. Er zijn verschillende soorten vulkanen: onderzeese vulkanen, stratovulkanen en schildvulkanen. Onderzeese vulkanen zijn vulkanen die onder het wateroppervlak liggen. Als die uitbarsten zie je vaak alleen water hoog omhoog spuiten. Stratovulkanen zijn vulkanen die voorkomen in subductiezones( zones waar een oceanische plaat onder een continentale duikt). Als stratovulkanen uitbarsten gebeurt dat met veel geweld, er zitten brokstukken in de lava en vaak ontstaan er ook nog aardbevingen. Ook komt er veel rook bij vrij. Schildvulkanen komen voor in zones waar platen van elkaar af bewegen. Als een schildvulkaan uitbarst gebeurt dat zonder al te veel geweld; de lava stroomt over de kegel en naar beneden. Een bijkomend gevolg van vulkanische activiteit zijn geisers. Geisers zijn bronnen met heet water die omhoog spuiten als fonteinen.
Een ander gevolg zijn aardbevingen. Aardbevingen ontstaan doordat platen naar elkaar toe of langs elkaar bewegen. De randen van platen zijn natuurlijk niet helemaal glad, maar hebben allerlei oneffenheden. Door het langs elkaar bewegen raken die randen in de knel en daarna schieten ze met grote kracht los. Dat veroorzaakt een aardbeving.
Een laatst gevolg is reliëfvorming. Reliëfvorming vindt meestal plaats als twee platen tegen elkaar op botsen. Soms gaat dat om een continentale en een oceanische, soms om twee continentale platen. Daar gaan miljoenen jaren overheen en er komen zeer grote krachten bij vrij.

Bronvermelding

Internet:
http://www.k.shuttle.de/k/europaschule/lavafontaenen.html

www.geokem.com/ree.html

http://www.irtc.org/ftp/pub/stills/1999-08-31/eruption.jpg

http://www.ipgp.jussieu.fr/francais/images-f/images-actu/eruption/etna01-gt.html

www.haleohia.com/ attract_body.htm

http://users.pandora.be/geowisvlio/Endogene_processen.htm

http://www.xtreme.nl/land/beleving/index_lab280500.shtml

http://inferno.asap.um.maine.edu/emp/christian/personal/chile/norte/2r4.html

http://www.frst.govt.nz/publications/foundation/32/earthquake.jpg

Literatuur:

De derde planeet, Time-Life boeken, Amsterdam.
Vulkanen, Robertd Decker en Barbara Decker.
Het boek van Aarde en Heelal, Fontein.
De evolutie van de Aarde, Derek Elsom.
De aarde en de Elementen, Grote Lekturama Wereldatlas.