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(6) Massensterben Klima- und Umweltveränderungen Klima 113.

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Präsentation zum Thema: "(6) Massensterben Klima- und Umweltveränderungen Klima 113."—  Präsentation transkript:

1 (6) Massensterben Klima- und Umweltveränderungen Klima 113

2 Massensterben an der Perm-Trias Grenze Im Ozean starben etwa 95 % aller Arten aus (links, Nat. Geogr.). Die säugetierähnlichen Reptilien an Land waren besonders stark betroffen (rechts Dimetrodon, eine fleischfressende Kammrücken- echse). Einer der wenigen Überlebenden und damit der große „Gewinner“ war der Pflanzenfresser Lystrosaurus (Mitte). Klima 107

3 Hot Spots und Inselketten Die Hawaii Inseln sind ein Bilderbuch- (Lehr- buch) Beispiel für eine Inselkette, die durch einen Hot Spot erzeugt wird. Aktive Vulkane gibt es derzeit nur auf „Big Island“ und Maui bzw. auf Loihi, das sich allerdings noch unter dem Meeresspiegel be- findet. Kauai ist schon stark erodiert, hier findet man den „Grand Canyon“ des Pazifik. Jenseits von Midway gibt es nur noch „Seamounts“. Bildquelle: T&T, Klima 108

4 Diapire Diapire sind aufsteigende Körper eines Materials mit einer geringeren Dichte als das umliegende Material. Der Begriff stammt ursprünglich aus der Salztektonik: Salzstöcke sind „Evaporitdiapire“. Besonders spektakuläre Beispiele findet man im Iran, im Zagros Gebirge (Bildquelle: NASA). Klima 109

5 Diapire Salzstöcke im Iran im Satellitenbild (rechts oben, Quelle: NASA) und im Luftbild (Bild- quelle: G. Steinmetz). Man beachte den Gleit- schirm als Größenvergleich. Klima 110

6 Spalteneruptionen an Hot Spots Spalteneruption, Piton de la Fournaise (La Réunion) Spalteneruptionen in Hawaii: Puuo (o.r.), Kilauea (li. u. re.) als (sehr bescheidene) Beispiele für die Entstehung von Plateaubasalten in der Vergangenheit Klima 111

7 Hot Spots im Pazifik Hawaii Hot Spot Pitcairn Osterinsel Cook Inseln Galapagos Hot Spots im Pazifik und vulkanische Inselketten, die durch Gleiten der Platten über den mehr oder weniger stationären Hot Spot gebildet werden (Paradebeispiel = Hawaii). Hawaii Inseln Emperor Seamounts Tuamoto Archipel Klima 112 Quelle: SdW

8 Hot Spots und ihre Spuren Klima 113 Quelle: NASA Vulkaninseln – Galapagos (links oben) Versinkende Vulkane mit Saumriffen und Atollen – Tahaa + Raiatea; Bora Bora, und Tupai, Franz. Polynesien (links unten) Atolle mit vollständig versunkenen Vulkanen – Malediven (rechts oben).

9 Hot Spots und Schildvulkane Der Maun Loa auf Hawaii (oben im Hintergrund und rechts im Satellitenbild ist) ist der mächtigste Schildvulkan auf der Erde, genährt von einem Hot Spot. Er, und der etwas höhere (aber weniger „voluminöse“) Mauna Kea, von dem das obere Bild aufgenommen ist, erheben sich mehr als m über den Meeresboden. Der Olympus Mons auf dem Mars (ganz rechts) ist allerdings 22 km höher als seine Umgebung. Klima 114 Quelle: NASA

10 Plateaubasalte Wenn der „Pilzkopf“ eines Manteldiapirs die Kruste erreicht bilden sich gewaltige Flutbasalte (zum Glück nicht in historischer Zeit) und (schaffen unter anderem) Unordnung auf dem Ozeanboden. Klima 115 Quelle: SdW

