Grundlagen der Geographie und Ökologie: Systeme, Ressourcen & Umwelt

Das Sonnensystem: Planeten und Monde

Das Sonnensystem besteht aus 8 Planeten: 4 kleine Gesteinsplaneten (Merkur, Venus, Erde und Mars) und 4 große Gasriesen (Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun). Es sind zudem über 150 bekannte Monde vorhanden.

Die Erde: Einzigartiger Planet des Lebens

Die Erde unterscheidet sich von anderen Planeten durch mehrere Merkmale:

• Sie hat eine optimale durchschnittliche Entfernung zur Sonne.
• Ihre Atmosphäre erzeugt einen Treibhauseffekt mit einer durchschnittlichen Temperatur von 15 °C.
• Sie enthält Wasser in Hülle und Fülle, insbesondere flüssiges Wasser an der Oberfläche.
• Sie beherbergt eine Vielzahl unterschiedlicher Lebensformen.

Systeme: Definition und Typen

Ein System ist eine Reihe von miteinander verbundenen Elementen. Es gibt zwei Haupttypen von Systemen:

• Offene Systeme

  Ein offenes System tauscht sowohl Materie als auch Energie mit seiner Umgebung aus.

• Geschlossene Systeme

  Ein geschlossenes System tauscht Energie, aber keine Materie mit seiner Umgebung aus.

Kausale Beziehungen und Systemdynamik

Eine Variable ist ein messbarer Aspekt eines Systems. Kausale Beziehungen beschreiben die Ursache-Wirkungs-Zusammenhänge zwischen Variablen innerhalb eines Systems. Man unterscheidet verschiedene Typen von Variablenbeziehungen:

• Einfache Beziehungen

  Hierbei stehen zwei Variablen direkt in Beziehung zueinander:

  • Positive (direkt proportional): Wenn eine Variable zunimmt, nimmt auch die andere zu (z.B. + = +). Wenn eine abnimmt, nimmt auch die andere ab (z.B. - = -).
  • Negative (umgekehrt proportional): Wenn eine Variable zunimmt, nimmt die andere ab (z.B. + = -).

• Verkettete Beziehungen

  Diese treten auf, wenn mehrere Variablen in einer Kette miteinander verbunden sind. Die Gesamtwirkung ergibt sich aus der Multiplikation der einzelnen Vorzeichen (z.B. + (-) = -, - (-) = +, + +(+) = +).

• Rückkopplungsschleifen

  Diese entstehen, wenn zwei oder mehr Variablen so miteinander verbunden sind, dass die Wirkung einer Variablen auf sich selbst zurückwirkt. Sie bestehen aus einer geschlossenen Abfolge von Variablen.

  • Positive Rückkopplungsschleifen

    In diesen Systemen wachsen oder verringern sich Variablen unkontrolliert, sofern keine anderen limitierenden Faktoren eingreifen.

  • Negative Rückkopplungsschleifen

    Dies sind Systeme, in denen sich Variablen selbst regulieren und stabilisieren. Sie treten auf, wenn die Summe der Vorzeichen in der Schleife negativ ist.

Die Erde als komplexes System

Die Erde ist ein komplexes System, in dem alle Elemente eng miteinander verknüpft sind. Sie besteht aus mehreren Teilsystemen (Sphären):

1. Die Geosphäre

   Umfasst das Land, Gesteine und Mineralien, die den festen Körper der Erde bilden.

2. Die Pedosphäre

   Beinhaltet die Böden weltweit und stellt eine wichtige Schnittstelle zwischen Geosphäre und Biosphäre dar.

3. Die Biosphäre

   Umfasst alle lebenden Organismen auf der Erde, von Vögeln in der Atmosphäre bis zu Bakterien in den tiefsten abyssalen Gräben.

4. Die Atmosphäre

   Ihre obere Grenze ist nicht klar definiert. Sie steuert die externe Geodynamik und beeinflusst das Wetter, das wiederum von der Pedosphäre und den Lebensbedingungen abhängt.

5. Die Hydrosphäre

   Umfasst das gesamte Wasser auf der Erdoberfläche, einschließlich der Kryosphäre (Eis und Schnee).

Natürliche Ressourcen im Wandel der Geschichte

In der Steinzeit waren die Menschen vollständig von den natürlichen Ressourcen abhängig, die ihnen die Natur bot. Mit der Entwicklung von Werkzeugen in der Bronze- und Eisenzeit kam es zu einer größeren Verbreitung der menschlichen Rasse und einer erheblichen Verbesserung der Lebensbedingungen. Spätere Epochen, insbesondere die Entwicklung der Landwirtschaft und Viehzucht, ermöglichten weitere Fortschritte.

Die Industrielle Revolution, wie der Name schon sagt, revolutionierte die Welt der Industrie. Im Jahr 1769 entwickelte James Watt die Dampfmaschine, die Kohle als fossilen Brennstoff nutzte. Dies markierte den Beginn der weltweiten Nutzung fossiler Brennstoffe und prägte die weitere Entwicklung der Menschheit.

Ressourcen: Definition und Klassifizierung

Eine Ressource ist ein natürlicher Bestandteil, der für den Menschen von Interesse sein kann. Ressourcen werden in zwei Hauptkategorien unterteilt:

• Erneuerbare Ressourcen

  Diese sind entweder unendlich verfügbar oder erneuern sich schneller, als sie verbraucht werden (z.B. Sonnenenergie, Windkraft, Wasser, Biomasse).

• Nicht-erneuerbare Ressourcen

  Diese erneuern sich langsamer, als sie verbraucht werden, oder sind nur in begrenzten Mengen vorhanden (z.B. fossile Brennstoffe, Mineralien).

Zusätzlich können Ressourcen nach ihrer Nutzung in zwei Gruppen eingeteilt werden:

• Energetische Ressourcen

  Diese werden zur Energiegewinnung genutzt (z.B. Kohle, Erdöl, Erdgas, Uran).

• Nicht-energetische Ressourcen

  Diese werden für andere Zwecke verwendet (z.B. Fischerei, Holz, Mineralien, Weideland, Wasser).

Naturgefahren und Umweltrisiken

Ein Umweltrisiko wird durch Wechselwirkungen zwischen natürlichen Umweltprozessen und dem Menschen, seinem Eigentum oder seinen Ressourcen verursacht.

Umweltauswirkungen

Eine Umweltauswirkung ist eine Störung oder Veränderung, die durch menschliches Handeln in der Umwelt verursacht wird.