Planetary Geologie on Earth: Dünen Erde--Titan Mond
Definition Düne:
Eine Düneist eine Erhebung aus Sand, der vom Wand angeweht und abgelagert wird. Die Bildung von Dünen setzt das Vorhandensein von Sand und das Fehlen von Wasser oder einer geschlossenen Pflanzendecke voraus. Dünen bilden sich daher bevorzugt in trockenen Klimazonen, können aber auch in humiden Gebieten auftreten, sofern die befestigende Vegetation beseitigt wurde. Wird der Sand eher gleichmäßig in Form einer Decke aufgeweht, spricht man neutral von Flugsand.
Weshalb abeer sind Dünen mal sternförmig, mal in die Länge gestreckt, mal geformt wie eine Sichel? Und wie kommt es, dass einige Dünen wandern?
Schon ein paar Sandkörner, die sich auf festem Untergrund häufen, können den Keim einer Düne bilden. Denn springen (durch Wind getragen) weitere Körner auf den noch kleinen Haufen aus nachgiebigem Material, verlieren sie ihre Bewegungsenergie und bleiben liegen.
So kommt es zu einem selbstverstärkenden Prozess: Die Düne wächst. Ist der immer größere Sandberg isoliert von anderen Sandmassen, kann sichdurch spezielle Luftverwirbelungen eine Sicheldüne (Barchan) bilden, deren Flanken in Windrichtung weisen. Diese Wanderdünen bewegen sich ganz allmählich voran – einige erreichen Geschwindigkeiten von 30 Metern im Jahr.
Barchan
Wenn der Wind über festen Boden weht, können Dünen entstehen, die wandern. Die auch "Sicheldünen" genannten Barchane bilden sich auf festem Boden, wenn dort nur wenig Sand liegt: Er wird vom Wind auf der zugewandten Seite die Schräge hinaufgetrieben, auf der abgewandten Seite rutscht er hinunter.Dort entstehen Luftwirbel, die vor der Düne liegende Sandkörner in den Sandkörper saugen. So schiebt sich die Düne allmählich vorwärts. Da sich der Sand an den Rändern des Gebildes schneller bewegt als im Zentrum, formen sich spitze Flanken, die Barchanen ihre charakteristische Gestalt verleihen.
Querdüne
Bei bestimmten Windverhältnissen schichten sich kilometerlange Sandwälle auf. Bläst der Wind überwiegend aus einer Richtung über eine weitläufige Sandfläche mit sehr viel beweglichem Material, können sogenannte Querdünen (oder Transversaldünen) entstehen. Der Wind türmt den Sand dann nicht zu einzelnen Sicheldünen auf, sondern zu Wällen, die senkrecht zur Windrichtung verlaufen. Bisweilen entstehen auf diese Weise Felder aus kilometerlangen Dünenwällen, die in Reihen hintereinander liegen. Querdünen können sich auch an Stränden formen, wenn starker Wind von der See aufs Land weht.
Längsdüne
Manche Sandgebilde wachsen der Länge nach in der Weite der Wüste. In bestimmten Gegenden wechseln die Luftströmungen regelmäßig mit den Jahreszeiten ihre Richtung: So mögen die Winde im Winter von Westen her wehen, im Sommer dagegen eher aus dem Norden. Die Folge: Der Sand wird so zusammengetrieben, dass Dünen entlang der Mittelachse der beiden Windrichtungen wachsen – in dem Fall also von Nordwesten nach Südosten. Oft sind etliche Längsdünen im gleichen Abstand parallel zueinander angeordnet. Typisch sind zudem wellenförmige Kämme und sandfreie Gassen zwischen den Dünen.
Längs-Draa
Vor Urzeiten wehten besondere Winde, die Mega-Dünen schufen. Während der letzten Eiszeit vor mehr als 10.000 Jahren häuften sich mancherorts riesige Sandgebilde auf – sogenannte Draa. Zu diesen uralten Mega- Dünen gehören die Längs-Draa, die parallel zueinander verlaufen, getrennt durch mindestens 1000 Meter breite Korridore. Vermutlich wurden diese oft Hunderte Kilometer langen Sandkörper durch gegenläufige, schraubenförmige Luftströmungen gebildet. Diese wiederum entstanden längs der Hauptrichtung von Winden, die während der Kaltzeit weit stärker wehten als heute.
Die Situation in Brandenburg
Die Landschaft in Brandenburg ist in weiten Teilen geprägt von den Ergebnissen der letzten Eiszeiten. In Mitteleuropa war es in der ausgehenden Weichsel-Eiszeit ca. 10 Grad kälter als heute. Es gab daher keinen Baumwuchs und auch nur eine lückenhafte Vegetationsdecke in Form der Tundra. Zudem musste sich in den von den Gletschern erreichten Gebieten mit dem Rückschmelzen des Eises die Vegetation erst wieder neu etablieren. Somit konnte die Kraft der Winde nahezu ungebremst wirken. Leichte, feinkörnige Bodenpartikel, vor allem Schliff und Sand wurden von den Luftströmen erfasst, oft kilometerweit verfrachtet und an anderer Stelle wieder abgelagert. Durch die sortierende Wirkung des Windes – Schluff wird deutlich schneller transportiert als Sand – entstanden so im Laufe der Zeit vielerorts Flugsandflächen und Dünen.
Es entstanden Binnendünen!
