basisboek
degeo aardrijkskunde voor de onderbouw
Auteurs drs. W.B. ten Brinke drs. Chr. de Jong drs. J.H.A. Padmos
2
Colofon De Geo Basisboek is een onderdeel van de aardrijkskundemethode De Geo Geordend. De grondleggers van deze methode zijn prof. dr. R. Tamsma, H. Dragt en W.A. Hofland (sinds 1968) en J. Bos en dr. J. Hofker (sinds 1970).
3
Inhoud 1
Bureauredactie Text & Support, Beusichem
2
3
Negende editie, proefmateriaal, 2012 © ThiemeMeulenhoff, Amersfoort, 2012 Alle rechten voorbehouden. Niets uit deze uitgave mag worden verveelvoudigd, opgeslagen in een geautomatiseerd gegevensbestand, of openbaar gemaakt, in enige vorm of op enige wijze, hetzij elektronisch, mechanisch, door fotokopieën, opnamen, of enig andere manier, zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van de uitgever. Voorzover het maken van kopieën uit deze uitgave is toegestaan op grond van artikel 16B Auteurswet 1912 j° het Besluit van 20 juni 1974, Stb. 351, zoals gewijzigd bij het Besluit van 23 augustus 1985, Stb. 471 en artikel 17 Auteurswet 1912, dient men de daarvoor wettelijk verschuldigde vergoedingen te voldoen aan Stichting Publicatie- en Reproductierechten Organisatie (PRO) Postbus 3060, 2130 KB Hoofddorp (www.stichting-pro.nl). Voor het overnemen van gedeelte(n) uit deze uitgave in bloemlezingen, readers en andere compilatiewerken (artikel 16 Auteurswet 1912) dient men zich tot de uitgever te wenden.
Weer en klimaat
B07 Weer B08 Klimaat Wind B09 Wind B10 De wet van Buijs Ballot B11 De grote windsystemen B12 Hoge druk en lage druk Moessons, orkanen en tornado’s B13 Moessons B14 Orkanen B15 De werking van een orkaan B16 Tornado’s
Cartografie en technisch tekenwerk EMK, Deventer
ThiemeMeulenhoff ontwikkelt leermiddelen voor: Primair Onderwijs, Algemeen Voortgezet Onderwijs, Beroepsonderwijs en Volwasseneneducatie en Hoger Beroepsonderwijs. Voor meer informatie over ThiemeMeulenhoff en een overzicht van onze leermiddelen: www.thiememeulenhoff.nl
B01 Aardrijkskunde, een wereldvak Beschrijven en verklaren B02 Aardrijkskunde en gebieden B03 Beschrijven en verklaren Aardrijkskundige werkwijzen B04 Wisselen van schaalniveau B05 Dimensies B06 Vergelijkingen en relaties
Vormgeving en opmaak HollandseWerken, Zwolle
Illustraties Wim Dasselaar, Drachten
Vaardigheden
Actieve aarde
B17 Endogene en exogene krachten Platen en breuken B18 Platen en breuken B19 Bewegingsrichtingen van platen Vulkanisme B20 Vulkanisme B21 Soorten vulkanen B22 Hotspots B23 Vulkanische verschijnselen Aardbevingen B24 Aardbevingen B25 Schaal van Richter B26 Schade door aardbevingen B27 Tsunami’s Gebergtevorming B28 Reliëf B29 Gebergtevorming B30 Horsten en slenken B31 Oud en jong gebergte
4 5 6 6 6 8 8 8 8 10 11 11 12 12 12 13 13 14 14 14 15 15 16 17 18 18 18 20 20 20 21 21 22 22 22 23 23 24 24 24 25 25
4
Systeem aarde
5
Bevolking en wonen
6
Activiteiten en inrichting
7
Globalisering en ontwikkeling
4
1
5
Vaardigheden
B 01
Vaardig-
heden
B 01 Aardrijkskunde, een wereldvak u In de wereld zijn grote verschillen. Dat zie je bijvoorbeeld op deze foto’s. De grote foto (figuur 1.1) is gemaakt in China. Je ziet akkers waarop rijst wordt verbouwd. Rijst is een plant die veel water en warmte nodig heeft. In het zuiden van China is het ‘s zomers warm en het regent veel. Dat levert een goede rijstoogst op. Toch verdienen de boeren er maar weinig; de verkoop van rijst levert weinig op. De meeste mensen zijn arm. Groot is het verschil met de kleine foto (figuur 1.2). Dit is Dubai, een wereldstad met wolkenkrabbers. De stad ligt midden in de woestijn. Het is er kurkdroog; gemiddeld regent het vijf dagen per jaar. Ondanks de droogte zijn de meeste inwoners welvarend. Ze zijn rijk geworden door de verkoop van aardolie, die bij Dubai in de bodem zit. Ook wordt veel geld verdiend met toerisme. l Bij aardrijkskunde ga je zulke gebieden als China en Dubai onderzoeken. Je beschrijft hun kenmerken en legt uit waarom er verschillen of overeenkomsten zijn. Daarbij kijk je niet alleen naar de mensen in een gebied, maar ook naar de natuurlijke verschijnselen. Als je kijkt naar de mensen in een gebied kun je bijvoorbeeld de vragen stellen: Welke verschillen in rijkdom zijn er tussen de bewoners in het natte rijstgebied en de woestijnstad? En hoe kun je die verschillen verklaren? Een voorbeeld van een vraag over de natuurlijke verschijnselen is: Welke klimaatverschillen zijn er tussen Dubai en Indonesië en hoe zijn die verschillen te verklaren?
FIGUUR 1.2
FIGUUR 1.1
Rijstterrassen in China.
De skyline van woestijnstad Dubai.
6
1
Beschrijven en verklaren
B 02
7
Vaardigheden
B 03
B 02 Aardrijkskunde en gebieden u Aardrijkskunde gaat over gebieden. Een gebied is een stuk van het aardoppervlak. Een gebied noem je ook wel een landschap. In een natuurlandschap is alles nog zoals het door de natuur is gevormd (figuur 1.3). Een ingericht landschap is door mensen veranderd en ingericht met wegen, gebouwen, akkers en dergelijke (figuur 1.4). l Een landschap bestaat uit rivieren, bergen, wegen, akkers en steden en nog veel meer. Dat zijn de elementen van het landschap. In een natuurlandschap zie je alleen maar natuurlijke elementen. Ze zijn gemaakt door de natuur, er zijn geen mensen aan te pas gekomen (figuur 1.3). De dingen die mensen hebben toegevoegd, zijn inrichtingselementen (figuur 1.4).
