Terra mater: Grunnbok

Terra mater er utarbeidet etter Læreplanverket for Kunnskapsløftet 2020 (LK2020), for programfagene geofag X og geofag 1 i utdanningsprogram for studiespesialisering. Programfagene bygger på naturgeografien i fellesfaget geografi. Hovedvekten i geofag X|1 er lagt på geosfære og hydrosfære.

Våre læremidler i geofag vektlegger en helhetlig forståelse av jorda som ett system der samspillet mellom de forskjellige sfærene – og mellom menneske og natur – er sentralt. Læreverket er tilpasset de åpne kompetansemålene i læreplanen og legger godt til rette for feltarbeid og dybdelæring i utvalgte emneområder.

KARLSEN SIVERTSEN HEGGLAND URDAHL

Terra mater består av papirbok, digitalbok og nettsted.

Vi skulle hatt et hellig fjell Vi skulle hatt et hellig fjell …

Et fjell som reiste seg fra jordens indre, som ingen andre fjell.

Et urfjell som gikk lukt inn i himmelen.

Utilnærmelig som ingen andre fjell. …

TERRA MATER

Vi skulle hatt et hellig fjell …

Hvor narsissisten i oss ble lagt igjen.

Hvorfra det viktigste var å se verden, ikke at verden skulle se oss. …

Vi skulle hatt et hellig fjell ...

Et fjell som bygget selvbildet, men ikke egoet.

Vi skulle hatt et hellig fjell ...

Det må bli Stetind.

OLE GILBERT KARLSEN JOHN-ERIK SIVERTSEN HÅKON HEGGLAND HENNING URDAHL

Utdrag fra diktet Vi skulle hatt et hellig fjell av Stein P. Aasheim

På Aunivers.no finner du Aschehougs digitale læremidler.

TERRA MATER GEOFAG X/ GEOFAG 1 Bokmål

BOKMÅL

ISBN 978-82-03-41105-2

8203411052_Terra_Mater_o.indd 1,3

07.11.2022 07:52

Terra mater (2022) følger læreplanen i geofag x/1 for videregående skole (LK20). © H. Aschehoug & Co. (W. Nygaard) 2022 1. utgave/2. opplag 2023 Materialet er vernet etter åndsverkloven. Uten uttrykkelig samtykke er eksemplarframstilling, som utskrift og annen kopiering, bare tillatt når det er hjemlet i lov (kopiering til privat bruk, sitat o.l.) eller i avtale med Kopinor (www.kopinor.no).

Utnyttelse i strid med lov eller avtale kan medføre erstatnings- og straffansvar.

Redaktører: Trond Bøhler og Harald Øyen Kittang Grafisk formgiving: Fredrik Svanqvist, Bøk Oslo AS Omslag: Fredrik Svanqvist, Bøk Oslo AS Omslagsbilde: Peder Balke: Stetind i tåke (1864) Bilderedaktør: Lars Erik Haugen Hovedillustratører: John Arne Eidsmo Nyhammer, Markus Fogth-Jakobsen og Gerd Eng Kielland Illustrasjoner ellers Sidene 110, 114, 154, 155, 156, 157, 158, 160, 177, 264, 269, 280, 282, 348 og 349 er hentet fra boka Landet blir til, gjengitt med tillatelse fra Norsk Geologisk Forening.

Side 265: © Statens kartverk Side 115 og 279: Haakon Fossen Side 14 og 154: Bogdan Bocianowski Grunnskrift: Tiempos Text 9,4/15 pkt Papir: 100 g G-print, 1,0 Trykkeri: Merkur Grafisk AS Innbinding: Bokbinderiet Johnsen AS, Skien

NO - 1430

N VA

E MERK

E

T

S

ISBN 978-82-03-41105-2

FORORD Geofag handler først og fremst om å forstå naturprosesser. Et mål er å beskytte oss mot naturfarer og klimaendringer, et annet å kunne utnytte naturressursene bærekraftig.

Skolefaget geofag er satt sammen av emneområder fra geovitenskapene geologi, hydrologi, naturgeografi og geofysikk. Elevene skal bli kjent med de forskjellige jordsystemene, eller sfærene: geosfæren, hydrosfæren, kryosfæren og atmosfæren, og hvordan de påvirker alt levende liv – det vi kaller biosfæren.

Både naturprosesser og menneskelige aktiviteter påvirker jordsystemene. Endringer i én sfære vil påvirke de andre. Derfor må vi studere jorda som en helhet der samspillet mellom sfærene er viktig.

Geofaget har forandret seg mye de siste ti-årene. Observasjoner blir fulgt opp med nye målinger og modeller. Det har for eksempel lenge vært kjent at kontinentene flytter på seg, men i dag kan vi også måle hvor fort de beveger seg. Et annet eksempel er landhevningen etter siste istid. Da isen smeltet bort og istyngden forsvant, hevet landoverflaten seg. I dag kan landhevningen både måles og modelleres.

Klimaendringene påvirker alle jordsystemene. Hvor raskt skjer endringene, og klarer livet på jorda å tilpasse seg dem? Med målinger og teoretiske modelleringer forsøker forskerne å finne svar.

Fordi de ulike jordsystemene gjensidig påvirker hverandre, må forskere fra tradisjonelle naturvitenskaper gå utenfor sitt eget fagområde for å oppdage de store sammenhengene. I stedet for å være geologer, naturgeografer, biologer eller meteorologer må de bli «naturforskere».

Læreplanen vektlegger elevaktivitet og feltarbeid. Terra mater 2022 har derfor mange forslag til oppgaver i geofaglig feltarbeid. De fleste feltoppgavene er plassert på geofag nettsted på Aunivers.no.

Vårt mål er at elevene aktivt kan være med å forme sin egen leseplan med utgangspunkt i nærområdet og egne interesser. Læreverket er bygd opp slik at det er mulig både å velge bort temaer, vektlegge dem ulikt eller å forandre rekkefølge – uten at den faglige sammenhengen blir borte. Hvordan dere setter sammen læreplan i praksis, står det mer om på nettstedet til geofag.

Nærområdet vil som nevnt avgjøre hvilke landformer og geologiske temaer som er aktuelle på den enkelte skole. Vi ønsker at alle skolene skal ha «lærebokdekning» for sitt nærområde.

Geologi og landformer varierer mye fra landsdel til landsdel i Norge. Når det gjelder geologi, er det kanskje emneområder fra kapittel 8 (Norges geologiske historie) som kan velges bort.

Foran i kapitlet om Norges geologiske historie er det derfor laget et kortere sammendrag som bør leses av alle, men som kanskje er ekstra nyttig for dem som velger bort deler av den geologiske historien. Det er ikke sikkert alle må lese om for eksempel Oslofeltet i dybdemodus. Et slikt sammendrag kan da bidra til at helheten i Norges geologiske historie beholdes.

Når det handler om landformer, kan det være aktuelt og velge bort to–tre av kapitlene 14–21 i en lokal leseplan. Derfor er det laget en tilsvarende kortversjon av utviklingen av norske landformer foran i kapittel 14 for dem som vil vektlegge ett eller flere av kapitlene 14–21, eller deler av dem, forskjellig.

