De aarde in beweging

De aarde onder onze voeten is altijd in beweging. Je merkt er misschien niets van, toch is het zo.

De aardkorst bestaat uit een aantal verschillende platen en deze platen bewegen. Dat betekent dat ze soms ook kunnen botsen. Zo'n botsing merken wij als een aardbeving of een vulkaanuitbarsting.

Maar wat gebeurt er precies bij een aardbeving en hoe werken vulkanen? Niet alleen daar gaan we in deze verrijkingsstof naar kijken. Ook kijken we naar de effecten van vulkanen en aardbevingen op de mens en de wereld.

 

Veel leerplezier!

Vulkanen

Vulkaanuitbarstingen zijn regelmatig in het nieuws. Het zijn dan ook zeer indrukwekkende natuurverschijnselen.

De meesten van jullie zullen nog nooit een uitbarsting van dichtbij hebben meegemaakt, maar als je naar het onderstaande filmpje kijkt, krijg je er wel een goede indruk van.

Met de informatie uit de volgende kopjes krijg je een goed idee van hoe vulkanen werken, welke soorten vulkanen er zijn en wat er gebeurt bij een vulkaanuitbarsting.

In het kort

Ontstaan

Vulkanen ontstaan net als aardbevingen door de bewegingen van de aardkorst. De aardkorst bestaat uit verschillende platen; continentale platen noemen we die. Deze continentale platen bewegen ten opzichte van elkaar. Dat kan zijn van elkaar af, naar elkaar toe of langs elkaar heen. Deze bewegingen heten plaattektoniek.

Een vulkaan ontstaat wanneer magma door het aardoppervlak naar boven komt. Dan kan zowel op het land zijn als onder water, op de zeebodem.

Soorten

Van alle vulkanen op de wereld zijn er geen twee precies hetzelfde. Op basis van de vorm onderscheiden we drie soorten vulkanen:

  • Stratovulkanen
  • Schildvulkanen
  • Spleetvulkanen

Spleetvulkanen vind je het meest onder water. Ze ontstaan doordat magma via een spleet in het aardoppervlak naar buiten komt.
In een schildvulkaan bevindt zich heel dunne en hete magma. Deze magma kan heel makkelijk naar buiten stromen en vloeit heel langzaam. Daardoor hoopt de lava zich niet op één plek op, maar verspreidt zich over de vulkaan. Die vulkaan wordt hierdoor heel breed, maar wel laag.
De meeste vulkanen zijn stratovulkanen en bestaan uit afwisselend lagen puin en as en lava. De vulkaan wordt hierdoor heel hoog en steil. Een uitbarsting van een stratovulkaan gaat vaak gepaard met grote ontploffingen, dikke lavastromen en regens van puin en as.

Vulkanen over de hele wereld

Er zijn op aarde meer dan 1500 vulkanen te vinden. Op het kaartje hierboven vind je vier van die vulkanen. Door de markeringen aan te klikken verschijnt een foto met informatie over de vulkaan. Probeer met deze informatie de onderstaande vragen te beantwoorden.

 

In een vulkaan

Onderdelen van een vulkaan

Bij het zien van een vulkaan zien we alleen de buitenkant; een berg. Als we deze berg beklimmen, of met een vliegtuig er overheen vliegen is aan de top van de vulkaan vaak een krater te zien. Deze krater is de bovenkant van een pijp die recht de vulkaan in gaat. De pijp eindigt in een met magma gevulde ruimte die magmakamer genoemd wordt. 

Onder de grond

Een groot deel van een vulkaan zit dus onder de grond. Hiervoor zullen we in de aarde moeten kijken. Maar wat zit er nu eigenlijk aan de binnenkant van de aarde?

Vulkaanuitbarsting

In een gemiddeld jaar vinden er ongeveer zestig vulkaanuitbarstingen plaats.

Gevolgen

Een vulkaanuitbarsting heeft vaak grote gevolgen voor de directe omgeving. Zo kan een vulkaanuitbarsting dodelijk zijn voor de mensen die onderaan een vulkaanhelling wonen. Ook wordt de natuur in de omgeving van de vulkaan vaak grote schade toegebracht bij een uitbarsting. Op de langere duur hebben vulkaanuitbarstingen ook positieve gevolgen. Zo wordt bij een vulkaanuitbarsting een laagje vruchtbare vulkanische as en lava afgezet. Vandaar dat vulkaanhellingen ook erg geschikt zijn voor akkerbouw.

