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Lithosphäre

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Lithosphäre

Geografen und Geowissenschaftler teilen in ihrer Forschungsarbeit das Erdsystem häufig in verschiedene Sphären ein, die sich durch unterschiedliche stoffliche oder materielle Eigenschaften auszeichnen, z. B. Boden, Gestein, Wasser, Luft oder Eis. Einer dieser Sphären ist die Lithosphäre.

Lithosphäre – Definition

Das Wort Lithosphäre leitet sich aus dem Griechischen ab. Wörtlich übersetzt meint es “steinerne Hülle”. Man bezeichnet die Lithosphäre deshalb auch als Gesteinssphäre.

Himmelskörper, und so auch die Erde, werden in verschiedene Sphären unterteilt, die sich in ihrer stofflichen und materiellen Beschaffenheit unterscheiden. Diese Sphären stehen in einer wechselseitigen Beziehung zueinander. Das heißt, sie beeinflussen einander.

Die Lithosphäre ist die oberste Schicht des Erdmantels und bildet damit die äußerste Schicht der festen Erde. Sie besteht aus einzelnen, sich bewegenden Platten.

Des Weiteren gibt es unter anderem noch die:

Zu den einzelnen Sphären gibt es separate Artikel. Wenn du dich für ein Thema genauer interessierst, schau dort gerne mal vorbei!

Bei der Lithosphäre handelt es sich um die bis zu 200 km dicke, feste Erdrinde. Sie umfasst also die kontinentale oder ozeanische Erdkruste und den äußeren Teil des Erdmantels, den man auch lithosphärischen Mantel nennt. Diese Sphäre ist aus einzelnen Platten zusammengesetzt, die auch als Lithosphärenplatten, tektonische Platten oder Kontinentalplatten bezeichnet werden.

Die Lithosphäre im Aufbau der Erde

Würde man die Erde aufschneiden, könnte man viele verschiedene Schichten erkennen (Abbildung 1):

  1. Die Erdkruste
  2. Der Erdmantel
  3. Der Erdkern

Lithosphäre Aufbau der Erde StudySmarterAbbildung 1: Aufbau der ErdeQuelle: serlo.org

Die äußerste Schale ist die Erdkruste, auf der wir leben. Die Erdkruste ist ein Teil der Lithosphäre. Der andere Teil ist der feste Teil des Erdmantels.

Man unterscheidet zwei verschiedene Arten der Erdkruste: Die ozeanische und die kontinentale Lithosphäre (in der Abbildung als kontinentale Kruste und ozeanische Kruste beschriftet).

Lithosphäre Arten StudySmarterAbbildung 2: Die ozeanische und kontinentale LithosphäreQuelle: wikipedia.org

Ozeanische Lithosphäre

Die ozeanische Lithosphäre, auch ozeanische Kruste genannt, ist relativ homogen, also gleichmäßig aufgebaut. Sie besteht hauptsächlich aus Basalt und ist zwischen 50 und 100 km dick. Die Moho, das ist die Grenze zwischen der Erdkruste und dem Erdmantel, befindet sich zwischen 5 und 7 km Tiefe.

Moho ist die Abkürzung für Mohorovičić-Diskontinuität.

Kontinentale Lithosphäre

Die kontinentale Lithosphäre, auch als kontinentale Kruste bezeichnet, besteht im oberen Teil aus Granit und im unteren aus Basalt, beides vulkanische Gesteine. Sie kann 40 bis 200 km dick werden und ist damit deutlich stärker als die ozeanische Lithosphäre. Bei der kontinentalen Lithosphäre befindet sich die Moho unter Gebirgen in Tiefen von 30 bis 50 km.

Lithosphäre – Asthenosphäre

Die Lithosphäre wird von der Asthenosphäre unterlagert.

Die Asthenosphäre ist die zweitäußerste Schicht der Erde.

Beide Sphären weisen unterschiedliche Eigenschaften auf. Das unterschiedliche Verhalten beider Platten ist eine wesentliche Grundlage für die Prozesse der Plattentektonik.