Trond Andreas Bøhler (1956–2022) har hatt det redaksjonelle ansvaret for lærebøkene i geofag på Aschehoug forlag siden 2006. Terra mater 22 skulle bli hans siste bok. Vi vil gjerne dedikere Terra mater 22 til Trond. En stor takk går også til forlagsredaktør Harald Øyen Kittang som førte boka trygt i havn.

Forfatterne, August 2022

INNHOLD

Jorda og de fem sfærene 9 Geosfæren 10, Hydrosfæren 11, Kryosfæren 11, Atmosfæren 12, Biosfæren 12, Samspillet mellom sfærene 12

Platetektonikk og manteldynamikk 15 Jordas oppbygning 16, Platedrift 17, Kontinentaldrift 17, Havbunnsspredning 17, Platetektonikk 18, Det platetektoniske kretsløpet 20, Manteldynamikk 21, Temperaturfordelingen i mantelen 21, Søylestrømmer, hotspots og basaltprovinser 23

Jordskjelv 27 Hvordan oppstår jordskjelv? 28, Jordskjelvbølger 28, P-bølger, S-bølger og overflatebølger 28, Størrelsen på et jordskjelv 29, Jordskjelv i Norge 30, Jordskjelv og platetektonikk 32, Jordskjelv langs spredningsakser 32, Jordskjelv i kollisjonssoner 33, Jordskjelv langs glidegrenser 34, Hvilke skader gjør jordskjelv? 36, Er det mulig å varsle jordskjelv? 37, Langtidsvarsling av jordskjelv 38, Korttidsvarsling av jordskjelv 39

Vulkaner 43 Magma, lava og vulkantyper 44, Skjoldvulkaner 45, Stratovulkaner 45, Vulkaner og platetektonikk 47, Spredningsakser 47, Kollisjonssoner 48, Hotspoter 48, Vulkanske trusler 51, Lava, stein og aske 51, Er det mulig å varsle et vulkanutbrudd? 52

Tsunamier 57 Hvordan oppstår tsunamier? 58, Tsunamien i Indiahavet i 2004 59, Er det mulig å varsle tsunamier? 60

Mineraler og bergarter 65 Det geologiske kretsløpet 66, Mineraler 67, Mineralgrupper 67, Krystaller og pegmatitter 70, Magmatiske bergarter 72, Magma er steinsmelte 72, Magmatiske bergarter er størknet magma 73, Magmatiske bergarter og platetektonikk 75, Sedimentære bergarter 79, Hva er sedimenter? 79, Sortering av løsmasser 80, Diagenese – sedimenter blir til stein 81, Hvor dannes sedimentære bergarter? 83, Metamorfe bergarter 84, Metamorfe bergarter og platetektonikk 84, Aldersbestemmelse av bergarter 86, Relativ alder 86, Absolutt alder 87

Løsmasser 95 Jordarter 96, Morenejord 98, Smeltevannsavsetninger 98, Elveavsetninger 99, Havavsetninger 99, Myrjord 100, Aldersbestemmelse av organisk materiale 101

Norges geologiske historie 105 Geologisk tid – den geologiske tidsskalaen 106, Den norske berggrunnen 107, Prekambrium 108, De eldste bergartene – grunnfjellet 109, Kambrosilur og den kaledonske fjellkjeden 112, Kambrosilur 112, Den kaledonske fjellkjeden 114, Oppbygningen av den kaledonske fjellkjeden 114, Den kaledonske fjellkjeden slites ned 117, Oslofeltet 119, Dannelsen av Oslofeltet 119, Bergartene i Oslofeltet 120, Oslofeltets geologiske historie 120, Fra perm til vår tid 124

Geologiske ressurser på land 129 Mineralressurser 130, Bergindustrien 130, Naturstein 131, Byggeråstoffer – sand, grus og pukk 135, Industrimineraler 138, Metalliske malmer 140, Bærekraftig bergindustri 142, Avfallsdeponier 142, Mineraler og bergarter for det grønne skiftet 145

Den geologiske historien på kontinentalsokkelen 151 Den norske sokkelen 152, Sokkelens geologiske historie 152, Det prekambriske grunnfjellet 152, Silur og devon – gamle fjell gir opphav til reservoarer 153, Karbon – kull, en kilde til gass 154, Perm – da sokkelen var ørken 154, Jura – olje og gass dannes på norsk sokkel 156, Kritt – sokkelen druknes i et subtropisk hav 158, Paleogen til kvartær – petroleum dannes i kildebergartene 160

Geologiske ressurser på kontinentalsokkelen 165 Hvordan dannes petroleum? 166, Sedimentasjonsbasseng 166, Hydrokarbonenes opprinnelse 166, Kildebergarten modnes 167, Migrasjon 168, Petroleumsfeller 169, Strukturelle oljefeller 170, Leting og produksjon 173, Geofysiske undersøkelser 173, Produksjon 176, Petroleumsutvinning på norsk sokkel 177, Petroleumsinntektene 178, Kan utvinning av petroleum være bærekraftig? 181

Hydrologi 189 Vannets kretsløp 190, Vannmagasin 190, Kretsløpet – fra magasin til magasin 190, Nedbørsfelt og vannbalanse 192, Vassdragene 194, Vannføring og avrenning 194, Flom 196, Naturens egen flomdemping 196, Flomtyper 197, Storofsen og Vesleofsen 200, Hvor lenge er det mellom storflommene? 201, Flomskader 203, Klimaendringene fører til mer ekstremvær 204, Vann under jordoverflaten 205, Markvann 205, Grunnvann 209, Isbreen som vannmagasin 212, Massebalanse 212, Måling av massebalanse 212, Avrenningen fra isbreene 216, Isbreen som klimaindikator 219, Frontmålinger 219

Ferskvann 225 Hva påvirker tilgangen på ferskvann? 226, Naturen fordeler vannet ulikt 226, Hvordan brukes vannet? 229, Ferskvannsutfordringer 233, Befolkningsvekst og utvikling krever mer vann 233, Vann som kilde til konflikt 235, Spania, interne konflikter om vannet 235, India og Pakistan 235, Vannkonflikter mellom flere land 236, Hvordan skaffe nok vann for framtiden? 241, Avsalting 241, Gjenbruk 241, Bruk av mer effektiv tekonologi 242, Klimaendringer påvirker tilgangen på vann 243, Ferskvann i Norge 246, Kildene til vannrikdommen 247, Hvordan brukes vannet? 247, Ferskvannsutfordringer 253, Flom og tørke 256, Hva skjer med vanntilgangen i framtiden? 260

Berggrunn og landformer 263 Landformer 264, Motstandsdyktige bergarter 266, Når de harde bergartene ligger øverst 267, Berggrunnsstruktur og mønstre i landskapet 268, Gneisregionen på Nordvestlandet 269, Strøkdaler i Oslofeltet 269, Lagdelte bergarter i landskapet 271

De gamle landformene 275 Gamle og unge landformer 276, Den paleiske overflaten 276, Hevning av landblokken i nytiden 279, Viddelandskapet 281, Agnordaler 283

