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22. März 2012 von admin

Franz-Josef-Land

Amerika wurde im Jahr 1492 durch Christoph Kolumbus entdeckt, der eigentlich nach Asien reisen wollte und sich durch die entgegengesetzte Route eigentlich eine kürzere Reisezeit erhoffte. Nur durch die Entdeckung Amerikas war die Erforschung der Meere und vor allem der Inseln- und Kontinte aber noch lange nicht beendet. Es dauert etwa bis 1900 an, bis der Mensch wirklich an jedem erdenklichen Punkt der Erde angekommen war – von den unwirtlichsten Wüsten bis hin zu den extrem kalten Polarregionen.

Dabei gibt es auch heute noch einige Inselgruppen und Inseln, die nur die Wenigsten kennen und deren Namen nur den Wenigsten bekannt sind. Eine dieser Inselgruppen ist das Franz-Josef-Land, benannt nach Kaiser Franz Joseph dem Ersten. Das Franz-Josef-Land besteht aus etwa 190 Inseln, Quellen geben hier unterschiedliches an. Die Nennung der Anzahl der Inseln ist zudem schwierig, da diese zum Teil durch Eis verdeckt sind. Franz-Josef-Land ist im Norden Russlands gelegen, nordöstlich von Spitzbergen. Reist man zum nördlichsten Punkt der Inselgruppe, so liegt der Nordpol nur noch etwa 900 Kilometer entfernt.

Entsprechend hart ist auch das Leben auf den Inseln: Nur wenige Personen haben bisher versucht, hier zu überwintern. Lediglich im Sommer ist es zudem möglich, die Inseln ohne Eisbrecher zu erreichen – mit Ausnahme einiger besonders weit im Norden gelegener Inseln, da diese bereits innerhalb der Packeisgrenze liegen und somit nie frei von Packeis gelegen sind. Durch die geringen Temperaturen wachsen in Franz-Josef-Land lediglich einige Gräser, Sträucher sind kaum zu finden. Jagen lassen sich einzig Robben und Pinguine. Die Inseln sind zudem praktisch unbewohnt: Lediglich die Forschungsstationen lassen die Einwohnerzahl der Landflächen, die etwa die Größe Thüringens besitzen, auf 9 Personen im Jahr 2007 steigen.

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21. März 2012 von admin

Tourismus in der Antarktis

Die Geographie besteht natürlich nicht nur aus dem Beschreiben und Erforschen von Wind, Wetter, Terrain und Umgebung. Viel mehr spielen auch die menschlichen Einflüsse auf diese eine große Rolle – und damit eben alles, was durch den Menschen beeinflusst wird. So können etwa Landschaften durch den Menschen beeinflusst werden, wie beispielsweise das Gletscherschmelzen, hervorgerufen durch den Klimawandel. Der Mensch kann aber auch noch andere Auswirkungen auf die Natur hervorrufen – zum Beispiel durch den Tourismus. Was aufgrund der großen CO2-Ausstösse durch Ferienflieger schon prekär ist, kann aber durch andere Einwirkungen deutlich größere Folgen mit sich ziehen – etwa, wenn durch den Besuch des Menschens auf einem bestimmten Landstrich ganze Ökosyteme zu Grunde gehen, da ein Virus oder eine ganze Krankheit eingeschleppt wurde.

Dabei ist das gerade bei besonders unberührten und nur selten besuchten Regionen eine Gefahr. Eine dieser so selten frequentierten Regionen auf der Welt ist die Antartkis: Hunderte Kilometer weit nur Eis und Stein. Diese Faszination wirkt auch auf den Menschen. Moderne Technik, Schiffe und Flugzeuge machen es heute möglich, recht einfach in dieses Gebiet der Erde vorzustossen – und zwar ohne Mitglied eines Expeditionsteams oder einer Forschergruppe zu sein. Einzige Voraussetzung: Ausreichend Kleingeld, denn die Reise kostet durchschnittlich etwa 20.000 bis 50.000 Euro.