Voorspellen

Er leven ongeveer 500 miljoen mensen in de buurt van actieve vulkanen. Het is dus belangrijk om een vulkaanuitbarsting te kunnen voorspellen en de bevolking op tijd te kunnen waarschuwen. Met de huidige techniek en communicatiemiddelen en de ontwikkelingen op dit gebied wordt de kans op veel dodelijke slachtoffers bij een vulkaanuitbarsting gelukkig steeds kleiner.

Leven bij een vulkaan

De Vesuvius

In Italië liggen verschillende vulkanen. Eén van die vulkanen heet de Vesuvius. Hoe zou het zijn om bij de Vesuvius te wonen? Is dat nou eng? Of valt dat misschien wel mee?

In het onderstaande filmpje zie je Rosario. Hij woont bij de Vesuvius. Luister goed naar wat Rosario te zeggen heeft. 

Rosario heeft nog niet meegemaakt dat de Vesuvius uitbarst. Zijn opa heeft dit wel ervaren toen hij jong was.

Een enorme aswolk

Op 21 maart 2010 begon de Eyjafjallajökull op IJsland uit te barsten. De uitbarsting had grote gevolgen voor de rest van de wereld. Bekijk daarvoor de onderstaande beelden uit het journaal van 17 april 2010.

Op 27 augustus 1883 barstte de vulkaan Krakatau in Indonesië uit.Door de uitbarsting stortte hij ineen, waardoor bijna de hele berg verdween..

Door de instorting ontstond een tsunami, een vloedgolf, van tientallen meters hoog. Deze overspoelde grote delen van de kusten van de eilanden Java en Sumatra.

Krakatau vlak voor de uitbarsting in 1883
Krakatau vlak voor de uitbarsting in 1883

Wereldwijde effecten

Krakatau

In de jaren na de uitbarsting werden over de gehele wereld verschijnselen gezien die verband hielden met de uitbarsting.

Zo werd de vloedgolf zelfs in het Kanaal tussen Engeland en Frankrijk geregistreerd door een deining van de zeespiegel. Deze was natuurlijk lang niet zo groot als de vloedgolf in Indonesië.

De stof die in de atmosfeer terecht kwam zorgde ervoor dat het volgende jaar de gemiddelde temperatuur op aarde met 1,2 graden daalde doordat asdeeltjes in de lucht de zonnestralen blokkeerden. Ook kleurde de hemel in de jaren na de uitbarsting in grote delen van de wereld 's ochtends en 's avonds rood. Deze kleuren werden door verschillende schilders op doek gezet.

Aardbevingen

Hoe is het om een aardbeving mee te maken? Het volgende filmpje laat je zien hoe mensen op een aardbeving reageren.

De beelden van een aardbeving en de gevolgen van een aardbeving kennen we dus. Maar wat is een aardbeving nu precies en hoe ontstaat hij?

Dat kun je lezen en zien in de volgende kopjes.

In het kort

Een aardbeving is een trilling van de grond. Deze ontstaat op een plek waar een grote breuk zit. Als de aarde bij zo'n breuk plotseling gaat bewegen, ontstaat een trilling en heb je dus een aardbeving. Deze trillingen kunnen grote schade veroorzaken en levensgevaarlijk zijn.

Drie bewegingen

Aardbevingen ontstaan doordat de platen van de aarde (continentale platen) langs elkaar bewegen. Dit bewegen kan op drie verschillende manieren gebeuren. Deze bewegingen hebben de volgende namen (zie ook de afbeelding rechts):

  1. Divergent: van elkaar af
  2. Transform: langs elkaar
  3. Convergent: naar elkaar toe

Probeer deze begrippen te onthouden. Ze zullen nog vaker in deze verrijkingsstof terugkomen.

Plaattektoniek

Het los van elkaar bewegen van de continentale platen wordt ook wel plaattektoniek genoemd. Het volgende filmpje gaat hier wat dieper op.

Bevende aarde

Komen aardbevingen vaak voor?

Kijk eens naar de kaart hieronder. Je ziet de aarde met allemaal rode cirkels erop. Elke cirkel is een aardbeving. Alle aardbevingen die je op de kaart ziet, zijn in een periode van 72 uur waargenomen.

Aan de kaart vallen een paar dingen op:

  1. De aardbevingen worden aangegeven met cirkels. De aardbeving is ontstaan in het centrum van zo'n cirkel. Dit centrum heet het epicentrum.
  2. Niet alle cirkels zijn even groot. Hoe groter de cirkel, hoe zwaarder de aardbeving. De zwaarte van een aardbeving wordt ook vaak weergegeven met een cijfer. Dit cijfer geeft de kracht van een aardbeving weer volgens de momentmagnitudeschaal (opvolger van de schaal van Richter).
  3. Op sommige plekken komen meer aardbevingen voor dan op andere plekken. Vooral rondom de Grote Oceaan, aan de westkust van Amerika en de oostkust van Azië komen veel aardbevingen voor. Dit cirkelvormige gebied wordt ook wel de Ring van Vuur genoemd.

