1. 1. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 i.qxd 01.09.2003 17:29 Page 2
2. 2. ENCICLOPEDIA K I N G F I S H E R STIINELOR i.qxd 01.09.2003 17:29 Page 3
3. 3. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 KINGFISHER Kingfisher Publications Plc New Penderel House 283-288 High Holborn London WC1V 7HZ Publicat pentru prima dat de Kingfisher Publications Plc n 2000 2 4 6 8 10 9 7 5 3 1 1TR/0600/CC/UNIV/128JWADMA Copyright Kingfisher Publications Plc 2000 Toate drepturile sunt rezervate. Nici o parte din aceast publicaie nu poate fi reprodus, stocat ntr-un sistem de redare sau transmis prin vreun mijloc electronic, mecanic, de fotocopiere sau prin alte mijloace, fr permisiunea prealabil din partea editurii. O nregistrare CIP a acestei cri este disponibil la British Library ISBN 0 7534 0435 4 Tiprit n Hong Kong ECHIPA CARE A LUCRAT LA ACEST PROIECT Director de proiect i redactor artistic Julian Holland Echipa redacional Martin Clowes, Leon Gray, Julian Holland, Rachel Hutchings, Mike McGuire Designeri Julian Holland, Jeffrey Farrow, Nigel White Ilustraii comandate Julian Baker Selecie imagini Wendy Brown DIN PARTEA EDITURII KINGFISHER Redactor ef Miranda Smith Director artistic Mike Davis Coordonator tehnoredactare Nicky Studdart Echipa redacional Julie Ferris, Sheila Clewley Selecie ilustraii Wendy Allison, Steve Robinson, Christopher Cowlin Director de producie Caroline Jackson REDACTOR COORDONATOR Prof. Charles Taylor, profesor emerit de Fizic la University of Wales, fost profesor de fizic experimental la Royal Institution of Britain COLABORATORI Clive Gifford, Peter Mellett, Martin Redfern, Carole Stott, Richard Walker, Brian Williams ii-iii.qxd 01.09.2003 17:47 Page 2
4. 4. ENCICLOPEDIA K I N G F I S H E R STIINELOR ii-iii.qxd 01.09.2003 17:48 Page 3
5. 5. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 CUPRINS Introducere vii CAPITOLUL 1 PLANETA PMNT Introducere 1 Pmntul i Sistemul Solar 2 Rotaia Pmntului 3 Fosilele i erele geologice 4 Originea omului, evoluia omului 6 Structura Pmntului 8 Atmosfera Pmntului 10 Oceanele 12 Fundul oceanelor 14 Deriva continentelor 16 Vulcanii 18 Cutremurele 20 Formarea munilor 22 Formarea rocilor 24 Minereuri i pietre preioase 26 Roci vulcanice 28 Roci metamorfice 29 Roci sedimentare 30 Eroziunea i alterarea datorat intemperiilor 32 Gheari i straturi de ghea 34 Clima 36 Ploaia i ninsoarea 38 Nori i cea 40 Previziuni meteorologice 42 Vnturi, furtuni i inundaii 44 Hri i cartografiere 46 Date i cifre 48 CAPITOLUL 2 ORGANISME VII Introducere 49 Viaa: origini i evoluie 50 Clasificarea organismelor vii 52 Organisme unicelulare 54 Ciuperci i licheni 55 Structura plantelor 56 Plante fr flori 58 Plante cu flori 59 Fructe i semine 62 Arbori 64 Plantele i oamenii 66 Biomi i habitate 68 Nevertebrate marine 70 Molute 71 Viermi 72 Crustacee 73 Pienjeni, miriapode i scorpioni 74 Insecte 75 Peti 78 Amfibieni 80 Reptile 82 Psri 84 Mamifere 86 Reproducerea animal 88 Comportamentul animal 90 Micarea 92 Migraia 93 Parteneriate ntre animale 94 Adaptare i aprare 95 Date i cifre 96 CAPITOLUL 3 BIOLOGIE UMAN Introducere 97 Organizarea corpului 98 Piele, pr i unghii 100 Scheletul 102 Oase i articulaii 104 Muchii i micarea 106 Creierul i sistemul nervos 108 Somnul i visele 110 Comunicarea 111 Pipitul 112 Gustul i mirosul 113 Ochii i vederea 114 Urechi, auz i echilibru 116 Hormonii 118 Inima i sistemul circulator 120 Sngele 122 Sistemul limfatic 123 Plmnii i respiraia 124 Hran i alimentaie 126 Dinii 127 Digestia 128 Metabolismul 130 Eliminarea reziduurilor 131 Reproducerea 132 Creterea i dezvoltarea 134 Gene i cromozomi 135 Bacterii i virui 136 Sistemul imunitar 137 Boli 138 Condiia fizic 139 Medicin 140 Tehnologii medicale 142 Date i cifre 144 CAPITOLUL 4 CHIMIA I ELEMENTELE CHIMICE Introducere 145 Originile chimiei 146 Elementele chimice 148 Atomi 150 Tabelul periodic 152 Analiza chimic 154 iv-vii.qxd 01.09.2003 17:51 Page 2
6. 6. Strile materiei 156 Soluii 158 Separarea i purificarea 160 Reacii chimice 162 Compui chimici 164 Legturi chimice i valen 166 Solidele 168 Carbonul 170 Azotul i oxigenul 171 Aerul 172 Apa 173 Chimia organic 174 Catalizatori 176 Enzime 177 Oxidare i reducere 178 Hidrogenul 179 Gazele nobile 180 Sulful 181 Halogenii 182 Metalele 183 Acizi 184 Baze i alcalii 185 Indicatori i pH 186 Spunuri i detergeni 187 Chimia alimentar 188 Produse petrochimice 190 Date i cifre 192 CAPITOLUL 5 MATERIALE I TEHNOLOGIA LOR Introducere 193 Proprietile solidelor 194 Proprietile metalelor 196 Fierul 198 Cuprul 199 Aluminiul 200 Metalele preioase 201 Aliaje 202 Prelucrarea materialelor 204 Lemnul i hrtia 206 Fibre 207 Sticla 208 Ceramica 209 Petrolul i rafinarea lui 210 Gazele naturale 212 Crbunele 213 Cauciucul 214 Polimeri 215 Mase plastice 216 Materiale noi 217 Adezivi 218 Pigmeni i colorani 219 Crmida, piatra i betonul 220 Construcii 222 Motoare cu benzin i motoare Diesel 224 Motoare cu reacie i turbine cu gaz 226 Motoare cu aburi 227 Sisteme hidraulice i pneumatice 228 Producerea hranei 230 Prelucrarea alimentelor 232 Automatizarea 234 Robotica 236 Evoluia tehnologiei 238 Date i cifre 240 CAPITOLUL 6 LUMIN I ENERGIE Introducere 241 Cldur i lumin de la Soare 242 Radiaii 244 Spectrul electromagnetic 246 Surse terestre de energie 248 Transferul de cldur 250 Sisteme de nclzire i de rcire 252 Combustia 254 Dilatare i contracie 255 Teoria cinetic 256 Schimbri de stare 257 Termodinamic 258 Lumina 260 Reflexia i absorbia 262 Refracia 264 Lentile i oglinzi curbe 266 Microscoape 268 Telescoape 270 Culori 272 Combinarea culorilor 274 Vederea 276 Iluzii optice 277 Fotografie i film 278 Surse de lumin 280 Energia luminoas 282 Viteza luminii 284 Polarizarea 285 Lasere i holograme 286 Date i cifre 288 CAPITOLUL 7 FORE I MICARE Introducere 289 Fore 290 Energia cinetic i energia potenial 292 Lucrul mecanic i energia 294 Impulsul 296 Relativitatea i gravitaia 298 Rampele i penele 300 Prghii i scripei 301 Roi i arbori 302 Angrenaje de roi dinate 303 Mecanisme complexe 304 A doua lege a termodinamicii 306 Frecarea 308 Fluide 310 Presiunea 311 Sunetul ca modificri de presiune 312 Micarea ondulatorie 314 Vibraii 316 Rezonan 318 Vibraii n corzi 320 iv-vii.qxd 01.09.2003 17:51 Page 3
7. 7. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 Vibraii n tuburi 321 Echilibrul i forele de rotaie 322 Micarea circular 324 Plutirea i scufundarea 326 Utilizarea forei valurilor 328 Utilizarea forei vntului 330 Principiile zborului 332 Zborul supersonic 334 Date i cifre 336 CAPITOLUL 8 ELECTRICITATEA I ELECTRONICA Introducere 337 Electricitatea 338 Circuite electrice 340 Magneii i magnetismul 342 Electromagnetismul 344 Generatoare i motoare 346 Centrale energetice 348 Surse de energie regenerabil 350 Distribuia energiei electrice 352 Stocarea electricitii 354 Electrochimia 356 Celule de alimentare 357 Electricitatea n gaze 358 Conductoare 360 Izolatoare 362 Rezistena 363 Comunicaii electrice 364 Telecomunicaiile 366 nregistrarea sunetelor 368 Televiziune i video 370 Sisteme analogice i digitale 372 Microprocesoare 374 Calculatoare 376 Programe de calculator 378 Tehnologia informaiei 380 Tehnologia inteligent 382 Date i cifre 384 CAPITOLUL 9 SPAIU I TIMP Introducere 385 Universul 386 Universul: origini i viitor 388 Galaxii 390 Stele 392 Soarele 394 Constelaii 396 Sistemul Solar 398 Pmntul i Luna 400 Eclipse 402 Mercur 403 Venus 404 Marte 405 Jupiter 406 Saturn 407 Uranus 408 Neptun 409 Pluton i planetele minore 410 Comete 412 Meteori i meteorii 413 Cercetarea spaial 414 Telescoape astronomice 416 Explorarea Spaiului 418 Rachete i naveta spaial 420 Oameni n Spaiu 422 Satelii artificiali 424 Timpul 426 Msurarea timpului 428 Spaiu, timp i relativitate 430 Cronologia cercetrii spaiale 430 Date i cifre 432 CAPITOLUL 10 PROTEJAREA MEDIULUI Introducere 433 Echilibrul natural 434 Zone de aciune 436 Salvarea pdurilor tropicale 438 Viaa n ocean 440 De ce dispar speciile? 442 Specii aflate n pericol de dispariie 444 Explozia demografic 446 Alimentele i cultivarea pmntului 448 Viaa n orae 450 Poluarea apei 452 Poluarea aerului 453 Deeuri i reciclare 454 Resurse 456 Energie inepuizabil 458 Schimbri climaterice 460 Turismul i patrimoniul natural 461 Aciunea de conservare a mediului 462 Date i cifre 464 Pentru consultare rapid 465 Numere i uniti de msur 466 Tabele de conversie 467 Forme geometrice 469 Oameni de tiin renumii 470 Invenii i descoperiri 472 Glosar 474 Index 476 Mulumiri 487 iv-vii.qxd 01.09.2003 17:51 Page 4
8. 8. Introducere n secolul XXI tiina i tehnologia vor domina din ce n ce mai mult vieile noastre. Vor exista multe provocri, nu numai legate de mediu, ci i de ordin etic i moral. tiina este subiectul cheie pentru toi copiii, iar acetia trebuie s aib uor acces la cunotinele tiinifice care i vor ajuta s triasc ntr-o lume din ce n ce mai solicitant. Enciclopedia tiinelor editat de Kingfisher este mprit n zece seciuni tematice, fiecare dintre acestea abordnd un anumit domeniu de studiu i de inte- res tiinific. Seciunea intitulat Planeta Pmnt prezint timpul geologic, for- marea oceanelor i a munilor, atmosfera Pmntului i sistemele climaterice. Seciunea intitulat Organisme vii se ocup de studiul vieuitoarelor existente pe planeta noastr, de la cele mai mici bacterii pn la cele mai mari mamifere, pe cnd seciunea intitulat Biologie uman exploreaz fiecare parte a fantasticei grupri de celule ce alctuiesc corpul uman. Chimia i elementele chimice explic legturile i interaciunile dintre solide, lichide i gaze, iar seciunea inti- tulat Materiale i tehnologia lor examineaz materiale obinuite i utilizarea acestora. Seciunea intitulat Lumin i energie prezint lumina, cldura i cu- loarea; pe cnd energia uman i randamentul mainilor, sunetul i presiunea sunt explorate n seciunea intitulat Fore i micare. Seciunea intitulat Elec- tricitatea i electronica face o incursiune n lumea din ce n ce mai tehnologizat a centralelor energetice, telecomunicaiilor i tehnologiei informaiilor. n seciu- nea intitulat Spaiu i timp Pmntul este artat ca o mic parte dintr-un Uni- vers incredibil, pe care de-abia ncepem s-l explorm, pe cnd seciunea intitulat Protejarea mediului pune accent pe moduri de prevenire a distrugerii planetei. Enciclopedia a fost scris de o echip de autori i de consultani de specialitate n domeniile respective, condus de eminentul profesor Charles Taylor, primul deintor al Distinciei Michael Faraday acordat n 1986 de Royal Society pentru Contribuii la nelegerea fenomenelor tiinifice. Indiferent dac Enciclopedia tiinelor publicat de Kingfisher este utilizat la coal ca material auxiliar sau este consultat pur i simplu la ntmplare, aceasta va m- bogi cunotinele, va stimula curiozitatea i creativitatea natural, pregtind gndirea nsetat de cunoatere pentru o lume incitant n viitor. vii iv-vii.qxd 01.09.2003 17:51 Page 5
