Eine der Erdschichten unterhalb der Lithosphäre ist die Asthenosphäre . Diese Schicht, die hauptsächlich aus festem Gestein besteht, ist so hohem Druck und so großer Hitze ausgesetzt, dass sie plastisch verformbar ist und fließen kann. Aufgrund ihrer Beschaffenheit und Zusammensetzung wird sie als formbare Schicht bezeichnet. Sie findet zahlreiche praktische Anwendungen zum Verständnis unseres Planeten und in der Geologie.
In diesem Artikel erklären wir Ihnen alles, was Sie über die Asthenosphäre wissen müssen.
Schlüsselmerkmale
Die Gesteine der Asthenosphäre sind weniger dicht als die der Erdkruste . Dadurch können sich die tektonischen Platten der Lithosphäre über die Erdoberfläche bewegen, als würden sie schweben. Diese Bewegung verläuft sehr langsam, während die Gesteine über die Oberfläche aufsteigen.
Eine Möglichkeit, die Asthenosphäre zu bezeichnen, ist der obere Erdmantel. Wir erinnern uns, dass die Erde in drei Schichten unterteilt ist: Kruste, Mantel oder Kern. Die Gebiete des Planeten, in denen sich die Asthenosphäre der Erdoberfläche am nächsten befindet, liegen unter den Ozeanen. Hier gibt es Bereiche, in denen die Lithosphäre sehr dünn ist. Dank dieser Zonen ist es möglich, die Zusammensetzung und Struktur der Asthenosphäre eingehend zu untersuchen.
Die Gesamtdicke dieser Erdschicht variiert zwischen 62 und 217 Kilometern. Ihre Temperatur lässt sich nicht direkt messen, sondern nur indirekt bestimmen. Man geht davon aus, dass sie zwischen 300 und 500 Grad Celsius liegt. Aufgrund dieser intensiven Hitze ist sie vollständig formbar. Das heißt, sie besitzt eine Textur, die sich wie Knete formen lässt.
Wie bereits erwähnt, haben die Gesteine eine geringere Dichte und sind teilweise geschmolzen. Dies ist auf die Vermischung der hohen Temperaturen mit dem hohen Druck zurückzuführen, den sie aushalten.
Konvektionsströme in der Asthenosphäre
Sie haben wahrscheinlich schon von den Konvektionsströmen im Erdmantel gehört. Diese Konvektionsströme entstehen durch den Wärmetransport von einem Ort zum anderen durch die Bewegung einer Flüssigkeit, beispielsweise geschmolzenen Gesteins. Die Wärmetransportfunktion der Konvektionsströme treibt die Meeresströmungen, das atmosphärische Klima und die geologischen Prozesse der Erde an.
Dank dieser Bewegung innerer Temperaturen und geschmolzenen Gesteins können sich tektonische Platten verschieben. Dies ist der Hauptgrund, warum Kontinente nicht an einem festen Ort verharren, sondern sich jedes Jahr bewegen, wenn auch nur um minimal wahrnehmbare Distanzen. In nur 10.000 Jahren haben sich die Kontinente lediglich um einen Kilometer bewegt. Betrachtet man dies jedoch auf einer geologischen Zeitskala , so lässt sich sagen, dass tektonische Platten in Millionen von Jahren möglicherweise erneut den einstigen Superkontinent Pangaea bilden.
Konvektion unterscheidet sich von Wärmeleitung, bei der Wärme zwischen Stoffen in direktem Kontakt übertragen wird. Konvektionsströme im Erdmantel entstehen durch geschmolzenes Gestein, das aufgrund von Temperaturschwankungen tief im Erdinneren zirkuliert. Dieses Gestein befindet sich in einem halbfesten Zustand und verhält sich daher wie eine Flüssigkeit. Es steigt aus dem unteren Erdmantel auf, nachdem es durch die Wärme des Erdkerns heißer und weniger dicht geworden ist.
Wenn das Gestein Wärme verliert und in die Erdkruste eindringt, wird es relativ kühler und daher dichter. Auf diese Weise sinkt es wieder zum Kern hinab. Man geht davon aus, dass diese ständige Zirkulation geschmolzenen Gesteins direkt zur Entstehung von Vulkanen, Erdbeben und Kontinentaldrift beiträgt.
Geschwindigkeit der Konvektionsströme und Bedeutung der Asthenosphäre
Die Geschwindigkeit der Mantelkonvektionsströme liegt typischerweise bei etwa 20 mm/Jahr und ist daher kaum als signifikant einzustufen. Diese Konvektion ist im oberen Mantel stärker als in Kernnähe. Ein einzelner Konvektionszyklus in der Asthenosphäre kann etwa 50 Millionen Jahre dauern. Aus diesem Grund haben wir bereits die Bedeutung der Analyse all dieser Prozesse über geologische Zeiträume hinweg betont. Der tiefste Konvektionszyklus im Mantel kann etwa 200 Millionen Jahre andauern.
Zur Bedeutung der Asthenosphäre lässt sich sagen, dass sie durch die Bewegungen der Ozeane und Kontinentalplatten Einfluss auf die Atmosphäre nimmt. Gleichzeitig verändert die Position der Kontinente und Ozeanbecken auch die Art und Weise, wie sich Luft und Wetter auf dem Planeten bewegen. Ohne diese Konvektionsströme gäbe es die Bewegung, die wir als Kontinentaldrift bezeichnet haben, nicht. Es ist für die Entstehung von Bergen, Vulkanausbrüche und Erdbeben verantwortlich.
Obwohl diese Ereignisse kurzfristig verheerend erscheinen mögen, bieten sie geologischer Zeitrechnung zahlreiche Vorteile, wie die Entstehung neuer Pflanzenarten, die Bildung neuer natürlicher Lebensräume und die Förderung der Anpassungsfähigkeit von Organismen. Die vielfältigen Einflüsse der Asthenosphäre auf die Erde ermöglichen ein artenreicheres Leben, wobei ihre direkte Verbindung zur Plattentektonik ein entscheidender Aspekt ist.
Darüber hinaus ist die Asthenosphäre auch für die Entstehung der neuen Erdkruste verantwortlich. Diese Zonen befinden sich auf ozeanischen Rücken, wo die Asthenosphäre durch Konvektion zur Oberfläche aufsteigt. Beim Herausfließen des teilweise geschmolzenen Materials kühlt es ab und bildet eine neue Kruste.
Ich hoffe, dass Sie mit diesen Informationen mehr über die Asthenosphäre erfahren können.