Die Plattentektonik beschreibt die Wissenschaft, die sich mit den Prozessen und Vorgängen der äußeren Erdhülle, also der Lithosphäre, beschäftigt. Sie besagt, dass die äußere Erdhülle in Kontinentalplatten untergliedert ist, die auf dem übrigen oberen Erdmantel aufliegen und darauf umherwandern. Durch die Plattentektonik wird die Entstehung von Faltengebirgen, Vulkanismus und Erdbeben erklärt.

Eigenschaften der Lithosphäre und Asthenosphäre

Die Lithosphäre und die Asthenosphäre haben unterschiedliche Eigenschaften:

LithosphäreAsthenosphäre
  • setzt sich aus kristallinem Gestein zusammen
  • verhält sich gegenüber Deformation elastisch
  • bei starken Deformationen (Erdbeben) kommt es zu bruchhaften Verformungen der Lithosphäre
  • hat ein rigides, starres Verhalten
  • kann sich von 0 bis 100 km Tiefe erstrecken
  • bewegen sich auf der Asthenosphäre
  • besteht aus festem Material
  • unterlagerte Asthenosphäre verhält sich gegenüber langandauernden Verformungen weich und duktil, also plastisch
  • beginnt je nach Mächtigkeit der Lithosphäre in einer Tiefe von 60 bis 120 km
  • kann eine Tiefe von 410 km erreichen

Lithosphäre und Lithosphärenplatten

Die Lithosphäre wird in sieben große Lithosphärenplatten unterteilt, wie in Abbildung 3 zu sehen ist. Diese bestehen aus verschiedenen Anteilen an kontinentaler und ozeanischer Lithosphäre.

Es gibt folgende tektonische Platten:

  • die Eurasische Platte
  • die Nordamerikanische Platte
  • die Südamerikanische Platte
  • die Afrikanische Platte
  • die Indisch-Australische Platte
  • die Antarktische Platte
  • die Pazifische Platte

Hinzu kommen noch weitere 40 kleinere Platten, wie z. B. die Nazca-Platte oder die Philippinische Platte. Alle diese Platten liegen auf der Asthenosphäre auf und befinden sich in ständiger Bewegung, was aber in menschlichen Zeitmaßstäben kaum wahrnehmbar ist.

Lithosphäre Lithosphärenplatten StudySmarterAbbildung 3: Die LithosphärenplattenQuelle: geothermie.de

Die Dynamik der Lithosphäre – Plattentektonik

Allgemein bezeichnet man die Dynamik der Lithosphärenplatten als Plattentektonik. Die Höchstgeschwindigkeit der Kontinentalplatten liegt bei etwa 10 cm pro Jahr. Die Folge der Plattentektonik macht sich an allen Plattengrenzen durch Vulkanismus und Erdbeben bemerkbar.

Man unterscheidet hinsichtlich der Plattenbewegungen drei verschiedene Modi (Abbildung 3):

1. Konvergierende Platten

Konvergierende Platten bewegen sich aufeinander zu.

Bewegen sich zwei Platten aufeinander zu und stoßen zusammen, schiebt sich die eine Platte unter die andere (Abbildung 4 Mitte). Es bilden sich Gebirge, Erdbeben und dadurch Vulkantätigkeiten und Tsunamis im Ozean.

2. Divergierende Platten

Divergierende Platten bewegen sich voneinander weg.

Bewegen sich zwei Platten voneinander weg (Abbildung 4 oben), dann entstehen Grabenbrüche, Vulkanausbrüche und Erdbeben.

3. Transformstörung

Bei der Transformstörung gleiten die Platten aneinander vorbei.

Bewegen sich zwei Platten aneinander vorbei (Abbildung 4 unten), kommt es durch die Reibung zu Erdbeben und seltener zu Gebirgsbildungen und Vulkanausbrüchen.