9. 9. 1 Pmntul de sub picioarele noastre pare s fie cel mai solid i neschimbat lucru pe care l cunoatem. Acesta constituie fundaia pentru oraele noastre i un mediu n care putem tri. Totui, n realitate Pmntul se rotete n jurul axei sale i se arunc ntr-un spaiu ostil n timp ce graviteaz n jurul focarului nuclear care este Soarele nostru. Pmntul este o planet activ, dinamic, vie. Suprafaa de roc solid nu este att de dur pe ct pare. Aceasta este crpat ca nite lespezi gigantice de pavaj neregulat. Cutremurele scutur oraele noastre i vulcanii erup, oferind indicii privind teribilele micri de sub sol. Din spaiu, planeta este lovit de radiaii i de particule care se deplaseaz ctre aceasta prin spaiu. ntre planet i spaiu se afl ns o atmosfer, oceane cu ap n stare lichid i temperaturi care sunt prielnice vieii. Pentru o navet spaial de provenien extraterestr care cltorete pe lng sistemul solar, Planeta Pmnt ar iei imediat n eviden ca fiind deosebit. Compoziia atmosferei, cu oxigen i urme de gaze cum ar fi metanul pot fi ntreinute doar de forme de via. Extrateretrii ar putea detecta culorile caracteristice ale clorofilei, pigmentul utilizat de plantele de pe uscat i de algele din mare pentru captarea luminii Soarelui. Dac extrateretrii nu ar fi ateni, ar putea recepiona cacofonia de transmisii radio de pe Pmnt, descoperind c formele de via de aici au cel puin o inteligen moderat. Viaa a transformat Pmntul iar Pmntul continu s ntrein viaa. ngropate n roci se afl minerale, pietre preioase i metale preioase. Utiliznd energia furnizat de Pmnt sub forma crbunelui i a petrolului, le-am transformat pe acestea n artefacte ale civilizaiei, de la cri pn la cldiri, automobile i calculatoare. Toi depindem de Pmnt. CCAPITOLUL 11 PLANETA PMNT viii-001.qxd 01.09.2003 17:52 Page 3
10. 10. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 A SE VEDEA I 244-5 Radiaii, 398-9 Sistemul Solar, 400-1 Pmntul i Luna nucleu dens de metal topit, nconjurat de o manta din roci compuse din silicai. Vulcanii i reziduurile care s-au ciocnit au ajutat la alc- tuirea formelor de relief a noii planete. Cnd Pmntul a fost aproape format, un obiect de dimensiunea planetei Marte s-a ciocnit cu acesta, aruncnd un nor de materia pe orbit. Acest praf s-a condensat i a format Luna. ALTE PLANETE Mercur este planeta aflat cel mai aproape de Soare. Aceasta are o suprafa stearp, stn- coas i practic nu are atmosfer. Planetele aflate cel mai departe de Soare sunt mingi de gaze ngheate. Cele trei planete aflate la dis- tan medie fa de Soare sunt Pmntul, Marte i Venus. Venus are aproximativ aceeai dimensiune ca i Pmntul i se afl mai aproape de Soare dect acesta. Marte este ceva mai mic i se afl mai departe de Soare dect Pmntul. Bioxidul de carbon din atmosfera planetei Venus creeaz un puternic efect de ser care a determinat evaporarea total a apei pe aceast planet. Pe Marte, apa a nghe- at sau s-a evaporat n spaiu, lsnd n urm un deert rece. Dac viaa a aprut la nceput pe Venus sau pe Marte, ea nu a supravieuit. Pe Pmnt, algele au con- sumat bioxidul de carbon din atmosfer, pstrnd echilibrul climei i producnd oxigen. Aceast imagine din satelit a Pmntului a fost captat de o camer de luat vederi de pe un satelit meteorologic Meteosat, aflat la o distan de 35.800 km deasupra ecuatorului, deasupra Americii. Aceast imagine arat intensele nuane de albastru ale oceanelor i modelele de nori care se rotesc n atmosfera unei planete unde condiiile sunt prielnice vieii. PMNTUL I SISTEMUL SOLAR Un sistem solar este alctuit dintr-o stea i din planetele i alte corpuri cereti care graviteaz n jurul acesteia. Pmntul este a treia planet ca distan de la Soare din sistemul nostru solar. La nceputurile Universului, adic n urm cu aproximativ dousprezece miliarde de ani, primele elemente care s-au format au fost hidro- genul i heliul. Reaciile nucleare care au avut lor n stelele aparinnd primelor generaii au produs alte elemente i le-au rspndit n spaiu sub form de nori de praf i gaze. Cu cinci miliarde de ani n urm, unul dintre aceti nori a nceput s se contracte. n centrul acestuia s-a format o minge rotitoare de praf i gaze, iar fora de gravitaie a compri- mat aceast minge pn cnd a devenit suficient de fierbinte pentru a forma o stea Soarele. ORIGINILE PMNTULUI Radiaia provenit de la tnrul Soare a dispersat mare parte din restul norului de praf. Resturile au format un disc de praf n jurul Soarelui. n timp, firele de praf s-au unit formnd bulgri de roc. Aceti bulgri s-au ciocnit unii cu alii, uneori fuzionnd prin- tr-un proces numit acreiune. ncet, n timp, dis- cul de praf s-a transformat n cteva planete, una dintre ele urmnd s devin Pmntul. Pe msur ce masa Pmntului a crescut, cmpul gravitaional al acestuia a crescut i el. Fora gravitaional a atras praful, formnd o minge i comprimnd-o pn cnd aceasta din urm a nceput s se topeasc. S-a format un 2 Pmntul s-a format dintr-un disc de praf care nconjura Soarele cnd acesta avea o vechime de numai cteva sute de milioane de ani. Praful s-a concentrat printr-un proces numit acreiune. Soarele (dreapta) face s par mic orice planet din sis- temul solar, chiar i giganii din gaze, Jupiter i Saturn. Pmntul i planetele sale vecine cele mai apropiate (stnga) sunt minuscule, prin comparaie cu Soarele. Neptun Pluton Uranus Saturn Jupiter Mercur Venus Pmnt Marte Soare 002-003.qxd 02.09.2003 15:25 Page 2
11. 11. PMNTUL I SISTEMUL SOLAR/ROTAIA PMNTULUI 3 A SE VEDEA I 394-5 Soarele, 400-1 Pmntul i Luna, 402 Eclipse dispare treptat pn cnd devine din nou ca o coaj subire. MAREELE I ECLIPSELE n timp ce Luna se rotete n jurul Pmntului, gravitaia ei atrage apa din oceane. Schimbrile care survin n nivelul apei i care apar n conse- cin sunt numite maree. Soarele influeneaz de asemenea mareele, i cele mai mari variaii ale mareelor, numite maree nalte, au loc cnd Soa- rele i Luna exercit atracia n aceeai direcie. Uneori Pmntul se interpune ntre Soare i Lun i arunc o umbr pe suprafaa Lunii. Acest eveniment se numete eclips de Lun. O eclips solar are loc cnd Luna se interpune ntre Pmnt i Soare. Dei raza Lunii este de numai 1/400 din raza Soarelui, Luna se este la o distan de 1/400 din distana de la Pmnt la Soare, aa c eclipsele totale sunt posibile. ALTE CICLURI Orbita Pmntului n jurul Soarelui este de form elipsoidal, nu circular. n plus, axa de rotaie a Pmntului se nclin uor, ca n cazul unui titirez uor dezechilibrat. Aceste variaii s-au acumulat n peste zeci sau sute de mii de ani. Unii oameni de tiin cred c este posibil ca acestea s determine apariia erelor glaciare care afecteaz Pmntul la fiecare cteva milioane de ani. Mareele nalte rezult ca urmare a faptului c Soarele i Luna atrag apa oceanelor n aceeai direcie. Mareele joase, mult mai slabe, au loc atunci cnd atracia Lunii se exercit n unghi drept fa de cea a Soarelui. ROTAIA PMNTULUI Pmntul se rotete ca un titirez n timp ce graviteaz n jurul Soare- lui. Aceste rotaii cauzeaz variaiile luminii solare i temperaturii care au loc pe suprafaa Pmntului zilnic, anual i n funcie de anotimp. Privit de pe suprafaa Pmntului, Soarele pare s rsar la est, s traverseze cerul i s apun la vest. n timpul nopii, stelele par s se deplaseze la fel. Pn n secolul al XVI-lea oamenii credeau c Pmntul era fix i c Soarele i stelele se deplaseaz n jurul acestuia. Acum tim s Soarele i stelele par s se deplaseze pe cer pentru c Pmntul se rotete n fiecare zi n jurul axei sale. Pmntul face cte o rotaie complet n jurul axei sale n fiecare zi. Pmntul face de asemenea o rotaie complet n jurul Soa- relui n 365 zile, adic pe durata unui an. DURATA UNEI LUNI PE LUN? Luna nconjoar complet Soarele n aproximativ 27 de zile. Sunt necesare aproape 29 de zile o lun pe Lun pentru ca Luna s parcurg toate fazele sale. Dup fiecare lun nou, Luna este complet ntunecat. Ulterior, are forma unei coji subiri, aplecat ntr-o parte. Suprafaa luminat se mrete treptat, sau Luna este n cretere, pn cnd ajunge n faza de Lun plin. n cele din urm, Luna Maree nalt Maree joas Pmntul se rotete n jurul unei axe nclinate la 23 de grade fa de orbita planetei n jurul Soarelui. Aceast nclinaie deter- min variaia lungimii zilei n funcie de anotimp, precum i variaiile de clim. n martie i sep- tembrie, Soarele se afl exact deasupra ecuato- rului. n iunie, emisfera nordic este nclinat spre Soare i devine mai cald. n decembrie, emisfera sudic este nclinat spre Soare i se afl n plin var. n emisfera nordic este iarn n acest timp. n apropiere de poli, sunt sptmni de var, cnd Soarele nu apune, i sptmni de iarn, cnd Soarele nu rsare. 21 Martie Echinociu. Lungimea zilei este de 12 ore peste tot n lume. 23 Septembrie Echinociu. Lungimea zilei este de 12 ore peste tot n lume. 21 Iunie Solstiiu. Cea mai lung zi din an n emisfera nordic; cea mai scurt zi din an n emisfera sudic. 22 Decembrie Solstiiu. Cea mai lung zi din an n emisfera sudic; cea mai scurt zi din an n emisfera nordic. Soare Soare Soare Lun Lun Pmnt Pmnt 002-003.qxd 02.09.2003 15:25 Page 3
12. 12. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 Aceast ramur de ferig a crescut cu aproximativ 300 de milioane de ani n urm ntr-o mlatin, n timpul perioadei Carboni- fer din istoria Pmntului. Cnd ramura s-a ofilit i a fost ngropat n sol, nu a putrezit. n schimb, s-a transformat treptat n cr- bune. Imaginea ramurii s-a pstrat n roc. Fosilele sunt resturi conservate de organisme care au fost cndva vii. avnd o vechime de aproximativ 3,5 miliarde de ani, acestea ofer indicii de o importan vital privind perioadele din istoria Pmntului. Originile vieii pe Pmnt au reprezentat mult timp un semn de ntrebare pentru oamenii de tiin i teologi. n majoritatea culturilor exist legende legate de crearea vieii pe Pmnt crearea omului fiind privit aproape ntotdeauna drept punct culminant al acestui proces. Unii teologi au estimat date ale creaiei, care sunt fixate cu doar cteva mii de ani n urm. De exemplu, n 1650, un episcop din Irlanda a stabilit c lumea a fost creat n anul 4004 . Hr. Acesta credea c cochiliile i scheletele numite fosile i gsite n roc erau resturile creaturilor care au pierit n potopul biblic. Totui, e greu de neles cum este posibil ca planeta s se fi schimbat att de mult ntr-un timp att de scurt. n secolul al XVII-lea, geologii au descoperit c mici schimbri care erau nc n desfurare ar fi putut sta la originea apariiei i dispariiei munilor, precum i a fosilelor. n acea vreme, oamenii de tiin considerau c Pmntul nu avea o vechime mai mare de 20 de milioane de ani. n prezent, rocile pot fi datate exact, msu- rnd cantitatea de elemente radioactive din compoziia rocilor. De exemplu, se tie c un izotop radioactiv de carbon se descompune la intervale fixe, iar acest fapt este utilizat pentru datarea crbunelui cu vechime de pn la 4 FORMAREA UNEI FOSILE Cnd un organism moare, resturile acestuia sunt ngropate i se fosilizeaz lent. De obicei, doar prile tari, cum ar fi cochiliile i scheletul, se pstreaz. Uneori, resturile se pietrific treptat moleculele originale sunt nlocuite de minerale cum ar fi calcitul sau piritele feroase. Totui, adesea, fosila conine multe dintre moleculele originale. O nou tiin, numit paleontologie molecular, compar elementele chimice sau chiar genele speciilor disprute cu cele ale unor specii care continu s existe pe Pmnt. 50.000 de ani. Alte elemente pot data roci cu vechime i mai mare i arat c istoria P- mntului a nceput n urm cu peste 4,5 mili- arde de ani. REPREZENTAREA GRAFIC A DATELOR Studiul atent al fosilelor a dezvluit faptul c forme de via similare existau n acelai timp n diferite pri ale lumii. n consecin, fosilele au devenit utile pentru datarea rocilor. Diferitele tipuri de fosile aflate n roci sufer modificri n timp, ilustrnd istoria evoluiei vieii. Uneori schimbrile au fost treptate i lente, dar alteori acestea par s se fi petrecut brusc, grupuri ntregi de specii de plante i de animale disprnd de la un strat de roc la altul. Cteva specii par s fi supravieuit aproape fr modificri timp de milioane de ani, pe cnd altele au disprut. Uneori o diversificare brusc a determinat popularea Pmntului cu o serie complet nou de creaturi. Modificrile definesc graniele dintre 1n Jurasic, n urm cu aproximativ 150 milioane de ani, un tip de crustaceu, numit amonit, moare i cade pe fundul oceanului. 