Is dit een natuurlijk meer? Wat is het bodemgebruik? Waarom ligt er een snelweg?
B 03 Beschrijven en verklaren u Je kunt een gebied beschrijven en verklaren. l Als je een gebied beschrijft, is een belangrijke vraag: Wat is daar? Figuur 1.3 kun je beschrijven als een rivier in een groot bos, waar langs de rivier veel elzen en wilgen groeien. Figuur 1.4 kun je beschrijven als een stad aan een rivier, volgebouwd met huizen en bedrijven en met druk verkeer op de wegen. l Als je de elementen in een gebied gaat verklaren, is een belangrijke vraag: Waarom is dat daar? Waarom is op figuur 1.3 een bos met veel loofbomen? Verklaren betekent dat je gaat uitleggen hoe iets komt. Je legt een verband tussen twee of meer dingen. Op figuur 1.3 is er een verband tussen plantengroei, temperatuur en neerslag. De loofbomen kunnen daar groeien, omdat de temperatuur niet te laag is en er het hele jaar door neerslag valt. Temperatuur en neerslag hebben invloed op het landschap. Iets wat invloed heeft op iets anders, heet een factor. Temperatuur en neerslag zijn dus twee factoren die het natuurlandschap verklaren. FIGUUR 1.3
Waarom ligt de fabriek aan de rivier? Is het rivierwater schoon?
Natuurlandschap.
Waarom ligt de stad hier?
FIGUUR 1.4
Ingericht landschap.
8
1
Aardrijkskundige werkwijzen B 04 Wisselen van schaalniveau u Bij aardrijkskunde worden gebieden op verschillende schaalniveaus behandeld. Als je de wereld als geheel bekijkt, werk je op een ander schaalniveau dan wanneer je in je eigen woonwijk gaat kijken. Bij aardrijkskunde worden de volgende vijf schaalniveaus gebruikt: - lokale schaal: plaatselijk (figuur 1.5), - regionale schaal: landsdeel, provincie of streek (figuur 1.6), - nationale schaal: landelijk (figuur 1.7), - continentale schaal: een werelddeel (figuur 1.8), - mondiale schaal: de wereld (figuur 1.9). l Door in te zoomen of uit te zoomen, kun je van schaalniveau veranderen. Je krijgt daardoor een heel andere kijk op een gebied of een verschijnsel. Een voorbeeld is het Westland (figuur 1.5), het tuinbouwgebied met dicht op elkaar staande kassen tussen Rotterdam en Den Haag. Als je op het Westland inzoomt, zie je dat bijna elk stukje grond wordt gebruikt voor de kassen. Het Westland wordt daarom ook wel de ‘glazen stad’ genoemd. Door uit te zoomen, ga je op heel andere dingen letten. Bijvoorbeeld: Het Westland ligt aan zee, in het westen van Nederland. Het is daardoor in de winter niet zo koud. Of: Het gebied ligt mooi centraal ten opzichte van de Europese afzetmarkt voor tuinbouwproducten.
B 04
9
Vaardigheden
B 05
B 06
B 06 Vergelijkingen en relaties u Bij aardrijkskunde ga je de kenmerken van gebieden met elkaar vergelijken. Je kijkt dan of er overeenkomsten of verschillen zijn. Bijvoorbeeld door het Westland te vergelijken met de tuinbouw in Zuid-Spanje. Zijn er in het zuiden van Spanje ook kassen in gebruik? Verbouwen ze daar andere producten? En: Moeten de Spaanse kassen ook verwarmd worden in de winter, net als in Nederland? l Bij aardrijkskunde ga je ook op zoek naar relaties (verbanden) tussen gebieden of verschijnselen. Je kunt binnen één gebied zoeken naar de samenhang tussen verschijnselen. Is er in het Westland een verband tussen de bodem en het grondgebruik? Is de tuinbouw in het Westland mogelijk zonder de hulp van goedkope werknemers uit OostEuropa? Je kunt ook kijken of er een verband is tussen gebieden. Bijvoorbeeld: Kunnen de tuinders in het Westland concurreren met de tuinbouw in Spanje, waar het warmer is en de zon vaker schijnt? Of: Gebruiken de Spanjaarden kennis van hun collega’s in Nederland?
FIGUUR 1.7
Nationaal niveau.
FIGUUR 1.8
Continentaal niveau.
FIGUUR 1.9
Mondiaal niveau.
B 05 Dimensies u Als je een onderzoek wilt doen naar de tuinbouw in het Westland, kun je op verschillende manieren naar het gebied kijken. Bij aardrijkskunde worden vijf invalshoeken gebruikt. Zo’n invalshoek noem je een dimensie. l Bij de fysische dimensie bekijk je natuurlijke verschijnselen, zoals het klimaat of de bodem. l Bij de economische dimensie gaat om geld verdienen en de werkgelegenheid. l De sociaal-culturele dimensie heeft te maken met talen, godsdiensten, leefomstandigheden en andere kenmerken van de bewoners. l Bij de demografische dimensie gaat het om het aantal mensen en de veranderingen daarin. l Bij de politieke dimensie let je op wie het voor het zeggen heeft, bijvoorbeeld de invloed van een ministerie of een belangengroep.
fysische dimensie In het volgebouwde kassengebied is er regelmatig wateroverlast, omdat het regenwater niet kan wegzakken in de bodem. economische dimensie Er werken veel Oost-Europese arbeidsmigranten als goedkope arbeidskrachten. sociaal-culturele dimensie Zijn er spanningen tussen de plaatselijke bevolking en de Oost-Europese werknemers? demografische dimensie De werknemers uit Oost-Europa zijn tussen de 20 en 40 jaar. politieke dimensie De gemeente wil zorgen voor een betere huisvesting van de buitenlandse werknemers. FIGUUR 1.5
Een kas in het Westland.
FIGUUR 1.6
Regionaal niveau.
