Diskussion:Mantelkonvektion

Guter Artikel! Nur könnte man noch die verschiednen Konvektionsmodelle zur Diskussion stellen. Besonders modernere 2-Schichtmodelle aus der Sichtweise der Geochemie und diese in Zusammenhang mit Plattentektonischen Prozessen würden den Artikel wunderbar ergänzen.

--Henning W 13:35, 24. Mär 2006 (CET)

Fehler oder Unklarheit

Ich bin gerade beim Lesen auf folgende Formulierung gestoßen (bei Energiequellen):

Im Unterschied zur klassischen Rayleigh-Benard-Konvektion
erfolgt die Heizung jedoch nicht nur von unten (durch den abkühlenden Erdkern),
sondern auch von innen.

Ich vermute, dass "innen" in diesem Zusammenhang bedeutet, dass das fließende Material selbst auch Wärme erzeugt. Vorschlag:

Im Unterschied zur klassischen Rayleigh-Benard-Konvektion
erfolgt die Heizung jedoch nicht nur von unten (durch den abkühlenden Erdkern),
sondern auch von dem fließenden Materialen selbst.

Für mich als Laien ist der Satz sonst leider nicht 100% verständlich...--Slartidan 12:45, 10. Jul 2006 (CEST)

Zur Erklärung: Die Heizung von innen hat zwei Ursachen: zum einen Reibungswärme, zum anderen radioaktiver Zerfall. --seismos 22:02, 8. Sep 2006 (CEST)

Redundanz

Nachdem ich den Artikel Unterströmungstheorie neu geschrieben habe, dürfte die Redundanz zu diesem Artikel hier behoben sein. Ich entferne deshalb mal den Redundanzbaustein. Geoz 17:19, 5. Mär. 2008 (CET)

Vorschlag für die Anlage des Abschnitts "Lage und Entstehung der Konvektionsströme sowie Rolle bei der Plattentektonik"

Konvektionszentren befinden sich unter allen Mittelozeanischen Rücken der Erde. Als Ursache hierfür sind zwei Mechanismen bekannt, entweder ist die Spreizung selbst, also eine aktive Lithosphäre die aktiv in die Plattentektonik eingreift siehe hierzu slab pull, oder thermisch bedingte Konvektionsströme, wobei die meisten Wissenschaftler die sich hiermit befassen eher von Ersterem ausgehen. Voll ausgeprägte Mittelozeanische Rücken haben meist langsame lateral großräumig unterlagerte Konvektionsströme, sie scheinen also eher Folge und nicht Auslöser der Plattenbewegungen zu sein. Andere Erklärungen ziehen als Ursache für die Konvektionsströme Temperaturunterschiede im Erdmantel heran. Die Energie für die Aufheizung des Mantelmaterials könnte nach einer Modellvorstellung noch von der Akkretionsenergie herrühren, die bei der Entstehung der Erde frei wurde. Zum Teil tragen auch radioaktive Zerfallsprozesse zur Aufheizung bei. Die Reibungsenergie der Gezeitenwirkung des Mondes auf den Erdkörper kann wohl vernachlässigt werden. (Wobei sich hier wiederum die Frage aufdrängt woher die Temperaturunterschiede im Erdmantel kommen sollen und Beispiele aus der Natur hiergegen sprechen, so scheint sich der Zirkumantarktische Rücken von der Antarktis abzustoßen, was mit einem stationären Konvektionsstrom unvereinbar ist.) Unter Laborbedingungen bilden Konvektionsströme allerdings, zum Beispiel in erhitzten zähen Flüssigkeiten, sehr hoch strukturierte und symmetrische Formen aus, die z.B. eine Wabenstruktur. Dies lässt sich kaum mit der tatsächlich beobachteten Gestalt der geotektonischen Platten und ihren Bewegungen vereinbaren.

Im Anfangsstadium von Mittelozeanischen Rücken (siehe hierzu auch Wilson-Zyklus) sieht es schon wieder anders aus, Manteldiapire könnten hier durch eine Art Wärmestau entstanden sein, der wiederum durch die - im Gegensatz zur ozeanischen Kruste - besser isolierende Kontinentale Erdkruste verursacht wird, dies könnte die Auftrennung des Superkontinents Pangäa erklären.

Eine andere Theorie geht von nur zwei sich gegenüber liegenden Konvektionszentren aus. Eine heute dominante Zelle läge unter Afrika, was das dortige Vorherrschen von Dehnungsbrüchen und das Fehlen einer Subduktionszone am Rand der Afrikanischen Platte erklären würde. Die andere Konvektionszelle läge auf der Gegenseite des Globus – unter der Pazifischen Platte, die ständig an Größe verliert. Der Pazifik, der interessanterweise keinerlei kontinentale Kruste beinhaltet, wäre somit der Überrest eines urzeitlichen Superozeans Panthalassa, der einst Pangaea umschlossen habe. Erst wenn sich im Gebiet des heutigen Pazifik alle Kontinente wieder zu einem neuen Superkontinent vereinigt hätten, würde sich die Bewegung umkehren (Wilson-Zyklus). Die neue Pangaea würde wieder auseinander brechen, um den neuen Superozean, der sich aus Atlantik, Indischem und Arktischem Ozean gebildet hätte, ein weiteres Mal zu schließen.