2Prile moi ale corpului amonitului se descompun sau sunt mncate de prdtori. 3Cochilia goal este acoperit ulterior de nisip i ml. 4Straturile de nisip i de ml sunt com- primate, se transform n piatr i sunt ridi- cate i aruncate pe uscat, deasupra nivelului mrii. 5Forele de eroziune crap pmntul i aduc la suprafa resturile amonitului. 6Un cuttor de fosile sparge piatra pentru a scoate la iveal fosila i urma pe care a lsat-o n roc. Conform datrii, aceast fosil de reptil marin numit ihtiozaur a fost conservat ntr-un ist bituminos din Jurasic. Specimenul a fost descoperit n apropiere de Lyme Regis, n Dorset, Anglia. Ihtiozaurul era un nottor rapid. Acesta se hrnea cu pete, folosindu-i dinii ascuii pentru a-i sfia prada. FOSILELE I ERELE GEOLOGICE 004-005.qxd 02.09.2003 15:26 Page 2
13. 13. FOSILELE I ERELE GEOLOGICE 5 A SE VEDEA I 6-7 Originea omului, evoluia omului, 50-1 Viaa: origini i evoluie n situaii speciale, restu- rile creaturilor cu corp moale se transform n fosile. Cu peste 40 de mi- lioane de ani n urm rina de copac a nghiit aceast musc. Rina s-a transformat n chihlimbar i musca, precum i o parte din materialul ei genetic, s-au pstrat n interior. Timpul mprit ntr-o serie de ere geologice, fie- care dintre acestea fiind caracterizat de o gam diferit de fosile de crea- turi. Precambrianul repre- zint 85 la sut din istoria Pmntului. Totui, rocile care dateaz din aceast perioad sunt prost con- servate i n acea perioad existau puine creaturi mari, care s se pstreze sub form de fosile. Mormane de cianobacterii, cunoscute sub denumirea de stromatolite, se gsesc n apele calde ale mareelor din Golful Rechinilor, n vestul Australiei. Stroma- tolitele sunt resturile fosile ale unora dintre cele mai vechi organisme despre care se tie c au existat pe planet. Stromatolitele australiene au o vechime de peste 3,5 miliarde de ani. erele geologice. Se crede c aceste intervale de timp s-au succedat ca urmare a unor catastrofe majore declanate probabil de enormi asteroizi sau comete care au lovit planeta noastr i au distrus clima. Se tie c la sfritul Cretaci- cului, cu 65 de milioane de ani n urm, mii de specii, printre care se numr i toi dinozaurii, au disprut. Acest moment n timp coincide cu vechimea unui enorm crater aprut n Golful Mexic. Un asteroid avnd probabil diametrul de un kilometru a lovit Pmntul i s-a dezinte- grat, mprtiind un nor de praf n jurul pla- netei, mpiedicnd energia solar s ajung pe Pmnt i declannd incendii n toate pdurile lumii. i mai multe specii au disprut la sfritul Permianului, n urm cu 225 de milioane de ani n urm. ntr-adevr, dispariii n mas care au avut loc n diferite msuri marcheaz trecerea de la aproape orice er geologic la alta. VIAA PE PMNT Ultimii 65 de milioane de ani ai vieii pe Pmnt sunt marcai de rspndirea mamife- relor, a copacilor cu frunze late i a plantelor cu flori. Cu aproximativ 200 de milioane de ani naintea acestei perioade, dinozaurii i speciile nrudite cu acetia stpneau pmntul i cea mai mare parte a faunei marine popula mrile calde. n Carbonifer, cu aproximativ 300 de milioane de ani n urm, mlatini ntinse cuprindeau o vegetaie luxuriant de plante primitive, cum ar fi ferigile arboricole i cicadele. Resturile acestor plante au format depozitele de crbune. Pentru perioada dinaintea apariiei acestora, nu exist prea multe dovezi ale existenei vieii pe uscat. Totui, oceanele aveau o faun bogat. Fosilele din Precambrian, cu 600 de milioane de ani n urm, sunt puine. n acea perioad, existau foarte puine plante i animale de dimensiuni mari. UN STRMO COMUN Viaa pe Pmnt trebuie s fi aprut cu peste 3,6 miliarde de ani n urm, iar componentele chimice ale acesteia au fost plantate din spaiu curnd dup de noua planet s-a rcit. Timp de trei milioane de ani, ns, au dominat bacteriile microscopice i algele. Dup aceea, ca urmare a unei schimbri de clim i a elibe- rrii de substane nutritive n urma separrii unui supercontinent de restul uscatului, au aprut o mulime de plante i animale multicelulare. n urm cu aproximativ 600 de milioane de ani n urm, au aprut strmoii celor mai multe grupuri de organisme existente n prezent. Printre acetia se numr cei care ar putea fi strmoii notri ndeprtai. 21 65 135 225 195 280 345 395 430 500 570 Mili- oane de ani Cuaternar Pliocen Miocen Oligocen Paleocen i Eocen Cretacic Jurasic Triasic Permian Carbonifer Silurian Devonian Ordovician Cambrian Precambrian CenozoicMezozoicPaleozoic 004-005.qxd 02.09.2003 15:26 Page 3
14. 14. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 Richard Leakey (n. 1944) este membru al unei familii de antropologi renumii pentru cercetrile fcute n estul Africii. n imagine el ine n mini craniul unui Australo- pithecus. Aceast specie de animale nu este un strmo direct al omului ns se crede c este strns nrudit cu omul. ORIGINEA OMULUI, EVOLUIA OMULUI Un mamifer a aprut destul de trziu n istoria Pmntului, dar acesta este cel mai reuit dintre toate creaturile. Specia este Homo sapiens, omul. Printre cele mai rare dintre fosile se numr cele ale strmoilor omului i ale speciilor n- rudite cu acesta. Dinozaurii mai stpneau P- mntul atunci cnd a aprut veveria arbores- cent, acesta fiind primul animal asemntor primatelor. n urm cu 55 de milioane de ani s-au dezvoltat de asemenea strmoii lemurienilor existeni n prezent, cu minile i picioarele cu care puteau apuca, vederea binocular i creiere de dimensiuni destul de mari. Primele maimue au aprut n urm cu aproximativ 30 de milioane de ani i antropoidele au aprut cu opt pn la zece milioane de ani n urm. PRIMII STRMOI AI OMULUI n urma cercetrilor la nivel molecular, obser- vaiile sugereaz c primii strmoi ai omului s- au desprins din cei ai cimpanzeilor, n urm cu aproximativ cinci milioane de ani. Fosilele care sunt cel mai probabil schelete ale strmoilor omului provin din estul i sudul Africii. n 1974, scheletul unui posibil strmo, cu o vechime de trei milioane de ani, numit Austra- lopithecus, a fost descoperit lng Hadar, n Etiopia. Antropologii au descoperit c exempla- rul era femel i l-au botezat Lucy. Lucy avea un craniu de antropoid i un creier mic, dar braele ei erau scurte i putea s se deplaseze pe lungile membre inferioare. O familie de o 6 Dup dispariia dinozaurilor, clima a devenit din ce n ce mai rece. Pdu- rile au lsat locul punilor iar mamiferele i psrile au nlocuit reptilele care dominaser timp de peste 200 de milioane de ani. Cu aproximativ 50 de milioane de ani n urm, ceea ce este n prezent sudul Angliei era mai degrab un litoral dect o mlatin de mangrove modern. Mediul era dominat de palmieri, magnolii i lauri lemnoi. Seminele acestor plante au fost ngropate n ml i mai pot fi gsite n stratul de lut pe care se afl Londra. n timpul ultimelor dou milioane de ani s-au dezvoltat multe mamifere mari, dar la apogeul erei glaciare, cu aproximativ 20.000 de ani n urm, oamenii au vnat mamiferele unele dintre specii pn la dispariie. specie asemntoare a lsat probabil n urm, n urm cu 3,6 milioane de ani, urmele fosili- zate gsite la Laetoli, n Tanzania. Nu este clar care sau dac vreuna dintre speciile de Australopithecus a fost nrudit direct cu oamenii de azi. Totui, o nou specie care a aprut cu aproximativ 1,8 milioane de ani n urm se nrudete aproape sigur direct cu omul. n 1984, un grup de antropologi condus de Richard Leakey, a dezgropat sche- letul unui copil n vrst de 12 ani, lng lacul Turkana din Kenya. Scheletul avea o vechime de 1,5 milioane de ani i aparinea unei specii numit Homo erectus care, n traducere, nseamn om biped. Apariia acestei specii este caracterizat de o modificare pregnant a calitii instrumentelor din piatr, de la pietre prelucrate primitiv pn la topoare de mn i dli cizelate atent. Homo erectus era un cl- tor i un explorator, exemplarele rspndindu- se din Africa n Europa i pn n China i Java. UN STRMO COMUN Exist dovezi care arat c ultimul capitol al evoluiei omului a nceput n Africa, n urm cu aproximativ 500.000 de ani. Similitudinile care apar n bagajul genetic al tuturor oamenilor existeni n prezent sugereaz c acetia au avut un strmo comun n acea perioad. Schimbarea climei i gndirea lor iscoditoare i- au atras pe aceti oameni ctre nordul Europei, bogat n tot felul de animale dar confruntndu- se nc cu efectele erei glaciare. La acea vreme, chiparos de mlatin vultur primi- tiv (Lithornis) Diceratherium Moeritherium Dinohyus palmier Sabal cal primitiv (Parahippus) Aceast fosil bine conservat a fost gsit n 1999 ngropat n calcar, n peterile de lng Sterkfontein din Republica Sudafrican. Vechimea fosilei a fost evaluat la aproximativ trei milioane de ani. i aceasta aparinea unui Australopithecus. elefant primitiv (Platybelodon) cmil cu gtul lung (Stenomylus) 006-007.qxd 02.09.2003 15:27 Page 2