Glasiale landformer 287 Isbreer – prosesser og landformer 288, Temperaturforhold i breen 288, Form og størrelse på breen 289, Breens bevegelse og erosjon 289, Isbevegelsen 289, Isstrømmer 292, Landformer dannet ved iserosjon 295, Skuringsstriper og rundsva 295, Alpint landskap 296, Daler og fjorder 298, Kontinentalhylla 300

Avsetninger fra isbreer og smeltevann 307 Avsetninger fra en innlandsis i bevegelse 308, Tykke morenelag på kontinentalhylla 308, Drumlin 310, Randavsetninger 311, Avsetninger i forbindelse med dødis 312, Esker 312, Bredemte sjøer 315

Elver – prosesser og landformer 321 Elveerosjon 322, Materialtransport 322, Bunntransport 323, Slamtransport 323, Løpsmønstre 324, Meanderløp 324, Forgrenet løpsmønster 326, Landformer i fast fjell 326, V-daler 326, Canyon 326, Jettegryter 328, Elveavsetninger 328, Elvevifter 328, Elvesletter 332, Elvedeltaer 332, Elveterrasser 332

Kystlandskapet – landhevning og et havnivå i endring 337 Kystlandskapet 338, Skjærgårdskysten 338, Strandflaten 339, Fjordkysten 340, Næringskysten 340, Løsmassekysten 341, Landhevning 342, Hvorfor hever landet seg? 342, Spor etter landhevningen 342, Marin grense 343, Leirlandskapet 344, Ravinelandskap 344, Havnivå og landhevning i framtiden 348

Steinsprang, steinskred og fjellskred 353 Historiske skred 354, Hvordan oppstår fjellskred? 355, Skredutsatte områder i Norge 356, Overvåking av skredfarlige fjellsider 359, Kan et fjellskred varsles? 362

Jordskred 367 Klimaendringer og jordskred 368, Ulike typer jordskred 368, Kvikkleireskred 369, Kvikkleire 370, Hva utløser et kvikkleireskred? 370, Kvikkleireskredet i Gjerdrum 371, Hvordan sikre seg mot kvikkleireskred? 372, Skred på havbunnen 375

Register 380, Bildeliste 384

KAPITTEL

1

JORDA OG DE FEM SFÆRENE Kloden vår er en verden full av liv. Vi mennesker har utviklet oss og lært å leve på planeten i titusener av år. Opp gjennom alle disse årene har vi fått kunnskap både om naturfarer som truer, og naturressurser som gir muligheter. Vi mennesker blir små på denne kloden, og vi utnytter kun en liten del av jordklodens ressurser. Likevel påvirker vi store og viktige deler av den ved måten vi lever på. Ingen annen art har muligheten til å ødelegge naturen eller til å «reparere» den slik vi mennesker kan.

Geofag handler om alle delene av denne fantastiske planeten.

Faget inndeler jordkloden i de ulike jordsystemene som vi kaller forskjellige sfærer. Hele jorda sett som ett samlet system består av atmosfæren, geosfæren, hydrosfæren, kryosfæren og biosfæren.

1.1 «The blue marble», jorda vår, fotografert av mannskapet på Apollo 17 på vei mot månen.

10

KAPITTEL 1

GEOSFÆREN Den faste delen av jorda, fra den indre kjernen og ut til jordoverflaten, kaller vi geosfæren. Den inneholder stein og steinsmelte med temperaturer på opptil flere tusen grader. Innerst i kjernen er trykket svært høyt, og temperaturen er ca. 5000 °C. Det skyldes trykket og omdanning av radioaktive grunnstoffer som frigir varme.

Utenfor kjernen ligger mantelen. Varme fra kjernen sørger for at massene i mantelen sirkulerer og skaper mantelstrømmer. De fører igjen til bevegelse i den faste jordskorpa. Jordskorpeplater med kontinenter og havbunn drifter rundt oppå de flytende massene. De kolliderer og glir fra 1.2 Vulkanen Anak Krakatoa i fullt

hverandre, noe vi merker som jordskjelv og vulkanisme. Når platene

utbrudd

kolliderer, kan det dannes vulkaner og store fjellkjeder. Dette er de aller sterkeste naturkreftene på jorda og kan – over millioner av år – flytte fjell.

Kreftene i jordas indre former på den måten jordoverflaten. Vi kaller dem de indre kreftene.

Fjellkjeder og vulkaner dannes som en direkte konsekvens av de indre kreftene i jordkloden. Men jordoverflaten formes også av ytre krefter som skurer, sliper ned og forvitrer landoverflaten. Det dannes daler, fjorder, sletter og åser. Isbreer, rennende vann og frost står bak slike landformer.

Det pågår er evig kamp mellom de indre og de ytre kreftene, en kamp om å bygge opp og å bryte ned landjorda.

Disse prosessene er også årsak til den unike sammensetningen av stoffer i jordskorpa, stoffer som danner mineraler og bergarter. De fleste av oss ser bare en grå stein når vi er ute på tur, men hver bergart har sin historie. Den kan være dannet av løsmasser eller av lava eller ha vært utsatt for så høyt trykk og temperatur at den har endret form og egenskaper fullstendig.

Kunnskap om bergartene og mineralene er viktig. Det gjør at vi kan finne energiressurser som olje og gass flere kilometer nede i havbunnen.

Slik kunnskap har skapt enorm rikdom for landet vårt, men det har også ført til utfordringer i form av klimaendringer. Vi trenger også kunnskap om utvinning av metaller og mineraler for å kunne utnytte fornybare energikilder, som for eksempel vindkraft, og for å utvikle nye produkter innen informasjonsteknologi. Det trengs for eksempel mange mineraler og metaller for å bygge vindmøller, spesielt rotorbladene må være både spenstige og sterke. Og det trengs titalls sjeldne metaller for å produsere mobiltelefoner og elbiler. Slik er ressurser i geosfæren viktige for at vi skal kunne gjennomføre det grønne skiftet.

11

JORDA OG DE FEM SFÆRENE

HYDROSFÆREN Vannet på jorda utgjør det vi kaller hydrosfæren. Over 70 prosent av jordoverflaten er dekket av hav, som utgjør den suverent største delen av hydrosfæren, men også elver, innsjøer og grunnvann inngår. Vann finnes dessuten i form av skyer og vanndamp i atmosfæren. Likevel – havvann utgjør hele 97 prosent av alt vann på jorda. Noe av vannet er i fast form som is og snø, den delen av hydrosfæren kaller vi kryosfæren.

Vann er svært viktig for klima og fordelingen av varme på jorda. Vannet sirkulerer og endrer form hele tiden. Noen steder går endringene raskt, andre steder svært langsomt. Hver dag fordamper det enorme mengder vann fra jordoverflaten og opp i atmosfæren. Da endrer vannet egenskaper

1.3 Verdenshavene dekker over 70 % av

fra å være flytende til å bli gass. Vanndampen, som er vann i gassform, vil

jordas overflate og er en sentral del av

kondensere og bli til bitte små vanndråper som danner skyer. I skyene

vannets kretsløp.

dannes det nedbør i form av regn, snø og hagl, som igjen faller ned på jordoverflaten. Kort sagt flyttes vannet fra havet, via atmosfæren og inn på landjorda. Her gir det liv til både mennesker, dyr og planter. Vannet finner veien tilbake til hav og innsjøer via bekker og elver. Sirkulasjonen av vann mellom alle de ulike sfærene kaller vi det hydrologiske kretsløpet. Livet på jorda er helt avhengig av vann i alle former. Det er også vann vi leter etter på andre planeter når vi undersøker om det kan være liv der.