10
2
B 07
11
Weer en klimaat
B 08
B 07 Weer u Buiten merk je altijd iets van het weer: het is bijvoorbeeld koud, nat en winderig. Of het is warm, droog en windstil. Het weer zegt dus iets over de lucht om ons heen: de dampkring. De belangrijkste onderdelen van het weer zijn de temperatuur, de neerslag en de wind. l Het weer is heel plaatselijk. Op de ene plek regent het en 10 km verderop schijnt de zon. Ook is het weer veranderlijk: de ene dag is het warm en zonnig, de andere nat en kil. Het weer is de temperatuur, de neerslag en de wind op een bepaalde plaats, op een bepaald moment.
B 08 Klimaat
enWeer
klimaat
FIGUUR 2.1
Een tornado in de Verenigde Staten.
u Weer is veranderlijk. Van dag tot dag, maar ook van jaar tot jaar kan het weer sterk wisselen. Het ene jaar is warmer of kouder dan het andere. Ook regent het niet elk jaar evenveel. Daarom bereken je het gemiddelde over een groot aantal jaren. Dat is het klimaat: het gemiddelde weer in een bepaald gebied en over een langere tijd (dertig Ă veertig jaar).
12
2
Wind FIGUUR 2.2
B 09
De schaal van Beaufort.
1 zwak
3 matig
2 zwak
4 matig
B 09 Wind u De lucht om ons heen bestaat uit miljarden kleine luchtdeeltjes (moleculen). Moleculen zijn zo klein dat je ze met het blote oog niet kunt zien. Maar ze zijn er wel. Je kunt ze voelen als ze met een hele massa tegelijk tegen je aan duwen. Die bewegende luchtmassa heet wind. Als de lucht snel beweegt, is de windkracht groot. Die onzichtbare luchtdeeltjes kunnen de dikste boom omverduwen. l De windkracht kun je meten met een windmeter. Die staat in een open gebied boven op een mast van 10 m hoogte. Als de wind een snelheid haalt van 50 km/u, dan waait het behoorlijk hard. Bij een kracht van 100 km/u is er een storm. Bijna tweehonderd jaar geleden, toen er nog geen windmeters waren, heeft admiraal Beaufort een schaal bedacht om aan te geven hoe hard het waait (figuur 2.2). De schaal van Beaufort loopt van 0 tot 12. Bij windkracht 0 is het windstil. Bij windkracht 12 waait er een orkaan. In het weerbericht wordt die schaal nog altijd gebruikt. De weerman of -vrouw zegt bijvoorbeeld: ‘Boven het IJsselmeer verwachten wij een krachtige wind, kracht 5 à 6 op de schaal van Beaufort.’
B 10 De wet van Buys Ballot 5 vrij krachtig
6 krachtig
7 hard
8 stormachtig
9 storm
10 zware storm
u Van het weerbericht weet je dat er hoge- en lagedrukgebieden zijn. Hoge druk wil zeggen dat het pakket lucht van de dampkring extra zwaar is. Op zo’n plek is de lucht in elkaar geperst. Er is dus een teveel aan lucht. Lage druk betekent precies het omgekeerde. Daar is het pakket minder zwaar. Er is dus een tekort aan lucht. Wind ontstaat door verschillen in luchtdruk. De lucht stroomt van een gebied met een teveel hogedrukgebied of (maximum) naar een gebied met een tekort lagedrukgebied of (minimum). l De wet van de Nederlander Buys Ballot, de eerste directeur van het KNMI, gaat over de richting van de luchtstroom. De wind waait van een maximum (hoge druk) naar een minimum (lage druk). Door de draaiing van de aarde krijgt de wind op het noordelijk halfrond een afwijking naar rechts en op het zuidelijk halfrond naar links. Dat is het corioliseffect. Let op: dit geldt alleen als je met je rug naar de wind staat!
B 10
12 orkaan
B 11
B 12
B 11 De grote windsystemen u Op sommige plaatsen op aarde is bijna altijd een maximum aan luchtdruk; op andere plaatsen bijna altijd een minimum. l De maxima en minima zijn als volgt verdeeld over de aarde: Bij de evenaar is het altijd erg warm, waardoor lucht stijgt en wegstroomt. Er ontstaat een minimum, het tropisch minimum. Bij de polen is het altijd erg koud. Door afkoeling en dalende lucht ontstaat er een maximum, het polair maximum. Bij 30° breedte ligt het subtropisch maximum. Bij 60° breedte ligt het subpolair minimum. l Die vaste maxima en minima zorgen voor de grote windsystemen. Wanneer je weet waar de minima en maxima liggen, kun je met behulp van de wet van Buys Ballot de windsystemen tekenen. Je ziet op figuur 2.3 dat er drie grote systemen zijn: De passaten (tussen 30° breedte en de evenaar). De westenwinden (tussen 30° breedte en 60° breedte). De poolwinden (tussen 60° breedte en 90° breedte).
polair maximum poolwinden L subpolair minimum L
60°
westenwinden
H
30°
subtropisch maximum
evenaar
L
L
tropisch minimum
passaten
30°
H
subtropisch maximum
H
westenwinden
L subpolair minimum L
60°
poolwinden polair maximum
L lagedrukgebied of minimum
u In figuur 2.4 zie je een lage- en hogedrukgebied. l Bij een lagedrukgebied (dus met een tekort) stroomt lucht over het aardoppervlak toe. Door de draaiing van de aarde krijgt de luchtstroom op het noordelijk halfrond een afwijking naar rechts. Dat zie je in figuur 2.4. De toegestroomde lucht moet ergens heen. Uitwijken naar beneden of opzij kan niet, dus is er maar één oplossing: omhoog. Stijgende lucht zorgt voor afkoeling, wolken en regen. Een lagedrukgebied betekent dus bewolkt weer, vaak met regen. Dat zie je in figuur 2.5. l Bij een hogedrukgebied (dus met een teveel) stroomt lucht weg over het aardoppervlak. Door de draaiing van de aarde krijgt de luchtstroom op het noordelijk halfrond weer een afwijking naar rechts. Er komt aanvulling van boven, in de vorm van dalende lucht. De lucht wordt warmer, wolken lossen op, er zijn blauwe luchten.
FIGUUR 2.3
De grote windsystemen + = maximum − = minmum.
FIGUUR 2.4
Lage druk (L) en hoge druk (H) op het noordelijk halfrond. - bovenaanzicht.
Hoge druk (H) en lage druk (L) - zijaanzicht
60° N.B.
H
passaten
De grote windsystemen H hogedrukgebied of maximum
B 12 Hoge druk en lage druk
90° N.B.
11 zeer zware storm
13
Weer en klimaat
FIGUUR 2.5
30° N.B.
evenaar
30° Z.B.