15. 15. savanele africane. n urm cu aproximativ 10.000 de ani, se ncheia ultima er glaciar iar schimbarea climei avea drept consecin faptul c omul nu se mai putea baza pe cirezile de animale slbatice i pe punile naturale. n schimb, a nceput s fac de-friri, s planteze semine i s pstoreasc vite. Aceast perioad a marcat nceputurile agriculturii, iar sursele de hran mai sigure au permis ca o parte a populaiei s construiasc temple i palate, s fondeze primele ceti i s se dezvolte din punct de vedere cultural i artistic, crend ceea ce se numete n prezent civilizaie. ORIGINEA OMULUI, EVOLUIA OMULUI 7 Acestea sunt cteva dintre craniile strmoilor omu- lui sau ai unor exemplare aparinnd unor specii n- rudite. Au fost descoperite multe specii i subspecii. Este posibil ca n anumite perioade anumite specii s fi coexistat, poate s se fi aflat n competiie. n orice caz, evoluia a condus la apariia unor specii cu creiere mai mari. n final, aceast tendin a dus la apariia speciei noastre, Homo sapiens care era cel mai bine pregtit pentru a supravieui ntr-o lume aflat n schimbare. Primii oameni moderni au aprut n urm cu 35.000 de ani n urm. La acea vreme, puteau produce unelte eficiente. Aceste delicate vrfuri de sgei necesitau mare nde- mnare pentru a fi pro- duse i erau probabil unelte excelente pentru vnarea animalelor mari. un Homo sapiens adaptabil nvase cu sigu- ran s aprind focul. n urm cu aproximativ 200.000 de ani, o subspecie, numit de comun acord neanderthalieni, s-a mutat n Germania de astzi i n vestul Europei. n urm cu 35.000 de ani ns, acestora le-au luat locul adevraii oameni moderni. Oamenii au schimbat faa Pmntului. Cu cre- ierii lor evoluai, acetia au reuit s produc unelte i s comunice prin intermediul limbajului. Mrturii n sedimentele oceanelor atesta capacitatea oamenilor de a folosi focul i ofer indicii privind incendiile n mas din condor gigant (Teratornis) mastodont (Mammut americanus) barz (Ciconia maltha) cmil (Camelops) felin primitiv cu coli mari (Smilodon)leu (Panthera) Oasele occipitale pronun- ate i maxilarele puter- nice aparin unui mascul de Australopithecus. Acesta era bine adaptat pentru a mesteca vegetaia aspr. Mai puin puternic, dar tot cu maxilare muscu- loase, femela de Australo- pithecus era de asemenea vegetarian. Craniul mai uor al lui Australopithecus afarensis, specia creia i aparine faimosul exemplar numit Lucy. Homo erectus, cu un cra- niu mrit, a devenit pri- mata dominant n Africa, n urm cu aproximativ 1,6 milioane de ani. Aceast urm de picior s-a pstrat n cenua vulcanic pietrificat. O urm a fost lsat n Tanzania n urm cu 3,6 milioane de ani, probabil de ctre o familie de strmoi ai oamenilor. Examinnd asemenea dovezi fosile, oamenii de tiin pot deduce comportamentul strmoilor notri. De exemplu, este evident c aceti strmoi erau bipezi (se puteau deplasa pe dou picioare). Aceasta este considerat a fi o schimbare major n evoluia omului. A SE VEDEA I 4-5 Fosilele i erele geologice, 50-1 Viaa: origini i evoluie 006-007.qxd 02.09.2003 15:27 Page 3
16. 16. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 STRUCTURA PMNTULUI Planeta Pmnt are o structur stratificat, alctuit dintr-un nucleu central, o manta i o scoar de suprafa. Pmntul este ntr-o continu schimbare datorit forelor dinamice care acioneaz n interiorul acestuia. Spre deosebire de rocile de la suprafaa Pmn- tului, rocile aflate la adncime n centrul su sunt comprimate la asemenea presiuni enorme i temperaturi nalte nct, dei sunt solide, pot curge ncet, ca gheaa unui ghear. Mai demult n istoria Terrei, cel mai dens material, compus n principal din fier i nichel, a format un nucleu lichid. Acest nucleu este partea cea mai dens a Pmntului, avnd o raz de aproximativ 2.900 km. Deasupra nucleului topit se afl mantaua. Aceasta este compus din roci de silicai dense (care conin siliciu i oxigen). Scoara de la baza oceanelor i continentele plutesc pe aceste straturi ca o pelicul de ulei pe suprafaa apei. N INTERIORUL NUCLEULUI Condiiile din interiorul nucleului Pmntului sunt greu de imaginat. Presiunile sunt enorme iar temperatura depete 3.000oC. Geologii pot msura temperatura la grania dintre nu- cleul interior i cel exterior. Nucleul Pmn- tului este alctuit din fier amestecat cu anu- mite impuriti. Oamenii de tiin au reconsti- tuit presiunile din nucleul Pmntului i au descoperit c temperatura este acolo de aproximativ 4.000oC. 8 Fierul este cea mai mare component care exist separat pe Pmnt. Acest metal este concentrat n nucleul lichid al Pmntului. Compuii numii silicai de magneziu, care conin magneziu, siliciu i oxigen, formeaz mantaua. Majoritatea acestor elemente s-au format n spaiu, cu milioane de ani n urm. Fierul topit din nucleul extern se deplaseaz lent. Curenii electrici din interior genereaz cmpul magnetic al Pmntului. Acesta acio- neaz pn departe n spaiu i formeaz un nveli magnetic n jurul suprafeei planetei, deviind particulele ncrcate electric provenite de la Soare i protejndu-ne de radiaiile duntoare. Cmpul magnetic generat n nucleu variaz probabil enorm, dar majoritatea variaiilor sunt atenuate de manta. Totui, la fiecare aproximativ 100.000 de ani, acestea devin att de mari nct cmpul magnetic al Pmntului i schimb complet sensul. O PRIVIRE N INTERIORUL PLANETEI Cldura generat de formarea planetei noastre descrete n continuare i este eliberat din interior pe msur ce nucleul interior nghea i pe msur ce elementele radio- active se dezintegreaz. Aceast cldur trebuie eliberat, dar roca este un bun izolator. Pentru a elibera cldura, rocile mantalei care nconjoar nucleul intern trebuie s circule. Cldura este transportat spre suprafa n timp ce roca fierbinte a mantalei se ridic. La suprafa, unde roca este fragil, micarea determin producerea cutremurelor. Seismo- logii, oamenii de tiin care studiaz cutre- murele, folosesc o reea de staii de monito- rizare a undelor cutremurelor. Cronometrnd sosirea undelor cutremurului (seismice) la dife- rite staii, calculatoare puternice pot reconsti- tui o imagine a interiorului Pmntului, la fel Undele seismice reverbereaz de la un cutremur din estul Africii. Geologii pot concepe trsturi ale structurii planetei cronometrnd sosirea undelor la staii de monitorizare din ntreaga lume. Undele de presiune roii pot trece prin nucleul exterior lichid. Undele albastre transversale pot trece doar prin mantaua solid i prin scoar. Manta (3.300 km grosime) Unde transversale (S) Unde principale (P) Unde de suprafa Nucleu exterior (2.200 km grosime) Nucleu interior (2.500 km grosime) Aceast roc dens provine din mantaua Pmntului i conine un mineral verde, numit olivin. A fost adus la suprafa n timpul unei erupii vulcanice din Insulele Canare. Procesele geolo- gice, cum ar fi erupiile vulcanice, dezvluie adesea indicii privind structura interiorului Pmntului. fier 35% magneziu 17% siliciu 13% nichel 2,7% sulf 2,7% calciu 0,6% aluminiu 0,4% alte elemente 0,6% oxigen 28% Epicentrul cutremurului 008-009.qxd 02.09.2003 15:28 Page 2
17. 17. STRUCTURA PMNTULUI 9 A SE VEDEA I 10-11 Atmosfera Pmn- tului, 20-1 Cutremurele, 400-1 Pmntul i Luna cum un scaner medical poate capta imagini din interiorul corpului dumneavoastr. ACTIVITATEA DIN INTERIOR Scanarea Pmntului dezvluie fluvii de materie din mantaua fierbinte ridicndu-se ctre suprafa, adesea nsoite de activiti vulcanice. Undele seismice trec mai lent prin aceast materie moale, fierbinte. Aceasta se deosebete de roca solid i rece care coboar n manta acolo unde scoara rece de pe fundul oceanului dispare sub continente. Analiznd datele seismice, geologii au descoperit o barier aflat la aproximativ 670 km distan n interiorul mantalei. Roca n coborre pare s se acumuleze acolo, fcndu-i pe unii geologi s i imagineze c ntreaga manta nu se amestec ntr-o singur deplasare ci c sunt de fapt dou straturi de roc cu deplasri diferite. Analiza recent a datelor legate de seisme sugereaz c exist un alt strat subire la baza mantalei, cu grosimea de cteva zeci de kilometri. Acest strat nu este continuu, ci se aseamn mai degrab cu o serie de continente gigantice, aflate dedesubtul mantalei. Faliile s- au format probabil prin amestecarea rocilor de siliciu din manta cu materia bogat n fier din nucleu. Totui, o alt explicaie este aceea c aceast regiune a reprezentat cndva fundul vechilor oceane. Dup ce au cobort pn la Aurora boreal ocup cerul nopii deasupra Cercului Arctic. Acolo unde cmpul magnetic al Pmntului con- verge la poli, particulele ncrcate din Soare lovesc atomi din atmosfer, crend o imagine spectaculoas. Aurora austral se produce n regiunile din jurul Polului Sud. Cmpul magnetic creat de Pmnt formeaz un nveli numit magnetosfer, care se ntinde mult din- colo de suprafaa planetei n spaiu. Vntul format de particulele ncrcate emise de Soare mping magnetosfera, astfel nct aceasta s curg n direcia vntului, ca i coada unei comete. Forma cmpului magnetic face s par c exist o bar magnetic uria n interiorul Pmntului. Liniile puternice ale cmpului magnetic sunt produse de fapt de curenii electrici care circul n nucleul extern topit. baza mantalei superioare, scoara rece a oceanului s-a comprimat formnd un strat de roc extrem de dens. Atunci, acest strat putea strpunge stratul de 670 km i putea cobor n continuare. Stratul continu s se extind la baza mantalei. Pe msur ce nucleul nclzete lent stratul dens de roc, acesta se va ridica nc o dat pentru a forma noua scoar a oceanului. DESCOPERIREA INDICIILOR Pmntul comprimat de ghea n timpul ultimei ere glaciare, mpreun cu atracia Lunii asupra mareelor, ncetinete treptat rotirea pla- netei noastre. n consecin, lungimea zilelor sau a nopilor crete cu intervale mici de timp. Totui, exist alte variaii chiar mai mici, de cteva miliardimi de secund. Acestea pot reprezenta rezultatul presiunii atmosferice asupra lanurilor muntoase. Mai important, circulaia materiei n nucleul exterior al Pmntului exercit o presiune asupra crestelor i vilor, asemntoare cu fora de mpingere n sus a munilor, de la baza mantalei. Modificrile suportate de lungimea zilei reprezint o msur a circulaiei materiei din nucleu i furnizeaz un alt indiciu privind procesele geologice din interiorul Pmntului. Sondarea nucleului poate dezvlui straturile de roc din scoara Pmntului. Nu a fost nc posibil s se foreze pn la manta. scoar manta mare sond magnetosfer Solar wind vnt solar centurile van Allen linie de for magnetic Pmnt 008-009.qxd 02.09.2003 15:28 Page 3