Die Dünen waren bei starken Winden in der Lage, zu „wandern“. Die meisten der heute existierenden Binnendünen wurden zu dieser Zeit angelegt. Mit dem Ende der Eiszeit kam die Aktivität der Dünen infolge der Wiederbewaldung schnell zum Erliegen.
Die Form der Binnendünen schwankt je nach den herrschenden Windrichtungen und -stärken. Meist handelt es sich um eher unregelmäßige Dünen oder Flugsanddecken.
Ein exemplarisches Beispiel für eine Binnendüne und ehemalige Wanderdüne findet man im Wald in Falkensee, den sogenannten „Scheinwerferberg“.
Verlassen wir nun unseren blauen Planeten…
und begeben uns virtuell auf eine Reise tief in unser Sonnensystemes den Saturnmond „Titan“.
Titan (auch Saturn VI) ist mit einem Durchmesser von 5150 Kilometern der größte Mond des Planeten Saturn, weshalb er nach dem Göttergeschlecht der Titanen benannt wurde. Er ist ein Eismond, und der einzige mit einer dichten Gashülle.
Obwohl die Oberflächentemperatur des Titan weitaus niedriger ist als die der Erde, gilt er hinsichtlich der dichten, stickstoffreichen Atmosphäre und des Auftretens von Flüssigkeit als der erdähnlichste Himmelskörper des Sonnensystems. Seine Gashülle ist auf der Oberfläche etwa fünfmal so dicht und der Druck etwa 50 % höher als auf der Erde. Sie besteht überwiegend aus Stickstoff und enthält Kohlenwasserstoffe sowie Spuren anderer organischer Verbindungen. Die Oberfläche und die oberste Schicht des Mantels sind aus Eis und Methanhydrat
Für Leben an der Oberfläche, das auf Wasser basiert, kreist Saturn mit seinen Monden in einer viel zu kalten Gegend um die Sonne (außerhalb der habitalen Zone). Vorstufen von Leben werden jedoch nicht ausgeschlossen. Unterhalb der Oberfläche befindet sich möglicherweise ein Ozean mit flüssigem Wasser, obgleich die Temperaturen dort unter 0 °C liegen.
Dünen
Auf Titan gibt es große, kurzlebige Staubstürme, die sich auf Infrarotaufnahmen der NASA-Raumsonde Cassini als hell aufleuchtende Flecken zeigten. Sie dauern nur wenige Stunden bis Tage. Quelle des Staubes ist der aus Kohlenwasserstoffen bestehende Sand der Titandünen. Alle drei bisher beobachteten Staubstürme lagen über einem der großen Dünenfelder des Titan und hatten eine Ausdehnung von 180.000 bis 420.000 km².
Dünen auf der Titan-Oberfläche (unten) verglichen mit Sanddünen auf der Erde (oben)
Neuere Cassini-Daten zeigen, dass in den dunklen äquatorialen Gebieten, wo zunächst Kohlenwasserstoff-Ozeane vermutet wurden, große Wüstengebiete mit 150 m hohen und hunderte Kilometer langen Dünen existieren, wofür der stetige Wind auf Titan verantwortlich ist. Computergestützten Simulationen zufolge reicht dafür bereits eine Windgeschwindigkeit von zwei Kilometern pro Stunde aus. Neuere Bilder der Cassini-Sonde warfen jedoch einige Fragen auf. So ist anhand der Schatten zu erkennen, dass große, bis zu 300 m hohe Dünen größtenteils durch Westwind erzeugt worden sind, wohingegen der vorherrschende Wind an Titans Äquator der Ostwind ist. Ein möglicher Grund wäre, dass diese Dünen nur in den seltenen Phasen eines Äquinoktiums (auch Tag-und-Nacht-Gleiche) entstehen, an welchen ein möglicher, genügend starker Westwind weht.
Die Dünen bestehen aus bis zu 0,3 mm großen Partikeln, deren Zusammensetzung noch nicht geklärt ist. In Frage kommt Wassereis oder organische Feststoffe. Nach einer Hypothese von Donald Hunten an der Universität von Arizona könnten sie aus Ethan bestehen, das an feinste Staubpartikel gebunden ist. Das würde auch erklären, warum sich hier keine Kohlenwasserstoff-Ozeane gebildet haben
Da das ein Earthcache ist , müsst Ihr auch Fragen zum Thema beantworten:
1 Nimm Dein Garmin und bestimme den Höhenunterschied zwischen GZ (Düne Scheinwerferberg) Koordinaten und WP 2
2 Schau Dir die Lage der Düne an. Auf einer Seite fällt diese besonders steil ab. Daraus kannst Du schließen, welches die vorherrschende Windrichtung war. Welche ist es?
3 Auf dem Titan Mond bestehen die Dünen aus bis zu 0,3 mm großen Partikeln, deren Zusammensetzung noch nicht geklärt ist. Wie sieht es hier am Scheinwerferberg aus. Bestimme die Größe der Partikel und um welchen Boden handelt es sich hier wohl? Beschreibe Farbe , Korngröße (Fingerprobe Boden)
4 Was würde pasieren, wenn der Wald hier verschwindet?
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Quellen: Wikipedia, GEO Kompakt Nr 53 „Die Magie der Wüste“, eigene Fotos
Wer etwas mehr zu der Geschichte um den Namen "Scheinwerferberg" erfahren möchte , der sollte hier nachlesen: https://falkenseeaktuell.de/2015/08/22/historie-scheinanlagen-in-falkensee