Doch wie kommt man überhaupt erst in diese Region? Wer eine Antarktisreise bucht, fliegt in der Regel erst einmal mit dem Flugzeug nach Südamerika. Hier gibt es nun ebenfalls zwei Weiterreisemöglichkeiten: Zum einen mit einem brasilianischen Militärflugzeug, zum anderen mit einem Kreuzfahrt- bzw. viel mehr einem umgebauten Expeditionsschiff. Die Passage des Antarktischen Meers ist dabei nicht für jedermann etwas: Die See ist aufgrund der hohen Windgeschwindigkeiten meist sehr unruhig – wer schnell seekank wird, hat hier ein Problem.

 

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20. März 2012 von admin

Ozeanische Strömungen: Wo sie sich befinden und welche Ursache sie besitzen

Blickt man im Winter auf eine Stadt wie beispielsweise Toronto, so kann man das Klima hier vor allem mit zwei Worten beschreiben: Kalt und Eisig. Im Winter gibt es in Kanada meterhohe Schneeberge, die sich auf den Straßen auftürmen und weggeschafft werden müssen. Was aber viel erstaunlicher ist: Etwa auf dem selben Breitengrad befindet sich auch England. Hier lässt sich der Winter bei angenehmen -5°C bis 5°C in der Regel problemlos genießen, wie man fast schon sagen könnte. Die Ursache hierfür sind Meeresströmungen, bzw. in diesem speziellen Fall der Golfstorm. Wie diese entstehen, soll der folgende Artikel klären.

Meeresströmungen befindet sich praktisch in jedem Weltmeer. Im Antarktischen Meer findet sich beispielsweise der Westwinddrift, während “unser” europäischer Golfstrom in Form des Südäquatorialstroms am Äquator entsteht, bis in die Karibik fließt um dort dann quasi “abgestoßen” und in Richtung Nordosten abgelenkt zu werden, um warmes Atlantikwasser nach Europa zu bringen.

Die Ursache für diese Ströme sind vor allem Winde. Gerade die am Äquator entstehenden Meeresströmungen werden zu großen Teilen durch Passatwinde verursacht. Die Strömungen werden dabei dann durch Landmassen abgelenkt. Je nach Ursprungsort transportieren diese kaltes oder warmes Seewasser. Dadurch ist es in manchen Regionen besonders kalt, in anderen hingegen wieder besonders warm.

Übrigens: Die Richtung der Wellen hat nichts mit der Richtung des Meeresstroms zu tun. Lediglich die obersten zwei bis drei Meter einer Wasserschicht werden tatsächlich durch den Wind beeinflusst. Darunter befinden sich die Meeresströmungen, die je nach Intensität, Größe und Ursache mit Geschwindigkeiten von durchschnittlich 50 Zentimeter in der Sekunde fließen – der “Schnellste” unter den Strömen ist hingegen mit 1,5 Metern in der Sekunde unterwegs.

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19. März 2012 von admin

Der Kohlenstoffkreislauf – eine Erklärhilfe

In der Grundschule wird den Kindern im Heimat- und Sachkundeunterricht bereits der Wasserkreislauf beigebracht – Wasser verdunstet, regnet ab, bildet Flüsse, um anschließend seinen Weg zurück ins Mehr zu finden. Dies ist der stark vereinfachte Kreislauf des Wassers. Solche Modelle gibt es jedoch nicht nur für das Wasser, sondern auch für andere Materialien und Stoffe – wie etwa Kohlenstoff. Der folgende Artikel soll den Kohlenstoffkreislauf näher erklären und auf diesen eingehen. Da dieser Kreislauf ohne ein passende Abbildung aber eher schwer zu verstehen ist, dient der Artikel mehr als Erklärhilfe. Entsprechend sollte ein passendes Bild zur Hand genommen werden, welches beispielsweise per Google Bildersuche gefunden werden kann.