Vi mennesker har lært å utnytte energien som ligger i rennende vann.

I Norge bruker vi denne energien til miljøvennlig produksjon av elektrisitet. I denne produksjonen spiller smeltevann fra snø og isbreer en viktig rolle.

KRYOSFÆREN All is og snø på jorda utgjør kryosfæren, og det meste finner vi i de store innlandsisene på Grønland og i Antarktis og i resten av verdens isbreer.

Mengden av is på jorda har variert mye de siste 2,6 millioner årene med gjentatte istider og mellomistider. I istidene har store deler av jordoverflaten vært dekket av tykke lag med breis. Isen på jorda spiller en viktig rolle når det gjelder klimaet. Is og snø reflekterer betydelige mengder solstråling tilbake til verdensrommet og påvirker balansen mellom stråling fra sola og strålingen jorda selv sender ut. Spesielt gjelder dette havisen i Arktis og innlandsisen på Grønland og i Antarktis. Når mengden is og snø på jorda minker, vil dette føre til at en mørkere jordoverflate fanger opp

1.4 Perito Moreno breen i Argentina

mer solstråling, som igjen øker temperaturen i hav og atmosfære. Vi har

viser et brutalt landskap av is, men også

skapt en selvforsterkende effekt som kan gi en eksplosiv temperaturøkning og med galopperende klimaendringer som resultat.

En rekke landformer som U-daler, alpine fjell og morener er noen av de landformene som er resultatet av isbreer. Det er svært få naturkrefter som kan måle seg med isbreenes evne til å skure og forme landskapet. Dette ser vi tydelig blant annet i Norge.

et vakkert fargespill.

12

KAPITTEL 1

ATMOSFÆREN Luftlaget som beskytter jorda mot det iskalde og ugjestmilde verdensrommet, kaller vi atmosfæren. Den består av flere lag, der det underste er troposfæren, som strekker seg opp til ca. 8–15 km over jordoverflaten. Troposfæren inneholder hele 90 prosent av all luft.

Her finner vi alt av «vær», med skyer, nedbør og vind. Været er i konstant endring, og gjennomsnittsværet over tidsrom på flere tiår kaller vi klima.

Klimaet er også i endring, men endringene skjer over lengre tid.

I dag opplever vi imidlertid endringer i et tempo vi ikke har sett tidligere. Forskerne har funnet ut at vi mennesker har endret sam1.5 Atmosfæren, den tynne barrieren

mensetningen av gasser i atmosfæren. Spesielt gjelder dette for

mellom jorda og verdensrommet

karbondioksid og metan, noe som fører til at temperaturen stiger i lufta, i havet og på landjorda. Endringene går altså raskere enn noen gang tidligere. Den globale oppvarmingen har ført til klimaendringer som på sikt vil kunne føre til vanskelige leveforhold for både mennesker og dyr.

BIOSFÆREN I en liten avgrenset del av havet, jordoverflaten og atmosfæren finner vi livet på jorda. Alt liv på jorda går under samlebetegnelsen biosfæren. Livet har utviklet seg gjennom hundrevis av millioner av år – fra enkle organismer til dinosaurer og pattedyr. Alle arter er tilpasset omgivelsene de lever i. Når omgivelsene endres av oss mennesker eller av andre årsaker, trues ikke bare menneskene, men mange andre arter også.

Biologisk mangfold er avgjørende for at biosfæren skal fungere.

Uttrykket henspiller både på antall arter og eksistensen av et stort genetisk mangfold innenfor hver enkelt art. Begge deler er viktige for at 1.6 Skogen utgjør en stor del av

artene skal overleve, og for muligheten vi mennesker har til å høste av

biosfæren.

naturen. Alt i biosfæren er et samspill der arter er avhengige av hverandre.

SAMSPILLET MELLOM SFÆRENE For å forstå hvordan de enkelte sfærene fungerer, kan vi ikke bare se på hva som foregår i hver enkelt av dem. Vi må se på hvordan de virker sammen, og hvordan de gjensidig påvirker hverandre. Slik gjensidig påvirkning kalles vekselvirkninger. Vi må kort sagt se på sfærene som en helhet.

Den måten å tenke på kan hjelpe oss til å løse store utfordringer, slik som klimaendringer. Klimaendringer er et problem som involverer alle sfærene, og vi må forstå samspillet mellom dem for å finne løsninger. Derfor er det så viktig med forskning, observasjoner og målinger av prosessene som foregår i og mellom sfærene. Slike

JORDA OG DE FEM SFÆRENE

undersøkelser er krevende siden det dreier seg om enormt kompliserte systemer.

Forskerne har utviklet metoder som kan gjøre målinger over store avstander uten at vi mennesker selv må være til stede. Vi har i dag satellitter for å overvåke naturmiljøet, som å måle temperaturer på jordoverflaten og registrere strålingen som sendes ut fra jorda. Andre hjelper oss med å måle forflytningen mellom jordskorpeplatene slik at vi en dag kanskje kan forutsi jordskjelv.

Selv om vi i dag har gode hjelpemidler, er forskerne ofte nødt til å dra ut i felt for å gjøre fysiske undersøkelser. Det kan være i nære omgivelser eller under mer fjerne himmelstrøk – hele verden er derfor et laboratorium for geofag. Undersøkelser ute i felt er en viktig arbeidsmåte. Vi kaller det feltarbeid. I geofag er kort sagt hele verden «laboratoriet».

1.7 De fem sfærene

13

KAPITTEL

2

PLATETEKTONIKK OG MANTELDYNAMIKK Livet på overflaten gjør jorda enestående blant planetene i vårt solsystem. Ingen av de andre planetene har grunnlag for de livsformene vi kjenner. Magnetfeltet rundt jordkloden skjermer oss mot solvindene (ladde partikler med høy hastighet), ozonlaget beskytter mot UV-stråler, og temperaturforholdene gjør at det finnes vann og is her. Dette er viktige forutsetninger for liv – i alle fall slik vi kjenner det.

Planeten vår har en lang historie, den ble dannet for ca. 4570 millioner år siden. Det er de samme prosessene som former jordoverflaten i dag som for milliarder av år siden: «The present is the key to the past» er et grunnleggende prinsipp i studiet av jordhistorien.

