Sårbara platser & Naturkrafter

Jordens ålder och uppbyggnad

I ungefär 4,6 miljarder år har jorden snurrat runt solen. För att ta reda på hur gammal jorden är, har forskare undersökt saker som inte kommer från jorden, eftersom jordens yta ständigt förändras. De har tittat på stenar från månen och meteoriter (stenar från rymden) eftersom man tror att de bildades ungefär samtidigt som jorden.

Forskarna använder en speciell metod för att bestämma åldern på stenar. De kollar på radioaktiva ämnen i vissa mineraler. Genom att använda samma metod har de hittat jordens äldsta bergarter, till exempel en 3,8 miljarder år gammal granit på Grönland.

Jordklotets uppbyggnad

Idag har vi bra koll på hur jordens yta ovanför havet ser ut tack vare flygfoton och satellitbilder. Vi har även en uppfattning om hur det ser ut på oceanernas bottnar. Men när det kommer till jordens inre är våra kunskaper begränsade.

Det djupaste hål vi borrat är bara 13 kilometer djupt, vilket är som ett litet skrap på ytan om man tänker på hur stor jorden är. Därför använder forskare andra metoder för att lära sig mer om jordens inre. De studerar framför allt hur jordbävningsvågor ser ut och hur de rör sig genom jorden. Genom att analysera dessa vågor kan de skapa en bild av hur jordens inre är uppbyggt.

Jordens kärna och mantel

Djupt inne i jorden hittar vi kärnan. Denna består av tunga metaller som järn och nickel. Kärnan delas upp i en inre och en yttre del. Trots att den inre kärnan är extremt varm, omkring 5 000 grader, så är den troligen fast på grund av det enorma trycket där nere. Den yttre kärnan tros vara mer flytande.

Runt kärnan finns manteln, som sträcker sig från jordens yttre skal, jordskorpan, och ungefär halvvägs in mot jordens mitt. Genom att studera jordbävningsvågor har forskare kommit fram till att den övre delen av manteln består av fast berg, medan den längre ner är mer flytande. Denna smälta bergart kallas magma. När magman kommer upp till jordytan, till exempel vid ett vulkanutbrott, kallas den istället för lava.

Jordskorpan

Tänk dig jorden som ett äpple. Jordskorpan, det yttersta lagret, är som äpplets tunna skal. Om du skulle gå från jordens yta till dess mitt, skulle du färdas hela 6370 km. Jordskorpan är i genomsnitt bara 35 km tjock. Höjdskillnaderna på jorden, med höga berg och djupa hav, kan jämföras med groparna på ett apelsinskal.

Under landmassorna, kontinenterna, är jordskorpan tjockast, ungefär 40 km. Under haven är den mycket tunnare, bara runt 8 km. Kontinenternas bergarter är lättare än de som finns på oceanbotten, vilket är anledningen till att kontinenterna ligger högre och bildar land.

Jordskorpan och det översta, fasta lagret av manteln bildar tillsammans litosfären, som kan vara upp till 100 km tjock.

Litosfären omfattar jordskorpan och mantelns övre fasta zon.

Jorden förändras

Jorden är dynamisk och under ständig förändring. Även om vår planet är 4,6 miljarder år gammal, är berggrunden på de flesta ställen yngre på grund av de kontinuerliga processerna. Mäktiga bergskedjor bildas genom veckning, för att sedan eroderas ner till mindre partiklar som grus, sand och lera. Djupa djuphavsgravar skapas, men fylls gradvis igen med sediment och blir så småningom en del av kontinenterna.

Både kontinenterna och världshaven har genomgått stora förändringar i storlek, form och position över tid. Dessa förändringar pågår fortfarande, även om de är så långsamma att vi sällan märker dem i vardagen. Exakt hur jordens yta kommer att se ut i framtiden vet vi inte, men att förändringarna kommer att fortsätta är säkert.

Jordens inre krafter

Jordens yta, med sina höga berg och djupa havsgravar, formas av krafter inifrån planeten. Djupt inne i jorden finns radioaktiva ämnen vars sönderfall skapar värme. Denna värme får jordskorpan att röra sig, spricka och veckas. Dessa krafter, som kallas inre eller endogena krafter, är de som bygger upp jordens olika höjder och former. Man kan säga att de skulpterar jordens landskap.

Jordens plattor glider isär eller kolliderar

Jorden är inte en enda stor bit, utan mer som ett gigantiskt pussel. Ytan är uppdelad i stora och små bitar, som kallas litosfärplattor. Dessa plattor består av den yttersta delen av jorden, alltså både jordskorpan och det allra översta, fasta lagret av manteln. För att förstå hur och varför dessa plattor rör sig, använder vi oss av en teori som kallas plattektonik. Denna teori förklarar alltså jordens "pusselbitars" rörelser.

Plattornas rörelse

Tänk dig att jordskorpan under haven är som allra tunnast. Där stiger värme från jordens inre, manteln, upp och får havsbottnen att spricka. Det här sker jättelångsamt, bara några centimeter per år, men det får stora konsekvenser!

När havsbottnen spricker och lava väller ut, bildas långa bergskedjor under vattnet. Ett exempel är Mittatlantiska ryggen (som du kan hitta på kartan), en enorm bergskedja som sträcker sig längs Atlantens botten. Faktum är att liknande oceanryggar finns i alla de stora haven på jorden. Det här gör att Atlanten sakta men säkert blir bredare.

A. Oceanplattor glider isär

Jorden växer inte trots att det hela tiden skapas ny havsbotten vid de platser där tektoniska plattor glider isär. Detta beror på att det också finns områden där plattorna krockar med varandra, så kallade kollisionszoner.