11 Plateaubasalte Atlantik Bei den Iguacu-Fällen im Grenz- gebiet zw. Argentinien und Brasilien fließt der Parana über basaltische Klippen. Sie sind Teil der Parana- Flutbasalte, die vor 120 Ma über dem Walvis Hot Spot entstanden sind, der heute unter der Insel Tristan da Cunha liegt. Klima 116 Quelle: SdW

12 Laki – Spaltenausbruch Die größte historische Spalteneruption war der Laki- Spaltenausbruch in Island, 1783/1784, dabei wurden etwa 15 km 3 Magma gefördert. Klima 117

13 Laki – Spaltenausbruch Entlang der Laki-Spalte erstrecken sich über 25 km mehr als 100 Schlacke-Kegel. Im Hintergrund (rechts) sieht man den Vatnajökull, den mächtigsten („voluminösesten“) Gletscher Europas (Bilder: UF). Klima 118

14 Sibirische Flutbasalte Der „sichtbarste Teil“ der Sibirischen Plateaubasalte ist das Putorana Plateau, links oben aus der Erdumlaufbahn (NASA), rechts oben aus dem Flugzeug (M. de Graaf). Klima 119

15 Sibirische Flutbasalte Das Putorana Plateau, ein Teil der Sibirischen Plateaubasalte, Bildquelle: National Geographic. Klima 120

16 Dekkan Flutbasalte Dekkan Trapps, Indien. Klima 121

17 Kometeneinschlag am Jupiter, 1994 Der Komet Shoemaker-Levy 9 (oben) bestand aus über 20 Bruchstücken, die beim Vorbeiflug an Jupiter durch Gezeitenkräfte auseinander gerissen worden waren. Im Juli 1994 schlugen alle Fragmente mit etwa 60 km/s und einer Sprengkraft von jeweils einigen Millionen Megatonnen TNT auf Jupiter ein (links, Insets: IR-Aufnahmen). Der „Große Rote Fleck“ (unter dem linken Inset) ist etwa dreimal so groß wie die Erde. Das Inset rechts unten zeigt den Feuerball des Einschlages von Fragment G etwa 12 Minuten nach dem Impakt auf der Rückseite von Jupiter (Quellen: HST, NASA). Klima 122

18 Asteroiden und Meteorite Der Asteroid Ida besitzt bei einer Länge von 52 km sogar ein eigenes Magnetfeld. Der kleine Punkt rechts ist Daktylus, ein Mikro-Mond, der den Asteroiden umkreist. Die Form des Asteroiden Cleopatra, erinnert auffallend an einen Hundeknochen. Dünnschliff eines Stein-Eisen-Meteoriten, im Gegenlicht leuchten Olivin-Kristalle auf, die sich in einem Gerüst aus Nickeleisen befinden. Klima 123

19 Impakt in Yucatan, vor 65 Mio. Jahren Vor 65 Millionen Jahren schlug ein Asteroid mit einem Durchmesser von ~ 15 km mit einer Geschwindigkeit von mindesten 25 km/s und einer Sprengkraft von etwa einer Milliarde Megatonnen TNT im flachen Wasser des nordamerikanischen Kontinentalschelfs ein, und erzeugte einen Krater mit 180 km Durchmesser. Darstellung des Impakts eines Asteroiden (mit gewisser künstlerischer Freiheit). Klima 124

20 Die Erde am Ende der Kreide Verteilung der Kontinente und Ort des Impakts (vor 65 Ma) im heutigen Yucatan, Mexiko. Klima 125

21 Spuren in Yucatan Als Schwereanomalie „verrät“ sich der inzwischen tief unter Sedimenten verborgene Krater des Asteroiden, der sehr wahrscheinlich für das Aussterben der Dinosaurier „verant- wortlich“ ist (Boden- messungen der Schwere- anomalie, Quelle: National Geographic). Klima 126