Quelle hierfür ist der Press and Siever.

Ich habe jetzt mal noch den Teil mit den sich gegenüberliegenden Konvektionszentren dabei gelassen da ich demnächst mir demnächst mal den Artikel über den Thrurnit Zyklus von Jöns zu gemüte führen will (das war der mit dem Einfluss des Mondes auf die Plattentektonik) siehe hierzu auch http://de.wikipedia.org/wiki/Diskussion:Plattentektonik

--Christian b219 19:32, 18. Mär. 2010 (CET)

Nicht-irdische Konvektionsströme

… dafür scheint der Ausdruck auch verwendet zu werden (Anlass war dieser Abschnitt im Artikel zu Cassini-Huygens, siehe kursiver Text). Anders gesagt:

 :-D Hæggis 16:58, 29. Mär. 2011 (CEST)

Soweit ich weiss gibt es auf anderen Planeten keine Konvektionsströme, bei der Venus is man sich net ganz sicher--Christian b219 20:10, 29. Mär. 2011 (CEST)

Tiefe Diamanten

Hier ist eine interessante Sache zu finden. Man hat spezielle Diamanten auf ihre Isotopenzusammensetzung hin untersucht. Die Diamanten sollen in einer Tiefe von 770 bis 1440 Kilometern entstanden sein und zwar aus Kohlenstoff, der mal in einem Organismus gesteckt hat. Das heißt, da sind Teile einer Platte bis in diese Tiefe gelangt. --Goldzahn 00:43, 15. Okt. 2011 (CEST)

Überarbeitung

Ich hab mir mal erlaubt ein paar Sachen zu überarbeiten, (Subduktion sowie dass der Erdmantel fest ist wurden mE etwas Stiefmütterlich behandelt) ich sehe aber immernoch zwei Schwachstellen des Artikels an die ich mich jetzt nicht getraut habe:

1."Das Konzept der Mantelkonvektion entwickelte sich seit Anfang des 20. Jahrhunderts aus Vorstellung von Magmaströmen und magmatischen Masseverlagerungen unterhalb der festen Erdkruste"

ich vermisse hier eine eindeutige Klarstellung dass der Erdmantel fast frei von Magma ist.

2."Angetrieben wird Mantelkonvektion also durch Wärmequellen... aus dem heute noch andauernden Zerfall langlebiger radioaktiver Elemente (U235, U238, Th und K40) im Erdmantel."

Also zum Einen gibt es davon ja nicht mehr viel im Erdmantel der ja wie die Geochemiker so schön sagen daran verarmt "depleted" sein sollte und 2. wenn diese im Erdmantel verteilt wären würde dass doch eher die Konvektion behindern.

MfG --Christian b219 (Diskussion) 03:22, 18. Mai 2012 (CEST)

Richtig, diese Elemente fallen ja wegen der höheren Dichte zum Erdkern, die leichteren Elemente steigen nach oben und reichern sich in der Erdkruste an. --Herbertweidner (Diskussion) 14:52, 29. Mär. 2013 (CET)

Die Wärmequellen sind doch eher a) Restakkretionswärme aus der Urzeit der Erde und b) Wärmefreisetzung durch Gezeitenreibung. So hat man mir das zumindest im Studium beigebracht... --seismos (Diskussion) 16:18, 29. Mär. 2013 (CET)

von b, hab ich wiederum noch nie gehört. --Christian b219 (Diskussion) 16:27, 29. Mär. 2013 (CET)

Ich kann jetzt auch nicht näher ausführen, in welcher Größenordnung sich das bewegt… --seismos (Diskussion) 16:32, 29. Mär. 2013 (CET)

Gezeitenreibung des Erdkerns? Wie soll denn das funktionieren? Das wohl dein GeoProf selbst nicht verstanden :-) Zu Gezeitenreibung gehört ein großer Radius, die beobachtet man deshalb nur an der Erdoberfläche. Dortige Wärme (besser: relative Kälte) kann aber keine Konvektion antreiben, siehe Natürliche Konvektion. Fraglich ist der Hinweis, dass Th und U lithophil sind, denn diese Bindungsmöglichkeit mag ja bei den jetzigen Temperaturen der Erdkruste relevant sein, nicht aber in der Frühzeit, als auch die Oberfläche der Erde noch heiß genug war, um so schwache "chemische Freundschaften" zu zerstören. Ich habe eine Quelle angegeben. Wenn du für deine Vermutung eine bessere Quelle angeben kannst, dann her damit. Dann werden wir eine Formulierung finden, in der beide Quellen gegenübergestellt werden. --Herbertweidner (Diskussion) 11:01, 30. Mär. 2013 (CET)

