9788024294186 by Knižní klub

OBJEVUJTE PLANETU ZEMI

Průvodce po naší planetě a silách, které ji utvářejí

Geordie Torrová

DISCOVERING PLANET EARTH

ISBN 978-80-242-9418-6

OBJEVUJTE PLANETU ZEMI

Geordie Torrová

Z anglického originálu Discovering Planet Earth, vydaného nakladatelstvím Arcturus Publishing Limited 26/27 Bickels Yard, 151–153 Bermondsey Street, London SE1 3HA, v roce 2021, přeložil Jaroslav Hofmann

Obálku zhotovila Jana Šťastná

Redigoval Pavel Šust

Odpovědný redaktor Jan Šindelka

Technická redaktorka Růžena Hedrichová

Počet stran 192

Vydala Euromedia Group, a. s., v edici Universum, Nádražní 30, 150 00 Praha 5 v roce 2023 jako svou 13 976. publikaci Sazba Kateřina Kadlecová, TYPOSTUDIO, s. r. o., Praha Vytisklo TISK CENTRUM, s.r.o., Moravany u Brna Vydání první www.euromedia.cz

Naše knihy na trh dodává Euromedia – knižní distribuce, Nádražní 30, 150 00 Praha 5 Zelená linka: 800 103 203 Tel.: 296 536 111 Fax: 296 536 246 objednavky-vo@euromedia.cz

Knihy lze zakoupit v internetových knihkupectvích www.booktook.cz a www.knizniklub.cz

Obsah Úvod .................................................................................... 7 Část 1: Pevnina 8 Vznik Země ............................................................................. 10 Stavba Země 12 Desková tektonika ................................................................. 14 Sopky 18 Sopečné a geotermální prvky ................................................. 22 Zemětřesení 24 Pohoří ..................................................................................... 26 Ostrovy 28 Řeky ........................................................................................ 30 Kaňony 32 Vodopády ............................................................................... 34 Říční delty 36 Estuária 38 Doby ledové 40 Ledovce a ledovcové čapky 42 Ledové příkrovy 44 Ledovcové tvary reliéfu 46 Jezera 48 Vnitřní moře 52 Podzemní voda a vodonosné vrstvy ....................................... 54 Horniny, minerály a drahokamy 56 Kovy ........................................................................................ 58 Uhlovodíky 60 Půdy........................................................................................ 62 Kras 64 Jeskyně ................................................................................... 66 Sesuvy a laviny 68 Pobřežní tvary reliéfu ............................................................. 70 Pláže 72 Pouště ..................................................................................... 74 Roviny 76 Mokřady ................................................................................. 78 Polární oblasti 80 Část 2: Moře ....................................................................... 82 Oceány.................................................................................... 84 Proč je moře slané? 86 Úroveň hladiny moře .............................................................. 88 Dmutí 90 Oceánské zóny ........................................................................ 92 Kontinentální šelfy 94 Abysální roviny ....................................................................... 96 Podmořské hory 98 Hydrotermální vývěry ........................................................... 100 Rozpínání oceánského dna 102 Hlubokomořské příkopy........................................................ 104 Coriolisův jev 106 Oceánské proudy .................................................................. 108 Pásová cirkulace 110 Výstupné proudy .................................................................. 112 Přenos tepla a živin v oceánech 114 Koloběh uhlíku v oceánu ...................................................... 116 Vlny 118 Tsunami ................................................................................ 120 Korálové útesy 122 Fjordy ................................................................................... 124 Mořský led 126 Část 3: Vzduch .................................................................. 128 Atmosféra 130 Troposféra 132 Stratosféra 134 Ozonová vrstva 136 Mezosféra, termosféra a exosféra 138 Homosféra, heterosféra a ionosféra 140 Klima 142 Klasifikace klimatu ................................................................ 144 Koloběh vody 146 Oblaky .................................................................................. 148 Srážky 150 Globální režim srážek ........................................................... 152 Bouře 154 Bouřky .................................................................................. 156 Cyklony 158 Sucho .................................................................................... 160 Povodně 162 El Niño – Jižní oscilace .......................................................... 164 Roční období 166 Vítr ........................................................................................ 168 Všeobecná cirkulace atmosféry: model tří buněk 170 Monzun ................................................................................ 172 Trysková proudění 174 Cirkumpolární vír .................................................................. 176 Geomagnetické pole 178 Polární záře ........................................................................... 180 Klimatická změna 182 Další četba........................................................................ 188 Rejstřík ............................................................................. 189 Autoři obrázků ................................................................. 192

Úvod

Země je neklidná a dynamická planeta, která se neustále mění, od žhavého hustého jádra přes pevný povrch až po hranice atmosféry.

Srážky kontinentů vytvářejí rozsáhlá pohoří, dávají vzniknout sopkám a ničivým zemětřesením. Řeky a ledovce hloubí hluboká údolí a tvoří široké rozlehlé pláně i úrodné delty. Oceánské proudy a cirkulace atmosféry přesouvají obrovské množství tepla od rovníku k pólům, což ovlivňuje klima a způsobuje silné bouře.