60° Z.B.
30° Z.B.
14
2
Moessons, orkanen en tornado’s
H
H
H
AtlantAtlan isc tisc he he
30˚ 30˚
aan ce O aan ce O H
H
H noordoostpassaat
noordoostpassaat noordwestmoesson zuidwestmoesson
0˚ 0˚
Grot eO ce 30˚ a Grot eO ce 30˚ a
zuidoostpassaat
an
an
H zuidoostpassaat H
H H
Moessons in januari L tropisch L minimum
60˚
H
Atlant isc he
H
Moessons in juli Moessons 0˚ 60˚ 60˚Gro
in juli
Hte O
ce a
an
H
30˚
noordoostpassaat
an an
H
L tropisch minimum Moessons in L juli L tropisch L minimum
60˚
In dis
H
che Oceaa n zuidwestmoesson
Atlant isc he
H H
Grot eO ce a
NOORDAMERIKA
an
H
H
hurricanes H AFRIKA
juni - oktober
januari - maart
AMERIKA
FIGUUR 2.7
AZIË juni december
juni - november (niet in augustus)
H tyfoons
H
che Oceaan Indis
L januariL- maart hogedrukgebied L cyclonen H H
Atlantische Oceaan
Grote Oceaan
Tropische orkanen gebied met orkanen
B 14 Orkanen
zuidwestmoesson
EUROPA augustus oktober zuidoostpassaat
LZUID- H tropisch minimum cyclonen L
u De loodrechte stand van de zon staat niet altijd precies op de evenaar, maar ‘loopt’ heen en weer tussen de keerkringen. Het tropisch minimum verschuift met de loodrechte stand van de zon mee. Dat zie je aan de rode lijn in figuur 2.6. l In januari ligt het minimum ten zuiden van de evenaar, in juli ten noorden van de evenaar. Dat heeft gevolgen voor de windrichting. Op het zuidelijk halfrond heeft de wind een afwijking naar links, maar op het noordelijk halfrond naar rechts. Dat zie je aan de rode pijlen in figuur 2.6. In januari waait de noordoostpassaat naar het minimum op het zuidelijk halfrond. Zo gauw de passaat de evenaar passeert, verandert de windrichting. Door de afwijking naar links op het zuidelijk halfrond, gaat er een noordwestelijke wind waaien. Dat zie je aan de rode pijlen. l Een half jaar later, in juli, is de situatie precies andersom. De zuidoostpassaat waait naar het minimum op het noordelijk halfrond en verandert in een zuidwestelijke wind (afwijking naar rechts). Dat zie je weer aan de rode pijlen. In het gebied rond de evenaar wisselen de winden dus halfjaarlijks van richting. Deze halfjaarlijks wisselende winden heten moessons. In Azië brengt de zuidwestmoesson veel regen (en overstromingen), omdat die wind de Indische Oceaan moet oversteken. In januari waait de droge noordoostpassaat die over land komt.
O
noordoostpassaat
30˚ 30˚
30˚
H
zuidwestmoesson
0˚ 60˚
0˚
H
zuidoostpassaat H H zuidoostpassaat che Oceaan IndisH H che Oceaan InLdis L H hogedrukgebied L H H L L H hogedrukgebied L n H aa H ce
H
30˚
L
aan ce O Hceaan zuidoostpassaat O
0˚
FIGUUR 2.6B H
che Oceaan Indis
noordoostpassaat
noordoostpassaat H H
H
0˚
Grot eO ce 30˚ a Grot eO ce 30˚ a
H
an Hche Ocea
c O
H
H
In dis
noordwestmoesson
AtlantAtlant isc isc he he
30˚
L hogedrukgebied L an H a e
H
FIGUUR 2.6A 30˚
B 14
B 15
B 16
H
B 13 Moessons
Moessons in januari Moessons in juli 60˚ 60˚
B 13
15
Weer en klimaat
AUSTRALIË
Indische Oceaan
orkaanroute
u Een orkaan is een zware tropische storm met een minimale windkracht van 12 op de schaal van Beaufort. De storm ontstaat boven warm zeewater van minimaal 26,5 °C. Zo’n hoge temperatuur komt alleen voor aan het eind van de zomer, als het zeewater is opgewarmd. De doorsnede van een orkaan is enorm groot, zo’n 500 tot 1.500 km. Pas na gemiddeld vijf tot tien dagen is de orkaan uitgeraasd. l Orkanen komen vooral voor in de tropen. Dat is het gebied tussen de keerkringen, aan beide kanten van de evenaar. In elk deel van de wereld is er een andere naam voor een orkaan (figuur 2.7): hurricane (Amerika), cycloon (Zuid-Azië, Australië) en tyfoon (of: taifoen) (Oost-Azië). Elke tropische storm krijgt zelf ook weer een eigen naam. In Amerika krijgen ze afwisselend jongens- en meisjesnamen op alfabetische volgorde. De eerste storm van het jaar begint met de letter A. In Azië krijgen de stormen namen van goden.
wegstromen van lucht wolkenloos oog dalende, droge lucht stijgende, snel afkoelende lucht
hoogste windsnelheden
zware regens
L aanzuigen van vochtige, warme lucht
FIGUUR 2.9
Hurricane Katrina, 2005. De pijlen geven de draairichting aan.
FIGUUR 2.8
De werking van een orkaan.
B 15 De werking van een orkaan u Een orkaan ontstaat boven warm zeewater van minimaal 26,5 °C. De lucht erboven is ook warm en heel vochtig, omdat er veel verdampt zeewater in zit. De warme, vochtige lucht stijgt snel op, koelt af en het gaat regenen. Bij het condenseren komt warmte vrij die de lucht extra snel laat stijgen. Onderin ontstaat een groot tekort aan lucht (lage druk). Van alle kanten wordt lucht aangezogen om het tekort aan te vullen. De toestromende lucht gaat draaien, net als het water in een leeglopende gootsteen. l De doorsnede van een orkaan is enorm groot, zo’n 500 tot 1.500 km. Hij bestaat uit een cirkelvormig lagedrukgebied dat rond het oog van de orkaan draait. Dit is een windstil, wolkeloos ‘gat’ in het midden, met een doorsnede van 30 tot 50 km. De lucht daalt er, warmt op, de wolken verdwijnen en de zon gaat schijnen. Rondom het oog is er een snel ronddraaiende ‘muur’ van wolken met stortbuien. De windsnelheid is er 100 tot soms wel meer dan 250 km per uur. l Pas na gemiddeld vijf tot tien dagen is de orkaan uitgeraasd. De kracht neemt af zodra de orkaan boven land komt. Er is dan geen warm zeewater meer dat kan verdampen en opstijgen. Ook wordt de wind geremd door bomen, huizen en gebouwen.