Die Goldschmidt Klassifikation beschreibt den Ist-Zustand, die geochemischer Freundschaft im eigentlichen Sinne beschreibt der Artikel inkompatibles Element, hier wird ausgeführt dass diese Elemente einen geringeren Schmelzpunkt haben und deshalb bevorzugt im Schmelze gehen. Fündig zu diesem Thema in unserem Sinne wird man beispielsweise im Markl: Minerale und Gesteine (den ich leider gerade nicht zur Hand habe) andernfalls kann ich dazu auch noch den Artikel DMM-Komponente nahelegen. "nicht aber in der Frühzeit, als auch die Oberfläche der Erde noch heiß genug war, um so schwache "chemische Freundschaften" zu zerstören" dir sollte klar sein dass sich die meisten Uranlagerstätten auf Krustenabschnitten befinden die in der Regel ein reales Alter von über 3 Mrd. Jahren haben, dazu gehört auch das Erzgebirge der ältestes Zirkon im Saxothuringikum wurde auf 3,8 Ga datiert. --Christian b219 (Diskussion) 12:01, 30. Mär. 2013 (CET)

"Dortige Wärme (besser: relative Kälte) kann aber keine Konvektion antreiben, siehe Natürliche Konvektion." Auch das ist so anstreitbar wenn du mal in dieses Paper guggst http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0012821X07006036 wirst du sehen dass der Herr auf einem seiner Bilder dort wo ein "Slab" also eine subduzierte Platte die Kern Mantel Grenze berührt eine "PGZ" (=Plume Generation Zone) verortet.--Christian b219 (Diskussion) 12:10, 30. Mär. 2013 (CET)

Du kannst gerne bei Professor Zschau nachfragen, wie das mit der Gezeitenreibung funktioniert... --seismos (Diskussion) 14:18, 30. Mär. 2013 (CET)

Dieses paper kann ich nicht kostenlos lesen, es muss aber nicht richtig sein, nur weil das Lesen kostenpflichtig ist. Zum phys. Prinzip:

• Heizung von oben, als von der Erdkruste her, kann unmöglich zum Antrieb beitragen, auch wenn jemand das Gegenteil behauptet. Dann hat er nur nicht verstanden, was er da nachbetet.
• Thermische Antriebskraft kann nur von unten her, also vom Kern her, wirken. Weil die hochsteigende Materie laufend thermische Energie entführt und die Mantelkonvektion schon länger als nur einige Wochen dauert, muss der Kern eine Dauer-Energiequelle besitzen. Das kann nur radioaktive Energie sein. Welche Prozesse kommen in Frage?
  • Kernfusion: kann man ausschließen, die Gase H/D/He wären längst aufgestiegen
  • Kernspaltung: da gibt es einen Amerikaner, der das vorrechnet, aber auf vehemente Ablehnung stößt. Kann trotzdem auch ohne Moderator so sein und ist nicht widerlegbar, weil bei sehr hohem Druck manches anders abläuft
  • Zerfallsenergie: Höchstwahrscheinlich, dann muss aber eine Menge K40/U/Th dort unten gelagert sein, weil die Leistungsdichte recht gering ist. Was spricht dagegen? Tiefbohrungen, die das widerlegen könnten, wird es nie geben.

Zum U: Ich sehe in der heißen Phase der Erdentstehung keinen Grund, wieso nur das relativ leichte Fe nach unten sinkt, das erheblich schwerere U/Th aber nicht. Auch wenn sich ein leichter Partner dranbinden sollte, ist er kein ausreichendes "Auftriebsmittel", um Th dauerhaft oben zu halten. Dann sinkt eben das Molekül ab, wenn es unten zerfällt, darf der leichtere Partner wieder nach oben. Können damals überhaupt ausreichend stabile Moleküle existiert haben?

Zu DMM-Komponente: Was sich jetzt oben bei moderaten Temperaturen abspielt, hat keinen Bezug zu dem, was sich vor 4 Milliarden Jahren bei 5000 K abspielte. Damals wurde der Kessel noch kräftiger umgerührt. Wenn damals ein Schwerelement nach unten rutschte, hatte es keine Chance, jemals wieder nach oben zu kommen. @seismos: Gezeitenreibung des Erdkerns ist ja wohl ein Witz. Wer/was ergeugt denn dort unten Gezeiten? --Herbertweidner (Diskussion) 14:52, 30. Mär. 2013 (CET)