18. 18. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 Un avion cu reacie acce- lereaz prin atmosfer lsnd o urm vizibil dup trecerea lui, numit tren de condensare. Urma este de fapt aer supra-rcit, format n urma condensrii vapo- rilor de ap din gazele de eapament, acetia trans- formndu-se n minuscule cristale de ap. ATMOSFERA PMNTULUI Un nveli gazos, numit atmosfer, nconjoar Pmntul. Acesta ne protejeaz de temperaturile extreme ale spaiului, ne ine de cald i este cauza existenei sistemelor climaterice. Fr atmosfer, organismele vii nu ar putea supravieui barajului constant al radiaiilor solare i cosmice, bombardamentului de meteori i expunerii la temperaturile extreme. Atmosfera protejeaz vieuitoarele de aceste ameninri potenial letale, nconjurnd Pmntul cu un strat de gaze, lichide i alte particule, cu grosi- mea de 300 de km. Fora de gravitaie ine at- mosfera pe loc. Aproape de suprafaa Pmntului, atmosfera este foarte dens, dar devine mai rarefiat cu creterea altitudinii. n straturile infe- rioare ale atmosferei, vnturile i furtunile distri- buie cldura provenit de la Soare. n straturile superioare, moleculele care alctuiesc atmosfera se ciocnesc de meteorii i de radiaiile care intr n atmosfer. SCURT ISTORIC n primul miliard de ani al existenei Pmn- tului, atmosfera era foarte diferit de cea exis- tent n prezent. Iniial, era un amestec de nitrogen, bioxid de carbon i vapori de ap. Bioxidul de carbon este cunoscut ca un gaz de ser, ceea ce nseamn c las lumina Soarelui s treac pentru a nclzi planeta, dar mpie- dic pierderea cldurii. n consecin, bioxidul de carbon a acionat ca o ptur inndu-i de cald tinerei planete. Cnd au evoluat primele vieuitoare, acestea au nceput s consume 10 bioxidul de carbon din atmosfer. Deoarece Soarele strlucea din ce n ce mai puternic, s-a ajuns la un echilibru. n plus, organismele eliberau un nou gaz oxigenul pe Pmnt. Aceasta nsemna c alte animale puteau supravieui respirnd oxigen, mai nti prin branhii i n cele din urm prin plmni. n ultimul miliard de ani concentraiile de oxigen s-au pstrat constante. STRATURILE ATMOSFEREI Atmosfera nu are o grani clar definit. Sate- liii spaiali graviteaz la o distan de peste 300 km deasupra suprafeei Pmntului aici exist atmosfer, dar este att de rarefiat nct este aproape vid. Aceast regiune se numete termosfera, n care atomii sunt extrem de fierbini (pn la 2.000oC), dar att de distan- ai nct nu vor arde. Termosfera se ntinde n jos pn la o distan de 80 km deasupra suprafeei Pmntului. Aici ncepe o zon nu- mit mezosfer. Atomii din mezosfer sunt ioni- zai. Aceasta nseamn c ei au pierdut elec- troni i c pot reflecta undele radio cu lungime de und scurt. Aceast zon este denumit de obicei ionosfer i este extrem de important Aceast diagram circular dezvluie compoziie atmo- sferei Pmntului. Nitrogenul i oxigenul alctuiesc cea mai mare parte din atmosfer. Printre alte gaze se nu- mr argonul, bioxidul de carbon i metanul. Activitile umane au condus la creterea nivelurilor de concentraie al altor gaze, nclzind considerabil clima. Aceasta este o seciune prin atmosfer, de la nivelul mrii pn n spaiu. Troposfera ocup primii 15 kilo- metri ai atmosferei i conine sistemele climaterice ale Pmntului i principalele rute aeriene. Pe o distan de aproape 20 de kilometri deasupra se afl stratul protector de ozon, n stratosfera care este rarefiat i rece. Baloanele meteorologice se pot ridica prin stratosfer iar avioanele supersonice i norii de cenu vulcanic ajung pn aici. Deasupra se afl mezosfera care include stratul radioreflectorizant al ionosferei. Termosfera se ntinde n sus n spaiu i conine exosfera unde moleculele sunt eliberate n spaiu. Aurorele au loc la baza termosferei, la fiecare pol. meteori (stele cztoare) aurore (lumini vizibile la polii din nord i sud) termosfer la o nlime de peste 80 kmmezosfer 50-80 km stratosfer 15-50 km strat de ozon troposfer 0-15 km nitrogen 78% oxigen 21% argon i alte gaze 1% 010-011.qxd 02.09.2003 15:28 Page 2
19. 19. ATMOSFERA PMNTULUI 11 A SE VEDEA I 36-7 Clima, 56-7 Structura plantelor, 460 Schimbri climaterice pentru comunicaiile radio globale. Stratosfera este stratul urmtor, care se ntinde spre sol pn la aproximativ 15 kilometri deasupra suprafeei Pmntului. Acest strat mai rece conine stratul de ozon, un ecran protector care blocheaz radiaiile ultraviolete potenial duntoare, provenite de la Soare, dei a fost deteriorat de substane chimice eliberate n urma unor activiti umane. Puternice erupii vulcanice pot injecta praf i gaze acide n stratosfer. Troposfera formeaz ultimii 15 kilometri de atmosfer i conine 80 la sut din masa atmosferei. n aceast parte a atmosferei se desfoar fenomenele meteorologice. UN ECHILIBRU LABIL Atmosfera se afl ntr-un echilibru dinamic precar. Prin procesul numit fotosintez, plantele absorb constant bioxidul de carbon i produc oxigen. Reciproc, animalele inspir oxigen printr-un proces numit respiraie, expirnd bioxid de carbon i alte gaze, cum ar fi metanul, n atmosfer. n prezent, activitile umane au transferat mult din carbonul stocat n roci napoi n atmosfer. Acest proces determin nclzirea climei n lume. n mod asemntor, stratul de ozon se epuizeaz rapid ca urmare a activitilor umane, permind nocivelor radiaii solare s ajung la suprafaa planetei. Dac vom continua s deteriorm atmosfera, planeta noastr poate deveni un loc mai puin confortabil n care s trim n viitor. Un om de tiin studiaz datele la observatorul situat la altitudine pe Mauna Loa, n Hawai. Impulsurile unei raze laser sunt utilizate pentru a msura cantitatea de praf, gaze vulcanice i ozon n stratosfera de deasupra. Circulaia aerului tran- sfer cldura ctre i de la ecuator, printr-o serie de celule de convecie. Prima celul, numit celul Hadley, transfer aerul cald din nord ctre tropice. Latitudinile cu clim temperat se afl sub controlul celulei Ferrel. n fine, celulele polare, dup cum sugereaz i numele acestora, acoper ambii poli. Timp de peste 20 de ani, n fiecare lun octombrie a existat o gaur n ozonul stratosferic, deasupra An- tarcticii. n aerul rece static al iernii antarctice substan- ele chimice care conineau clor, numite freoni (derivai fluorurai i fluoroclorurai ai metanului sau etanului), rup stratul de ozon. Gaura este observat aici de un satelit de date din spaiu. curent de aer polar celul polar front polar celul Ferrel curent de aer subtropical celul Hadley direcia vntului 010-011.qxd 02.09.2003 15:28 Page 3
20. 20. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 Apa de la suprafaa oceanelor este nclzit de Soare. Valurile amestec aceast ap cald cu apa mai rece, pn la o adncime de aproximativ 100 metri. Sub acest nivel, amestecarea este minim iar temperatura scade rapid. Grania ntre straturile cald (frez) i rece (albastru) se numete termoclin. Aceast grani mpiedic urcarea substanelor nutritive din apele adnci s se deplaseze n sus. OCEANELE Peste 70 la sut din suprafaa Pmntului este acoperit de ap. Aproximativ 2 la sut din acea ap este sub form de ghea; mai puin de un procent reprezint ap dulce i vapori de ap. Cu patru miliarde de ani n urm suprafaa Pmntului era prea cald pentru ca apa s existe n form lichid. Apa care erupea sub forma de vapori n gazele vulcanice fierbea i se pierdea n spaiu. Aproximativ cu 3,85 de miliarde de ani n urm Pmntul s-a rcit for- mndu-se o atmosfer compus din gaze vulca- nice, inclusiv vapori. Dup aceea, apa a nceput s se condenseze i s formeze oceanele n adn- citurile existente n suprafaa Pmntului. Dup formarea oceanelor ploaia cdea pe uscat i spla sarea de pe roci, transportnd-o n ocean. De aceea apa de mare are gust srat. n medie, 2,9 la sut din greutatea unui ocean este sare. Mri, cum ar fi Marea Baltic, cu mult ap dulce din ruri i care se evapor n mic msur, sunt mai puin srate. Marea Moart, unde evaporarea este rapid, este de ase ori mai srat (salin) dect media. SUB SUPRAFA Cnd privim ctre ocean sau chiar cnd vslim sau notm n el, suntem contieni doar de suprafaa acestuia. Totui, adncimea medie a oceanelor este de 5.000 de metri, iar cele mai adnci abisuri oceanice ajung pn la 11.000 de metri adncime. Muntele Everest este cu aproape doi kilometri mai mic dect adncimea acestora abisuri. Pn la o adncime de civa metri sub su- prafaa oceanelor apa poate avea temperatura de 26 oC la tropice. Apa primete cldura de la Soare n timpul zilei i nclzete atmosfera noaptea. Acest strat al oceanelor conine mai mult cldur dect ntreaga atmosfer. Acolo unde sunt dizolvate substane nutritive n 12 apele nsorite, nfloresc o mulime de minus- cule alge marine sau fitoplancton. Apa cald plutete ns la suprafaa oceanelor i foarte adesea substanele nutritive sunt puine dac nu sunt aduse de ape din ruri sau dac nu sunt ridicate spre suprafa din apele mai adnci. Sub zona nsorit sau, zona fotic, se afl o cu totul alt lume, a apelor reci i adnci. Totui aceasta adpostete o diversitate extra- ordinar a formelor de via. Oceanele ofer hran pentru milioane de oameni. De ase- menea tinuiesc depozite bogate de petrol, gaze i minerale. CURENII OCEANICI Cldura circul n oceane printr-o serie de cureni circulari, sau cureni oceanici. Oceanele fiind btute de vnturi, curenii tind s curg n sensul acelor de ceasornic n emisfera nordic i n sens trigonometric n emisfera sudic. Acest model este distrus de continente. O hart a principalilor cureni oceanici de suprafa nu dezvluie circulaia apei n Curenii de ap de la suprafaa oceanelor sunt mnai de vnturile dominante. Aceti cureni se deplaseaz n vrtejuri, numite cureni oceanici. Cei mai calzi cureni pornesc de la Ecuator iar cei mai reci cureni pornesc din apropierea polilor. Curentul Golfstrom i Curentul de deriv al Floridei transport ap cald de la Peninsula Florida ctre vestul Europei i Peninsula Scandinavic. Curentul Antarctic este un curent circular de ap rece care curge n sens orar n jurul Polului Sud. Apa de mare obinuit con'ine 96,5 la sut ap. Aproape trei la sut este clorur de sodiu, care-i confer apei de mare gustul srat. n ap exist urme ale multor alte sruri. 0,6% urme de ioni, inclusiv calciu, bromur, bicarbonat, stroniu, sulfat, magneziu, bor i potasiu 1% sodiu 1,9% clor adncime (km) 0,8 2,0 3,2 4,0 termoclin 96,5% ap cureni reci cureni calzi 012-013.qxd 02.09.2003 15:29 Page 2
21. 21. OCEANELE 13 A SE VEDEA I 10-11 Atmosfera Pmntului, 14-15 Fundul oceanelor, 440-1 Viaa n ocean PUTEREA VALURILOR Valurile se formeaz n largul oceanelor, ca nite mici oscilaii n sus i n jos, i se propag purtate de vnt. Pe msur ce valul avanseaz, apa se deplaseaz ntr-o micare oscilatorie. Cnd valul ajunge la ap de adncime mic, n apropierea rmului, partea de jos a acelei micri este ncetinit iar crestele valurilor se sparg sau se dau peste cap, zdrobindu-se de mal. Micarea nainte, sau naintare, transport nisipul i pietriul pe plaj, iar retragerea valului determin i retragerea acestora. Acolo unde valurile se lovesc de rm sub un anumit unghi, nisipul este purtat de-a lungul plajei. adncime, aceasta avnd ns de asemenea loc. Curentul Golfstrom i Curentul de deriv al Floridei aduc ape calzi din Golful Mexic la nord-est peste Atlantic. Aceasta pstreaz vestul Europei i Insulele Marii Britanii calde. n timp ce apa cald curge, o parte din ea se evapor i apa devine treptat mai rece i mai srat. Aceasta face apa s fie mai dens. n final, apa devine prea dens pentru a rmne la suprafa. Atunci coboar i se ndreapt spre sud (curentul Labrador) pentru a nchide cercul, ca o band transportoare. Dac aceast band transportoare s-ar opri, vestul Europei ar avea parte de ierni la fel de reci ca i cele din nord-estul Canadei. EXPLORAREA ADNCURILOR Oceanele adnci sunt prile cel mai puin explorate de pe planeta noastr. Scufundarea ntr-un submarin sau chiar trimiterea unor roboi la adncime poate fi la fel de complex ca i ridicarea de la sol a unei misiuni spaiale. Presiunile zdrobitoare de pe fundul oceanului sunt mult mai mari dect cele cu care se confrunt orice navet spaial. n adncul oceanelor s-au gsit viermi ciudai, crevete oarbe i calmari gigani, precum i izvoare hidrotermale, care izbucnesc aruncnd ap cu temperaturi de pn la 350oC. Bacterii vii care au fost gsite n sedimentele de pe fundul oceanelor sugereaz c peste o zecime din formele de via de pe Pmnt se afl n mlul i roca de sub fundul oceanelor. Este posibil ca aceste forme de via s fie nrudite cu primele specii care au colonizat planeta. Aceast imagine din satelit arat pigmentul plantelor verzi, clorofila, din fitoplancton. Concen- traia de plancton din oceane (artat aici cu galben i verde) este cea mai nalt acolo unde apa cald i mulimea de substane nutritive se amestec i produc aglomerri de plancton. Acolo unde valurile mari dinspre ocean ajung la rm, se pot forma valuri spectaculoase, reprezentnd pentru cei care practic surfingul o provocare incitant i uneori periculoas. Marea Moart se afl la grania dintre Israel i Iordania. Apa sa provine n principal din rul Iordan. Marea este interioar, aa c apa se poate elimina din ocean doar prin evaporare. Acest proces duce la creterea concentraiei de sruri din mare, fcnd-o s fie un mediu ostil pentru speciile marine. Sarea face ca apa s fie att de dens nct corpul unui om plutete cu uurin pe suprafaa ei. direcia vntului creast lungime (distana dintre dou creste de val alturate) retragere naintare creasta valului 012-013.qxd 02.09.2003 15:29 Page 3