HVA SIER LÆREPLANEN I GEOFAG? Elevene skal kunne • gjøre rede for bevegelser i jordas indre og hvilke konsekvenser de har for jordskorpa og jordoverflaten

2.1 Jordoverflaten tidlig i jordas urtid, noen få hundre millioner år etter at planeten vår var dannet. Meteorittnedslag var fortsatt vanlig. Jordskorpa har begynt å størkne, men lavasjøer dekker ennå store deler av overflaten. (Bilde av Bogdan Bocianowski)

16

KAPITTEL 2

Kontinentskorpe 30–40 km Sedimenter Hav Havbunnsskorpe 5–7 km

JORDAS OPPBYGNING Jorda ble altså dannet for ca. 4570 millioner år siden.

d = 2,7

Etter hvert sank temperaturen på overflaten, og det

d = 3 Moho

Mye tyder på at det var dannet jordskorpe allerede for

øverste laget størknet til en fast jordskorpe (figur 2.2). ca. 4,4 milliarder år siden. I dag er jordskorpa 5–7 km

Øvre mantel

Litosfære 1250 °C

tykk under havene og til vanlig 30–40 km under d=4

sone gangs Over

Astenosfære

d = 4,4

700 km

Under jordskorpa ligger mantelen. Det meste av

1450 °C 1650 °C

kontinentene. mantelen består av faste bergarter. Bare unntaksvis og i mindre områder smelter mantelbergartene. Den

Nedre mantel d = 5,5

øvre mantelen går ned til 410 km under jordoverfla2900 km

d = 10

ten. I overgangssonen mellom 410 og 660 km blir mineraler i mantelbergartene omformet til nye mineraler. Under overgangssonen ligger den nedre

~3370 °C

mantelen, som går ned til en dybde på 2900 km.

Ytre flytende kjerne

Helt øverst i den øvre mantelen ligger det et lag

Øvre mantel og litosfære er tegnet med overdreven tykkelse i forhold til jordas radius. d = tetthet i g/cm3

som skiller seg fra resten av mantelen. Bergartene her er faste og stive, men likevel forskjellige fra bergartene i jordskorpa over. Denne grensen mellom

d = 11,5 ~5000 °C

5150 km d = 12

skorpebergarter og mantelbergarter kalles Moho etter seismologen (seismolog = jordskjelvforsker) Mohorovicic som oppdaget den. Jordskjelvbølger får en mye større hastighet når de passerer denne grensen.

Indre faste kjerne ~5000 °C

6371 km

Sammen med jordskorpa danner dette laget det vi kaller litosfæren (steinsfæren). Tykkelsen på litosfæ-

2.2 Vi kan dele jorda inn i skorpe, mantel og kjerne.

ren varierer mellom 80 og 200 km, tykkest er den under kontinentene, tynnest under havene.

Under litosfæren, stadig i den øvre mantelen, ligger astenosfæren («sfæren uten styrke»). Her er mantelbergartene annerledes. De er nær smeltetemperaturen, samtidig som de inneholder forholdsvis mye vann. Det gjør bergartene mykere, og de stive litosfæreplatene glir «lett» oppå den mykere astenosfæren. Astenosfæren har ingen klar nedre grense, men forsvinner gradvis under dybder på ca.

200 km.

Det tyngste materialet samlet seg i jordas kjerne, som ligger under mantelen. En rask økning i temperatur og tetthet markerer overgangen til den flytende ytre kjernen. Innerst i jorda ligger den indre faste kjernen.

17

PLATETEKTONIKK OG MANTEL DYNAMIKK

PLATEDRIFT Platedrift handler om litosfæreplatenes bevegelse. Platetektonikken er en teori som setter platedrift inn i en større sammenheng. Teorien har i stor grad revolusjonert geologisk tenkning og er i dag allment akseptert.

Platetektonikken gjør det mulig å sette jordskjelv, vulkaner og tsunamier inn i en større sammenheng og at vi kan forstå hvilke geologiske prosesser som er virksomme. Det begynte med teorien om kontinentaldrift.

Kontinentaldrift Det var den tyske geofysikeren Alfred Wegener som la fram teorien om kontinentaldrift tidlig på 1900-tallet. Ifølge Wegener var alle kontinentene tidligere samlet i ett stort superkontinent: Pangea. Senere var

Hva er forskjellen på kontinentaldrift og havbunnsspredning?

superkontinentet splittet opp, og kontinentaldriften hadde ført de enkelte kontinentene til de posisjonene de nå har, mente Wegener. Det var en revolusjonerende tanke, men hva kunne drivkraften være? Det klarte ikke Wegener å svare på, og det skulle gå mer enn 50 år før teorien hans om kontinentaldrift fikk ny interesse.

Havbunnsspredning Undersøkelser av havbunnen i verdenshavene i begynnelsen av 1960årene avslørte undersjøiske fjellkjeder, det vi kaller midthavsrygger. Det viste seg at havbunnsskorpa var yngst nærmest midthavsryggene, og at den ble eldre ut til sidene. Forskerne fant ut at midthavsryggene var spredningsakser. Det var altså ikke bare kontinentene som flyttet på seg, det gjorde havbunnen også.

I 1960-årene foreslo noen forskere at drivkraften for platedriften kunne være langsomme strømninger i mantelen under litosfæren. Litosfæreplatene flyttet seg som «passasjerer» på toppen av slike mantelstrømmer, mente forskerne.

Mantelstrømmer Det meste av mantelen består av faste bergarter. Mantelbergartene under litosfæren er plastiske, som betyr at de kan «strømme» uten å være flytende, slik breis gjør det på jordoverflaten. Det er temperaturforskjeller som setter i gang det vi kaller mantelstrømmer. Varme bergarter er lettere enn kalde. I områder med varm mantel vil derfor bergartene langsomt stige oppover mot jordoverflaten.

I områder med kald mantel er bergartene kaldere og tyngre enn omgivelsene, og her vil de synke. I begge tilfellene dannes det mantelstrømmer.

Hva var det som viste at midthavsryggene var spredningsakser?

18

KAPITTEL 2

Spredningsakse

Plate

Kollisjonssone

Glidegrense

Astenosfære

2.3 Litosfæreplatene på jordoverflaten.

PLATETEKTONIKK

Pilene viser retningen platene beveger seg

Teorien om platetektonikk ble til i slutten av 1960-årene. Den bygde

i. Tallene viser farten i centimeter per år.

videre på teoriene om kontinentaldrift og havbunnsspredning. Ifølge platetektonikken består jordoverflaten av små og store litosfæreplater som beveger seg i forhold til hverandre (figur 2.3). Noen av dem har kontinentskorpe øverst (kontinentplate), andre har havbunnsskorpe øverst (havbunnsplate). Noen har begge deler.

Havbunnsplatene blir dannet langs midthavsryggene. Her strømmer magma opp mot jordoverflaten og størkner til ny havbunn som beveger seg ut til sidene, bort fra midthavsryggene. Det sterke presset nedenfra gjør at litosfæren buler litt opp, slik at midthavsryggene rager 3000–5000 meter over dyphavsslettene på sidene. Resultatet blir at havbunnsplata som dannes på midthavsryggen, glir litt «utforbakke», noe som bidrar til platebevegelsen bort fra midthavsryggen.

19

PLATETEKTONIKK OG MANTELDYNAMIKK

Vulkanske øyer

Dyphavsgrop Midthavsrygg

Dyphavsgrop

Moho Litosfæreplate

2.4 Havbunnsspredning er en viktig del av platetektonikken.

På midthavsryggen er det dype, langsgående sprekker i havbunnen som viser at havbunnen revner.

Når de eldre delene av havbunnsplata kolliderer med andre plater, vil de dukke ned i mantelen i subduksjonssoner (subduksjon = nedføring) eller dyphavsgroper, både ute i verdenshavene og langs kontinentkystene (figur 2.4). En tung og synkende havbunnsplate vil trekke resten av litosfæreplata på overflaten mot dyphavsgropa.