Im Vorfeld sollte man sich erst einmal Gedanken machen, welche Stoffe überhaupt aus Kohlenstoff bestehen – und das sind fast alle auf der Erde vorhanden. Zellen, Pflanzen und Tiere bestehen zum größten Teil aus diesem Stoff – selbiges gilt auch für die gesamte Erdoberfläche und den Erdmantel; Einzig der Erdkern besteht aus Eisen und ist somit für das Erdmagnetfeld verantwortlich.

Der größte Anteil des Kohlenstoffs befindet sich folgerichtig im Boden. Bohren Menschen nun jedoch Erdöl- oder Erdgasquellen an, um diese etwa für Kraftstoffe zu verwenden, so verändert sich der Kohlenstoffkreislauf: Aus dem Untergrund wird Kohlenstoff an die Erdoberfläche gebracht. Wird das Öl nun verbrannt, so gelangt dieses in die Atmosphäre – in Form von CO2, also Kohlenstoffdioxid. Dieses CO2 kann durch Regen ausgewaschen werden und somit entweder wieder auf die Erde oder beispielsweise in Meere gelangen. Sinkt dieses dann bis zum Grunde des Meeres ab, so besteht eine gute Chance, dass es hier wieder eingeschlossen wird – um nach einigen Jahrtausenden wieder zu Erdöl zu werden. Lässt man die Raumfahrt und Meteoriteneinschläge einmal außen vor, so besteht die Erde also immer aus gleich viel Kohlenstoffatomen – der Kohlenstoffhaushalt ist ausgeglichen.

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18. März 2012 von admin

Die Entstehung von Wolken

Das Wettergeschehen auf der Erde ist beeindruckend: Am Äquator bilden sich gerade an feuchtwarmen Tagen, die es dort fast täglich gibt, hochreichende Gewitterwolken aus, die in Höhen von bis zu 16 Kilometer aufquellen. Aber auch Tornados, Hurrikans und Wirbelstürme können beeindruckend werden – und auch beeindruckend viel zerstören. So etwa die Stadt New Orleans an der amerikanischen Ostküste, die vor einigen Jahren durch den Hurrikan Katrina stark zerstört wurde. Aber auch ganz normale Wolken am Himmel sind beeindruckend, sie bilden teilweise interessante und schön anzusehende Formen aus. Doch wie entstehen eigentlich Wolken? Genau damit soll sich dieser kurze Artikel befassen.

Erst einmal gibt es einige Grundlagen, die man wissen muss, um die Wolkenbildung auf der Erdkugel zu verstehen. Je wärmer Luft ist, desto mehr Wasser kann sie aufnehmen. Das nennt sich Luftfeuchtigkeit. Bei einer Temperatur von 20°C kann ein Kubikmeter Luft etwa 20g Wasser aufnehmen (Faustformel: 1g Wasser pro 1°C). Enthält dieser Kubikmeter aber nur 10g Wasser, so beträgt die Luftfeuchtigkeit 50%.

Das warme Luft nach oben steigt und Kalte nach unten, ist allgemein bekannt. Diese warmen Luftpakete kühlen jedoch mit zunehmender Höhe ab – und zwar mit etwa 1°C pro 100 Meter. Ist der Kubikmeter Luft nun auf 10°C heruntergekühlt, kann dieser nur noch 10g Luft aufnehmen. Wenn dieses Luftpaket nun jedoch noch weiter nach oben steigt, kann das Wasser nicht mehr vollkommen in der Luft gelöst sein; Es muss kondensieren. Dadurch bilden sich Wolken. Steigt ein Luftpaket nun noch höher und ist zudem noch besonders feucht, kann es gerade an warmen Sommertagen, wenn die Atmosphäre in größeren Höhen besonders kühl ist, zu starken Gewittern kommen – die gesamte aufgestiegene Wassermenge wird auf einmal “entladen”.