22. 22. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 FUNDUL OCEANULUI Noul fund al oceanului se formeaz atunci cnd magma topit se ridic din mantaua Pmntului pe un lan muntos subacvatic din mijlocul oceanului. Aceasta se rcete n timp ce scoara se rspndete n ambele direcii pe creast. Faliile traverseaz crestele n lungimea acestora, rupndu-le n buci. n centrul lanului muntos se afl o depresiune, sau un graben. Acolo unde scoara oceanului ntlnete un continent, coboar ntr-o zon de subducie, formnd adesea o prpastie n ocean. Cnd roca ud intr n manta, o parte din aceasta se topete i, amestecat cu aburul, se ridic prin continentul aflat deasupra, producnd puternice erupii vulcanice. Fundul oceanului nu este att de mult presat pentru a se deschide ci mai degrab se desface singur, determinnd apariia fisurilor i scznd presiunea n lanul muntos pentru ca mai mult magm s se poat ridica. FUNDUL OCEANELOR Sub apa mrii exist vulcani, lanuri muntoase lungi de pn la 70.000 kilometri i abisuri care fac Marele Canion s par pitic. Acestea reprezint toate indicii privind structura interiorului Pmntului. Cele mai uimitoare caracteristici ale oceanelor sunt lanurile muntoase subacvatice din mijlocul oceanului, care traverseaz suprafaa planetei ca i custura de pe o minge de tenis. Peste tot de-a lungul lanurilor muntoase de pe fundul oceanelor sunt presrate cratere vulcanice. Uneori aceti vulcani erup lent sub ap iar lava se prelinge din ei ca pasta de dini dintr-un tub. Cnd lava vine n contact cu apa rece de mare se soli- dific, producnd grmjoare de forma unor perne de bazalt dens i negru. Unele cratere vulcanice produc att de mult lav nct se ridic pn la suprafaa apei i for- meaz insule vulcanice. Acest lucru se ntmpl cnd un crater vulcanic se afl deasupra unui fluviu de materie fierbinte care se ridic din man- taua Pmntului. n aceste zone, se formeaz 14 noua scoar a oceanului, n timp ce fundul mrii se deschide i lava se mprtie. CRATERELE IZVOARELOR HIDROTERMALE n zonele unde fundul mrii se extinde, apa ptrunde prin crpturile de pe fundul ocea- nului. Cnd aceasta ntlnete roca fierbinte, este nclzit i dizolv mineralele. Apa se ridic dup aceea prin crpturile din roc i izbucnete prin cratere hidrotermale la temperaturi de pn la 350 oC. Presiunea de pe fundul oceanului mpiedic apa s fiarb la aceast temperatur. n timp ce apa ncepe s se rceasc, srurile care sunt dizolvate n ea formeaz particule fine. Acestea fac apa s fie ntunecat, bogat n minerale, s par un nor de fum, i de aceea craterele hidrotermale mai sunt numite cratere negre fumegnde. Craterele hidrotermale elibereaz cldur i minerale, n primul rnd sulfuri metalice. Aceast combinaie hrnete colonii de bac- terii, viermi tubulari, crevete oarbe i calmari gigani. Acestea se numr printre puinele organisme de pe Pmnt care nu depind ca energie de lumina Soarelui. n schimb, i extrag energia necesar vieii din mineralele sulfuroase existente n craterele hidro- termale. manta superioar scoar oceanic plac tectonic n micare graben central plac tectonic n coborre zon de subducie scoar continental magm n urcare Fotografiat dintr-un submersibil, acest vulcan negru fumegnd se afl la o adncime de 3.100 de metri n adncul Oceanului Atlantic. Apa bogat n minerale prsete craterele stncoase avnd temperatura de 350 oC, dar se rcete rapid asigurnd un habitat pentru bacterii primitive i alte forme de via. 014-015.qxd 02.09.2003 15:29 Page 2
23. 23. FUNDUL OCEANELOR 15 A SE VEDEA I 8-9 Structura Pmntului, 12-13 Oceanele, 16-17 Deriva continentelor SUBDUCIE Oamenii de tiin au gsit n anii 60 dovezi ale crprii fundului oceanului, cnd au descoperit benzi de magnetizare n rocile de pe ambele pri ale crestelor munilor subacvatici. Aceste benzi nregistreaz inversrile sensului cmpului magnetic al Pmntului, care au loc aproximativ la fiecare jumtate de milion de ani. Magnetizarea rocilor scoarei este fixat n direcia pe care o avea cmpul magnetic al Pmntului cnd roca a ajuns pentru prima dat la suprafaa crestei i s-a solidificat. Totui, arareori scoara oceanului are o vechime mai mare de o sut de milioane de ani, ceea ce nseamn o fraciune nesemnificativ din vechimea Pmntului. Unde ajunge vechea scoar de pe fundul oceanului? Procesul care consum scoara oceanului se numete subducie. Cnd o plac tectonic de scoar a oceanului se lovete de un continent, scoara alunec uneori sub continent. Sedimentele de pe fundul oceanului sunt rzuite de pe scoara aflat n alunecare descendent i se aglome- reaz sub forma de creste de aluviuni. Scoara oceanului ncepe s se topeasc atunci cnd intr n mantaua fierbinte. Apa din scoar for- meaz abur cu o presiune enorm, care poate ridica roca fierbinte topit ctre suprafa, prin vulcani. Acest efect determin formarea unui arc de activitate vulcanic, numit Cercul de Foc, care nconjoar Oceanul Pacific. DERIVA CONTINENTELOR Oceanul Atlantic se lete cu o vitez de 3-4 centimetri pe an. n unele pri ale Pacificului, fundul oceanului se micoreaz cu pn la 10 centimetri pe an. Aceast vitez poate prea lent, dar poate avea ca rezultat deplasri pe mai multe sute de mii de kilometri n sute de milioane de ani. De exemplu, Oceanul Atlantic nu exista n urm cu 80 de milioane de ani n urm, dar datorit extinderii fundului ocea- Aceast hart a fundului Oceanului Atlantic arat creasta muntoas din mijlocul Atlanticului erpuind din Islanda n nord pn n extremitatea sudic a Atlanticului de Sud. Oceanul Atlantic s-a format aproximativ n urm cu 80.000.000 ani, dup ce supercontinentul Gondwana s-a separat n buci. nainte de aceasta, America de Sud i Africa erau unite. De aceea, forma Peninsulei Braziliene se potrivete cu forma coastei de vest a Africii. Aceast imaginea a fundului Oceanului Pacific a fost rea- lizat utiliznd semnale emise de un sonar. Imaginea arat platforma continental de pe coasta statului Oregon din Statele Unite. Colorarea artificial dezvluie adnci- mea oceanului: de la alb la nivelul mrii pn la oranj la o adncime de 1000 de metri, galben la o adncime de 2000 de metri i albastru la 3000 de metri. Lungile lanuri muntoase subacvatice sunt sedimente de pe fundul oceanului care s-au aglomerat cnd scoara fundului oceanului a alunecat sub continentul nord-american. Un vulcan se ridic pn la suprafaa mrii. O bordur de corali crete pe msur ce vulcanul se erodeaz. Un lan de insule vul- canice se formeaz acolo unde o plac de pe fundul oceanului coboar sub alta. n apele tropicale, recifu- rile de corali se formeaz n jurul insulelor. n timp, roca vulcanic moale se erodeaz, lsnd n urm un recif circular, sau atol. Mauna Kea, Hawai, se ridic la o nlime de 10.203 metri de pe fundul Oceanului Pacific. Muntele Everest este cu aproxima- tiv 1.350 metri mai scund. Muntele Everest 8.848 m Mauna Kea 10.203 m nului n decursul a milioane de ani Atlanticul are acum o lime de mii de kilometri. Cu aproximativ 250 milioane de ani n urm, toate continentele de pe Pmnt erau unite ntr-un singur supercontinent, numit Pangeea. n urm cu aproximativ 200 de milioane de ani, Pangeea s-a rupt n dou, formnd Gondwana n sud i Laurasia n nord. Aceste dou conti- nente s-au separat la rndul lor iar fragmentele lor au fost transportate datorit deplasrii fundului oceanului n golurile dintre acestea. Dei oceanele se pot extinde de la lanurile muntoase de pe fundul acestora aflate n mijlocul oceanelor, pot s i dispar cnd masele de uscat se unesc. Astfel, India s-a unit cu Asia i Africa, iar Italia s-a unit cu Europa. Sedimen- tele care acopereau cndva fundul oceanului s- au acumulat formnd platoul tibetan i munii Jura de la nord de Geneva. Placa de bazalt de pe fundul oceanului a cobort la loc n manta. Un inel de corali rmne dup ce vulcanul a disprut. 014-015.qxd 02.09.2003 15:29 Page 3
24. 24. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 n urm cu 200 de milioane de ani, exista doar Pangeea, un super- continent (1). n urm cu 100 de milioane de ani, America de Nord se se- para de Europa. America de Sud se separa de Africa (2). Cu aproximativ 80 de milioane de ani n urm, Africa era pe punctul s se ciocneasc cu Europa i India se unea cu Asia (3). Peste 50 de milioane de ani de acum, Africa se va fi unit cu Europa, iar Ame- rica de Nord se va fi se- parat de America de Sud i va fi unit cu Asia (4). DERIVA CONTINENTELOR Masele de uscat de pe Pmnt se deplaseaz pe suprafaa acestuia. n milioane de ani, acestea s-au separat i s-au unit, formnd continentele existente n prezent. Suprafaa solid a Pmntului const din plci tectonice ale scoarei de pe fundul oceanului i ale scoarei continentale. Ambele tipuri de scoar plutesc pe roca mai dens a mantalei. Dei roca mantalei este solid, presiu- nea i temperatura din manta o fac s curg ca o past groas. Transferul de cldur din nucleul Pmntului face roca mantalei s se ridice dinspre nucleu ctre suprafa i s coboare la loc, la fel cum apa face vrtejuri ntr-un castron pus pe o sob fierbinte. Acest proces se numete convecie. n timp ce suprafaa rocii man- talei se deplaseaz, aceasta determin continentele s se deplaseze lent pe scoara Pmntului. SCOARA CONTINENTAL Scoara oceanului este un strat de bazalt dens, cu grosimea de numai ase sau apte kilometri, eventual acoperit de sedimente. Scoara continental este mult mai groas, avnd n medie 30 de kilometri i atingnd 60 de kilometri grosime n lanurile muntoase. Este mai puin dens dect scoara oceanic, fiind compus n principal din sedimente i granit bogat n silice, i plutete ca o spum pe suprafaa Pmntului. Ca un aisberg plutitor, cu ct sunt mai nali munii, cu att coboar mai adnc rdcinile continentului n manta. Scoara oceanic este creat i distrus n per- manen, aa c sedimentele acesteia sunt relativ noi. Materia continental s-a acumulat ns nc de la solidificarea suprafeei Pmntului. Materia din centrul anumitor continente, cum ar fi Australia i America de Nord, are o vechime de pn la patru miliarde de ani. Un continent crete ca grosime pe m- 16 Plcile tectonice ale scoarei Pmntului sunt artate aici cu culori diferite. Sgeile roii de pe aceast hart arat direcia n care se depla- seaz fiecare plac. Unele plci se distaneaz, altele se apropie i altele se suprapun. Majoritatea vulcanilor i cutremurelor au loc la marginile plcilor tectonice. Aceast imagine a Anzilor a fost captat de o sond spa- ial NASA. Lanul muntos se ntinde pe o distan de 8.900 km de-a lungul coastei de vest a Americii de Sud. Aceti muni s-au format atunci cnd marginea plcii con- tinentale s-a curbat sub presiunea plcii tectonice a Pacificului, situat la vestul plcii continentale. sur ce sedimentele se aglomereaz la margi- nile acestuia, vulcanii erup aruncnd roci noi deasupra, iar roca topit este injectat la baza continentului. Acolo unde baza mpinge cel mai jos materia n manta, locul se nclzete i poate ncepe s se topeasc. n urma acestei topiri rezult granitul. Lubrifiate de umezeala din rocile care-l formeaz, mari mase de granit se pot ridica printr-un continent ca nite bule gigantice de lichid. Granitul coace roca din jur n timp ce se solidific, formnd mase mari de roc crista- lin. Acolo unde aceste roci sunt expuse ero- ziunii de suprafa, produc mlatini de granit ca acelea din Dartmoor, Anglia. TECTONICA PLCILOR Lespezile scoarei continentale i oceanice care se deplaseaz pe suprafaa Pmntului se numesc plci. Tectonica plcilor este teoria modului n care s-au separat, deplasat i ciocnit 1 2 4 3 Falie de transformare Grani convergent Grani divergent Direcia deplasrii plcilor 016-017.qxd 15.10.2003 15:59 Page 2
