7. Kapitel: Die Klimamaschine Erde 2.5.2 Das Innere der Erde und die Rolle der Magnetosphäre Als Geosphäre wird der Bereich der Erdoberfläche bezeichnet, in dem sich alle fünf Sphären berühren und gegenseitig durchdringen. Die fünf Sphären sind: Atmosphäre (Gashülle), Biosphäre (Pflanzen- und Tierwelt), Lithosphäre (Gesteinsschicht), Pedosphäre (Bodenhülle), Hydrosphäre (Wasserhülle). Die Geosphäre wirkt sich auf das Klima aus, auch in Wechselwirkung mit der Entstehung des Lebens, der Biosphäre. Teil der Geosphäre ist auch das Innere des Planeten Erde. Der innere Erdkern besteht vermutlich aus einer festen Eisen-Nickel-Legierung. Bei einer Temperatur von weit über 5.000 °C kann dies nur aufgrund des hohen Druckes von über 3,5 Millionen Bar der Fall sein. Da der Druck nach außen hin immer geringer wird, ist der Eisenkern flüssig und wird als Grund für das Magnetfeld gesehen. Durch Wärmeströmungen in diesem Kern, die unter anderem durch die Erdrotation verursacht werden könnten, wird wie in einem Dynamo ein elektrisches Feld erzeugt. Das Magnetfeld der Erde schützt den Planeten vor den Sonnenwinden, elektrisch geladenen Teilchen, die durch Sonneneruptionen in den Weltraum geschleudert werden. Die Teilchen des Sonnenwindes werden entlang der Feldlinien des Erdmagnetfeldes abgeleitet. Zeuge dieses Phänomens auf der Erde sind Polarlichter. Teilchen des Sonnenwindes können an den Polen, wo die Feldlinien senkrecht zur Erdoberfläche stehen, in die Atmosphäre gelangen und dort die Moleküle der Luft zum Leuchten bringen. Nach letzten Erkenntnissen verfügte der Planet Mars einst über ein Magnetfeld, das heute nicht mehr vorhanden ist. Der Verlust dieses Magnetfeldes könnte dazu geführt haben, dass Wasser und Atmosphäre durch die Jahrmillionen lange Einwirkung von Sonnenwinden in das Weltall geschleudert wurden. Weiter mit: „2 Einflüsse der Biosphäre: Mensch und Klima“ K: 6, S: 198 Weiter mit: „3.2 Plattentektonik“ K: 6, S: 207 oder Weiter mit: „3.5 Vulkanismus“ K: 6, S: 209 ABBILDUNG 435: Magnetfeld der Erde - BILD: NASA ABBILDUNG 436: Polarlichter von der ISS aus gesehen - BILD: NASA Über dem flüssigen Teil des Eisenkerns beginnt der Erdmantel. Er nimmt etwa zwei Drittel der Erdmasse ein und ist ebenfalls flüssig. Der letzte Abschnitt des Erdmantels wird Asthenosphäre genannt. Diese Schicht verhält sich wie eine zähe Masse. Die Erdkruste und der oberste Teil des Erdmantels bis zu einer Tiefe von 100 Kilometern bilden zusammen die Lithosphäre. Sie gliedert sich in verschieden große Einheiten, die tektonischen Platten. Diese Platten treiben wie Eisschollen auf der zähen Asthenosphäre. Durch aufsteigendes Magma an den Plattengrenzen werden die Platten bewegt; dieser Mechanismus wird als Plattentektonik bezeichnet. Sie gestaltet das Bild der Erdoberfläche und hat dadurch großen Einfluss auf das Klima. Auch der Vulkanismus, der zum größten Teil aus der Asthenosphäre gespeist wird, wirkt sich indirekt auf das Klima aus, indem die Zusammensetzung der Atmosphäre verändert wird. Physik und Geographie Beziehung zwischen Sonne und Erde 6/198 6/207 6/209 2.5.3 Die Erdoberfläche und ihre Auswirkungen Durch plattentektonische Vorgänge wurden im Lauf der Erdgeschichte die Gebirge hervorgebracht, die durch das Aufeinanderdrücken der tektonischen Platten aufgetürmt wurden. Seit dem Eozän führte Afrika eine direkt nördlich gerichtete Bewegung durch und schob sich dabei in das südliche Ende von Europa hinein. Dadurch wurden die Alpen aufgefaltet, das höchste Gebirge Europas. Die höchste Erhebung der Alpen ist der Mont Blanc mit etwa 4.800 Metern Seehöhe. Ihre höchste Erhebung in Österreich ist der Großglockner mit etwa 3.800 Metern. Die Kontinentalplatten bewegen sich heute noch ca. 5 cm pro Jahr aufeinander zu, auch die Alpen werden dadurch noch immer in die Höhe geschoben. Die Erosion, die Abtragung der Oberfläche durch Umwelteinflüsse, vor allem durch Wasser und Wind, kompensiert aber diese Erhebung weitgehend. Die Seehöhe eines Standortes hat maßgebliche Auswirkungen auf die dort herrschenden klimatischen Bedingungen. Durch die Bildung von Gletschern kam es zu einer starken Bindung von Wasser aus dem Wasserkreislauf, was eine Senkung der Meeresspiegel bewirkte. Somit haben auch die Gebirge einen nicht zu unterschätzenden Einfluss auf die Entwicklung des Gesamtklimas. 233