22 Spuren des Einschlages (1) Schwereanomalie im Bereich des Chicxulub-Kraters in Yucatan, Mexico (Quelle: LPI). Grenzton an der Kreide/Teriär Grenze in Gubbio, Umbrien. Der Ton enthält die Iridium-Anomalie Klima 127

23 Spuren des Einschlages (2) Geschockter Quarz mit einem Durchmesser von etwa 0.1 mm. Die charakteristische Lamellenstruktur ent- steht nur bei extremen Drücken, die z.B. bei Asteroideneinschlägen oder bei Kernwaffen- explosionen auftreten Mikrotektite – winzige Glaskugeln aus geschmolzenem Gestein in der K/T Grenzschicht, die beim Einschlag vor 65 Millionen Jahren entstanden. Sedimente aus New Mexico zeigen, dass die bis dahin vorherrschenden Samenpflanzen plötzlich von Farnen abgelöst wurden. Klima 128

24 Damit Pflanzen austrocknen und in Brand geraten, müssen sie mindestens 20 Minuten lang mit etwa W/m 2 erhitzt werden. Diese Bedingungen wurden im Gebiet rund um Chicxulub erreicht, aber auch bei dessen Antipoden im heutigen Indien. Während die Erde unter einem Hagel von wieder in die Atmosphäre eintretendem Gesteinsschutt rotierte, fraßen sich von beiden Regionen breite Feuerstraßen westwärts. Weltweit findet man etwa 70 Mrd. Tonnen Ruß. Nach dem Einschlag gab es eine weit geringere Artenvielfalt als zuvor. Als Erste erholten sich Farne und Algen (Quelle: Spektrum der Wissenschaft). Weltweite Brände Klima 129

25 Verlierer und Gewinner Tyrannosaurus rex, Triceratops horridus Quetzalcoatlus northropi, 12 m Spannw. Säugetiere der Oberkreide. Giganotosaurus carolinii (Schädel rechts als Insert) war der größte Raubsaurier aller Zeiten. Klima 130

26 Nicht nur die Dinosaurier Am Ende der Kreidezeit starben längst nicht nur die Dinosaurier aus, sondern z.B. auch die Ammoniten, die die Ozeane mehr als 300 Millionen Jahre bevölkert hatten. In der Oberkreide lebte die größte bekannte Art – Parapuzosia seppenradensis. Im NHM Wien gibt es ein stattliches Exemplar aus Gosau (links), das größte bekannte – mit 1.8 m Durchmesser (und das ist nicht einmal komplett !) ist im LWL-Museum für Naturkunde in Münster zu bewundern (auch Bild-Quelle). Klima 131

27 Andere Einschläge auf der Erde Manicouagan Krater in Kanada, teils von einem See gefüllt, Durchmesser etwa 100 km, Alter etwa 214 Millionen Jahre (Shuttle-Aufnahme). Gosses Bluff, Australien, Durchmesser 22 km, 142 Mio. Jahre alt. Steinige Tunguska, Sibirien, 1908, etwa 20 Kilo- Tonnen TNT (Hiroshima), 2000 km 2 Wald zerstört. Chevrolet, New York, Klima 132

28 Impakt-Krater Die Clearwater Lakes in Quebec, Canada, sind eines der seltenen irdischen Beispiele eines Zwillingskraters (links, Durchmesser: 36 bzw. 26 km, Alter: etwa 290 Ma). Der Kara-Kul See in Tadschikistan liegt im Inneren eines Einschlagkraters, der erst vor wenigen Jahren als solcher erkannt wurde (rechts, Durchmesser: 52 km, Alter: < 10 Ma). Quelle: Lunar and Planetary Institute, Texas. Klima 133

29 Planetesimale auf Kollisionskurs Am explodierte ein gerade einmal 17 m großer Meteoroid über dem Ural – mit der etwa 30fachen Energie der Hiroshima-Bombe (Bilder: Alex Alishevskikh, Velentin Kazako, RMES). Klima 134


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