25. 25. DERIVA CONTINENTELOR 17 A SE VEDEA I 8-9 Structura Pmntului, 20-21 Cutremurele, 22-23 Formarea munilor plcile formnd suprafaa Pmntului n forma n care se afl astzi. Plcile tectonice nu au o deplasare rigid pe suprafaa Pmntului. Continentele se pot ntinde n timp ce se deplaseaz. Cnd se n- tmpl acest lucru, scoara devine mai subire, iar nivelul suprafeei solului scade. Marele Rift est-african care se ntinde din Siria pn n Mo- zambic s-a format cnd continentul african s-a ntins ntr-un punct critic. Marea Nordului s-a format cnd continentul european s-a ntins. Dac o plac continental se ntinde prea mult, se poate rupe. Atunci, ntre fragmente se for- meaz o nou scoar oceanic. Cnd se ciocnesc plcile continentale, acestea se bombeaz la margini i formeaz lanuri muntoase. Alpii s-au format atunci cnd Africa s-a ciocnit cu Europa. Munii Himalaia, care s-au format cnd India s-a ciocnit cu Asia, se ridic n continuare pe msur ce plcile se mping una pe alta. LINII DE FRACTUR A SCOAREI O grani ntre dou plci tectonice se numete falie (fractur a scoarei). Cnd plcile vecine se deplaseaz n direcii diferite, faliile se freac una de alta. Acest lucru se ntmpl cu falia San Andreas, aflat n apropiere de coasta Californiei. Dac micarea faliei se blocheaz timp de luni sau ani, n rocile din vecintate se poate acumula o tensiune enorm. Ca urmare, se produce un cutremur atunci cnd n final falia elibereaz tensiunea acumulat. Dei deriva continentelor msoar doar civa centimetri pe an, deplasrile pot fi urmrite de lasere, care msoar micarea la liniile de frac- tur a scoarei, sau pot fi monitorizate prin sa- telit. Geologii pot urmri istoria derivei con- tinentelor utiliznd magnetismul rocilor vulca- nice, care nregistreaz cmpul magnetic la mo- mentul i n locul unde s-au solidificat rocile. Aceast fotografie este fcut spre sud-est, de-a lungul faliei San Andreas din California, Statele Unite. n dreapta, placa Pacificului se deplaseaz treptat ctre nord-vest fa de placa nord-american. Aceast fotografie arat o grmad de granit de pe un dmb din Dartmoor, Anglia. Granitul a rezultat n urma solidificrii rocii topite care a ieit bolboro- sind din mantaua Pmn- tului. Cu timpul, vntul i ploaia au erodat movila i au lsat expus granitul dur. Placa tectonic conti- nental nord-american. Presiunea exercitat de plcile vecine a bombat marginile continentului, formnd vaste lanuri muntoase. n vest exist vulcani, unde placa Paci- ficului coboar sub placa tectonic continental. placa Pacificului Munii Stncoi placa nord-american Podiul Preeriilor Munii Apalai Stelele de pe aceast hart arat epicentrele fostelor cutremure de-a lungul faliei San Andreas. Este dificil s se antici- peze unde sau dac se va produce urmtorul cutremur. linie de fractur a scoarei activitate vulcanic bazalt 016-017.qxd 15.10.2003 15:59 Page 3
26. 26. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 VULCANII Un vulcan este o deschidere n scoara Pmntului, prin care erup lav topit, cenu i gaze. n multe cazuri, lava i cenua formeaz un munte n jurul deschiderii. Se credea c vulcanii arunc roc topit i gaze direct din nucleul Pmntului. Acest lucru nu este adevrat. n timp ce roca fier- binte i solid se ridic din manta, presiunea scade i o mic parte din roc ncepe s se to- peasc. Aceast roc lichefiat, numit magm, este mai puin dens dect roca solid. Magma este stoars din roca solid, ca apa dintr-un burete. Magma n urcare creeaz canale late n scoar n timp ce i croiete drum ctre suprafa. Cnd ajunge la suprafa, presiunea scade. Gazele dizolvate n magm o foreaz s erup prin crater sub form de lav. TIPURI DE VULCANI Comportamentul unui vulcan depinde de tipul de magm care l alimenteaz. Vulcanii cum ar fi cei din Hawaii sau din apropierea Islandei se afl deasupra unui depozit de roc fierbinte din manta care se ridic, numit punct fierbinte. Lava care erupe din aceti vulcani vine de la mare adncime n manta, uneori de la peste 150 de kilometri. Compoziia acesteia nu este aceeai cu a mantalei, deoarece doar o mic fraciune din roca mantalei se topete. Aceast lav este foarte fluid cnd este topit i se transform prin rcire n bazalt negru. Deoarece lava este att de fluid, poate curge cu viteze mari prin fisuri i se poate prelinge pe uscat cu viteze de pn la 50 de kilometri pe or. Acolo unde acest tip de vulcan erupe sub ap, lava se rcete rapid i, dup ce se depune, formeaz insule vul- canice. Acolo unde ies gaze prin ea, lava lichid erupe n fntni arteziene spectaculoase. Deoarece acest tip de lav curge liber, erupiile sunt mai degrab potolite, dect explozive. Forma unui vulcan de- pinde de tipul lavei i de modul n care erupe. Vul- canii de tip peleean se formeaz din straturi de cenu i zgur care au fost mprtiate dintr-un crater central. Largile cal- deire s-au format cnd un vulcan se umfla, dup care erupea ntr-o explozie violent. 18 Un tip diferit de vulcan apare acolo unde scoara oceanului coboar sub marginea unui continent. Scoara oceanului se topete parial, formnd o lav lipicioas care este bogat n silice i care conine ap. n timpul unei erupii, scderea brusc a presiunii determin apa s se transforme n abur. Aceasta produce o explozie de cenu fin i gaze fierbini. Acest amestec, care poate cobor pe versantele vulcanului cu o vitez de 200 de kilometri pe or, se numete nue ardente n francez, ceea ce nseamn avalan incandescent. VIAA N PREAJMA VULCANILOR Prin combinaia de lav roie fierbinte, gaze toxice i cenu sufocant, erupiile vulcanice pot fi fenomene mortale. Oamenii continu ns s triasc pe versantele vulcanilor, n Vulcanii de falie erup prin crpturi minuscule. Din vulcanii de tip islandic (scut) lava curge pe supra- fee ntinse. Vulcanii de tip peleean (dom) sunt formai de lava lipicioas. Vulcanii de tip strombolian (con) se formeaz din cenu- a vulcanic. Vulcanii de tip mixt pot avea mai multe cratere adventive. Caldeirele se formeaz prin erupii explozive. Aceast fotografie arat muntele Etna din Sicilia eru- pnd noaptea. Erupiile de gaze arunc n aer jeturi de roc lichid dintr-un crater, rezultnd o fntn artezian aprins i spectaculoas. Aceast hart arat sub forma unor triunghiuri roz locurile unde exist vulcani activi. Majoritatea vulcanilor se afl aproape de marginile plcilor tectonice (galben). Unii se afl deasupra punctelor fierbini din mantaua Pmntului. 018-019.qxd 15.10.2003 15:59 Page 2
27. 27. VULCANII 19 A SE VEDEA I 8-9 Structura Pmntului, 14-15 Fundul oceanelor, 22-23 Formarea munilor pofida pericolelor. Acest lucru se ntmpl pentru c solul vulcanic este adesea fertil, iar erupiile pot fi rare i la intervale mari, dnd falsa impresie de siguran. Consecinele acestui fapt pot fi dezastruoase. n 1902, cnd vulcanul activ Montagne Pele de pe insula Martinica din Caraibe a erupt, o nue ardente a curs cu vitez pe versantul muntelui i a nconjurat portul San Pierre. Au murit peste 29.000 de oameni. Singurul supravieuitor a fost un prizonier dintr-o celul aflat sub pmnt. n anul 79 d.Hr., o erupie similar a muntelui Vezuviu a acoperit oraele romane Boscoreale, Herculaneum, Pompei i Stabiae cu cenu i noroi. Este posibil s fie anticipate cel puin anumite erupii, prin monitorizarea gazelor vulcanice i msurarea modificrii gravitaiei pe msur ce lava topit se ridic n interiorul vulcanului. Uneori, se umfl ntregul munte. Cnd muntele St. Helens (Sf. Elena) din Washington, Statele Unite, a nceput s se umfle n 1980, majoritatea locuitorilor au fost evacuai nainte ca muntelui s-i explodeze vrful. O enorm alu- necare de teren a dus la vale o parte din vulcan, elibernd lava to- pit, aflat sub presiune. Dup aceea, lava a explodat n lateral i n sus. Explozia a aruncat n aer aproape un kilo- metru cub de roc i a dobort arborii pe o distan de 30 de kilometri. n mai 1980, muntele St. Helens din Washington a erupt cu o for enorm. Suflul puternic, praful care se deplasa rapid i gazele fierbini au devastat peisajul, ucignd orice form de via i smulgnd din rdcini pinii nali ca i cnd ar fi fost nite chibrituri. Aceste fotografii arat muntele St. Helens cu sptmni nainte de erupia din 1980 (extremitatea stng) i n timpul erupiei (stnga). Aproape un kilometru cub de roc a fost pulverizat i a explodat n aer. Un vulcan central are un crater i un con din cenu solidificat. n mijlocul vulcanului este o deschidere sub form de crater, prin care erupe materia. Mult mai jos dect acest crater se afl un depozit de roc topit, numit magm, care conine gaze dizolvate, aflate la presiuni mari. Depozitul de magm al unui vulcan se poate afla la mai muli kilometri sub suprafaa scoarei. Cratere adventive ntr-un vulcan de tip mixt, mai multe cratere adventive canalizeaz roca lichid i gazele ctre suprafa. Caldeir un crater larg format cnd un vulcan explodeaz sau se prbuete Cratere adventive secun- dare canale de lav minore care conduc la cratere i nconjoar vulcanul principal Fumarole deschideri vulca- nice care elibereaz doar gaze sulfuroase sau abur Gheizere izvoare nclzite de roca vulcanic aruncat din cnd n cnd n aer prin erupii Conul principal const din straturi de lav i zgur Ru de lav Depozitul de magm Con vulcanic 018-019.qxd 15.10.2003 15:59 Page 3