Lithosphäre Plattenbewegungen StudySmarterAbbildung 4: PlattenbewegungenQuelle: geosystem-erde.de

Der Kohlenstoffkreislauf in der Lithosphäre

Kohlenstoff ist ein chemisches Element, das für alle Lebewesen wichtig ist und sich in einem ewigen Kreislauf bewegt. Der Hauptanteil des Kohlenstoffs befindet sich zu 99,8 % in der Lithosphäre. Der Kohlenstoff ist in der Lithosphäre in gebundener Form im Carbonatgestein und den fossilen Rohstoffen zu finden. Zwischen den Sphären Atmosphäre, Lithosphäre, Hydrosphäre, Pedosphäre und Biosphäre werden kohlenstoffhaltige Verbindungen ausgetauscht, weshalb man von einem Kohlenstoffkreislauf (Abbildung 5) spricht.

Der Kohlenstoffkreislauf, auch Kohlenstoffzyklus oder CO₂-Kreislauf genannt, findet zwischen den verschiedenen Sphären der Erde statt. Kohlenstoffhaltige Verbindungen werden chemisch umgewandelt und zwischen den Sphären ausgetauscht.

Der Kohlenstoffkreislauf ist in sieben verschiedene kleine Teilschritte aufgeteilt:

1. Schritt

Der Kohlenstoff wird durch Pflanzen aufgenommen, die durch die Fotosynthese Glucose und Sauerstoff produzieren.

2. Schritt

Lebewesen, wie wir Menschen, benötigen Sauerstoff. Wir atmen Sauerstoff ein und atmen CO₂ wieder in die Atmosphäre aus.

3. Schritt

Wenn Tiere kohlenstoffhaltige Verbindungen nicht verwerten können, scheiden sie diese aus. Pilze und Bakterien können diese kohlenstoffhaltigen Verbindungen allerdings zersetzen, wodurch Methan entsteht, das nach einiger Zeit in der Atmosphäre in CO₂ umgewandelt wird.

4. Schritt

Das CO₂ kann sich allerdings auch als Gas im Wasser lösen und dann von Wasserpflanzen und Plankton aufgenommen werden. Diese betreiben Fotosynthese und werden dann von Wasserlebewesen gefressen, die das CO₂ wieder ausstoßen und kohlenstoffhaltige Verbindungen ausscheiden. Diese kohlenstoffhaltigen Verbindungen lagern sich auf dem Meeresgrund ab.

5. Schritt

Zwischen dem Land und den Gewässern kann CO₂ ausgetauscht werden, wenn Vögel die Wassertiere fressen.

6. Schritt

Löst sich CO₂ im Wasser als Gas, kann sich daraus Kalk bilden. Dieser Kalk sinkt auf den Meeresboden ab und wird Teil des Gesteins der Lithosphäre.

7. Schritt

Wenn die abgesunkenen Kohlenstoffverbindungen von Organismen nicht weiter abgebaut werden, entsteht nach langer Zeit Erdöl, Erdgas und Kohle. Wir Menschen bauen diese fossilen Rohstoffe wieder ab und verbrennen diese. Dadurch geben wir CO₂ in die Atmosphäre frei.

Lithosphäre Kohlenstoffkreislauf StudySmarterAbbildung 5: Der KohlenstoffkreislaufQuelle: fwu-mediathek.de

Lithosphäre - Das Wichtigste

  • Lithosphäre = die oberste Schicht des Erdmantels und die äußerste Schicht der festen Erde, besteht aus einzelnen, sich bewegenden Platten.
  • ist 200 km dick,
  • umfasst die Erdkruste und den oberen Teil des Erdmantels.
  • Man unterscheidet die ozeanische und die kontinentale Lithosphäre.
  • Asthenosphäre = die zweitäußerste Schicht der Erde und unterlagert die Lithosphäre.
  • Es gibt sieben große und 40 kleine Lithosphärenplatten.
  • Plattenbewegungen: Konvergierende Platten, Divergierende Platten und Transformstörung
  • Kohlenstoffkreislauf = kohlenstoffhaltige Verbindungen werden chemisch umgewandelt und zwischen den Sphären der Erde ausgetauscht.
  • 99,8 % des Kohlenstoffs befinden sich in der Lithosphäre.
  • Der Kohlenstoff ist in der Lithosphäre in gebundener Form im Carbonatgestein und den fossilen Rohstoffen zu finden.

