Übersicht Einführung (cb, mh)

Präsentation zum Thema: "Übersicht Einführung (cb, mh)"—  Präsentation transkript:

1 Übersicht 19.10. 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) 8.2 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
Natürliche Selektion (Darwin, 1869) Abiotische Umwelt Geologie, Geochemie, etc. Biota Evolutionsbiologie, Populationsbiologie, etc. 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
Aus Nature Heft vom

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

8 Heutiges Bild der Erde Aus: Ballentine (2002) Science, vol 296, p 1247
Daten sprechen immer stärker für full-mantle convection (statt zwei Lagen)

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 CO2 O2 Vergleich: Venus, Erde, Mars Die frühe Erde als „lebensfreundlicher Planet“

12 Konvektiver Wärmetransport
Quelle: M. Schulte, Columbia University, New York

13 Chemische Differenzierungen

14 Erde/Venus Vergleich Die Erde unterscheidet sich in der Form und Zusammensetzung ihrer festen Kruste von allen anderen Himmelskörpern des Sonnensystems.

15 Wärmetransport Wärmetransport im Kern und Mantel
Abnehmend [mW/m2] Die Rolle von Wasser (z.B. hydrothermale Zirkulation in der Tiefsee, chemische Differenzierung der Kruste) Wärmetransport in der Atmosphäre Zunehmend (blasse, junge Sonne) [W/m2] Die Rolle von Wasser (z.B. Treibhausgas, Albedo, Karbonatbildung)

16 Schnitt vom Pazifik bis unter die Anden
Geol. Soc. Am. Bull. 114, 927 (2002).

17 Das aktuelle Geschwindigkeitsfeld
Quelle: icarus.unavco.ucar.edu/science_support/ crustal_motion/dxdt/

18 Rekonstruktion der Kontinentverteilungen
From:

19 Rekonstruktion der Kontinentverteilungen
From:

20 Vorhersage der Kontinentverteilungen
. From:

21 Modell für drei verschiedene Magmatypen
GEOCHEMISTRY, GEOPHYSICS, GEOSYSTEMS, VOL. 2, 2001 [Paper number 2000GC000114] 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