Maan pinta

Maapallon pinnasta kolme neljäsosaa on veden peitossa. Maapallo on ainoa aurinkokuntamme planeetoista, jonka pinnalla on vapaata vettä. Vesi on tuntemamme elämän perusedellytys ja niinpä maapallo onkin aurinkokunnan ainoa kappale jonka pinnalla kuhisee jonkinmoisia elämänmuotoja.

Vesi on peräisin tulivuorenpurkauksissa vapautuneesta vesihöyrystä, joka ilmakehään jouduttuaan on tiivistynyt nestemäiseksi.

Maapallon pinta on varsin nuorta. Tulivuoritoiminta, mannerliikunta ja ilmaston aiheuttama eroosio hävittävät kraatterit ja muut pinnanmuodot nopeasti, jo muutamassa kymmenessä tai sadassa miljoonassa vuodessa. Mannerten liikkeet synnyttävät uusia vuorijonoja ja saavat aikaan maanjäristyksiä.

Vaipan virtaukset kuljettavat maapallon pinnalle muodostuneita keveitä laattoja. Litosfääri on jakautunut pariinkymmeneen laattaan, jotka liikkuvat toistensa suhteen muutamia senttimetrejä vuodessa. Mannerten vanhimmat osat, kymmenisen prosenttia nykyisistä mantereista, syntyivät 3.5-4 miljardia vuotta sitten; tämä on myös vanhimpien löydettyjen kivien ikä. Suurin osa mantereista muodostui vajaat 3 miljardia vuotta sitten ja viimeinen suuri muodostumiskausi oli vajaat miljardi vuotta sitten.

Prekambrisen kauden lopulla, runsaat 700 miljoonaa vuotta sitten puolet mannerlaatoista oli yhtenäisenä Gondwana-mantereena. Mannerten törmäykset synnyttivät vuorijonoja ja lopulta hiilikauden alussa kaikki mantereet muodostivat yhden laajan Pangaian suurmantereen.

Noin 200 miljoonaa vuotta sitten alkoi kehitys joka johti nykyisen näköiseen maapalloon. Amerikka irtautui Euroopasta ja Afrikasta ja jatkaa edelleen etääntymistään parin senttimetrin vuosivauhdilla. Afrikan laatan liike kääntyi kohti Eurooppaa, jolloin törmäyskohtaan poimuttuivat Alpit noin 45 miljoonaa vuotta sitten. Noin 40 miljoonaa vuotta sitten Intian laatan törmäys Euraasian laattaan synnytti Himalajan, jonka muodostuminen jatkuu edelleenkin.

Merten keskiselänteissä olevista repeämäkohdista pursuaa uutta ainetta työntäen laattoja kauemmaksi toisistaan. Merellinen kuori työntyy mantereen reunalla kevyemmän mantereellisen kuoren alle, jolloin syntyy alityöntövyöhyke. Tämä näkyy lähelle mantereita muodostuvina tulivuori- ja maanjäristysvyöhykkeinä. Näillä alueilla maanjäristykset esiintyvät aina 600 km:n syvyydelle saakka, jossa syvyydessä alastyöntyvä laatta muuttuu amorfiseksi.

Kahden mantereellisen laatan törmäyskohtaan syntyy poimuvuoristo, koska kumpikaan laatta ei suostu työntymään toisen alle. Esimerkkinä tällaisesta ovat juuri Alpit tai Himalaja. Laatat voivat myös liukua toistensa suhteen. Tällaisessa siirrosvyöhykkeessä esiintyvät maanjäristykset ovat yleensä matalalla, alle 100 km syvyydessä. Esimerkkinä siirrosvyöhykkeestä on San Andreasin siirros Kaliforniassa.

Muilla planeetoilla ei ole näin laajamittaista tektonista toimintaa. Mars ja Merkurius ovat sisältä jo liian kylmiä, jolloin niiden vaipassa ei tapahdu konvektiota. Venuksen kuoren rakenne lienee puolestaan liian heikko suurten, mannerten kokoisten alueiden liikuttelemiseksi.

Ilmasto on voimakas pintaa muuttava tekijä. Jo muutamassa sadassa miljoonassa vuodessa lämpötilamuutosten, sateen, tuulen ja jään yhteisvaikutuksesta mannerlaattojen törmäyksessä muodostuneet vuoristot tasoittuvat ja rapautuvat. Meteoriittikraatterit katoavat vielä nopeammin ja huomattava osa nykyisin tunnetuista törmäyskraattereista onkin löydetty painovoimakentän paikallisen poikkeaman eikä suinkaan maastonmuodon perusteella.

Maan pinnasta 3/4 on veden peitossa. Maa on ainoa planeetta, jolla on vapaata vettä. Vesi on peräisin tulivuorenpurkauksissa vapautuneesta vesihöyrystä, joka ilmakehään jouduttuaan tiivistyi nestemäiseksi. Merenpinta nousee ja laskee kiinteään maahan nähden yli 100 m jäätiköitymisen määrästä riippuen. Viimeisen jääkauden aikana merenpinta oli 150 m alempana kuin nykyään. Jäätiköitten sulamisen takia nykyinen nousuvauhti on luokkaa 1 mm/a, mutta kasvihuoneilmiön voimistuessa vuoristojäätiköiden sulaminen nopeutuu.

Ihmisen toiminnallaan aikaansaama kasvihuoneilmiön voimistuminen on geologisessa mittakaavassa varsin lyhytkestoinen. Suuret jääkaudet ovat seuranneet toistaan 100~000 vuoden aikaskaalaa olevissa jaksoissa. Nykyinen ilmaston lämpeneminen on tilapäinen ilmiö, jolla tosin voi olla vaikutusta seuraavan jääkauden alkamiseen. Geologiselta kannalta ihmisen toiminnalla ei kuitenkaan ole merkitystä, vaikkakin nykyiseen biosfääriin sillä voi olla kohtalokkaat seuraukset.