28. 28. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 CUTREMURELE Cutremurele sunt determinate de eliberarea brusc a tensiunii din rocile aflate adnc sub suprafaa Pmntului. Acest lucru se ntmpl n principal la marginile plcilor tectonice. Falia San Andreas din California este o zon tipic unde au loc cutremure. Acolo scoara Pacificului ntlnete placa nord-american. Scoara Pacificului se deplaseaz spre nord cu o vitez de 34 de milimetri pe an, dar micarea de la falia San Andreas nu este lin. Se poate opri pentru mai multe luni pe an. Cnd se ntmpl acest lucru, se acumuleaz tensiuni de-a lungul faliei. Cu ct este mai lung durata blocrii, cu att este mai mare tensiunea. Cnd falia cedeaz, pmntul de pe ambele pri ale faliei se poate deplasa pn la 12 metri ntr-un timp scurt, trimind unde de oc prin solul nconjurtor. Undele de oc ale unui cutremur pot cltina cldiri pn cnd acestea ajung s cad. Micrile pmntului pot dis- truge drumuri, linii de cale ferat i conducte aflate sub pmnt. Gazul i apa care se scurg din aceste conducte adaug incendiile i inunda- iile la efectele secundare ale unui cutremur. Cnd are loc un cutremur n mare, schimbarea rapid a nivelului apei formeaz valuri gigantice, numite tsunami, care se deplaseaz rapid pe distane mari. Cnd acestea ajung la mal, nceti- nesc i se pot ridica la nl- imi de zece metri sau mai mult deasupra nivelului nor- mal al mrii. Un tsunami poate distruge orice cldire aflat n calea sa i provoac inundaii teribile. Punctele albastre arat locurile unde au avut loc cutremure. Majoritatea cutremurelor au loc n lungul liniilor de fractur a scoarei, la grania ntre plcile tectonice, artate aici sub form de linii verzi. 20 PREGTIREA N VEDEREA CUTREMURELOR Mici variaii n rugozitatea unei falii sau pre- zena apei care acioneaz ca un lubrifiant sunt suficiente pentru declanarea unui cutremur. Este aproape imposibil s se anticipeze exact cnd i unde se va produce un cutremur major, dar este posibil s se calculeze probabilitatea producerii unui cutremur. Zonele din lume ex- puse cel mai mult riscului producerii unui cutre- mur sunt concentrate n benzi subiri de-a lun- gul faliilor majore dintre plcile tectonice ale scoarei Pmntului. n aceste zone, seismologii pot anticipa cu mare exactitate c va avea loc un cutremur major la un anumit moment n viitor. Dac se tie c o zon este expus la cutre- mure, se pot construi adposturi care s asigure o protecie n cazul producerii unui cutremur. Construciile pot fi proiectate astfel nct s se legene n loc s se scuture, iar prin includerea cauciucului n fundaiile acestora se poate amortiza o parte din fora unui cutremur. Aceste msuri preventive sunt ns costisitoare i multe cldiri n special n rile mai srace sunt construite fr a se ine seama de aceste msuri. De aceea cutremurele de magnitudini similare pot ucide zeci de mii de oameni ntr-o parte a lumii, dar foarte puini n alta. Singurul mod de a evita complet riscul pierderii de viei ntr-un cutremur const n evacuarea zonei nainte de producerea acestuia. Totui, inconveniena i costul evacurii unui ora sunt enorme. De aceea, oamenii de tiin caut moduri de a anticipa cutremurele. Uneori, dar nu ntotdeauna, cutremure slabe pot indica faptul c este pe cale s se produc un cutremur major. S-au fcut ncercri de a nregistra alte CUTREMURE MAJORE Loc An Magnitudine Numr de victime Taiwan 1999 7.7 2,400 Turcia 1999 7.8 17,118 Afghanistan 1998 6.1 4,000 Nordul Iranului 1997 7.1 1,560 Rusia 1995 7.5 2,000 Japonia (Kobe) 1995 7.2 6,310 Sudul Indiei 1993 6.4 9,748 Filipine 1990 7.7 1,653 Nord-vestul 1990 7.5 36,000 Iranului San Francisco 1989 7.1 275 Armenia 1988 7.0 25,000 Mexico City 1985 8.1 7,200 Nordul Yemenului 1982 6.0 2,800 Sudul Italiei 1980 7.2 4,500 Nord-estul 1978 7.7 25,000 Iranului Tangan, China 1976 8.2 242,000 Guatemala City 1976 7.5 22,778 Peru 1970 7.7 66,000 Nord-estul 1968 7.4 11,600 Iranului Nanan, China 1927 8.3 200,000 Japonia 1923 8.3 143,000 provincia Gansu, 1920 8.6 180,000 China ntr-un seismometru, o rol de hrtia se rotete ncet sub un pendul. Dac pmntul se cutremur, un ac ataat pendulului nre- gistreaz intensitatea micrii. 020-021.qxd 02.09.2003 15:31 Page 2
29. 29. unui cutremur. Detectoarele de cutremure plasate de-a lungul unei zone de falie pot sesiza nceputul unui cutremur major i pot trimite mesaje radio ctre centrele de control din oraele nvecinate. Timpul de avertizare nu este suficient pentru a evacua un ora, dar o avertizare nainte cu 30 de secunde poate acorda timp suficient calculatoarelor pentru salvarea datele, lifturilor pentru a deschide uile i permite evacuarea oamenilor din interior i mainilor de pompieri pentru a se deplasa pe teren, unde nu vor fi deteriorate. i ajut pe operatori s ntrerup n siguran procesele industriale nainte de producerea cutremurului. CUTREMURELE 21 A SE VEDEA I 8-9 Structura Pmntului, 14-15 Fundul oceanelor, 16-17 Deriva continentelor Richter sub 3; Mercalli I. Detectat de instrumentele seismografice, dar prea slab pentru a fi simit de populaie. Richter 4.9-6; Mercalli VI-VII. Resimit de toi. Mobila se mic. Unele couri cad de pe case. Richter 3-3.4; Mercalli II. Detectat de instrumente i de cteva persoane. Obiec- tele fragile se pot cltina. Richter 6.1-7; Mercalli VII-IX. Unele case se prbuesc, drumurile crap i conductele se sparg. Richter 3.5-4; Mercalli III-IV. Cutremurare evident resimit n interiorul cldi- rilor. Pereii crap, obiectele atrnate se balanseaz. Richter 7.1-8.1; Mercalli X-XI. Se formeaz crpturi mari n pmnt. Puine cldiri rmn n picioare. Richter 4.1-4.8; Mercalli V. Resimit de cea mai mare parte a populaiei. Unele ferestre se pot sparge iar obiectele care nu sunt fixate se rstoarn. Richter peste 8.1; Mercalli XII. Distrugere total. Pmntul se ridic i coboar n valuri. Cnd se produce un cutremur, undele de oc se deplaseaz n toate direciile dintr-un punct situat sub pmnt, numit hipocentru. Punctul de pe suprafaa Pmntului, aflat exact deasupra hipocentrului se numete epicentru. Undele de presiune i undele de oc pot s deplaseze n toate direciile din hipocentru, determinnd apariia unor crpturi n sol i distrugnd cldiri. Distrugerea cauzat de cutremurul din 1989 n Loma Prieta, n apropiere de San Francisco, Cali- fornia. Aceast fotografie arat vasul cu dou puni Nimitz prbuit pe oseaua din partea de est a Golfu- lui San Francisco. n acest cutremur au murit 275 persoane. n Armenia au decedat aproximativ 25.000 de persoane cnd s-a produs un cutremur de o magnitudine compara- bil i a lovit cldirile prost construite n 1988. date de avertizare, cum ar fi nivelul apei n fntni, emisiile de gaze i comportamentul animalelor. n 1975, pe baza unor asemenea avertismente, oraul Haiceng din China a fost evacuat cu cteva ore nainte de producerea unui cutremur puternic. Un an mai trziu, ns, n Tanan, 240000 de oameni au murit ntr-un cutremur pentru care avertismentele au lipsit. Este posibil n prezent s se dea avertismente cu cteva zeci de secunde nainte de producerea n ianuarie 1995 peste 6.000 de persoane au murit ntr-un cutremur i n incendiile care au urmat n oraul Kobe, Japonia. Regulamentele de construc- ie aplicate prost i cons- truciile din beton de cali- tate proast au fost n mare msur responsabile de numrul mare al victimelor. Scrile Richter i Mercalli nregistreaz magnitudinea cutremu- relor. Scara Richter msoar energia unui cutremur, iar scara Mercalli ilustreaz efectele distructive. Undele de oc se depla- seaz n toate direciile din hipocentru cnd roca se fractureaz n litosfer. Deplasarea undelor de oc Epicentru punctul de pe suprafaa Pmntului aflat deasupra sursei undelor de oc Linie de fractur a scoarei 020-021.qxd 02.09.2003 15:31 Page 3
30. 30. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 FORMAREA MUNILOR n istoria Pmntului lanurile muntoase s-au format i au disp- rut datorit aciunii vulcanilor i cutremurelor, ciocnirilor conti- nentelor i climei. Continentele se ciocnesc permanent. n timp ce un continent i croiete drum prin altul, zona de impact continu s se umfle i s se ridice printr-un proces care va dura milioane de ani. Scoara continental este alctuit din roc dur, dar omniprezenta for gravitaio- nal i presiunea rocilor de deasupra o fac s par mai moale. n consecin, roca se ncre- ete n sus i ncreiturile coboar, aglomern- du-se ca o ptura mototolit. Lanul de muni rezultat const dintr-o secven de ncreituri care se repet, suprapuse una peste alta n succesiune. UN PROCES NENTRERUPT Cele mai tinere lanuri muntoase se ridic n continuare. Acolo unde Africa s-a ciocnit cu Europa au rezultat Alpii. Similar, munii Himalaia reprezint rezultatul ciocnirii dintre Eurasia i subcontinentul indian. Procesul a nceput n urm cu 65 de milioane de ani, cu enorme erupii vulcanice care au separat India de celelalte continente din sud. India a naintat spre nord, mpingnd enormul ocean Tetis la o parte din calea sa. Scoara dens a fundului oceanului a cobort sub Asia dar sedimentele de deasupra acesteia nu erau la fel de dense. Aceste sedimente au fost adunate i presate ntre continente, formnd un tort stratificat. Au fost necesari 45 de milioane de ani pentru ca Asia s ncetineasc avansul spre India, ridicnd platoul tibetan n cursul procesului i deschiznd fisuri de mii de kilometri spre nord. Una dintre aceste crpturi este un defileu vast, avnd adncimea de peste 9.000 de metri, ocupat de lacul Baikal. O parte din munii Himalaia se ridic n continuare. Masivul Nanga Parbat din nord-vestul Pakistanului se ridic cu 5 milimetri n fiecare an. Totui, pe msur ce se ridic, roca nu poate suporta pro- Geologul scoian James Hutton (1726-1797) credea c munii se ridi- cau atunci cnd roca fier- binte erupea din vulcani. El nu i-a dat seama de efectele derivei continen- telor. 22 pria greutate iar regiunea este expus devasta- toarelor alunecri de teren. MUNII N ISTORIE Cele mai spectaculoase piscuri muntoase i cele mai nalte lanuri muntoase reprezint consecina celor mai recente activiti de formare a munilor. Totui, exist o mulime de dovezi care atesta producerea unor ciocniri mai vechi ntre continente. Lanul munilor Apalai care se desfoar pe ntreaga coast a Americii de Nord, podiurile din nordul peninsulei scandinave, estul Groenlandei i pri din Scoia au toate o vechime de aproximativ 250 milioane de ani. La un moment dat, nainte de deschiderea Oceanului Atlantic, acetia erau unii ntr-un enorm lan muntos care se formase ca urmare a unei ciocniri i mai vechi a continentelor. Chiar i n cele mai vechi roci de pe Pmnt, din Canada, Groenlanda, sudul Africii i Australia, se gsesc dovezi privind lanurile muntoase care exist de pe vremea n care s-au format primele continente pe Pmnt. UN CICLU CONSTANT Scoara Pmntului nregistreaz istoria unei btlii permanente ntre ridicarea munilor, pe de o parte, i forele de eroziune i gravitaional, Aceste roci de la Stair Hole din Dorset, Anglia, dateaz din Jurasic, n urm cu aproximativ 180 milioane de ani. ncreirea a avut loc ca urmare a coliziunii dintre Africa i Europa. Cnd rocile moi sunt comprimate pe orizontal, acestea se vor ndoi sau se vor plia. Rocile mai dure se vor fisura sau se vor fractura. Acolo unde roca e sub tensiune, se vor forma lanuri muntoase subacvatice. n urma comprimrii, se ridic blocuri numite horsturi. Printr-un proces numit ciclul rocii, aceasta este mpins n sus sau erupe din interiorul Pmntului, formeaz muni, se erodeaz i este splat, formnd roci noi n mare. Aceste roci noi se adun din nou iar ciclul se repet. cut- solz ncreire pasiv anticlinal vale falie munte-bloc (horst) sinclinal graben munte-bloc (horst) 022-023.qxd 02.09.2003 15:34 Page 2