1. „Dieses paper kann ich nicht kostenlos lesen, es muss aber nicht richtig sein, nur weil das Lesen kostenpflichtig ist“ auch in der kostenlosen Version ist dieses Bild einsehbar. Das Paper ist aus der Science!
2. „Heizung von oben, als von der Erdkruste her, kann unmöglich zum Antrieb beitragen“ ich hab nie das Gegenteil behauptet, aber deswegen sind die betreffenden radioaktiven Isotope trotzdem in der Kruste, du hast ja bereits auch die Erklärung geliefert warum das nichts ausmacht weil der Verlust an Wärme sowieso viel größer ist.
3. „*Thermische Antriebskraft kann nur von unten her, also vom Kern her, wirken. Weil die hochsteigende Materie laufend thermische Energie entführt und die Mantelkonvektion schon länger als nur einige Wochen dauert, muss der Kern eine Dauer-Energiequelle besitzen. Das kann nur radioaktive Energie sein. Welche Prozesse kommen in Frage?“ Man hat doch auch von oben her einen sehr effektiven Prozess Namens Subduktion, warum sollte thermische Konvektion nur über das Aufheizen von unten und nicht auch über das Abkühlen von oben her funktionieren? Ausserdem hast du die Kristallisationsenergie die im Erdkern entsteht vergessen.
4. „Tiefbohrungen, die das widerlegen könnten, wird es nie geben.“ Es gibt Kristalleinschlüsse die nachweisbar mindestens aus der Mantelübergangszone kommen, dadurch haben wir ein relativ gutes Bild vom Erdmantel.
5. „Zum U: Ich sehe in der heißen Phase der Erdentstehung keinen Grund, wieso nur das relativ leichte Fe nach unten sinkt, das erheblich schwerere U/Th aber nicht. Auch wenn sich ein leichter Partner dranbinden sollte, ist er kein ausreichendes "Auftriebsmittel", um Th dauerhaft oben zu halten. Dann sinkt eben das Molekül ab, wenn es unten zerfällt, darf der leichtere Partner wieder nach oben. Können damals überhaupt ausreichend stabile Moleküle existiert haben?““ nunja so lange war die Erde ja kein glühender flüssiger Feuerball, die ersten Kontinente haben wohl bereits um 4,4 Ga bestanden (und damit auch ein fester silikatischer Erdmantel). Ausserdem gibt es ja auch n Haufen Blei in der Erdkruste letztlich ist das nur zu erklären wenn man ein sehr schnelles abkühlen und kristallisieren annimmt. Es hat sich ja auch noch eine ganze Zeit lang eine Menge an Kohlenstoff im Erdmantel befunden (Diamanten).
6. „Zu DMM-Komponente: Was sich jetzt oben bei moderaten Temperaturen abspielt, hat keinen Bezug zu dem, was sich vor 4 Milliarden Jahren bei 5000 K abspielte. Damals wurde der Kessel noch kräftiger umgerührt. Wenn damals ein Schwerelement nach unten rutschte, hatte es keine Chance, jemals wieder nach oben zu kommen.“ Wie bereits gesagt vor 4 Mrd. Jahren gab es mit Sicherheit bereits eine feste Kruste und einen festen Erdmantel.

--Christian b219 (Diskussion) 15:36, 30. Mär. 2013 (CET)

Ich habe mal deine Antwort numeriert, um den Bezug zu wahren.

zu 1): Welches Bild?

zu 2): ---

zu 3): Abkühlen von oben her funktioniert nur kurzzeitig, bis der (relativ winzige) Kern auch kalt geworden ist. Weil damals alles heißer und dünnflüssiger war, vermutlich weniger als 500 Mio Jahren. Mit verschwindender Temperaturdifferenz wird auch die Konvektion langsamer und hört dann ganz auf. Eines ist sicher: Ohne langfristige Heizung von unten wäre längst Temperaturgleichgewicht erreicht. Die Kristallisationsenergie steht doch mit ?? im Artikel!

zu 4): Es geht nicht um den Aufbau des Erdmantels und seine Bestandteile, sondern um die Ursache der Konvektion.

zu 5): Die Dichte des Kerns übertrifft die des Eisens, deshalb ist dort unten vermutlich viel schweres Zeug wie Blei, Gold,.... Wieso nicht auch Th und U? Mich würde wundern, wenn die Entmischung vollständig stattgefunden hätte, aber so selektiv ganz ohne U und Th wird das wohl auch nicht gewesen sein.

zu 6): Was spricht dagegen, dass das (unvollständige) Entmischen des Eisens weniger als 10^6 Jahre oder 10^8 Jahre benötigt hat? Wieso sollte die des erheblich schwereren U/Th länger gedauert oder gar nicht stattgefunden haben? --Herbertweidner (Diskussion) 16:32, 30. Mär. 2013 (CET)

