Eine Reise zum Mittelpunkt der Erde

Kupfer, war das erste Metall, das der Mensch in der Erdkruste entdeckte. Bereits in der Steinzeit konnten die Menschen dieses Kupfer zu Werkzeugen und Waffen verarbeiten. Das Metall war so wichtig, dass sogar eine ganze Epoche nach ihm benannt wurde. Nach und nach verbesserten sich die Werkzeuge und als der Mensch lernte, Eisen zu verhütten, setzte endgültig der Siegeszug der Metallwerkzeuge ein.

Geochemiker können heutzutage ganz genau ermitteln, wie häufig und wo die verschiedensten Metalle vorkommen. Sie haben auch herausgefunden, dass die Erdkruste, anders als der Erdkern, vor allem aus Nichtmetallen besteht. Dennoch finden wir auch in der Erdkruste Metalle wie Aluminium, Eisen, Mangan und Kalium. Wir waren neugierig und wollten in dieser Stunde auf den Spuren mancher Geochemiker wandeln. In Gruppenarbeit habe ich Kartenmaterial zu den einzelnen Kontinenten zur Verfügung gestellt.

Als erstes sollten die Kinder herausfinden, welche Metalle es wo auf der Welt gibt. Am Anfang schien es allen ganz schön kompliziert, sich einen Überblick zu verschaffen. Aber dann haben die Kinder Metall für Metall gefunden und auf Kärtchen geschrieben. Im Klassenraum hing eine riesige Wandkarte. Jede Gruppe konnte dann seine Metalle von seinem Kontinent an diese Wandkarte heften. Beim Anblick der vielen Metalle auf der Karte waren alle erst einmal wie erschlagen. So viele Metalle gibt es auf der Welt? Hinter den Kärtchen konnte man die Kontinente zum Teil nur noch erahnen.

Den Kindern fiel aber gleich auf, dass es auf der Welt nicht unbedingt immer die gleichen Metalle gibt und dass die Lagerstätten ungleichmäßig verteilt sind. In Westeuropa (z.B. in Frankreich und Deutschland) gab es viel weniger Metallvorkommen als vergleichsweise in Südosteuropa. Das flächenmäßig kleinere Australien hatte mehr Metalle als das flächenmäßig größere Südamerika. Und es fiel vor allem auch auf, dass die Metallvorkommen im Inneren eines Kontinentes geringer waren als an den Rändern. Und warum gibt es in Nordamerika oder in Norwegen viel mehr Gold, als bei uns in Deutschland? Und dann fing die Diskussion an. Welche Gründe könnte es dafür geben? Titus meinte, dass das daran liegt, dass einige Metalle vielleicht durch den Menschen bereits komplett abgebaut wurden, Felicia vermutete das Klima dahinter, Paul B. war der Auffassung, dass das bestimmt etwas mit den unterschiedlichen Gesteinsschichten zu tun haben müsste und Mirja sagte, dass wir für die Antwort auf unsere Fragen, in die Erdgeschichte zurückreisen müssten. Und das taten wir dann auch.

Die Erde ist wie ein Pfirsich

Mit Hilfe einer Darstellung haben wir gelernt, dass die Erde, seit ihrer Entstehung, in Schalen aufgebaut ist. Das sieht fast so aus, wie bei einem Pfirsich. Die Kinder fanden die Idee lustig, die Erde mit einem Obst zu vergleichen. Aber irgendwie stimmt es ja auch. Der Kern des Pfirsichs entspricht dem Kern der Erde. Der Kern untereilt sich aber noch in den Inneren und Äußeren Kern. Habt Ihr schon mal das harte Gehäuse eines Pfirsichs geknackt? Genau, darin verbirgt sich noch ein Kern, quasi der „Samen“. Aus ihm könnte ein neuer Pfirsichbaum wachsen. Dieser „Samen“ entspricht dem Inneren Kern der Erde. Er ist fest und dort herrschen Temperaturen um bis zu 5000°C. Daran schließt sich der äußere Kern an. Anders als beim Pfirsich ist dieser in der Erde allerdings flüssig. Und dann kommt das Pfirsichfleisch. Beißt man kann tief in einen Pfirsich hinein, ist er meistens in der Tiefe noch etwas fest und wird nach oben weicher und saftiger. So ist das auch in der Erde. Der untere Erdmantel ist fest und der obere Erdmantel ist eher plastisch. Auf ihm schwimmen die ozeanischen und kontinentalen Krusten und haben das Aussehen der Erde über Jahrmillionen verändert.

Durch die Plattenverschiebung sind aus einem Urkontinent sieben Kontinente, zahlreiche Inseln und Gebirge entstanden. Durch sie werden Erdbeben sowie Vulkanausbrüche ausgelöst und die Kontinente bewegen sich noch heute unaufhaltsam fort.

Die Kinder staunten als ich ihnen erzählte, dass die Alpen aufgrund der Plattenverschiebung jedes Jahr um ein paar Millimeter in die Höhe wachsen. Wenn die Alpen jedes Jahr wachsen, werden wir dann auch irgendwann wieder nur einen Urkontinent haben? Und sind die Metallvorkommen nun so unterschiedlich verteilt, weil die Platten ständig in Bewegung sind?  Da gibt es doch bestimmt einen Zusammenhang. Aber WIE kommt zum Beispiel Gold in die Erde?

Der Herr der Ringe – auf der Suche nach dem Goldschatz

Die meisten Metalle treten als chemische Verbindung mit anderen Elementen auf, als sogenanntes Erz. Dazu zählt auch Eisen. Um Eisen aus dem Erzgestein zu gewinnen, wird das Erzgestein gemahlen, mit Kohle gemischt und erhitzt. Dann läuft eine chemische Reaktion ab, die dem Erz die anderen Elemente entzieht, so dass das reine Eisen übrig bleibt. Anders ist das bei Gold. Gold ist ein Metall, das sich kaum mit anderen Elementen verbindet und somit in der Erde in reiner Form vorkommt.

Bei der Gruppenrecherche fanden die Kinder heraus, dass das Gold im gewissen Sinne von Himmel fiel, tief in die Erde versank und über viele, viele Millionen Jahre langsam wieder an die Oberfläche gekommen ist. Als die Erde noch keine feste Oberfläche hatte, sank das Gold in Richtung Erdkern. Das Gold, das wir heute finden können, ist entweder später durch Meteoriten auf die Erde gelangt, oder durch vulkanische Vorgänge aus dem Erdinneren an die Oberfläche befördert worden. Und dort können wir den Goldschatz mit ganz viel Glück finden.

Den Schülerinnen und Schüler der 5a  hat diese Reise in die Erdgeschichte jedenfalls sehr gut gefallen.