Continentale platen

De aarde zag er niet altijd uit zoals nu. In het onderstaande filmpje is de verandering van de aarde in de loop van de tijd te zien.

Momentmagnitudeschaal

In de tabel rechts is de momentmagnitudeschaal te zien. Tevens staat hier wat je merkt bij een bepaalde schaal (effecten) en hoe vaak zo'n aardbeving voorkomt (frequentie).

Bekijk nu het volgende filmpje en vul met behulp van de tabel in hoe sterk de aardbeving in het filmpje waarschijnlijk was.

De aardbeving op het filmpje had waarschijnlijk op de momentmagnitudeschaal een kracht van...

Zwaarste aardbeving in Nederland

Wat was nu de zwaarste aardbeving die ooit in Nederland is gemeten? Bekijk het filmpje en vink het juiste antwoord aan.

De zwaarste aardbeving die ooit in Nederland gemeten is, had op de momentmagnitudeschaal een kracht van...

Wat merk je in Nederland?

Aardbevingen en vulkaanuitbarstingen zijn zaken waar we ons in Nederland niet druk over hoeven te maken. Of misschien toch wel....?

Zijn er in Nederland eigenlijk vulkanen en kunnen die dan ook uitbarsten? Hebben we wel eens aardbevingen in Nederland en hoe zwaar zijn deze bevingen dan? Kortom, wat merken we ervan in Nederland?

Op deze en meer vragen krijg je hier een antwoord.

Vulkanen in Nederland

Als we over vulkanen praten dan hebben we het altijd over landen ver weg van Nederland. Maar zijn er in Nederland nu ook vulkanen?

Het antwoord is ja. Midden in de Waddenzee, op 135 kilometer van het Museon, ligt de Zuidwalvulkaan.

Maar als je de vulkaan wilt zien, dan zul je weinig vinden. De vulkaan zit namelijk volledig onder de grond. De vulkaan is al meer dan 150 miljoen jaar oud. In de tussentijd is de vulkaan bedekt geraakt onder een heleboel grond.

   

Aardbevingen in Nederland

We hebben geen vulkaanuitbarstingen in Nederland, maar wel aardbevingen. In de afbeelding rechts is te zien waar er in de afgelopen 100 jaar in Nederland aardbevingen zijn geweest en hoe zwaar deze waren.

Hieronder staan een aantal vragen over aardbevingen in Nederland. Klik op de vragen en probeer ze te beantwoorden.

Menselijke aardbeving

Aardbevingen hebben we dus niet zo veel in de buurt van Den Haag.

Maar kunnen we er dan niet gewoon ééntje zelf maken door bijvoorbeeld heel hard op de grond te gaan springen? In het volgende filmpje gaan de leden van de Haagse band Di-rect de uitdaging aan.

Experimenten

Nu weet je van alles over vulkanen en aardbevingen en hoe ze werken. Maar wat is er nu leuker dan het zelf ook uit te proberen?

Met de volgende vier experimenten kun je aan de slag en ga je zelf onderzoeken hoe plaattektoniek werkt, hoe de verschillende soorten lava stromen, wat er gebeurt met de gassen in een vulkaan en hoe je zelf een werkende vulkaan kunt maken!

 

Veel succes en leerplezier!

Proefje: Vloeiende lava

Er zijn veel verschillende soorten lava; dikke lava, dunne lava, kleverige lava en juist hele snelle lava die snelheden van wel 50 km per uur kan halen! Doordat er zoveel verschillende lava's zijn, zijn er ook veel verschillende soorten vulkanen.

Met het volgende experiment ga je onderzoeken hoe verschillende soorten lava zich gedragen en uitvloeien. Daarvoor wordt natuurlijk geen echte lava gebruikt! Vervolgens kijk je naar verschillende soorten vulkanen en of deze nou verschillende soorten lava maken, of dat verschillende soorten lava verschillende vulkanen maken.