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17. März 2012 von admin

Die Corioliskraft: Eine Scheinkraft

Das Wort “Scheinkräfte” ist in der Physik hochumwoben und auch heiß diskutiert: Dabei geht es um Kräfte, die es eigentlich gar nicht gibt – meist aus dem einfachen Grund, weil sie nicht mit der Newton’schen Regel “Actio gleich Reactio” übereinstimmen. Eine jede Kraft muss einen Gegenpartner besitzen, also eine weitere Kraft, die ihrer entgegen wirkt. Beschleunigt ein Auto, so wirkt beispielsweise der Luftwiderstand als Gegenkraft.

Ein Beispiel für eine Scheinkraft ist etwa die Zentrifugalkraft, die es im eigentlichen Sinn gar nicht gibt – es handelt sich dabei nämlich lediglich um die Trägheit eines Körpers, der in einer Kurve seine Lage bzw. Richtung beibehalten möchte. Die eigentliche Kraft hier ist die Zentripetalkraft – die Kraft, die den Körper zur Bewegung in den Mittelpunkt zwingt. Da es die Zentrifugalkraft aber eben nicht gibt, die eigentlich der Gegenpartner der Zentripetalkraft wäre, handelt es sich hierbei um eine Scheinkraft.

Auch die Corioliskraft ist eine solche Scheinkraft – diese ist aber in der Geographie von weit größerer Bedeutung. In einer stark vereinfachten Darstellung des Wetters auf der nördlichen Halbkugel würde ein Betrachter immer Wind aus Süd messen. Befindet sich aber ein Luftteilchen in dieser Luftmasse, so wird es tatsächlich nach Nordosten abgelenkt. Der Grund dafür liegt eben in der Corioliskraft: Die Geschwindigkeit des Erdmantels ist, absolut gemessen, am Äquator am höchsten – dort dreht sich die Erde mit 1670 km/h, während die Geschwindigkeit am Nordpol null beträgt. Ein Luftteilchen, dass nun vom Äquator zum Nordpol fliegt, behält seine Geschwindigkeit bei. Aufgrund der Erdreibung sind die Luftteilchen in West-Ost-Richtung in unseren Breiten nur noch rund 200 Kilometer in der Stunde schnell – da sich die Teilchen aber tatsächlich nicht nur in Nördliche, sondern auch in Östliche Richtung bewegen, handelt es sich bei der Corioliskraft um eine Scheinkraft – trotz der Messung von reinem Südwind am Boden.

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16. März 2012 von admin

Wie unsere Atmosphäre aufgebaut ist

Blicken wir nachts nach oben, so gibt es zwei mögliche Sichtungsmöglichkeiten: Entweder man erkennt graue bis schwarze Wolken, von denen lediglich die Konturen sichtbar sind oder man blickt in einen funkelnden Sternenhimmel, hinter dem sich praktisch unendliche Weiten erstrecken – auch wenn diese vom Menschen nicht gefasst werden können.

Doch was liegt eigentlich zwischen dem Weltraum und der Erdoberfläche? Besteht dort alles aus Luft? Die Antwort lautet ganz klar “nein”: Die gesamte Erdatmosphäre reicht bis eine Höhe von rund 100 Kilometer. Der Luftdruck hingegen halbiert sich bereits bei einer Höhe von rund 6 Kilometer. Während der Druck am Boden standardmäßig 1013 hPa beträgt – auf Meeresniveau – so zählt dieser in 10 Kilometer Höhe nur noch etwa 200 bis 300 hPa.

