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Übersicht - 19.10. Einführung (cb, mh) - 26.10. Motive, Konzepte, Begriffe und Definitionen (cb) - 2.11. Erdgeschichte (mh) - 9.11. Evolutionsgeschichte.

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1 Übersicht Einführung (cb, mh) Motive, Konzepte, Begriffe und Definitionen (cb) Erdgeschichte (mh) Evolutionsgeschichte (mh) C-Kreislauf, Modellansätze abiotische Systeme (mh) Organismen und ihre Autökologie (cb) Funktionen, Prozesse, Wechselwirkungen (cb) Populationsökologie (cb) Metapopulation und Trophiestufen (cb) Biozönosen und Ökosysteme (Synökologie) (cb) Zeitliche Muster (mh) Räumliche Muster (cb) Serviceleistungen von Ökosystemen (mh) Forst-, Land-, Fischwirtschaft, Naturschutz (mh) Umweltveränderungen und Umweltschutz (cb,mh)

2 Charakterisierung der (unbelebten) Umwelt von Organismen Externe Faktoren z.B. Temperatur, allg.: intensive Faktoren Fragen ob transient oder stationär (lokales Gleichgewicht) Ressourcen z.B. Niederschlagsmenge, allg.: extensive Faktoren Fragen ob endlich oder erneuerbar (Funktionen an den Rändern)

3 Beziehungen zwischen biotischen und abiotischen Aspekten Abiotische Umwelt Geologie, Geochemie, etc. Biota Evolutionsbiologie, Populationsbiologie, etc. Natürliche Selektion (Darwin, 1869) Verbrauch (Ressourcen, extensive Variablen) Verschmutzung (externe Faktoren, intensive Variablen)

4 Datierung/Zeitskalen Vorgeschichte ( Jahre) radioaktiver Zerfall Abkühlung der Erde, Zunahme verwitterter Oberflächen und Sedimente molekulare Uhren archäologische Spuren (Artefakte) Geschichte ( Jahre) historische Aufzeichnungen (Schrift) Dokumentierte menschliche Eingriffe

5 Umweltwissenschaften: Meilensteine - Form, Größe und Alter der Erde - chemischer Element-Begriff - Energieerhalt - Prozesse des Wärmetransports in der Atmosphäre (Wasserkreislauf) - Prozesse des Wärmetransports in der Lithosphäre (Siliziumkreislauf) - Wissen um und Kontrolle von Stoffmengen (statt Konzentrationen)

6 Ko-Evolution von Biosphäre und deren unbelebter Umwelt

7 aus: Lunine (1999) Die Geschichte der Schätzungen des Alters der Erde

8 Heutiges Bild der Erde

9 Eine kurze Geschichte des Lebens Theorien basieren auf: - Metabolismus zuerst oder - Selbstreproduktion zuerst

10 Eckdaten der Erdgeschichte

11 physikalisch/chemische Entstehungsbedingungen des Lebens Wärmetransport in der kontinentalen und ozeanischen Kruste in der Atmosphäre Geochemische Kreisläufe Wasser CO 2 O 2 Vergleich: Venus, Erde, Mars Die frühe Erde als lebensfreundlicher Planet

12 Konvektiver Wärmetransport

13 Chemische Differenzierungen

14 Erde/Venus Vergleich

15 Wärmetransport Wärmetransport im Kern und Mantel Abnehmend [mW/m 2 ] Die Rolle von Wasser (z.B. hydrothermale Zirkulation in der Tiefsee, chemische Differenzierung der Kruste) Wärmetransport in der Atmosphäre Zunehmend (blasse, junge Sonne) [W/m 2 ] Die Rolle von Wasser (z.B. Treibhausgas, Albedo, Karbonatbildung)

16 Schnitt vom Pazifik bis unter die Anden

17 Das aktuelle Geschwindigkeitsfeld

18 Rekonstruktion der Kontinentverteilungen From:

19 Rekonstruktion der Kontinentverteilungen From:

20 Vorhersage der Kontinentverteilungen From:

21 Modell für drei verschiedene Magmatypen From: Lee R. Kump and James F. Kasting (2001)

22

23 Spuren eines Hotspots

24 Zusammenfassung: Geologie - Naturgeschichte setzt Randbedingungen für Biosphäre - kein Wasser, kein Granit, keine Kontinente - Uniformismus der Prozesse, aber Geschichte ihrer Ausprägung...) - Über lange Zeiträume gegenseitige Beeinflussung von Geschichte der Erde und des Lebens


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