• 1 Das unterste
• 3.1 „Die Kristallisationsenergie steht doch mit ?? im Artikel“ …warum? Vll auch einfach nur etwas missverständlich formuliert weil der Kristallisationsprozess ja nicht beobachtbar ist.
• 3.2 „Abkühlen von oben her funktioniert nur kurzzeitig, bis der (relativ winzige) Kern auch kalt geworden ist. Weil damals alles heißer und dünnflüssiger war, vermutlich weniger als 500 Mio Jahren.“ Ich hab ja nie behauptet dass es niemals radioaktive Elemente im Erdmantel gab im Gegenteil das Maximum der Erdmantel Temperatur war vermutlich um 3 Ga eben wegen des radioaktiven Zerfalls nur heute sind diese Elemente eben nicht mehr im Erdmantel
• Ich denke der große Irrtum der hier bei uns vorliegt ist der den du hier so schön formuliert hast „Auch wenn sich ein leichter Partner dranbinden sollte, ist er kein ausreichendes "Auftriebsmittel", um Th dauerhaft oben zu halten.“ Uran und Thorium liegen im Gestein ja nicht als Molekül sondern als Mineral oder Kristall vor, ein Kristall wächst allmählich und kann dann je nachdem was vorhanden ist unterschiedliche Elemente einbauen deswegen liegt Uran wohl am häufigsten in Zirkon vor. Sollte das Uran keine Molekülverbindungen mit dem im Kern vorliegenden Material eingehen können so wäre es energetisch für das Element günstiger in ein Mineral an der Kern-Mantel Grenze verbaut zu werden und dann hat es sehr wohl ein Auftriebsmittel. Es muss ja seinen Grund haben dass der Herr da schreibt: „As a direct consequence of the remarkable stability of alkali and alkaline metal sulfides, it is likely that potassium and several other elements not usually regarded as chalco- or siderophilic may be enriched in Earth's core.“ --Christian b219 (Diskussion) 17:57, 30. Mär. 2013 (CET)

Widerspruch, weil wir nicht von aktuellen, tiefen Oberflächen-Temperaturen reden, sondern von denen, die die vor 4 Milliarden Jahren deutlich höher gewesen sein dürften. Gab es damals bereits große Gebiete mit kristallinem Gestein? Kristalle bilden sich allmählich bei ausreichend geringen Temperaturen und geringen Turbulenzen - beides war damals eher sehr selten, wenn überhaupt. Findet man viele Kristalle mit Th/U-Einschlüssen in flüssiger Lava? Das sollte einfach zu klären sein. Experimentelle Beobachtungen lassen das unwahrscheinlich werden: Die fraktionierende Kristallisation ist also ein Verfahren zur Stofftrennung. Die Kristallisationswärme verringert den Einbau von Fremdatomen systematisch, die Thermophorese treibt sie weg vom wachsenden Kristall, Einbau ist die Ausnahme. Wenn man heute in der kalten Erkruste Th/U-Atome findet, die in Fremdkristalle eingeschlossen sind, deutet das auf eine überaus hohe Anzahl in der umgebenden Suppe hin (Übersättigung?). Wo sind diese überzähligen schweren Atome jetzt, nachdem die meisten in der Flüssigkeit verbleiben mussten? Was könnte sie gehindert haben, der Gravitation zu folgen und noch tiefer zu sinken? Kristallistion sicher nicht. Wo könnten sie jetzt sein? --Herbertweidner (Diskussion) 12:53, 1. Apr. 2013 (CEST)

• „Widerspruch, weil wir nicht von aktuellen, tiefen Oberflächen-Temperaturen reden, sondern von denen, die die vor 4 Milliarden Jahren deutlich höher gewesen sein dürften. Gab es damals bereits große Gebiete mit kristallinem Gestein?“

Ja! Uns sind trotz Prozessen wie Erosion und Metamorphose 4,4 Mrd Jahre alte Minerale kontinentaler Kruste erhalten das beweist in jedem Fall die Existenz einer festen Erdkruste (und zur Erinnerung das vorhanden sein jeglicher bekannter Erdkruste erfordert einen festen Erdmantel) und die Isotop Zusammensetzung dieser Minerale legen die Existenz von flüssigen Wasser nahe.

• „Kristalle bilden sich allmählich bei ausreichend geringen Temperaturen und geringen Turbulenzen - beides war damals eher sehr selten, wenn überhaupt. Findet man viele Kristalle mit Th/U-Einschlüssen in flüssiger Lava?“

Rezent auf jedenfall weniger (wie bereits erwähnt)

• „Experimentelle Beobachtungen lassen das unwahrscheinlich werden: Die fraktionierende Kristallisation ist also ein Verfahren zur Stofftrennung. Die Kristallisationswärme verringert den Einbau von Fremdatomen systematisch, die Thermophorese treibt sie weg vom wachsenden Kristall, Einbau ist die Ausnahme.“

4,4 Mrd Jahre sollten dennoch reichen allzu groß dürfte die Kristallisationsenergie an der Kern Mantel Grenze ja sowieso nicht sein, der Hauptteil sollte ja im unteren Bereich des äußeren Kerns anfallen

• „Wenn man heute in der kalten Erkruste Th/U-Atome findet, die in Fremdkristalle eingeschlossen sind, deutet das auf eine überaus hohe Anzahl in der umgebenden Suppe hin (Übersättigung?).“

Oder vll. doch eher Inkompatilbilität? (wie ich bereits erwähnt hatte)

• „Was könnte sie gehindert haben, der Gravitation zu folgen und noch tiefer zu sinken? Kristallistion sicher nicht. Wo könnten sie jetzt sein?“

…siehe vorheriger Post--Christian b219 (Diskussion) 13:38, 1. Apr. 2013 (CEST)

Was treibt die Mantelkonvektion an?