B 16 Tornado’s u Een tornado (of: twister) is een zeer krachtige wervelwind. Het is een snel draaiende kolom lucht, die vaak als een slurf onder onweerswolken zichtbaar is (figuur 2.1). Een tornado ontstaat bij een botsing van twee sterk verschillende luchtsoorten, vooral bij een botsing van koude, droge lucht met warme, vochtige lucht. Bij zo’n front stijgt de warme lucht razendsnel op. De lucht condenseert direct en gaat wervelen. De sneldraaiende wervelwind raakt het aardoppervlak en richt op de grond grote schade aan. Auto’s, gebouwen en zelfs complete woonwijken gaan de lucht in. l Een tornado is eigenlijk een orkaan in het klein. Het is een draaiende kolom lucht, maar dan veel kleiner in doorsnede: enkele tientallen meters tot hooguit 1 km. Ook duurt een tornado veel korter (gemiddeld zo’n 10 minuten) en zijn er hogere windsnelheden (tot wel 500 km per uur). l De meeste tornado’s komen voor in het midden van de Verenigde Staten, vooral in de periode van maart tot juli. Koude, droge lucht uit Canada botst dan tegen warme, vochtige lucht uit de Golf van Mexico. Ook in het westen van Europa komen tornado’s voor, zij het meestal in een lichtere vorm (windhoos). Een windhoos boven zee heet een waterhoos.
16
3
17
Actieve aarde
B 17
B 17 Endogene en exogene krachten
Actieve aarde
u De aarde is een gloeiend hete bol met een dunne laag gesteente eromheen, de aardkorst. Onder de oceanen is de dikte gemiddeld 8 km, de continenten zijn gemiddeld 35 km dik. l De aardkorst verandert voortdurend van vorm, vooral door natuurkrachten. Die natuurkrachten werken van twee kanten. Van buitenaf wordt de aardkorst veranderd door exogene krachten, van binnenuit door endogene krachten (exo = buiten, endo = binnen, genesis = ontstaan). l Van buitenaf zorgen het weer en de plantengroei ervoor dat de harde steenschaal wordt vergruisd. Vergruizing heet ook wel verwering. Vooral in bergachtige gebieden wordt het losse verweringsmateriaal weggespoeld door regenwater. Daardoor worden gebergten langzaam maar zeker afgeslepen. Het afslijpen van de aardkorst heet erosie. l Van binnenuit werkt de hitte. Op 100 m diepte is het gemiddeld al 30 °C warmer en op 10 km al 300 °C. Door de grote hitte is het gesteente vloeibaar: magma. Vlak onder de aardkorst is het nog een beetje stroperig. Het bijna gesmolten gesteente stroomt er traag rond. Door de kracht van die convectiestromen (figuur 3.2) komen er breuken in de korst. Bij zo’n breuk schuiven stukken aardkorst langs elkaar en tegen elkaar. Dat heeft aardbevingen tot gevolg. Ook kan er door gaten in de aardkorst magma naar boven komen. Zodra het magma buiten is, noem je het lava. De uitstromende lava koelt af, wordt hard en vormt op die manier een vulkaan.
convectiestroom 2900 km
aardkorst
2250 km 5000 °C
mantel
870 °C 2200 °C
1200 km buitenkern binnenkern
FIGUUR 3.2
FIGUUR 3.1
Uitbarsting van de vulkaan Etna.
Dwarsdoorsnede van de aarde.
18
3
Platen en breuken
B 18
B 18 Platen en breuken
u De aardkorst is verdeeld in platen. Langs de breuklijnen is de aardkorst voortdurend in beweging. Dat zijn de gebieden met vulkanisme (B20 t/m B23) en aardbevingen (B24 t/m B27). Er zijn drie bewegingsrichtingen van de platen: l De platen drijven uit elkaar (divergentie). Dat gebeurt op de bodem van de oceanen, bijvoorbeeld midden in de Atlantische Oceaan. Op de plek waar de platen uit elkaar drijven, komt magma naar boven. Op de zeebodem koelt het magma af en vult het ‘gat’ tussen de twee platen op. Zo ontstaat een langgerekte bergrug onder zee, de mid-oceanische rug. l De platen drijven naar elkaar toe (convergentie). Meestal duikt de ene plaat dan onder de andere plaat, bijvoorbeeld een zwaardere oceanische plaat onder een lichtere continentale plaat. Dat noem je subductie. Op de plek waar de plaat wegduikt, is de zee soms wel meer dan 10 km diep. Zo’n diepe kloof onder in de zee noem je een trog. Het kan ook zijn dat twee continentale platen tegen elkaar botsen en een gebergte vormen (B29). l Bij de derde bewegingsrichting schuiven de platen langs elkaar. Dat gebeurt bijvoorbeeld langs de beruchte San Andreasbreuk bij San Francisco.
Nazcaplaat
JUAN DE FUCA PLAAT
EGEÏSCHE PLAAT
NOORD-AMERIKAANSE PLAAT
Amerikaanse plaat
ZUID-AMERIKA
PACIFISCHE PLAAT
IRAANSE PLAAT
FILIPIJNSE PLAAT
ARABISCHE PLAAT
CARIBISCHE PLAAT
KOKOS PLAAT
BISMARCK PLAAT
PACIFISCHE PLAAT NAZCA PLAAT
AFRIKAANSE PLAAT
SALOMON PLAAT
ZUID-AMERIKAANSE PLAAT
INDISCH-AUSTRALISCHE PLAAT
SCOTIA PLAAT ANTARCTISCHE PLAAT Platen en breuken plaatrand
onder elkaar wegduikende platen
vulkaan
richting van de plaatbeweging
uit elkaar drijvende platen (mid-oceanische ruggen)
aardbeving
Afrikaanse plaat
Indisch-Australische plaat
Euraziatische plaat
AFRIKA
ATLANTISCHE OCEAAN
Pacifische plaat
Himalaya
AZIË GROTE OCEAAN
EURAZIATISCHE PLAAT
FIGUUR 3.3
De actieve aarde. Door het uiteendrijven of onder elkaar duiken van platen ontstaan vulkanen. Door het botsen van twee platen ontstaan er gebergten. Langs alle breuklijnen komen aardbevingen voor.