Het experiment

  1. Neem de dunne vloeistof en schenk deze op een bord. Hoe lang duurt het voordat de vloeistof over de hele bodem verspreid is? Schrijf op!
  2. Herhaal het experiment met de dikke vloeistof op het tweede bord. Zorg dat ie goed dik is, zet desnoods de stroop of honing even in de koelkast. Hoelang duurt het voordat deze vloeistof over de hele bodem verspreid is? (Niet stiekem helpen, hè?) Schrijf op!
  3. Meng wat zand door de dikke vloeistof, daardoor wordt deze zo dik dat hij bijna niet meer zal vloeien.
    Zal deze de bodem nog helemaal gaan bedekken? Schrijf op!
  4. Zet als je ermee klaar bent de drie borden in de koelkast, en kijk na een uur na de vorm van je vulkanen.
  5. Kijk hier rechts of je de verschillende 'vulkanen' op de borden kunt herkennen. Welke soort lava hoort bij welke vulkaan?

Proefje: Gasexplosie

Magma in de aarde bevat vaak allerlei gassen. Deze gassen blijven door de hoge druk in de aarde opgelost in het magma. En wat gebeurt er nou als er geen druk meer is die deze gassen op zijn plek houdt?

In frisdrank (met prik) zitten ook gassen, die door de druk in de fles in de drank worden gehouden. Wat gebeurt er nou als er geen druk meer is die deze gassen op zijn plek houdt?

Daar gaan we met dit experiment naar kijken. Doe dit nooit alleen, maar vraag altijd een volwassene om je te helpen! Dit geldt ook als je thuis een experiment doet! 

Het experiment

  1. Zet de fles op het aanrecht (niet schudden!). Draai voorzichtig de dop los en kijk wat er gebeurt.
    Draai de fles weer goed dicht. Wat zie je nu?
    Herhaal dit een paar keer tot je goed ziet wat het verschil is tussen de fles met en zonder dop.
  2. Schroef de dop nu echt goed vast en schud héél zachtjes met de fles. Door deze bewegingen kan er eigenlijk minder gas in de drank opgelost worden.
  3. Zet de fles in de spoelbak. Draai de dop nu een heel klein beetje los (hou de fles weg van je gezicht!). Wat gebeurt er?

Hoe komt dit?

  1. Als je de dop losdraait zie je dat er belletjes ontstaan. Als je de dop weer vast schroeft, verdwijnen de belletjes weer. Je kunt hier zien dat gassen in vloeistof onder druk goed opgelost blijven.  Maar ze ontsnappen als ze de kans krijgen, dus als de druk lager is wanneer je de dop los schroeft.
  2. Het gas in de vloeistof heeft meer plaats nodig als de vloeistof beweegt. Je doet dit door de fles zachtjes te schudden.
  3. Het bruisende ‘magma’ spuit de fles uit doordat de druk plotseling lager wordt, want je draait de dop los. Als de druk wegvalt blijven gassen niet meer opgelost, ze willen naar buiten.
    Hetzelfde gebeurt in een vulkaan, in de magma. Op deze manier kan de magma in een vulkaan dus soms erg explosief zijn! Waar de gassen van de vulkaan vandaan komen kun je zien in het filmpje Plaattektoniek.

Proefje: Maak zelf een vulkaan

Het schaalmodel

Vervorm kippengaas dusdanig, dat er een berglandschap met een vulkaantrechter ontstaat (in de trechter moet een bekertje passen). Maak lavadammen om de lava in goede banen te leiden

Maak behangplaksel, scheur krantenpapier aan repen en laat die enkele minuten in het plaksel weken. Bedek het gaas met minstens drie lagen papier-maché.

Als alles goed droog is kun je het landschap verven en op kleur brengen. Huizen maak je van hout of doosjes en bomen van cocktailprikkers en een oude spons.

De uitbarsting

Zet het plastic bakje in de vulkaankrater van je model.

Doe 1 thelepel natriumbicarbonaat in het bakje en voeg voorzichtig enkele malen 1 theelepel azijn toe.

Als de vulkaan begint te bruisen, kijk goed waar het schuim naar toe stroomt. Blijven je huizen gespaard?

Proefje: Plaattektoniek

Wat gebeurt er nu met de aarde als twee continentale platen tegen elkaar opbotsen. Omdat dit onder de grond gebeurt is dit moelijk te zien. Maar we kunnen het wel simuleren met het volgende proefje.

Plaattektoniek met chocoladerepen

Ga voor dit proefje als volgt te werk.

  1. Neem de twee chocoladerepen en snij ze in de lengte richting door zoals op de afbeelding rechtboven. Zo kunnen we goed de verschillende lagen bekijken
  2. Druk vervolgens de twee repen met de korte kant teken elkaar aan.
  3. Kijk welke lagen veel en welke weinig verkreukelen.