Im Abschnitt "Energiequellen" wird dargestellt, dass heißes Materiel gegen die Richtung der Gravitation nach oben dringt und abgekühltes zum Ausgleich nach unten. Warum? Warum ist es nicht genau umgekehrt? Als treibende Kraft kommt doch nur die Gravitation in Frage, die kaltes, dichteres Material nach unten sinken lässt, heißes hingegen auftreibt.

Ich schlage deswegen vor, die Formulierung dieses Abschnittes wie folgt zu verändern:

"Mantelkonvektion ist ein Wärmetransport-Mechanismus, bei dem ständig abgekühltes, dichteres Material durch Gravitation nach unten zum Erdkern absinkt (Subduktion). Zum Ausgleich wird heißes, also weniger dichtes Material vom etwa 5400 °C heißen Erdkern[1] nach oben (also gegen die Richtung der Gravitation) bis zur erheblich kühleren Erdkruste aufgetrieben, wodurch sich der Kreislauf schließt."

Wenn es in angemessener Zeit keine Einwände gibt, werde ich den Abschnitt entsprechend ändern.--Heggler (Diskussion) 16:15, 2. Feb. 2020 (CET)

Gegenfrage würdest du bei einem Topf auf der Herdplatte auch argumentieren dass das kalte Wasser erstmal absinkt??? Ich würde den kritisierten Satz nicht so streng interpretieren würde wie du: Dein Satz hingegen würde der Sache definitiv zu kurz greifen, insbesondere ist es kein reiner Wärmetransport Mechanismus, da sich Dichteunterschiede auch über die Mineralogie (bzw. unterschiedliche chemische Zusammensetzungen) ergeben (ähnlich der Thermohalinen Zirkulation). Desweiteren kommt die Wärmeenergie im Mantel von unten bzw. innen, während von oben die Subduktion als Mechanismus für das zwangsläufige "downwelling" steht, neben anderen weiteren downwelling Arten (z.B. Delamination oder Downwelling des oberen Mantels ohne Subduktionsprozesse). --Christian b219 (Diskussion) 12:20, 3. Feb. 2020 (CET)

Danke für die fundierten Einwände, auf die ich wie folgt eingehe:

"Gegenfrage würdest du bei einem Topf auf der Herdplatte auch argumentieren dass das kalte Wasser erstmal absinkt???" - Ja natürlich! Nur ist "erstmal" nicht der richtige Ausdruck, da Absinken und Aufsteigen ja gleichzeitig geschieht, nur ist das Absinken der Auslöser. Wir nehmen zwar subjektiv, vordergründig das Aufsteigen wahr, aber der tatsächliche Antrieb ist ausschließlich die Schwerkraft und die zieht nun mal nach unten. Nach der Dichteverringerung durch Erwärmen beginnt die Bewegung aufgrund des hydrostatischen Druckes.

Für mich als Physik Laien gibt es ja auch noch so etwas wie Auftrieb... aber, ich will hier nicht all zu tief in deine Argumentation einsteigen für mich wichtig: Ursache und Wirkung müssen weiterhin eindeutig erkennbar sein, unabhängig davon ob die Dynamik im Erdmantel von oben oder von unten ausgeht. PS das ist hier bisher unklar geschrieben weil es auch nicht abschließend geklärt ist: was letztendlich die Dynamik der Konvektion abschließend bestimmt. Ich habe mal gelesen "mantle is the master" kA ob das der letzte Stand der wissenschaftlichen Diskussion ist. --Christian b219 (Diskussion) 16:59, 7. Feb. 2020 (CET)

"Ich würde den kritisierten Satz nicht so streng interpretieren würde wie du:" - Naja, wir sagen ja auch, die Sonne gehe auf und unter und jeder findet das normal. Aber da weiß auch jeder, wie es eigentlich richtig ist. Bei der "aufsteigenden" warmen Luft usw. glaube ich nicht, dass die korrekte Vorstellung im Hintergrund allgegenwärtig ist, ganz im Gegenteil: dass warme Luft, ein Heißluftballon, heißer Rauch usw. von selbst aufsteige und kalte Umgebungsluft ansauge, ist ein weitverbreiteter Irrtum. Darum sollte man es in wissenschaftlichen Abhandlungen schon korrekt ausdrücken, um dem Missverständnis nicht weiter Vorschub zu leisten.

"Dein Satz hingegen würde der Sache definitiv zu kurz greifen, insbesondere ist es kein reiner Wärmetransport Mechanismus, da sich Dichteunterschiede auch über die Mineralogie (bzw. unterschiedliche chemische Zusammensetzungen) ergeben (ähnlich der Thermohalinen Zirkulation)." - Wieso? Treibende Kraft ist in all diesen Fällen die Schwerkraft, die auf dichteres Material stärker wirkt als auf weniger dichtes.

Das stimmt du hattest aber von einem reinen "Wärmetransport-Mechanismus" gesprochen, welcher den Chemismus vernachlässigt.