Pacifische plaat
B 19
B 19 Bewegingsrichtingen van platen
u De aardkorst is niet één geheel, maar bestaat uit verschillende platen (of: schollen). De barsten of scheuren tussen die platen noem je breuken. Figuur 3.3 toont de belangrijkste breuklijnen. Ze vormen de randen van zeven grote en een stuk of tien kleinere platen. De grootste plaat ligt onder de Stille of Grote Oceaan (in het Engels: Pacific) en heet de Pacifische plaat. l De platen en breuken zijn ontstaan door krachten binnen in de aarde (endogene krachten). Vlak onder de aardkorst stroomt magma in het rond (convectiestromen). Dat gaat heel langzaam, gemiddeld maar een paar centimeter per jaar. Door de kracht van de stroming zijn er breuken ontstaan. De losse platen ‘drijven’ op het vloeibare gesteente. Zo’n 250 miljoen jaar geleden zaten alle continenten nog aan elkaar vast. Nu drijven ze langzaam uit elkaar. Dat is goed te zien aan de vormen van de kusten aan beide kanten van de Atlantische Oceaan. De oostkust van Zuid-Amerika past als een puzzelstukje in de westkust van Afrika.
FIGUUR 3.4
19
Actieve aarde
GROTE OCEAAN
Andes vulkanisme
mid-oceanische rug
mid-oceanische rug
trog
mid-oceanische rug
INDISCHE OCEAAN
trog
slenk
bewegingsrichting plaat
subductie
magma
bewegingsrichting plaat
magma
aardbevingshaard convectiestroom
convectiestroom
convectiestroom
subductie
trog
subductie
20
3
Vulkanisme
B 20
B 20 Vulkanisme
B 21 Soorten vulkanen
u Bij vulkanisme komt materiaal uit de aarde door openingen in de aardkorst naar buiten. Dat materiaal kan gasvormig, vloeibaar of vast zijn. In vloeibare vorm is het gloeiend heet, gesmolten gesteente. Zolang het nog in de aarde zit, noem je het magma. Is het eenmaal naar buiten gestroomd, dan heet het lava. Soms wordt het magma explosief de lucht in geslingerd in grote en kleine klonters. De grote klonten stollen tot vulkanische ‘bommen’. Ook komen er veel kleine deeltjes vrij. Dat zijn asdeeltjes. Het uitgestroomde en uitgeworpen materiaal vormt rond het uitstroomgat (de krater) een berg: een vulkaan. l Vulkanisme ontstaat als twee platen onder elkaar duiken (subductie). De wegduikende plaat kan wel 600 tot 700 km naar beneden zakken. Op een paar honderd kilometer diepte begint het materiaal te smelten. Het magma stijgt op en breekt door de aardkorst heen. Dat gaat met een enorme kracht, waardoor hevige uitbarstingen mogelijk zijn. l Vulkanisme komt ook voor op plekken waar platen uit elkaar drijven (divergentie). Het magma komt naar boven en stolt op de zeebodem: een mid-oceanische rug.
u Op aarde zijn ongeveer 1.500 vulkanen. Er zijn drie soorten vulkanen. l Schildvulkanen komen voor bij het uiteendrijven van platen (divergentie). Het magma is dan dun en makkelijk vloeibaar. Bij een uitbarsting stroomt de lava over een groot gebied uit. Er vormt zich een berg met een flauwe helling, net als bij een schild. De uitbarstingen zijn meestal niet explosief, omdat de lava makkelijk naar buiten kan stromen. l Een caldeiravulkaan (of: calderavulkaan) is een oude vulkaan met een grote, kilometers brede krater. Zo’n enorme krater ontstaat bij een uitbarsting door het instorten van het dak van een leeggelopen magmakamer. Vaak vormt zich in de krater een kratermeer. l Een stratovulkaan komt voor bij het wegduiken van de ene onder een andere plaat (subductie). De vulkaan is kegelvormig en opgebouwd uit afwisselend lagen lava en vulkanische as (stratus = laag). Het magma is dik en stroperig, waardoor het moeilijk naar buiten kan stromen. Alleen als de druk erg hoog is opgelopen, komt het tot een uitbarsting. Bij zo’n eruptie stroomt de dikke lava de steile helling af en worden klonten lava (vulkanische bommen), as, giftig gas en stoom hoog de lucht in geslingerd. Soms daalt er een gloeiend hete wolk met een geweldige snelheid de vulkaanhelling af. Dit heet een pyroclastische stroom of gloedwolk. Zo’n wolk is zo heet en verstikkend dat niemand het kan overleven. Ook is er gevaar voor dodelijke modderstromen, als door de enorme hitte de sneeuw op de hellingen smelt.
Lavastroom bij de Etna (Italië).
krater
nieuwe krater caldeira
lava
flauwe helling
B 21
B 22
B 23
B 22 Hotspots
aswolk
FIGUUR 3.5
21
Actieve aarde
vulkanische bommen
giftig gas
krater stoom kraterpijp aslaag
lavalaag
u Vulkanisme komt meestal voor bij breuklijnen tussen platen. Maar er zijn ook andere plekken op aarde waar je vulkanen kunt vinden. Dat zijn de hotspotvulkanen. l Op sommige plekken op de aarde is de aardkorst erg dun. Dat komt door een opwaartse warmtestroming, die de aardkorst van onderaf doet smelten. Door de druk komt de aardkorst langzaam omhoog en scheurt. Via die scheuren stroomt het magma naar buiten. l De platen bewegen, maar de opwaartse warmtestroming onder de platen beweegt niet mee. Hierdoor kan er in de loop van de tijd een rij vulkanen ontstaan (figuur 3.8). Bekende voorbeelden zijn de Hawaii-eilanden en de Canarische Eilanden. FIGUUR 3.7
B 23 Vulkanische verschijnselen u Bij vulkanisme gaat het niet alleen om vulkanen. Er komen ook andere vulkanische verschijnselen voor. l Een heel bijzonder vulkanisch verschijnsel is een geiser. Dat is een heetwaterbron die met tussenpozen heet water en stoom de lucht in spuit. De druk wordt opgebouwd door magma dat ondergronds water aan de kook brengt. Door de aardwarmte zet het water uit en komt via een scheur in de ondergrond omhoog. De duur van een uitbarsting verschilt van geiser tot geiser. Ook de tijd tussen twee uitbarstingen varieert. De Strokkurgeiser in IJsland barst om de vijf minuten uit, maar dat duurt heel kort, meestal enkele seconden. De Old Faithful in de Verenigde Staten spuit eens in de 1 tot 1,5 uur, maar duurt wel 1,5 tot 5 minuten. l Vulkanische verschijnselen hebben altijd te maken met aardwarmte. Die warmte blijft lang aanwezig, ook bij een dode vulkaan (die dus nooit meer uitbarst). In zo’n gebied kunnen minerale bronnen ontstaan, omdat mineralen snel oplossen in warm water. De minerale bronnen zijn een voorbeeld van een postvulkanisch verschijnsel (post = na).