I dag hevder forskerne at det er denne trekkraften som er den viktigste drivkraften for platebevegelsen på jordoverflaten. Nyere undersøkelser bekrefter dette, og du kan lese om det i neste kapittel, som handler om

Finn fram til midthavsrygger og dyphavsgroper på Google Earth.

Zoom inn, skråstill og snu rundt!

Gi noen eksempler.

manteldynamikk.

Ennå er det mye forskerne ikke forstår når det gjelder de – bokstavelig talt – underliggende årsakene til at litosfæreplatene beveger seg. Men

Naturvitenskapelig metode I geofag er observasjoner og datainnsamling i naturen eller laboratoriet grunnlag for utvikling av nye teorier. Teorier utvikles gjennom en serie av trinn som systematisk analyserer problemet som skal løses. Vi kaller det naturvitenskapelig metode.

Det første forskerne gjør for å finne forklaringen på et fenomen, er å samle inn data og lete etter mønstre og sammenhenger i observasjonsmaterialet.

Dersom slike finnes, gir det grunnlag for en foreløpig forklaring, en hypotese (hypotese = foreløpig antagelse).

For at hypotesen ikke skal forkastes, må nye observasjoner passe med modellen. Hypotesen må testes. Den må også kunne forutsi hva som vil skje under gitte forutsetninger. Dersom hypotesen blir bekreftet i ulike situasjoner og av forskjellige forskere, befester den sin stilling og blir mer

Hva tror du de røde og de blå pilene i figur 2.4 betyr?

troverdig. Når en hypotese har vist seg å holde stikk over lengre tid, uten å svikte en eneste gang, omtaler vi den som en teori.

Teorien om platetektonikk (fra latin, tectonicus = byggmester) er et eksempel på en teori. Den sier at jorda er delt inn i litosfæreplater som beveger seg i forhold til hverandre. Platene er i gjennomsnitt 100 km tykke og består av jordskorpa og den øvre faste delen av mantelen. Platetektonikken setter geologiske prosesser inn i en større sammenheng, og den er i dag grunnleggende for vår forståelse av jordskjelv, vulkanutbrudd og hvordan fjellkjeder og havbunn oppstår.

Men naturvitenskapelige teorier er ikke nødvendigvis uten feil. Nye observasjoner kan føre til at teorier må forkastes og nye konstrueres. Det gjelder teorien som forklarer hvordan planeten jorda er dannet, men også teorien om platetektonikk.

20

KAPITTEL 2

platetektonikken er fortsatt viktig for forståelsen av platenes bevegelser og hva det fører med seg i form av jordskjelv, vulkanutbrudd og tsunamier. GPS-målinger gjør det mulig å beregne hastighetene for ulike plater.

De beveger seg opp til noen centimeter i løpet av ett år (se figur 2.3).

DET PLATETEKTONISKE KRETSLØPET En litosfæreplate består av jordskorpa og den øvre, faste delen av mantelen.

Det kaller vi litosfæren. Litosfæreplater som har kontinental skorpe øverst, kaller vi kontinentplater. Havbunnsplater har havbunnsskorpe øverst.

Vi tror at platetektonikk har vært en viktig del av jordas geologiske historie de siste to til tre milliarder årene – kanskje enda lenger. Store og små litosfæreplater har flyttet seg rundt på jordoverflaten. Noen ganger har

Har det noen gang levd mennesker på et superkontinent?

de alle vært samlet i ett kontinent – et superkontinent. Etter en tid sprekker superkontinentet opp, og nye kontinenter og verdenshav oppstår. Så vil verdenshavene igjen lukkes, og kontinentene samles i et annet superkontinent. Dette skjer i det platetektoniske kretsløpet. Det siste superkontinentet på jordoverflaten var Pangea, som ble dannet for ca. 300 millioner år siden.

Litt over 100 millioner år senere var også dette kontinentet brutt opp i ulike litosfæreplater som i dag flytter seg rundt på jordas overflate.

SPØRSMÅL

HVA TROR DU?

1 Hvilke tre hoveddeler kan vi dele jorda inn i?

2 Hva er Moho?

3 Hva består litosfæreplatene av?

4 Hva er astenosfæren?

5 Hvor ligger mantelen?

6 Hva er mantelstrømmer?

7 Hva la Alfred Wegener i begrepet «kontinentaldrift» da han lanserte det tidlig på 1900-tallet?

8 Hva er havbunnsspredning?

9 Kjenner du et annet ord for subduksjonssone?

10 Hva handler platetektonikken om, og hva er forskjellig fra kontinentaldrift og havbunnsspredning?

11 Hva er forskjellen på observasjoner, en hypotese og en teori?

12 Er en «naturlov» en hypotese, en teori eller noe annet?

13 Hva legger du i setningen «The present is the key to the past»?

14 Havbunnsskorpe dannes langs midthavsryggene og forsvinner ned i dyphavsgropene. Hvor og hvordan tror du kontinentskorpe dannes og ødelegges?

15 Hvilken rolle spiller tyngdekraften i platebevegelsen?

OPPGAVE 16 Platetektonikk – se filmen på geofag på aunivers.lokus. no, gjør observasjoner og forklar hva du ser.

Les først gjennom «Om filmen», «Sentrale begreper» og «Oppgaver til filmen». Spørsmålene antyder hva du skal se etter. Slå av lyden og spill filmen, stopp og spill om igjen ved behov. Gjør notater og forsøk til slutt å kommentere filmen sammenhengende med støtte i notatene. Til slutt kan du sette lyden på og høre om du har tolket bildene riktig.

21

PLATETEKTONIKK OG MANTELDYNAMIKK

MANTELDYNAMIKK I løpet av de siste hundre årene har det skjedd store endringer i vår forståelse av litosfæreplatenes bevegelser, men mye gjenstår fortsatt før vi forstår det som foregår i jordas mantel. Manteldynamikk handler om prosesser og bevegelser i mantelen. Dynamikk betyr «noe som har med

Hvor dypt under jordoverflaten ligger mantelen?

bevegelse å gjøre», og det som strømmer i mantelen, er mantelmateriale (se boks på side 17). Mantelstrømmene settes i sammenheng med både jordskjelv og vulkanisme på jordoverflaten. Men hva er det som driver mantelstrømmene?

Temperaturfordelingen i mantelen I dag kan forskerne kartlegge den omtrentlige temperaturfordelingen i mantelen ved hjelp av jordskjelvbølger. Bølgene har nemlig høyere hastighet i kald mantel enn i varm. Etter et jordskjelv kommer bølgene fram til en jordskjelvstasjon på jordoverflaten tidligere enn normalt dersom de har passert kald mantel på sin vei fra jordskjelvets sentrum. Har de passert varm mantel, kommer de senere. Ved å studere bølgene fra flere jordskjelv kan man kartlegge de varme og de kalde områdene i mantelen.