Die Erdatmosphäre ist dabei in verschiedene Schichten unterteilt: Wir leben in der Regel in der Troposphäre. In dieser findet das Wettergeschehen statt. Die Troposphäre reicht an den Polen bis etwa 8 Kilometer, am Äquator bis in Höhen von 16 Kilometer. Über der Troposphäre befindet sich die Tropospause. Das Wort “pause” bedeutet dabei Grenzschicht und ist auch in der “Stratospause” enthalten, welche sich in etwa 50 Kilometer Höhe befindet. Unterhalb der Stratopause befindet sich die Stratosphäre, welche bis hinunter zur Tropospause reicht.

In der Stratosphäre findet vor allem die Spaltung bzw. Entstehung der Ozonmoleküle statt. Während die Temperaur in rund 10 Kilometer Höhe um die -50°C beträgt, so steigt diese hier wieder bis auf +50°C an, teilweise ist sie sogar nochmals heißer – um dann wieder auf rund -75°C abzufallen. In dieser Höhe befindet sich dann die Mesosphäre, über der wieder die Mesopause liegt. In der nächsthöheren Schicht, der Thermosphäre erreicht die Temperatur dann ein maximum von etwa 100 bis 150°C plus. Über der Thermosphäre, die bis in Höhen von etwa 600 Kilometer reicht, beginnt dann die Exosphäre – also der Weltraum – hier sinkt die Temperatur dann auf -250°C ab.

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8. März 2012 von admin

Virtuelles Wasser: Wie viel Wasser wir wirklich verbrauchen

In anderen Regionen der Erde gibt es deutlich weniger verfügbares Wasser, als in unseren Breiten. Bedingt durch unsere Lage in der Nähe des Atlantiks und einem der größten Gebirge weltweit, den Alpen, die beide das Wettergeschehen in Deutschland und Europa massiv beeinflussen, gibt es bei uns nur in den seltensten Fällen Probleme mit der Wasserversorgung der Bevölkerung oder der Landwirtschaft. Dabei verbraucht jeder Deutsche täglich etwa 120 Liter Wasser – das entspricht einem Aquarium mit 80 Zentimeter Seitenlänge, 35 Zentimeter Tiefe und 40 Zentimeter Höhe. Mit eingerechnet wurde hier übrigens auch schon der Verbrauch für die Toilettenspülung und das Duschen. Dieser Wert sieht bereits nach viel aus – trotz allem sind die Deutschen im Vergleich zu den Einwohner anderer Länder hier recht sparsam. In den USA beträgt der Wasserverbrauch pro Kopf etwa 675 Liter – also mehr als das 5-fache als hierzulande.

Dass der tatsächliche Wasserverbrauch pro Einwohner jedoch deutlich höher ist, wissen die Wenigsten. Die oben genannten Werte beziehen sich auf das aktiv verbrauchte Wasser. Aber auch für die Produktion von Nahrungsmitteln, deren Transport und die Herstellung von Luxusgütern wie etwa Notebooks wird einiges an Wasser verbraucht. Diese verbrauchten Wassermengen nennen sich “virtuelles Wasser”. Jeder Deutsche verbraucht hier dann um die 1200 Liter täglich – das ist mehr als ein Kubikmeter pro Kopf – 365 mal im Jahr.

Wer anstatt eines Glases Apfelsaft Bier trinkt, der spart über 200 Liter Wasser. Gerade dieses virtuelle Wasser trägt in manchen Regionen stark dazu bei, dass Grundwasserpegel sinken. So lassen manche Softdrinkhersteller teilweise eigens Brunnen bohren, um ihre Ausgaben für Wasser zu senken. Das hat in manchen Regionen schon zu großen Bewässerungsproblemen geführt. Übrigens: Wer während der Wintersaison ein Kilo Erdbeeren aus Spanien kauft, ist für den Verbrauch von 100 Litern virtuellem Wasser verantwortlich.