Häufig gestellte Fragen zum Thema Lithosphäre

Die Lithosphäre ist die die oberste Schicht des Erdmantels. Die Asthenosphäre ist die zweit-oberste Schicht.

Die Asthenosphäre befindet sich unter der Lithosphäre und ist damit die zweit äußerste Schicht der Erde.

Nein. Die Lithosphäre besteht aus festem Gestein.

Es gibt sieben große Lithosphärenplatten und 40 kleinere.

Finales Lithosphäre Quiz

Frage

Was ist die Lithosphäre?

Antwort anzeigen

Antwort

= die oberste Schicht des Erdmantels und bildet damit die äußerste Schicht der festen Erde

Frage anzeigen

Frage

In welcher Erdschicht befindet sich die Lithosphäre?

Antwort anzeigen

Antwort

  • Erdkruste
  • im festen Teil des Erdmantels
Frage anzeigen

Frage

Von welcher Sphäre wird die Lithosphäre unterlagert?

Antwort anzeigen

Antwort

  • von der Asthenosphäre
Frage anzeigen

Frage

Welche zwei Arten der Erdkruste unterscheidet man?

Antwort anzeigen

Antwort

  1. die ozeanische Lithosphäre/ Erdkruste
  2. die kontinentale Lithosphäre/ Erdkruste
Frage anzeigen

Frage

Wie dick ist die ozeanische Lithosphäre?

Antwort anzeigen

Antwort

zwischen 50 und 100 km

Frage anzeigen

Frage

Wie dick ist die kontinentale Lithosphäre?

Antwort anzeigen

Antwort

  • zwischen 40 bis 200 km
Frage anzeigen

Frage

Was ist die Moho?

Antwort anzeigen

Antwort

= die Grenze zwischen der Erdkruste und dem Erdmantel

Frage anzeigen

Frage

Welche Lithosphärenplatten gibt es? Nenne 5!

Antwort anzeigen

Antwort

  1. die Eurasische Platte

  2. die Nordamerikanische Platte

  3. die Südamerikanische Platte

  4. die Afrikanische Platte

  5. die Indisch-Australische Platte

  6. die Antarktische Platte

  7. die Pazifische Platte

Frage anzeigen

Frage

Wie viele große Lithosphärenplatten gibt es?

Antwort anzeigen

Antwort

7

Frage anzeigen

Frage

Welche Plattenbewegungen finden in der Lithosphäre statt?

Antwort anzeigen

Antwort

  1. Konvergierende Platten
  2. Divergierende Platten
  3. Transformstörung
Frage anzeigen

Frage

Konvergierende Platten...

Antwort anzeigen

Antwort

bewegen sich aufeinander zu

Frage anzeigen

Frage

Divergierende Platten...

Antwort anzeigen

Antwort

bewegen sich voneinander weg

Frage anzeigen

Frage

Bei der Transformstörung...

Antwort anzeigen

Antwort

gleiten die Platten aneinander vorbei

Frage anzeigen

Frage

Was ist der Kohlenstoffkreislauf?

Antwort anzeigen

Antwort

  • findet zwischen den verschiedenen Sphären der Erde statt
  • kohlenstoffhaltige Verbindungen werden chemisch umgewandelt und zwischen den Sphären ausgetauscht
Frage anzeigen

Frage

Wie viel Kohlenstoff ist in der Lithosphäre zu finden?

Antwort anzeigen

Antwort

99,8 %

Frage anzeigen

Frage

Wie wird der Kohlenstoff in der Lithosphäre gespeichert?

Antwort anzeigen

Antwort

  • Kohlenstoffverbindungen sinken im Meer auf den Grund und setzen sich in der Lithosphäre ab
  • es entsteht Erdöl, Erdgas und Kohle, in denen Kohlenstoff gespeichert ist
Frage anzeigen
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