Kurs: Grundlagen und Perspektiven der Energiewende | OnCourse UB

  • Lektion 2

    • Eingriffe in die Geosphäre

      Nachdem der Begriff Nachhaltigkeit im ersten Kapitel etwas beleuchtet wurde, fokussiert diese Lektion darauf, wie sich menschliche Aktivitäten konkret auf die Umwelt auswirken und welche langfristigen Folgen das haben kann. Dafür müssen ein paar Begrifflichkeiten geklärt werden..

      (Bild: "Sphaeren hg.png" von Hgrobe auf wikimediacommons, Lizenz: CC-BY-SA 2.5)

      Die Erde kann in verschiedenen Zonen oder Sphären eingeteilt werden:

      • Die Atmosphäre ist die Luftschicht, die die Erde umgibt, 
      • die Hydrosphäre umfasst die Gesamtheit der Gewässer, 
      • die Pedosphäre ist der Boden also die oberste Schicht der Erdoberfläche, 
      • darunter liegt die Lithosphäre also den äußeren, steinernen Bereich des Erdmantels. 

      Die Geosphäre umfasst nach unserer Definition diese genannte vier Sphären. Der belebte Teil der Geosphäre, also die Gesamtheit aller Lebewesen, ist die Biosphäre. Die Gesamtheit der belebten und unbelebten Sphären der Erde nennt man Biogeosphäre. Biosphäre und Geosphäre bedingen und formen einander. 

      Die Menschheit hat insbesondere seit Beginn der Industrialisierung zu einer starken Veränderung von Biosphäre und Geosphäre beigetragen. Seitdem die Menschen die technologischen Möglichkeiten hatten, die Geosphäre zu verändern, haben sie dies auch getan. Zum einen durch die Bearbeitung des Bodens für die Landwirtschaft, die oft ein reversibler Prozess ist. Für den Bau von Bauwerken wurden zum anderen schon in der Antike Steinbrüche angelegt oder Löcher zum Abbau von beispielsweise Ton gegraben. Auch den Abbau von Kohle und Erzen, für die Stollen in die Erde getrieben wurden, waren bekannt. Diese Veränderungen der Geosphäre waren verhältnismäßig klein und sind heute oft kaum erkennbar und zumeist mussten die Menschen sich ihrer Umwelt anpassen. Mit dem Einsatz von Maschinen wurden die Dimensionen in denen die Erdoberfläche verändert wurde ungleich größer und die Menschen bekamen die Möglichkeit die Umwelt für sich passend zu machen.

      Massenverlagerungen und Versiegelung der Geosphäre

      Massenverlagerungen von Erdreich geschehen vor allem bei Bautätigkeiten, Rohstoffgewinnung und Landwirtschaft. Primär bewirken diese Verlagerung Abtragung und Aushöhlung von Erdreich und Aufschüttungen an anderer Stelle. Besonders gut sichtbar sind Massenverlagerungen in Tagebauen. In Deutschland gibt es für die Braunkohleförderung riesige Tagebaue, die viele quadratkilometerweit bis zu 500 m unter dem Meeresspiegel reichen und die entsprechenden Landschaften für immer verändern.

      Hier ein Bild des Tagebaus in Jaenschwalde (Fläche 60 km2) in Brandenburg:



      Und für die Förderung von Erzen werden häufig kegelförmige Löcher in die Erde getrieben, wie zum Beispiel hier in die Grasberg-Mine in Indonesien:


      (Bild: "Grasberg_mine.jpg" von Alfindra Primaldhi auf wikimedia commons, Lizenz: CC-BY 2.0)

    • Diese Verlagerungen verursachen oft unbeabsichtigte Phänomene wie Bergsenkungen, Rutschungen, Bergstürze, Felsstürze oder Bodenerosion. Bei Förderungen von Rohstoffen aus der Tiefe kommt es häufig zu Senkungen der darüber liegenden Schichten. Die beobachteten Phänomene gibt es auch ohne menschliches Wirken, doch die von Menschen verursachten Veränderungen treten häufig in kürzeren Zeiträumen ein.