lava
zijspleet magma
magma
magma
schildvulkaan
caldeiravulkaan
stratovulkaan
FIGUUR 3.6
Drie soorten vulkanen.
FIGUUR 3.9
De uitbarsting van een geiser.
De Vesuvius (Italië) ligt midden in een caldeira. Achter de vulkaan zie je de rand ervan.
Kauai (oudste eiland) Oahu
Molokai Maui Hawaii (jongste eiland)
GROTE OCEAAN
bewegingsrichting plaat
Pacifische plaat
hotspot FIGUUR 3.8
Een hotspot.
22
3
Aardbevingen
B 24
B 24 Aardbevingen
epicentrum plaat B bewegingsrichting
hypocentrum bewegingsrichting
plaat A FIGUUR 3.10 Hypocentrum en epicentrum.
u De aarde bestaat uit verschillende platen. De platen drijven op vloeibaar gesteente (magma), dat langzaam stroomt, gemiddeld een paar centimeter per jaar. Door die beweging verschuiven ook de platen. Langs de plaatranden is de aardkorst dan ook voortdurend in beweging. Soms schuiven ze langs elkaar, soms duiken ze onder elkaar. Dat schuiven gaat heel schokkerig. Jaren achter elkaar gebeurt er niets en dan opeens verschuiven de platen een paar meter tegelijk. Dat levert enorme aardschokken op: een aardbeving. l Een aardbeving begint ergens diep in de aardkorst, bijvoorbeeld op 20 km diepte. Dat diepste punt heet het hypocentrum. Het punt aan het aardoppervlak daar recht boven heet het epicentrum. Daar voel je de zwaarste schokken en is de schade het grootst. De meeste (en zwaarste) aardbevingen komen voor als twee platen naar elkaar toe drijven (convergentie) en onder elkaar duiken. Het hypocentrum kan dan diep in de aarde liggen. Diep betekent meer dan 100 km (tot 700 km). Er zijn ook aardbevingen waarbij twee platen langs elkaar schuiven. De ene plaat beweegt dan 1 of 2 cm per jaar sneller dan de andere plaat. Het hypocentrum ligt dan meestal niet zo diep.
23
Actieve aarde
B 25
B 26
B 27
B 26 Schade door aardbevingen u Van veel aardbevingen merk je bijna niets. Ze zijn niet krachtig genoeg, of gebeuren in een onbewoond gebied. In een dichtbevolkt gebied kan een krachtige aardbeving levensgevaarlijk zijn en veel schade aanrichten. l De kracht van een aardbeving zegt nog niet alles over de aangerichte schade. Ook de duur van de trillingen, het aantal naschokken en de stevigheid van gebouwen zijn van invloed. Rijke landen investeren veel geld in aardbevingsbestendige woningen, bruggen en viaducten. De meeste slachtoffers vallen daarom in ontwikkelingslanden. Een bijkomend gevaar na een aardbeving is brand door gesprongen gasleidingen. l Door aardbevingen kunnen ook aardverschuivingen ontstaan, waarbij grond op een helling gaat bewegen en naar beneden stort. Bomen, huizen, auto’s – alles wordt onderweg meegesleept. De schade is groot en er vallen soms veel slachtoffers.
B 27 Tsunami’s u Een aardbeving op de bodem van de zee heet een zeebeving. Door de beving wordt een stuk zeebodem opgetild, waardoor vloedgolven ontstaan. Die worden aangeduid met het Japanse woord tsunami. l De meeste tsunami’s ontstaan bij bevingen met een kracht van minstens 8. Midden op de oceaan kan een tsunami een snelheid bereiken van 800 km per uur. Naar de kust toe wordt de snelheid minder, maar de golf steeds hoger. De hoogste golf ooit werd gemeten in 1971, bij eilanden ten zuiden van Japan. Hoogte: 85 m! In 2004 was er voor de kust van Noord-Sumatra een zeebeving met een kracht van 9.0 op de schaal van Richter. De tsunami die daarna ontstond, zaaide dood en verderf. In het kustgebied van India, Thailand en Indonesië kwamen ongeveer 230.000 mensen om het leven. In 2011 was het opnieuw raak. Toen was er een grote tsunami in Japan.
B 25 Schaal van Richter FIGUUR 3.12 Schade na en aardbeving in Haïti (2010).
De schaal van Richter Kracht
Wat merk je ervan?
0, 1, 2
niets
3 lichte trilling: alsof er een vrachtauto door de straat rijdt 4 matig tot sterk: deuren rammelen, schilderijen slingeren 5 sterk: voorwerpen (zoals vazen) vallen om, bomen bewegen 5.5
zeer sterk: schade aan gebouwen, schoorstenen breken
6 vernielend: paniek, grote schade aan gebouwen 6.7 verwoestend: gebouwen zwaar beschadigd, gasleidingen breken waardoor branden ontstaan, viaducten storten in 7.3 vernietigend: veel gebouwen ingestort, scheuren in de aarde 8 catastrofaal: meeste gebouwen verwoest, rails buigen 8.5 zeer catastrofaal: hele steden verwoest, rotsen scheuren FIGUUR 3.11
l Wetenschappers die aardbevingen bestuderen, heten seismologen. Zij meten de trillingen van de aardkorst met een seismograaf. De Amerikaanse seismoloog Richter is bekend geworden omdat hij een schaal heeft bedacht voor de kracht van een aardbeving. Bij de allerlichtste trilling staat op de schaal van Richter het getal 0 (figuur 3.11). Als de trilling tien keer zo zwaar is, krijgt deze het getal 1 en als hij wéér tien keer zo zwaar is, het getal 2. Dat gaat op die manier door. Dus bij elk nummertje hoger op de schaal is de beving tien keer zo sterk als de vorige. De waarden 0, 1 en 2 op de schaal van Richter zijn zo licht dat ze alleen door een seismograaf worden opgemerkt. Pas bij kracht 3 beginnen mensen in het gebied ook iets te voelen. De zwaarste beving ooit gemeten had een kracht van 9.5 (Chili, 1960). In Nederland komen nauwelijks aardbevingen voor. Een van de laatste (1993) had als epicentrum Roermond. De kracht op de schaal van Richter was 5.8. Ook zijn er soms kleine aardbevingen door gaswinning in Groningen.
