Das System Erde: Geosphären, Anthropozän, Nachhaltigkeit und Vulkanismus

Umfassende Fachbegriffe zu Geosphären, der Fallstudie Osterinsel, dem Anthropozän-Konzept, Nachhaltigkeitsmodellen sowie Vulkanismus, Magmenbildung und Plattentektonik.

Lithosphäre

Feste Gesteinskruste der Erde einschließlich des obersten, starren Erdmantels (lithosphärischer Mantel) mit einer durchschnittlichen Mächtigkeit von rund $100\,\text{km}$.

Pedosphäre

Der von Böden gebildete Grenzbereich der Erdoberfläche, in dem bodenbildende Prozesse ablaufen.

Atmosphäre

Die gasförmige Hülle der Erde, in der meteorologische Vorgänge, Wetter und Klima stattfinden.

Hydrosphäre

Der von Wasser erfüllte Bereich der Erde, der Oberflächengewässer, Meere, Grundwasser sowie Salz- und Süßwasservorkommen umfasst.

Biosphäre

Der gesamte von lebenden Organismen (Flora und Fauna) bewohnte Raum des Systems Erde.

Reliefsphäre

Die Oberflächengestalt von Land und Ozeanböden einschließlich aller Gelände- und Neigungsformen.

Anthroposphäre

Der vom Menschen bewohnte, gestaltete und maßgeblich beeinflusste Lebensraum (z. B. Siedlungen, Bergbau, Landwirtschaft).

Moai

Monumentale Steinfiguren auf der Osterinsel (Rapa Nui), die von den Rapanui aus vulkanischem Gestein zur Verehrung hochrangiger Vorfahren errichtet wurden.

moai kavakava

Kleinere Statuen der späten Osterinselkultur, die hungernde Gestalten mit eingefallenen Wangen und sichtbaren Rippen darstellen.

Jubaea

Gattung der ehemals auf der Osterinsel dominierenden Palme mit bis zu $2\,\text{m}$ Stammdurchmesser und $20\,\text{m}$ Wuchshöhe, die durch Übernutzung und Rattenfraß vollständig verschwand.

Jakob Roggeveen

Niederländischer Seefahrer, der am Ostersonntag (5. April 1722) mit drei Schiffen als erster Europäer auf der Osterinsel landete und ihr den Namen gab.

Paul Crutzen

Nobelpreisträger für Chemie, der im Jahr 2000 den Begriff des Anthropozäns prägte, um den tiefgreifenden menschlichen Einfluss auf das globale Erdsystem zu beschreiben.

Anthropozän

Konzept eines geologischen Zeitalters, in dem der Mensch zu einem der dominierenden Triebkräfte globaler biologischer, geochemischer und klimatischer Prozesse geworden ist.

Hans Carl von Carlowitz

Sächsischer Oberberghauptmann, der 1713 im forstwirtschaftlichen Kontext formulierte, dass stets nur so viel Holz geschlagen werden darf, wie in gleicher Zeit nachwachsen kann.

Brundtland-Bericht (1987)

UN-Bericht ("Our Common Future"), der nachhaltige Entwicklung als Befriedigung der Bedürfnisse der heutigen Generation definiert, ohne die Möglichkeiten künftiger Generationen zu gefährden.

Agenda 21

1992 auf der UN-Konferenz für Umwelt und Entwicklung in Rio de Janeiro verabschiedetes globales Aktionsprogramm mit dem Nachhaltigkeitsprinzip als Leitmaxime.

Agenda 2030

Im September 2015 verabschiedetes Weltaktionsprogramm mit 17 globalen Zielen (Sustainable Development Goals, SDGs) und 169 Unterzielen für alle Staaten.

5 Ps der Agenda 2030

Die fünf handlungsleitenden Kernbereiche der nachhaltigen Entwicklung: People (Mensch), Planet (Erde), Prosperity (Wohlstand), Peace (Frieden) und Partnership (Partnerschaft).

Nachhaltigkeitsdreieck

Modell, das die Dimensionen Ökologie (Tragfähigkeit), Ökonomie (Leistungsfähigkeit) und Soziales (Gerechtigkeit) als gleichrangig und eng verknüpft darstellt.

Magma

Im Erdinneren geschmolzenes Gestein ($700\,^\circ\text{C}$ bis über $1200\,^\circ\text{C}$), das gelöste Gase und Kristalle enthält und infolge von Dichteunterschieden aufsteigen kann.