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4. März 2012 von admin

China – eine Wirtschaftsmacht im Wachstum

Geht man heute in den Elektronikladen um die Ecke, um sich eine neue Digitalkamera oder gar nur neue Kopfhörer zu kaufen, so entdeckt man meist den folgenden Satz auf dem Produkt: Made in China. Selbst wenn die Produkte mit Sätzen wie “Proudly made in the USA” eine gewisse Qualität versprechen, werden diese trotz allem oftmals in fernöstlichen Fabriken produziert. Das “Made in the USA” bezieht sich dann weniger auf das Fertigungsland, sondern viel mehr auf das Gebiet, in dem das Know-How für die jeweilige Kamera bzw. für das jeweilige Produkt stammt.

Was hat es jedoch mit all diesen chinesischen Produkten auf sich, die mittlerweile quasi tonnenweise auf den Markt geworfen werden? China hat sich in den letzten zehn Jahren zur Wirtschaftsmacht entwickelt. Das Land existierte vor rund fünfzehn Jahren nur als Agrarland mit wenig eigener Industrie oder gar einem Dienstleistungssektor. Während dieser auch heute noch nicht stark ausgeprägt ist, so beherrschen rauchende Schlote und triste Fabriken trotz allem das Land. Durch die billigen Arbeitskräfte in China ist es erst möglich, günstig am Fließband zu produzieren.

Die anfänglichen 5-Jahres-Pläne, die seit gut einem halben Jahrhundert existieren, beherrschen China auch heute noch. Mit dieser Planwirtschaft hat sich China, auch wenn die sozialistsiche Marktwirtschaft immer weiter abgeschafft wird, eine Rolle als Global Player gesichert. Die Versorgung der Bevölkerung mit Nahrungsmitteln und Bildung konnte so deutlich verbessert werden. Die Industrie hingegen profitiert von den strengen Richtlinien, die ausländische Firmen beachten müssen, um in China produzieren zu dürfen: Blaupausen müssen an die Regierung geschickt werden und Betriebsgeheimnisse werden verraten.

 

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3. März 2012 von admin

Permafrostboden: Bauen und Transportieren unter Extrembedingungen

Wer in Deutschland ein Haus bauen will, ruft ein örtliches Bauunternehmen an und unterzeichnet nach einiger Zeit einen Bauvertrag. Anschließend wird das Fundament betoniert und Stein auf Stein bzw. Ziegel auf Ziegel entsteht am jeweiligen Örtchen ein Haus. An sich zwar einiges an Arbeit, aber mit heutiger Technik kaum ein Problem.

Ganz anders sieht diese Situation jedoch an anderen Stellen der Welt aus: Hier können die vorherrschenden Umweltbedingungen nicht nur beim Bauen zu einem Problem werden. So etwa im Norden Russlands: Hier herrscht ein ausgiebiger Permafrostboden vor. Während dieser in südlicheren Breiten noch einige Meter unter der Erde liegt, ist der Boden im absoluten Norden Sibiriens durchweg gefroren. Das kann zu einem Problem für den Menschen werden.

Wer in den Gebieten bauen will, in denen die obersten Meter noch im Sommer auftauen, muss mit Erdrutschen rechnen: Bereits ab 5° Schräglage fangen Häuser an, sich plötzlich in Bewegung zu setzen. Um den Permafrostboden zu erreichen und in diesem zu bauen, helfen nur Stelzen.

Diese werden auch in den Regionen genutzt, in denen der Boden in der Regel nicht auftaut. Um nicht immer “kalte Füße” zu bekommen, werden diese auch hier genutzt – mit dem Hintergedanken, dass auch hier in wärmeren Jahren der Boden einmal auftauen kann.

Aber auch für die Logistik kann der Permafrostboden zu einer Herausforderung werden: Pipelines verlieren allein aufgrund von Lecks ca. 10 bis 20 Prozent ihres Fördervolumens unterwegs. Einer der Hauptgründe dafür ist der Permafrostboden: Die Stelzen der Pipelines verschieben sich, zusätzlich muss das Öl mit Druck gepumpt werden, um ein Einfrieren oder Ähnliches zu verhindern.

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