Übungsblatt 1 — Einführung ✅ PDF

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Lösungen zu Tutoratsaufgaben aus der Vorlesung...

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Den klimatischen Gegebenheiten (Wind, Wasser, Eis) formen das Relief. Hier kann es in den Gebirgen durch Abschürfungen an Bergen und Aufschüttung in Tälern durch Flussakkumulation kommen. Dieses geformte Relief bestimmt durch seine Unebenheiten das lokale Klima (z.B. durch Land-See-Wind). Je nach Bodenart und Fruchtbarkeit des Bodens können unterschiedliche Pflanzenarten darauf wachsen. Diese setzen dem Boden Nährstoffe zu (Humifizierung bei Absterben der Pflanzen) und entziehen ihm Nährstoffe. Die Tiere fressen ihrem Nahrungsschema entsprechend bestimmte Pflanzen, die somit Raum für neue Arten schaffen. Bereiche, in denen es andere Pflanzenarten gibt, ziehen andere Tierarten an.

Diese beiden Arbeitsbereiche der Geographie sind nicht identisch. Die Biogeographie bezieht sich auf die Verbreitung von Pflanzen und Tieren, sowie der Ursachen für ihre Verbreitung. Im Sphärenmodell sieht man sehr gut, dass die Biosphäre nur die Pedosphäre und die Reliefsphäre einbezieht. Die Geoökologie hingegen bezieht sich in ihren Betrachtungen auf die abiotischen Umweltbedingungen (Klima und Hydrologie) und das komplexe Wirkungsgefüge mit den Lebensgemeinschaften, also nicht einzelne Arten. Dementsprechend ist das Gebiet der Geoökologie vor allem auf das Zusammenspiel zwischen den Umweltbedingungen und Lebensgruppen aus, während sich die Biogeographie näher in die Bio-, Relief- und Pedosphäre und den darauf lebenden Lebewesen und deren Verbreitung beschäftigt.

Die für den Aufbau organischer Makromoleküle aller Lebewesen benötigte Elemente (Kohlenstoff, Sauerstoff und Eisen) entstehen als Endprodukte in massenreichen Sternen ablaufenden Kernfusionsreaktionen. Bei einer SupernovaExplosion werden diese Materialien durch das Weltall geschleudert. Die Reste solcher Supernova-Explosionen kann man heute noch im Weltraum mit Teleskopen beobachten, wo Reste so genannten „Krabbennebel“ oder „Ringnebel“ bilden.

Innerhalb der „habitalen Zone“ eines Sonnensystems kann Wasser auf der Planetenoberfläche aufgrund der Temperaturspanne im flüssigen Aggregatzustand vorkommen.

Ein Exoplanet müsste einen Stern in 55,5 Millionen Kilometern umkreisen, damit auf ihm Umweltbedingungen herrschen, unter denen Leben nach unseren Vorstellungen existieren könnte.

Die Entwicklung von Leben ist deshalb kaum denkbar, da sie eine zu geringe Schwerkraft aufweisen, um eine Atmosphäre langfristig zu halten, die ein weiterer lebensnotwendiger Faktor darstellt. Außerdem ist der Planet dann innerhalb des Radius der gebundenen Rotation des Muttersterns und wird von dessen Rotation beeinflusst. Gleiches Phänomen wie bei unserem Mond, der ein Trabant der Erde ist und von dieser abhängt. Während der Umkreisung des Muttersterns wirft der Planet innerhalb des Radius der gebundenen Rotation dem Mutterstern immer die gleiche Hälfte zu und die andere Hälfte wird nie bestrahlt.

Die Existenz von Leben hängt noch von weiteren Parametern ab: Der Planet benötigt eine geeignete Planetenmasse zur langfristigen Bindung einer Atmosphäre sowie einer bestimmten Zusammensetzung der Gashülle für den Treibhauseffekt. Die Atmosphäre der Venus ist reich an CO2, weswegen der Treibhauseffekt extrem verstärkt wird und die Temperaturen an ihrer Gesteinsoberfläche bei 400°C liegen. Mars hat aufgrund seiner geringen Schwerkraft seine Atmosphäre weitgehend verloren. Dementsprechend erfüllen die beiden Planten weitere lebensnotwendige Kriterien nicht....