Neustálé přetváření zemského povrchu je příčinou pozoruhodné rozmanitosti jeho reliéfu a prostředí. Padající voda hloubí majestátní jeskyně a vyvolává sesuvy půdy. Oceánské vlny bičují pobřeží a modelují je do složitých tvarů.

Silné větry roznášejí pouštní prach přes půl zeměkoule.

Zemi lze rozdělit na tři sféry, jimiž jsou pevnina, oceán a atmosféra. Každá z nich má své vlastní charakteristiky, procesy a dynamiku. Tyto různé sféry jsou sice v některých

ohledech oddělené, ale zároveň jsou mnoha způsoby vzájemně propojené a složitě se ovlivňují.

V současnosti žijeme v období rychlých změn životního prostředí. Lidská činnost má zásadní vliv na světové klimatické systémy a mění je způsobem, který se stále ještě snažíme pochopit. Důsledky tohoto zcela bezprecedentního planetárního inženýrství se nyní odehrávají před našima očima v podobě ustupujících ledovců, tajícího permafrostu, střídání sucha a povodní, silných bouří, ničivých požárů, stoupající hladiny moří a mnoha dalších jevů.

To vše znamená, že právě teď je ta správná doba k objevování tajemství a majestátu planety, kterou nazýváme Země.

// // 7 ÚVOD

Dole Planeta Země při pohledu z vesmíru.

PEVNINA

Ačkoli existují i skalní výchozy pocházející z pradávné minulosti Země, většina pevniny je dynamická a neustále se měnící, nepřetržitě opotřebovávaná erozí, vyzdvihovaná tektonickými a dalšími silami do vysokých pohoří, a dokonce i nově utvářená sopkami. Stejné tektonické síly také pohybují pevninou po zeměkouli, takže kontinenty se účastní pomalého majestátního tance – spojují se do obrovských superkontinentů a poté znovu oddělují. V důsledku toho vykazuje pevnina pozoruhodnou rozmanitost tvarů. Řeky a další vodní toky, ledovce a ledovcové čapky vyhloubily hluboká údolí, kaňony a vytvořily úrodné delty. Síla oceánu rozrušila pobřeží a vymodelovala je do charakteristických tvarů. Pevnina ovlivňuje klima i počasí, hraje roli v určení oblastí, kde padají srážky a vanou větry, kde rostou rostliny a vznikají pouště. Rozloha pevniny na Zemi činí přibližně 150 milionů kilometrů čtverečních, což představuje asi 29 % jejího celkového povrchu. Po značnou část lidské historie pokrývala většinu pevniny divočina, v níž převládaly rozlehlé lesy a travnaté biomy. Během několika posledních století jsme však změnili pevninu k nepoznání. Vykáceli jsme lesy, vysadili plodiny, vyhloubili doly, postavili města a mnoho dalšího.

Karpaty, Ukrajina. Karpaty o rozloze přibližně 200 000 km 2 tvoří východní pokračování Alp. Je to geologicky mladé horské pásmo relativně nedotčené zaledněním během poslední doby ledové a vytvarované především tekoucí vodou.

Vznik Země

Země vznikla asi před 4,5 miliardy let procesem zvaným akrece z oblaku kosmického prachu známého jako sluneční mlhovina.

Vurčitém okamžiku před více než 4,6 miliardy let způsobila statická elektřina, že se začaly slučovat prachové částice a vytvářet drobná tělíska. S jejich vzrůstající hmotností způsobila gravitace, že se spojovaly s dalšími takovýmito tělísky, takže postupně vznikala tělesa stále větší a větší. Tento proces akrece vedl nakonec k vytvoření maličkých planet o průměru 1–10 kilometrů, kterým se říká planetesimály.

Planetesimály se srážely a vytvářely větší objekty, z nichž jeden nakonec velikostí předčil všechny ostatní a stal se Zemí. V průběhu asi 120–150 milionů let byla vznikající Země bombardována dalšími planetesimály a pomalu se zvětšovala.

Jak Země rostla, její gravitační přitažlivost sílila, přitahovala další materiál a způsobovala, že již přítomná hmota se stále více stlačovala. Stlačování

Země se začala tvořit z prachu a malých úlomků hornin, které se slepovaly k sobě, dokud vznikající tělesa známá jako planetesimály nebyla dostatečně velká na to, aby se dominantní silou stala gravitace. Protoplaneta pak rychle rostla a nakonec se zvětšila natolik, že se její povrch zploštil a vytvořila se atmosféra. Na poslední ze zeměkoulí na tomto obrázku je znázorněn pradávný superkontinent Rodinie, který vznikl v období prekambria asi před 650 miliony let.

// // 10 PEVNINA

způsobuje zahřívání hmoty. Několik jiných procesů včetně radioaktivního rozpadu prvků, jako je uran, a srážek s kometami a asteroidy způsobilo, že se Země dále zahřívala, až se většina hmoty, která ji tvořila, roztavila a planeta byla v podstatě lávovou koulí plující vesmírem. To vedlo k diferenciaci jednotlivých složek tvořících Zemi, přičemž méně hustá křemičitá hmota stoupala vzhůru, nakonec se ochladila a vytvořila pevný vnější povrch neboli kůru, zatímco těžší a hustší kovy – převážně železo a nikl – klesaly a vytvořily pevné zemské jádro. Materiály s hustotou mezi nimi zůstaly víceméně roztavené a vytvořily střední vrstvu známou jako plášť.