Lavhastighetsområder Kartlegging av temperaturfordelingen i mantelen ved hjelp av jordskjelv-

2.5 Platetektonikk og hvor de to store

bølger kalles seismisk tomografi (tomografi = todimensjonalt bilde av en

lavhastighetsområdene ligger i

indre struktur). Den viser at det ligger to store lavhastighetsområder nederst i mantelen, like over den ytre jordkjernen (figurene 2.5 og 2.6).

mantelen. Røde grenser er spredningsakser, grønne er subduksjonssoner (dyphavsgroper), og pilene angir

Det ene området ligger under Afrika, det andre under Stillehavet. I de to

størrelse og retning på platebevegelsene.

lavhastighetsområdene er mantelen ekstra varm. Varmen kommer fra

De oransje områdene er de to

jordkjernen, og den virker som en kokeplate på mantelen over.

lavhastighetsområdene under Stillehavet og Afrika.

Den eurasiske plata 25 mm/år

Den afrikanske Arab. plata

Den nordamerikanske plata Filipin.

Stillehavsplata

Cocos 75 m

m/år

Den indoaustralske plata

Nazca

Antarktiske

Den søramerikanske plata

22

KAPITTEL 2

Sumatra

Høyhastighetsområdet Mellom lavhastighetsområdene ligger et belte med kald mantel (se figur 2.6). Dette er høyhastighetsområdet, der altså jordskjelvbølgene har høy

Afr ik

a

hastighet. Temperaturen er lavere i denne delen av mantelen fordi kalde og tunge

Ytre kjerne

rester av havbunnsplater har sunket ned

tig has , Lavovins pr HP L

TOS

under dyphavsgroper.

LHP

ts-

he

Høyhastighetsområdet er et sirkum-

Indre kjerne

polart belte, som betyr at beltet går jorda rundt under begge polpunktene. Beltet passerer under Nordpolen, den østlige

ULFS

e, on tss r a f lav ra- FS Ult UL TOS

Termisk oppdriftssone

delen av Asia, Australia, Sørpolen og Sør- og Nord-Amerika.

Strømningsmønsteret i mantelen Som figur 2.6 viser, er strømningsmønsteret i jordas mantel i hovedsak preget av stigende mantelstrømmer over de to store lavhastighetsområdene under Afrika og Stillehavet og synkende mantelstrømmer i et sirkumpolarbelte gjennom Arktis,

2.6 Snitt gjennom jorda ved ekvator som

Asia, Australia, Antarktis og Sør- og Nord-Amerika.

viser de to lavhastighetsområdene (med

Det er ikke noen dype, oppadgående mantelstrømmer under midt-

oransje farge) og strømningsmønsteret i mantelen (røde og blå piler). Platenes

havsryggene. Det skjer heller en mer «passiv» oppstrømming av mantel-

bevegelse er angitt med rette fiolette

materiale fordi havbunnsplatene beveger seg fra hverandre. Noen steder

piler. Grensen mot den nedre mantelen

på jordoverflaten er det til og med slik at litosfæreplatene beveger seg i

ligger 660 km under jordoverflaten.

motsatt retning av den framherskende retningen på mantelstrømmene under. Det gjør det vanskelig å tro at mantelstrømmer er den viktigste drivkraften for platebevegelsene.

1 Hva skjer i mantelen?

Studer figur 2.6. a Hvor på figuren ligger lavhastighetsområdene i mantelen? b Hvor ligger det sirkumpolare høyhastighetsbeltet på figuren? c Hvordan ligger høyhastighetsområdet i forhold til dyphavsgropene? d Hvordan er strømningsbildet i mantelen under midthavsryggene? e Hvor på figuren finner du «kirkegårdene» for havbunnsplater?

23

PLATETEKTONIKK OG MANTELDYNAMIKK

Søylestrømmer, hotspots og basaltprovinser Langs yttergrensene av de to lavhastighetsområdene, under Afrika og Stillehavet, oppstår det termiske (termisk: noe som har med temperatur å gjøre) oppdriftsstrømmer eller søylestrømmer (se figurene 2.5 og 2.6).

Søylestrømmene har sitt opphav nederst i mantelen, like over den ytre jordkjernen. Store temperatur- og trykkforskjeller gjør at varme mantel-

Sibir-

bergarter river seg løs og stiger oppover i mantelen som en seig, plastisk masse. De stiger fordi de er varmere og lettere enn mantelen omkring.

Trykket minker når mantelbergartene nærmer seg jordoverflaten, og det gjør at smeltetemperaturen for bergartene synker. Like under lito-

platået Columbiaplatået

Deccanplatået

sfæren blir smeltetemperaturen så lav at de varme mantelbergartene i søylestrømmen smelter til magma. Et slikt smelteområde kaller vi en hotspot. Magmaet samler seg i magmakamre i jordskorpa, før det strømmer videre opp til vulkaner på jordoverflaten.

Dersom hotspoten ligger under et kontinent, kan kraftige vulkanutbrudd føre til omfattende sprekkdannelser i jordskorpa. Fra slike sprekker, eller rifter, kan magma strømme ut på jordoverflaten og dekke store områder med den vulkanske bergarten basalt. Deccan-platået i India,

Tror du det tar hundrevis av år, tusenvis av år eller millioner av år å bygge opp et platå som Deccanplatået?

Columbia-platået i USA og Sibir-platået i Russland er eksempler på det.

Deccan-platået dekker 500 000 km2, og basaltlaget kan være opptil 3000 meter tykt.

Dersom hotspoten ligger under en havbunnsplate, kan den vulkanske aktiviteten føre til at det oppstår en rekke av vulkanøyer. Gamle vulkanøyer følger med havbunnsplata, som beveger seg sakte over søylestrømmen, samtidig som nye vulkanøyer bygger seg opp fra havbunnen.

Hawaii er et eksempel. (Se figurene 4.8 og 4.9 i kapittel 4.)

Hawaii ligger over en søylestrøm.

Søk med «Hawaii» som søkeord på Google Earth. Zoom, skråstill og snurr rundt. Hvilke observasjoner gjør du?

24

SPØRSMÅL 1 Hva er manteldynamikk?

2 Hva brukes seismisk tomografi til?

3 Hva særmerker et lavhastighetsområde i mantelen?

4 Hvor i mantelen ligger lavhastighetsområdene?

5 Hvor i mantelen ligger høyhastighetsområdet?

6 Hvor dannes det termiske oppdriftsstrømmer?

7 Hva er en søylestrøm?

HVA TROR DU? 8 Hvordan er Hawaii-øyene dannet?

9 Hvilken sammenheng er det mellom basaltprovinser på jordoverflaten og lavhastighetsområdene i mantelen?

10 Hvordan påvirker lavhastighetsområdene og høyhastighetsområdet strømningene i mantelen?

11 Hva er det som «overrasker» i figur 2.6 når det gjelder bevegelsen til litosfæreplatene?

KAPITTELOPPGAVER 12 Én skal ut Nedenfor finner du noen faguttrykk som du har støtt på når du har lest kapittel 2. De er samlet i grupper på tre. Oppgaven går ut på å finne et faguttrykk (eller ord) fra hver gruppe som ikke passer inn – du skal finne ett som «skal ut».

Det er viktig å begrunne valget ditt. Noen ganger kan det være flere mulige løsninger – med ulike begrunnelser. Løs oppgaven sammen med andre, og diskuter svarene.