Docentenhandleiding

De aarde in de beweging

Doelgroep

Basisonderwijs, groep 7 en 8.

Leerstofgebied

Deze les beslaat onderdelen van de volgende kerndoelen:

- Oriëntatie op jezelf en de wereld 49, 50

Werkvorm

Leerlingen kunnen alleen of in tweetallen aan deze les werken.

Duur

45 minuten

Doel van de opdracht

De opdracht is een kennismaking met de fenomenen aardbeving en vulkaanuitbarsting. De leerlingen krijgen antwoorden op vragen zoals; Hoe werken aardbevingen precies? Wat gebeurt er bij een vulkaanuitbarsting? Wat voor effecten hebben deze fenomenen op Nederland en de rest van de wereld? Daarnaast geven de experimenten een duidelijk inzicht in de werking van plaattektoniek en vulkanen.

Vereiste voorkennis

Geen.

Voorbereiding

- De leerkracht moet de opdracht zelf ook hebben doorgewerkt om, indien nodig, de werking van de opdrachten en de lesinhoud aan de leerlingen te kunnen verduidelijken.

- Het is nuttig van tevoren te bekijken of de internetverbinding snel genoeg is en of de filmpjes op YouTube (nog) werken. Neem indien nodig contact op met de ICT-verantwoordelijke van uw school.

 - Voordat de leerling aan deze les begint is het aan te bevelen dat de docent zich voorbereidt en dus weet hoe de les werkt en dat hij /zij met de leerling bespreekt wat hij /zij van hen verwacht aan het eind van de les.

- Indien het experiment 'Gasexplosie' met de klas wordt gedaan, is het handig om dit niet in het klaslokaal te doen, maar buiten op het schoolplein.  

Plaattektoniek
De vulkaan Villarica in Chili
Krater van de vulkaan Villarica
Doorsnede van een vulkaan
De Vesuvius
kaart Italie
Ligging Eyjafjallajökull
Uitbarsting Eyjafjallajökull

Links

Eyjafjallajökull: wat er precies gebeurde: Korte uitleg met tekeningen van een onderzoek dat in Nature is gepubliceerd over het ontstaan van de uitbarsting van Eyjafjallajökull.

Ligging Krakatau
Zonsopgang in Londen 26 november 1883

Links

De vulkanische uitbarsting op het eiland Krakatau: Verslag uit 1883 van de uitbarsting van de Krakatau dat in 1884 gepubliceerd werd in het tijdschrift 'De Natuur'.

De vulkanen van Java: Fragmenten van het boek 'De vulkanen van Java' van de Nederlandse geoloog R.W. van Bemmelen uit 1951, met illustraties van L.J. Eland

Uitbarsting van de Vesuvius in 1944
Namen van de bewegingen waarin platen langs elkaar kunnen schuiven.

Waar beeft het nu?

Via de link hieronder kom je op een website waarop te zien is waar er in de afgelopen dagen aardbevingen zijn geweest.

http://realtimetools.de/

Momentmagnitudeschaal
Ligging Zuidwalvulkaan
Aardoppervlak boven de vulkaan

Links

Vulkanen in de buurt: De geoloog Sara gaat op bezoek bij vulkanen in onze omgeving.

Naturalis: vulkaan in Nederland: Informatie over de Zuidwalvulkaan

Aardbevingen in Nederland in de afgelopen eeuw

Benodigdheden

  • een volwassene
  • lepel
  • klok (of horloge)
  • dienblad
  • pen en papier
  • drie borden
  • water
  • zand
  • dikke vloeistof (bv. stroop, honing)
  • dunne vloeistof (bv. afwasmiddel, shampoo of water)
Stratovulkaan
Schildpadvulkaan

Benodigdheden

  • Volwassene
  • Kleurloze plastic fles (géén glas!) met gekleurde frisdrank (bijv. cassis of cola)
gasexplosie

Benodigdheden

  • Kippengaas
  • Papier-maché (behangplaksel en dunne repen krant)
  • Klein plastic bakje, die in de krater van de vulkaan moet passen.
  • Verf en allerhande materiaal om huisjes en bomen mee te maken
  • Eén theelepel natriumbicarbonaat per vulkaan (bij de apotheek verkrijgbaar)
  • paar theelepeltjes azijn om de natriumcarbonaat te laten bruisen

Benodigdheden:

  • Twee chocoladerepen, bijvoorbeeld Mars en Snickers.
  • Mes
Chocoladerepen voor plaattektoniek
Chocoladerepen na plaattektoniek