Lava

Bezeichnung für Magma, sobald es an die Erdoberfläche ausgetreten ist und unter Freisetzung von Gasen abkühlt und erstarrt.

Tephra

Sammelbegriff für sämtliche festen und plastischen Auswurfmaterialien eines Vulkans (Asche, Lapilli, Bomben), unabhängig von Größe und Form.

Vulkanische Asche

Feinkörniges vulkanisches Fragmentmaterial mit einer Partikelgröße von unter $2\,\text{mm}$, das bei explosiven Ausbrüchen entsteht.

Lapilli

Kleine pyroklastische Gesteinsfragmente mit einem Durchmesser von $2\,\text{mm}$ bis unter $63\,\text{mm}$.

Vulkanische Bombe

Pyroklastischer Gesteinsbrocken mit einem Durchmesser von mehr als $63\,\text{mm}$, der während des ballistischen Flugs eine gerundete Form annimmt.

Effusiver Vulkanismus

Ruhiger Austritt dünnflüssiger, gering viskoser Lava, die gleichmäßig ausfließt und weite Lavaströme oder flache Decken bildet.

Explosiver Vulkanismus

Heftige, gewaltsame Ausbrüche durch gasreiches, zähflüssiges Magma, bei denen große Mengen Tephra und Aschewolken in die Atmosphäre geschleudert werden.

Schildvulkan

Vulkantyp mit sehr flachen Hängen und breiter Kuppe, aufgebaut aus zahlreichen dünnflüssigen, basaltischen Lavaströmen (z. B. Mauna Loa).

Schichtvulkan (Stratovulkan)

Kegelförmiger Vulkan mit steilen Hängen, der im Wechsel aus zähflüssigen Lavaströmen und pyroklastischen Lockersedimenten (Tephra) aufgebaut ist (z. B. Mount St. Helens, Ngauruhoe).

Caldera

Große, kessel- bzw. trichterförmige Senke, die durch das Einbrechen eines Vulkangebäudes über einer rasch entleerten Magmakammer entsteht.

Schlackekegel

Meist kleinerer, kegelförmiger Vulkanbau mit Gipfelkrater, der durch die Anhäufung pyroklastischer Auswurfstoffe (Schlacke, Asche) rund um den Förderschlot entsteht.

Maar

Trichter- oder schüsselförmige Hohlform im Gelände, die durch phreatische oder phreatomagmatische Wasserdampfexplosionen bei Kontakt von Magma mit Grundwasser entsteht und oft einen See enthält.

Lavadom

Steile, kuppelförmige Erhebung direkt über einem Vulkanschlot, die durch das langsame Ausquellen und rasche Erstarren hochviskoser, saurer Lava entsteht.

Flutbasalt

Sehr mächtige, ausgedehnte Decken aus basaltischer Lava, die in kurzer Zeit über Spalteneruptionen gefördert wurden (z. B. Dekkan-Trapp).

Asthenosphäre

Bereich des oberen Erdmantels unterhalb der Lithosphäre (ca. $100\,\text{km}$ bis $400\,\text{km}$ Tiefe), der plastisch verformbar ist und in dem Konvektionsströme ablaufen.

Konduktive Geotherme

Temperaturverlauf in der festen Lithosphäre, in der der Wärmetransport im Wesentlichen durch Wärmeleitung mit hohem Gradienten (bis zu $30\,\text{K/km}$) stattfindet.

Asthenosphären-Adiabate

Temperaturverlauf im plastischen Mantel, in dem Wärmetransport durch Konvektion erfolgt und der Temperaturgradient deutlich geringer ist (ca. $0{,}5\,\text{K/km}$).

Solidus

Druck-Temperatur-Grenzlinie in einem Zustandsdiagramm, unterhalb derer ein Gestein vollständig fest ist und oberhalb derer die partielle Schmelzung einsetzt.

Dekompressionsschmelzen

Prozess der Magmenbildung durch Druckentlastung beim Aufsteigen von Mantelgestein (z. B. an Mittelozeanischen Rücken), wodurch die Geotherme die Soliduslinie überschreitet.

Fluiderniedrigung der Solidustemperatur

Herabsetzung des Schmelzpunktes von Mantelgestein durch Freisetzung von Wasser aus einer abtauchenden ozeanischen Platte an Subduktionszonen.

Wilson-Zyklus

Modell der wiederkehrenden plattentektonischen Prozesse vom Aufbrechen eines Kontinents über die Ozeanbildung bis hin zur Subduktion und erneuten Kontinentkollision.