Her er først et eksempel: Vi ser på faguttrykkene riftdal – dyphavsgrop – fjellkjede Her er det riftdal som går ut. En riftdal dannes der to plater glir fra hverandre. En dyphavsgrop og en fjellkjede dannes der to plater kolliderer. a jordskorpe – astenosfære – mantel b spredningsakse – dyphavsgrop – kollisjonssone

c d e f g h i j k l

kollisjonssone – platedrift – midthavsrygg kontinentaldrift – platedrift – platetektonikk litosfæreplate – kontinent – kontinentplate spredningsakse – midthavsrygg – dyphavsgrop subduksjonssone – hotspot – dyphavsgrop midthavsrygg – dyphavsgrop – hotspot riftdal – øybue – kollisjonssone skjoldvulkan – kollisjonssone – hotspot søylestrøm – mantelstrøm – seismisk tomografi basaltprovins – hotspot – søylestrøm

13 Fleip eller fakta? a Når det ikke lenger strømmer varme opp fra jordas indre, er det slutt på jordskjelv og vulkanutbrudd. b Det er jordskorpa som er delt opp i plater. c Kontinentaldrift er det samme som platedrift. e Det dannes ny jordskorpe på midthavsryggene. f Midthavsryggene ligger alltid under havet. g Havbunnen kan være flere milliarder år gammel. h Platene kan flytte seg flere meter i løpet av et år. i En havbunnsplate er også en litosfæreplate. j Mantelen og litosfæren er to ulike deler av jordkloden. k Platetektonikk handler om platedrift. l Tyngdekraften er viktig for litosfæreplatenes bevegelse. m Seismisk tomografi kartlegger temperaturforholdene i mantelen. n Litosfæreplatene beveger seg sakte i lavhastighetsområdene. o Søylestrømmer danner basaltprovinser på jordoverflaten. p Hver av øyene i Hawaii-øyrekken har en aktiv vulka 14 Søyle- og mantelstrømmer Hvilken påstand er riktig? Hvorfor er de to andre alternativene ikke riktige? a En søylestrøm er en mantelstrøm. b En mantelstrøm er en søylestrøm. c Søylestrømmer består av flytende steinmasser.

25

SAMMENDRAG • Jorda er lagdelt. Vi kan dele den i tre deler: skorpe, mantel og kjerne.

• Litosfæren består av jordskorpa og den øverste faste delen av mantelen, litosfæren er 80–200 km tykk.

• Under litosfæren finner vi astenosfæren, der mantelbergartene er nær smeltetemperatur.

• Mantelstrømmer er faste mantelbergarter som «strømmer».

• Platetektonikken handler om litosfæreplater som beveger seg i forhold til hverandre.

• Forskerne mener det er trekkraften fra havbunnsplater som synker ned i mantelen, som er den viktigste drivkraften i platetektonikken.

• Pangea er det yngste superkontinentet – men det har vært flere.

• Manteldynamikken forsøker å se platetektonikken på jordas overflate i sammenheng med prosesser i jordas mantel.

• Seismisk tomografi avdekker temperaturforholdene i jordas mantel.

• Nederst i mantelen ligger det to store varme områder, like over jordkjernen, på hver sin side av jorda.

• Søylestrømmer er termiske oppstrømmer som dannes i utkanten av de varme områdene, på grensen mellom jordkjernen og den nedre mantelen.

• Hotspoter er varme områder like under litosfæren, der bergartene i søylestrømmer smelter til magma som en følge av at trykket minker.

• Søylestrømmer som når opp til jordoverflaten, kan der danne store basaltprovinser.

• En hotspot kan føre til at det dannes vulkanske øyrekker når en havbunnsplate glir over hotspoten. Eller den kan bidra til at et kontinent sprekker opp dersom hotspoten ligger under en kontinentplate.

KAPITTEL

3

JORDSKJELV Jordskjelv, vulkanutbrudd og tsunamier kan vi kalle globale naturfarer fordi de kan berøre store deler av jordoverflaten. Det er jordskjelvene som krever flest menneskeliv og gjør mest skade. Jordskjelvene forårsaker de største naturkatastrofene på jorda og er nær knyttet til platetektonikk.

Noen ganger gir naturen selv signaler om at noe er på gang, men det er vanskelig å varsle jordskjelv. De kan komme uten forvarsler, og samfunnet må være forberedt.

Det krever kunnskap, kartlegging, forundersøkelser og fysiske tiltak. En effektiv overvåkning er viktig for en rask varsling og evakuering, og ikke minst er det avgjørende at folk flest vet hva de skal gjøre i en slik krisesituasjon.

HVA SIER LÆREPLANEN I GEOFAG? Elevene skal kunne • gjøre rede for bevegelser i jordas indre og hvilke konsekvenser de har for jordskorpa og jordoverflaten • gjøre rede for ulike naturfarer knyttet til geosfæren og hydrosfæren, og vurdere hvordan mennesker kan forebygge og tilpasse seg disse farene • utforske en naturfare knyttet til geosfæren eller hydrosfæren i et bestemt geografisk område og vurdere risiko ved hjelp av modellering • gjennomføre geofaglig feltarbeid knyttet til geosfæren eller hydrosfæren, bearbeide og tolke de innsamlede dataene og presentere resultatene

3.1 Jordskjelv i Italia

Terra mater er utarbeidet etter Læreplanverket for Kunnskapsløftet 2020 (LK2020), for programfagene geofag X og geofag 1 i utdanningsprogram for studiespesialisering. Programfagene bygger på naturgeografien i fellesfaget geografi. Hovedvekten i geofag X|1 er lagt på geosfære og hydrosfære.

Våre læremidler i geofag vektlegger en helhetlig forståelse av jorda som ett system der samspillet mellom de forskjellige sfærene – og mellom menneske og natur – er sentralt. Læreverket er tilpasset de åpne kompetansemålene i læreplanen og legger godt til rette for feltarbeid og dybdelæring i utvalgte emneområder.

KARLSEN SIVERTSEN HEGGLAND URDAHL

Terra mater består av papirbok, digitalbok og nettsted.

Vi skulle hatt et hellig fjell Vi skulle hatt et hellig fjell …

Et fjell som reiste seg fra jordens indre, som ingen andre fjell.

Et urfjell som gikk lukt inn i himmelen.

Utilnærmelig som ingen andre fjell. …

TERRA MATER

Vi skulle hatt et hellig fjell …

Hvor narsissisten i oss ble lagt igjen.

Hvorfra det viktigste var å se verden, ikke at verden skulle se oss. …

Vi skulle hatt et hellig fjell ...

Et fjell som bygget selvbildet, men ikke egoet.

Vi skulle hatt et hellig fjell ...

Det må bli Stetind.

OLE GILBERT KARLSEN JOHN-ERIK SIVERTSEN HÅKON HEGGLAND HENNING URDAHL

Utdrag fra diktet Vi skulle hatt et hellig fjell av Stein P. Aasheim

På Aunivers.no finner du Aschehougs digitale læremidler.

TERRA MATER GEOFAG X/ GEOFAG 1 Bokmål

BOKMÅL

ISBN 978-82-03-41105-2

8203411052_Terra_Mater_o.indd 1,3

07.11.2022 07:52