"Desweiteren kommt die Wärmeenergie im Mantel von unten bzw. innen, während von oben die Subduktion als Mechanismus für das zwangsläufige "downwelling" steht" - Hydrostatischer Druck führt nur dann zu einer Bewegung, wenn sich die Dichte der beteiligten Materialien ändert. Dies ist der Fall, indem sich das Materiel im Erdinnern erwärmt, an der Oberfläche aber abkühlt. Dies verursacht die Subduktion, die dann erwärmtes Material zwangsläufig nach oben drückt.--Heggler (Diskussion) 11:31, 6. Feb. 2020 (CET)

Ich versteh den Einwand mit dem hydrostatischen Grund nicht... wo hab ich davon gesprochen? Oder wieso...??? Und die Dichte ist eben auch vom Chemismus/Mineralogie abhängig und nicht nur von der Temperatur, das ist ja der Trick warum die eigentlich gar nicht so kühle ozeanische Platte so tief absinken kann (=> subduziert wird) und warum andersherum (von unten nach oben) darüber diskutiert wird dass "hotspots" evtl "wetspots" sind. --Christian b219 (Diskussion) 16:59, 7. Feb. 2020 (CET)

Ich will und kann bei dem ganzen Thema überhaupt nicht mitdiskutieren und denke, dass alles stimmt, was in dem Artikel dargeboten wird. Mir geht es allein um diesen einen Satz, da darin Ursache und Wirkung vertauscht sind:

"Zum Ausgleich muss abgekühltes Material durch Subduktion nach unten zum Erdkern transportiert werden, wodurch sich der Kreislauf schließt."

Richtig ist: Durch Erkaltung an der Oberfläche erhöht sich die Dichte des dort befindlichen Materials. Da es auf heißem und damit weniger dichtem Material im Erdinnern schwimmt, sinkt es allmählich in dieses hinein (Subduktion) und drängt es zum Ausgleich nach oben (Auftrieb), wodurch sich der Kreislauf schließt. So wird ständig heißes Material zwischen der Oberfläche des etwa 5400 °C heißen Erdkerns[1] nach oben (also gegen die Richtung der Gravitation) bis zur erheblich kühleren Erdkruste transportiert.

Es ist interessant, dass bei den verschiedensten Themen immer wieder davon gesprochen wird, dass z. B. heiße Rauchgase (Kamin), warme Luft (Wetter) usw. "aufsteige" und eine Sog auf umgebende Kaltluft ausübe, die dann nachstöme. Das ist aber nur unser subjektiver Eindruck. Richtig ist in solchen Fällen immer, dass die Gravitation eine größere Kraft auf die umgebende dichtere Kaltluft ausübt, so dass diese warme, weniger dichte Gase nach oben verdrängt, "auftreibt", s. "hydrostatischer Druck".

Bist du unter diesen Gesichtspunkten damit einverstanden, dass ich die beiden ersten Sätze unter "Energiequellen" durch meine oben vorgestellte Version ersetze oder hast du vielleicht sogar eine noch bessere Formulierung?--Heggler (Diskussion) 19:52, 8. Feb. 2020 (CET)

"Mantelkonvektion ist ein Mechanismus, bei dem ständig dichteres Material durch Gravitation nach unten zum Erdkern absinkt (v.a. durch Subduktion). Zum Ausgleich wird weniger dichtes meist heißeres Material, von der Kern-Mantel Grenze, bzw. der sogenannten D″-Schicht, nach oben (also gegen die Richtung der Gravitation) bis zur erheblich kühleren Erdkruste aufgetrieben, wodurch sich der Kreislauf schließt." wäre es so ok für dich? Ich denke so werden wir den ganzen Unsicherheiten gerecht. --Christian b219 (Diskussion) 20:28, 8. Feb. 2020 (CET)

Es sollte eine Erklärung enthalten sein, warum das absinkende Material dichter ist: "an der Erdoberfläche abgekühlt"

Wie bereits geschrieben ist es eben kein reiner Wärmetransport Mechanismus, die Dichteänderungen kommen (zumindest im Falle einer Subduktion) auch durch Änderungen im Chemismus zustande.

"nach unten zum Erdkern absinkt" Eine Dreifachaussage: 1. nach unten, 2. zum Erdkern, 3. absinken. Zweifach reicht m. E.

Zum Erdkern ist nicht wirklich korrekt, korrekt wäre "zur Kern-Mantel Grenze absinkt"

Das "v. a." bei Subduktion ist in der aktuellen Version nicht vorhanden. Warum jetzt? Was außer Subduktion kommt noch in Frage?

Der Begriff Subduktion hängt eng an ozeanischer Kruste und ihren Metamorphosestadien, alles andere ist keine Subduktion! Dazu gehören Delaminationsprozesse der unteren Kruste (also wenn sich hier Teile der Kruste lösen und absinken), und die "normale" Konvektion der Bestandteile des Erdmantels welcher nicht bis auf Krustenniveau kommt, in dem Fall ist es auch ein reiner Wärmetransport-Mechanismus.

"meist heißeres"? Es ist immer heißer als an der Erdoberfläche.

Auf diesen Bezug gesehen hast du natürlich recht, nur etwas das weniger Dichte hat muss nicht zwingend heisser sein als seine Umgebung.