      Man unterscheidet zwischen primären, sekundären und tertiären Folgen von Massenverlagerung:

      Primäre Folgen sind die direkten Auswirkungen auf das Relief, den Boden und den Wasserhaushalt sowie die Auswirkung auf die ortsansässigen Arten.

      Als sekundäre Folgen werdend die Freisetzung von Giftstoffen bei der Verwitterung geförderter Erze oder des Abraums bezeichnet.

      Als tertiäre Folgen werden solche bezeichnet, die durch die Deponierung von Rest- oder Abfallstoffen aus der Verarbeitung von Rohstoffen entstehen. Beispielsweise wird Asche und Schlacke aus Verbrennung und Schmelzprozessen in Restlöchern aus Tagebauen eingefüllt. Dabei werden häufig Schadstoffe ausgewaschen und schädigen die Umwelt.


      Ein weiteres Problem der Pedospähre ist der Verbrauch von Fläche für Siedlungen und Verkehrswege. Der sogenannte Flächenfraß bedeutet, dass kontinuierlich neue Flächen erschlossen, verändert und bebaut werden. Zwischen 1992 und 2022 hat sich die so genutzte Fläche in Deutschland um 28% vergrößert, dies entspricht ca. 11.600 km2, was der 4-fachen Größe des Saarlands entspricht. Dabei werden häufig fruchtbare Böden genutzt, die dann nicht mehr landwirtschaftlich nutzbar sind. Fast die Hälfte der Flächen werden versiegelt, d.h. der Boden wird verdichtet und mit einer wasserundurchlässigen Schicht überzogen. Dies führt dazu, dass wichtige Funktionen des Bodens, wie die Aufnahme von Wasser, nicht erfüllt werden können, was bei Hochwasser und Fluten zur Folge hat, dass diese schlimmer ausfallen.
      Der Flächenverbrauch in Deutschland ist rückläufig, beträgt aber immer noch über 40 ha pro Tag.


      (Quelle:©Umweltbundesamt (2024): Siedlungs- und Verkehrsfläche, URL: https://www.umweltbundesamt.de/daten/flaeche-boden-land-oekosysteme/flaeche/siedlungs-verkehrsflaeche#-das-tempo-des-flachen-neuverbrauchs-geht-zuruck)

    • Veränderung der Hydrosphäre

      Für die Bewässerung von Feldern haben Menschen Flüsse schon über Jahrtausende gestaut.

      Veränderung der Atmosphäre

      Die Atmosphäre wird wesentlich durch die Vorgänge in Hydrosphäre, Pedosphäre, Lithosphäre und Biosphäre beeinflusst. Die bereits beschriebenen Veränderungen wirken sich also auch auf die Zusammensetzung der Atmosphäre aus. Besonders dramatisch sind allerdings die Auswirkungen von Emissionen von Kohlenstoffdioxid, das bei der Verbrennung von fossilen Energieträgern und Holz freigesetzt wird, aber auch anderen Gasen wie Methan. Diese verstärken den sogenannten Treibhauseffekt.
      Der Treibhauseffekt ist eigentlich natürlich und bewirkt, dass die Erde an der Oberfläche verhältnismäßig warm ist. Sie wäre sonst deutlich kälter. Durch die Emission von Kohlenstoffdioxid und anderen Gasen führt er jedoch zu einer zunehmenden Erwärmung der Erde, deren Folgen mittlerweile nahezu unbestritten sind.

      Treibhauseffekt

      Im folgenden Video wird noch einmal bildlich erläutert, was der Treibhauseffekt ist:

      (Beachten Sie: Mit dem Abspielen des Links werden Sie auf YouTube weitergeleitet, Sie stimmen damit den Datennutzungen dieses Unternehmens zu. Die Nutzung des Links ist freiwillig.)


      Neben der reinen Erwärmung kommt es auch zu einer Veränderung der klimatischen Verhältnisse, die unter anderem zur Wüstenbildung, aber auch zu ungewöhnlichen Wetterphänomenen, beitragen. Im Gegensatz zu den anderen Veränderungen an der Geosphäre wirken Veränderungen an der Atmosphäre in der Regel global.

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