Gravitace dala Zemi zhruba kulovitý tvar. Její rotace však způsobila, že se na rovníku mírně vyboulila, čímž vznikl tzv. zploštělý rotační elipsoid (rovníkový poloměr je asi o 21 kilometrů delší než poloměr polární).

Nahoře Nedlouho po jejím vzniku narazila do Země Theia, protoplaneta o velikosti Marsu. Část úlomků vzniklých při nárazu se dostala na oběžnou dráhu, shlukla se a možná vytvořila Měsíc, zatímco většina zbylých úlomků spadla zpátky na Zemi.

Přibližně před 4,5 miliardy let se Země zvětšila už natolik, že její gravitační pole bylo dostatečně silné, aby udrželo atomy plynu, a začala se vytvářet atmosféra (viz strana 130). Zhruba v této době do Země narazila planeta o velikosti Marsu, známá jako Theia, jejíž kovové jádro splynulo se zemským. Při srážce se uvolnilo obrovské množství úlomků, které se podle jedné teorie nakonec spojily a vytvořily Měsíc, a také velké množství tepla.

Další srážky s kometami a asteroidy v průběhu několika milionů let uložily na povrch mladé Země vodu a zároveň vytvořily ložiska kovů a dalších těžkých prvků v zemské kůře.

// 11 VZNIK ZEMĚ

Stavba Země

Země je tvořena třemi hlavními vrstvami – jádrem, pláštěm a kůrou – s velmi odlišným složením a vlastnostmi.

Nejsvrchnější vrstvu Země, která představuje méně než

1 % její hmotnosti, tvoří pevný obal nazývaný kůra. Ve srovnání s tím, co leží pod ní, je tuhá, křehká a chladná.

Kůra je převážně tvořena relativně lehkými prvky křemíkem, hliníkem a kyslíkem. Existují dva typy kůry: oceánská a pevninská. Oceánská kůra je mladší než kontinentální; sestává především z čediče, který se neustále vytváří na středooceánských hřbetech a zaniká v oceánských příkopech (viz strana 104). Kontinentální kůru naproti tomu tvoří široká škála starších vyvřelých (magmatických), přeměněných (metamorfovaných) a usazených (sedimentárních) hornin, z nichž je nejběžnější žula. Oceánská kůra je hustší než kontinentální, což způsobuje, že se zanořuje hlouběji do pláště, a vytváří tak pánve, v nichž se nacházejí zemské oceány. Když se tyto dva typy zemské kůry srazí, je hustší oceánská kůra zatlačena směrem dolů.

Mocnost zemské kůry je velmi proměnlivá: pod oceány může dosahovat pouhých 5 kilometrů, pod kontinenty až 80 kilometrů – nejmocnější část leží pod Himálajem. Průměrná mocnost oceánské kůry činí asi 6,5 kilometru, u kontinentální je to asi 35 kilometrů.

Následující vrstva ležící pod kůrou se nazývá plášť. S mocností téměř 3 000 kilometrů jde o největší vrstvu tvořící 83 % objemu Země. Je rovněž relativně hustá, představuje asi 68 % hmotnosti Země. Skládá se převážně z oxidů železa, hořčíku a křemíku. Ve svrchním plášti je dominantní horninou peridotit.

Svrchní plášť se skládá ze dvou vrstev: úplně nahoře je chladnější tuhá vrstva tvořící společně s kůrou tzv. litosféru. Pod ní se nachází žhavá astenosféra, která je částečně natavená, a tudíž schopná pomalého proudění. Oceánská litosféra mívá mocnost asi 100 kilometrů. Stárnutím a ochlazováním se její mocnost zvyšuje, přičemž se k ní zespodu přidává další materiál. Kontinentální litosféra je zhruba dvakrát mocnější, ale její mocnost rovněž kolísá. Litosféra je rozdělena do skládačky tektonických desek (viz strana 14).

Pod svrchním pláštěm leží přechodová zóna, v níž se horniny netaví ani nerozpadají, ale stávají se extrémně hustými. Předpokládá se, že tato zóna brání přesunu materiálu do spodního pláště, oblasti pevných hornin, které

jsou žhavější a hustší než svrchní plášť. Intenzivní teplo spodního pláště vytváří v astenosféře konvekční proudy, které napomáhají pohybu tektonických desek. Obecně platí, že čím hlouběji směřujeme do nitra Země, tím méně podrobností známe s jistotou. Od spodního pláště dál do středu Země se o mnohém můžeme jen dohadovat. Uprostřed Země se nachází jádro, na něž připadá asi 30 % hmotnosti planety a které je téměř dvakrát hustší než plášť. Tvoří ho zhruba 80 % železa a 20 % niklu,

// // 12 PEVNINA