När plattorna kolliderar kan enorma bergskedjor bildas. Ett exempel är Himalaya, jordens högsta bergskedja, som skapats genom att den Indisk-australiska plattan krockar med den Eurasiska plattan. Denna process pågår fortfarande och Himalaya växer med ungefär 3-4 centimeter per år.

B. Kontinentalplattor kolliderar

När Nazcaplattan och den Sydamerikanska plattan kolliderar pressas jordskorpan samman och bildar Anderna, en lång bergskedja som löper längs Sydamerikas västra sida. Samtidigt tvingas havsbotten under kontinenten, vilket skapar Perugraven, en av de djupaste och längsta djuphavsgravarna i världen.

C. Oceanplatta kolliderar med kontinentalplatta

Japans öar har formats av dramatiska krafter under havet. Öster om Japan möts två av jordens stora plattor, Stillahavsplattan och den Eurasiska plattan. Stillahavsplattan trycks ner under den Eurasiska plattan, vilket skapar en djup spricka i havsbotten som kallas Japangraven. Denna process leder också till att vulkaner bildas under vattenytan. Med tiden kan dessa vulkaner växa sig så höga att de sticker upp ovanför havet och bildar en kedja av öar, precis som de japanska öarna.

D. Oceanplattor kolliderar

Jordbävningar och vulkaner

Jorden är en aktiv planet, och ibland märker vi det tydligt när krafterna under våra fötter gör sig påminda. Det kan ske genom en jordbävning som skakar marken, eller ett vulkanutbrott där smält bergart sprutar ut. Dessa händelser visar att jordens inre påverkar ytan vi lever på.

San Andreasförkastningen i Kalifornien (USA) är en 120 mil lång spricka i jordskorpan. Här sker små jordskalv hela tiden. Vid några tillfällen har stora jordbävningar orsakat många dödsoffer och stora materiella skador. Vilka två litosfärplattor möts här?

Jordbävningar

Jordbävningar är en av de farligaste naturkatastroferna, särskilt i tätbefolkade områden. Om husen är dåligt byggda kan många människor dö eller skadas. I rikare länder, som USA och Japan, är husen ofta byggda för att klara kraftiga jordskalv, vilket minskar skadorna.

De flesta jordbävningar sker där tektoniska plattor möts. När plattorna trycker mot varandra eller glider isär kan spänningar byggas upp. När plattorna sedan rör sig snabbt uppstår seismiska vågor, som får marken att skaka. Skadorna är störst nära epicentrum, punkten på jordytan rakt ovanför där skalvet startar.

Områden där plattorna kolliderar är särskilt utsatta. Därför är jordbävningar vanliga runt Medelhavet och längs Stilla havets kuster, i områden som kallas kollisionszoner. Japan och Kalifornien är exempel på platser i dessa zoner.

Forskare använder seismografer för att mäta seismiska vågor och bestämma hur stark en jordbävning är och var den inträffade. Richterskalan är ett vanligt sätt att mäta jordbävningens styrka genom att beräkna energin som frigörs.

På kartan kan man tydligt se att det finns ett samband mellan var det finns vulkaner och plattornas gränser.

Vulkaner

De flesta aktiva vulkaner hittar man där jordens litosfärplattor möts. Tänk dig att jordens yta är uppdelad i stora bitar, som ett gigantiskt pussel. Där dessa bitar, litosfärplattorna, möts finns det sprickor och vägar för den heta magman från jordens inre att komma upp till ytan.

Ibland glider plattorna isär, och då skapas det sprickor i havsbottnen där lava kan flöda ut. Det var så Island bildades, och det är därför det fortfarande finns många aktiva vulkaner där.

Men det allra vanligaste är att vulkaner bildas där två plattor krockar. Ett exempel är Cotopaxi i Ecuador, som är världens högsta aktiva vulkan. Den bildades när en platta från havsbotten kolliderade med en kontinent. Vulkanen Mount Saint Helens i USA har bildats på liknande sätt.

I Japan finns det också aktiva vulkaner som skapats när två plattor från havsbotten kolliderat. Många ögrupper längs Stilla havets kuster, som Filippinerna och Aleuterna, har bildats på samma sätt.

Etna är Europas högsta aktiva vulkan, över 3 000 meter. Den är en kägelvulkan och har utbrott med fem till tio års mellanrum. Vulkanen ligger på den italienska ön Sicilien.

Olika sorters vulkaner

När lava når jordytan skapas en vulkankrater. Om lavan är lättflytande, rinner den långt bort och formar en flack sköldvulkan, som de man ofta ser på Island. Om lavan däremot är trög, bildas en hög och brant kägelvulkan. Utbrotten från kägelvulkaner kan vara farliga, med både lava, stenar och aska som sprids. Historiskt har många dött av asknedfall, giftiga gaser och stora vågor i samband med dessa utbrott. Vesuvius och Etna i Italien är exempel på aktiva kägelvulkaner, som är uppbyggda av lager av lava och vulkanaska.

När en kägelvulkan har utbrott kan den spruta ut heta askmoln som det "regnar" aska och stenar från.

När kommer vulkanutbrottet?

Som läromedelsförfattare och expert inom klimat, samhällskunskap och geografi, kan jag förklara hur forskare försöker förutspå vulkanutbrott.

Det finns flera metoder för att försöka förutse när en vulkan kan få ett utbrott. Ett sätt är att mäta gaser som frigörs när magman stiger uppåt i vulkanen. Forskare kan också övervaka om marken runt vulkanen rör sig eller deformeras. Dessutom kan man registrera små jordbävningar som ofta sker i samband med ökad vulkanisk aktivitet.

Även om aktiva vulkaner övervakas noggrant, innebär det alltid en risk att bo i närheten. Trots detta väljer många människor att leva nära vulkaner, eftersom jorden runt vulkanen ofta är mycket näringsrik och bra för jordbruk.