"nach oben (also gegen die Richtung der Gravitation)" Das ist doppelt gemoppelt. Nach oben ist immer gegen die Richtung der Gravitation.

Wegen mir können wir die Info in der Klammer weglassen.

"zur erheblich kühleren Erdkruste" Dass die Erdkruste erheblich kühler als das Erdinnere ist, braucht nicht extra erwähnt zu werden. Es hat auch für den Auftrieb keine Bedeutung.

ok

"wodurch sich der Kreislauf schließt" Kann man schreiben, ist aber eigentlich nach der kausalen Darstellung überflüssig.

ist ebenfalls ok

Ich schlage deshalb in enger Anlehnung an den aktuellen Text vor:

"Mantelkonvektion ist ein Mechanismus, bei dem ständig, an der Erdoberfläche abgekühltes und damit dichteres, Material durch Gravitation zum Erdkern hin absinkt (Subduktion). Zum Ausgleich wird heißes und damit weniger dichtes Material von der Kern-Mantel Grenze, bzw. der sogenannten "D″-Schicht, nach oben bis zur Erdkruste aufgetrieben."

Wäre das Ok für dich? Ich denke das entspricht weitestgehend dem aktuellen Text, nur eben mit umgekehrter Kausalität. Allein das war mein Anliegen.(nicht signierter Beitrag von Heggler (Diskussion | Beiträge) 12:32, 9. Feb. 2020 (CET))--Heggler (Diskussion) 12:39, 9. Feb. 2020 (CET)

Die Crux der ganzen Sache ist, es so zu schreiben dass es im ganzen stimmt ohne dass es im einzelnen falsch ist und umgekehrt. Dass der Wärmetransport mit Sicherheit ein wichtiger Mechanismus ist, aber eben gerade im Falle der Subduktion keine Rolle spielt, desweiteren hab ich jetzt hier 3 Prozesse aufgeführt die von oben nach unten wirken und nur einen Einzigen der von unten nach oben wirkt, eig fehlen noch die Mineralentwässerungsprozesse an der Mantelübergangszone, die eben jene wetspots auslösen könnten, sowie mögliche archaische Reservoirs an der Kern-Mantel Grenze. --Christian b219 (Diskussion) 15:19, 9. Feb. 2020 (CET)

Ich möchte halt nicht zu viel Änderung reinpacken. Die Aussage des aktuellen Satzes im Artikel: "Mantelkonvektion ist ein Wärmetransport-Mechanismus, bei dem ständig heißes Material zwischen der Oberfläche des etwa 5400 °C heißen Erdkerns[1] nach oben (also gegen die Richtung der Gravitation) bis zur erheblich kühleren Erdkruste transportiert wird." will ich nicht in Frage stellen. Nur das folgende: "Zum Ausgleich muss abgekühltes Material durch Subduktion nach unten zum Erdkern transportiert werden, wodurch sich der Kreislauf schließt." Das aber geschieht nicht als Folge, sondern ist die Ursache, der "Schwerkraftmotor" des "Wärmetransport-Mechanismus". Dem allein trägt mein letzter Formulierungsvorschlag Rechnung. Bist du einverstanden, dass ich dies so in den Artikel einsetze? Bei allem, was fachlich darüberhinausgeht, will und kann ich eigentlich nicht mitreden. Das überlasse ich dann dir oder anderen. :) --Heggler (Diskussion) 17:33, 9. Feb. 2020 (CET)

Also jetzt was zu verbessern und es dabei wissentlich falsch zu lassen...naja, was soll ich dazu jetzt sagen? --Christian b219 (Diskussion) 21:48, 10. Feb. 2020 (CET)

Ja, da stimme ich dir natürlich zu. Nur was ist an meiner beabsichtigten Formulierung falsch?: "Mantelkonvektion ist ein Mechanismus, bei dem ständig an der Erdoberfläche abgekühltes und damit dichteres Material durch Gravitation zum Erdkern hin absinkt (Subduktion). Zum Ausgleich wird heißes und damit weniger dichtes Material von der Kern-Mantel Grenze, bzw. der sogenannten "D″-Schicht, nach oben bis zur Erdkruste aufgetrieben." Und wie müsste man das dann anders formulieren, um es richtig werden zu lassen?--Heggler (Diskussion) 22:08, 10. Feb. 2020 (CET)

Wie wäre es auf eine Vereinfachung der Umstände hinzuweisen? Dann hätte ich bis auf n paar Formulierungsschwächen auch kein Problem mit dem Satz. Die Ursachen würde ich dann mal separat anpacken. Christian b219 (Diskussion) 11:47, 11. Feb. 2020 (CET)

Dann werd ich's also morgen so einstellen, wenn du keine grundsätzlichen Einwendungen mehr hast. Wie gesagt, ich will nur die richtige Kausalbeziehung für die Konvektion deutlich machen und dabei den bestehenden Text so wenig wie möglich verändern. Dann bin ich wieder raus. Viele Grüße und danke für die anregende Diskussion. --Heggler (Diskussion) 12:33, 11. Feb. 2020 (CET)