FIGUUR 3.13 De tsunami overspoelt de kust van Japan.
Hoge vloedgolf 4
1 onderzeese aardbeving (zeebeving) 2 golven (snelheid tot 800 km per uur)
FIGUUR 3.14 De werking van een tsunami.
3 ondiepe kust: afnemende snelheid, hogere golf
24
3
Gebergtevorming B 28 Reliëf
B 28
B 29 Gebergtevorming
u De aardkorst is niet glad als een biljartbal, maar vertoont reliëf. De definitie van reliëf is: hoogteverschillen in het landschap. l Er zijn ruwweg vier verschillende reliëfvormen: Hooggebergte: de meeste toppen zijn hoger dan 1.500 m (figuur 3.15). Middelgebergte: de meeste toppen zijn tussen de 500 m en 1.500 m (figuur 3.16). Heuvelland: de meeste toppen zijn tussen de 200 m en 500 m (figuur 3.17). Laagland: het is vrijwel overal lager dan 200 m (figuur 3.18). l Door de hoogteverschillen zijn er hellingen. Die kunnen dus ook voorkomen in laagland. Alleen zijn de hoogteverschillen daar nooit erg groot. l Een gebied zonder reliëf is een vlakte. Als zo’n vlak gebied lager ligt dan 500 m, is het een laagvlakte. Boven 500 m heet het een hoogvlakte of plateau. De hoogvlakte van Tibet, in de Himalaya, ligt op maar liefst 5.000 m hoogte.
u Op aarde komen grote gebergteketens voor. Bekende voorbeelden zijn de Himalaya, de Andes en de Alpen. Ze zijn gevormd door endogene krachten. Gebergten liggen altijd aan de rand van huidige of vroegere platen. l Als je met je hand stevig over een tafellaken schuift, gaat het laken rimpelen of plooien. Dat gebeurt ook met de aardkorst. De geweldige krachten bij een botsing van twee platen zorgen voor het plooien van stukken van de aardkorst. De gebergten die door plooiing zijn ontstaan, noem je plooiingsgebergten. Bij het Andesgebergte duikt de zwaardere oceaanplaat onder de lichtere continentale plaat. De continentale plaat wordt daarbij geplooid en omhoog gedrukt. De hoogteverschillen zijn enorm: de toppen in de Andes zijn 6.000 tot 7.000 m hoog, terwijl de wegduikende plaat zorgt voor een trog van meer dan 8.000 m diepte. Een verschil van 15 km! Bij de Himalaya (en de Alpen) botsen twee continenten tegen elkaar. Ze zijn ongeveer even zwaar, dus duiken ze niet onder elkaar, maar botsen ze frontaal op elkaar. Hierdoor ontstaan er bergen, maar geen vulkanen.
25
Actieve aarde
B 29
B 30
B 31
B 30 Horsten en slenken u Door endogene krachten ontstaan barsten in de aardkorst. Langs zo’n breuklijn kunnen stukken van de aardkorst langs elkaar gaan schuiven. Soms schuiven ze in verticale richting langs elkaar. De aardkorst komt dan omhoog of omlaag. De omhooggeduwde stukken heten horsten. Het weggezakte deel heet slenk. De gebergten die ontstaan door verticale verschuivingen, noem je breukgebergten. l In Duitsland stroomt de Rijn tussen Basel en Mannheim door een slenk. De gebergten aan weerszijden van het Rijndal zijn horsten: de Vogezen en het Zwarte Woud. l In Oost-Afrika vind je een paar beroemde slenken. Sommige delen daarvan zijn op de kaart makkelijk te herkennen, omdat ze zijn volgelopen met water. Zo ontstonden lange, smalle meren. Het opvallendste voorbeeld van een volgelopen slenk is de Rode Zee.
FIGUUR 3.19 Geplooide zandsteenlagen in Arizona (Verenigde Staten).
B 31 Oud en jong gebergte u Berggebieden zijn niet allemaal even oud. Er zijn verschillende periodes geweest waarin nieuwe gebergten zijn gevormd. l Zo’n 65 miljoen jaar geleden begon de Alpiene plooiing. Uit die tijd dateren de Alpen, de Pyreneeën, de Rocky Mountains, de Andes en de Himalaya. Het zijn jonge gebergten die ‘pas’ tientallen miljoenen jaren bestaan. Ze zijn nog niet helemaal afgesleten door exogene krachten van water, wind en ijs. Dat kun je zien aan de hoge toppen, de scherpe bergkammen en de diepe dalen. l Oude gebergten dateren uit eerdere periodes: de Hercynische plooiing (360 tot 280 miljoen jaar geleden) en de Caledonische plooiing (450 tot 390 miljoen jaar geleden). Door erosie zijn in de loop van de tijd de toppen afgerond en de dalen opgevuld met verweringsmateriaal. Voorbeelden zijn de Ardennen, de Appalachen en het Oeralgebergte. l Er zijn ook gebieden die vroeger hoog waren, maar inmiddels helemaal zijn afgevlakt. Zo’n afgevlakt gebied van minstens 500 miljoen jaar oud noem je een schild.
l
ra
FIGUUR 3.17 Heuvelland in Zuid-Limburg.
FIGUUR 3.16 Middelgebergte in het Zwarte Woud (Zuid-Duitsland).
Alpen Pyreneeën
Oe
FIGUUR 3.15 Hooggebergte in de Alpen (Zwitserland).
Rocuknyta s o in
M
Kaukasus
Hima lay a
FIGUUR 3.18 Laagland in West-Nederland.
A es nd
Gebergtevorming jong gebergte
trog
oud gebergte
schild
FIGUUR 3.20
overige gebieden