Die Erde ist für mich ein faszinierender und geheimnisvoller Ort. Alleine die Existenz eines Planeten mit flüssigem Wasser und Leben ist ein absolutes Wunder und lässt alles in einem anderen Licht erscheinen, wenn man mal genau darüber nachdenkt. Für mich ist es ein Vergnügen herauszufinden, wie alles auf unserem Planeten funktioniert und seine unendlich vielen Geheimnisse zu entdecken.

Um die Komplexität der Erde besser zu verstehen, finde ich es einfacher sie als Einheit zu betrachten, die aus verschiedenen Teilen besteht, das heißt aus den vier Sphären: der Lithosphäre, der Atmosphäre, der Hydrosphäre und der Biosphäre. Die Lithosphäre besteht aus allen Gesteinen der Erdkruste und dem oberen Teil des Erdmantels. Die Atmosphäre beinhaltet die ganze Luft von knapp unter der Oberfläche bis zu 10.000 m über der Erdoberfläche. Die Hydrosphäre setzt sich aus allem Wasser der Erde zusammen, hauptsächlich Ozeane, Seen und Flüsse, aber auch Grundwasser, Eis und Wasserdampf. Und die Biosphäre besteht aus allen lebenden Organismen.

Jede Sphäre alleine ist schon faszinierend zu studieren. Die Gebiete Biologie und Geologie decken die Biosphäre bzw. die Lithosphäre ab. Die Atmosphäre wird von verschiedenen Bereichen untersucht, wie von der Meteorologie und den Atmosphärenwissenschaften. Die Hydrosphäre wird auch von mehreren Fachbereichen studiert, z.B. von der Hydrologie, der Limnologie, d.h. der Wissenschaft von Inland-Gewässern, oder der Ozeanographie. Für alle der vier Sphären sind Physik, Chemie und auch Mathematik essentiell um grundlegende Prozesse zu verstehen. In allen diesen Bereichen haben Forscher bereits großartige Errungenschaften im Beschreiben und Verstehen der vier individuellen Sphären erzielt.

In den Umweltwissenschaften liegt ein großer Fokus auf den Interaktionen zwischen diesen vier Sphären. Alles auf diesem Planeten ist verbunden auf vielen Wegen! Und das ist es, was mich am meisten an der Umwelt fasziniert.

Ich möchte nur einige Beispiele geben, wie alles verbunden ist. Das Leben hat viele Habitate erobert. Es gibt nicht nur Pflanzen und Tiere, die auf dem Land und im Wasser leben und Vögel, die durch die Lüfte fliegen. Besonders Mikroorganismen sind extrem anpassungsfähig an viele lebensfeindliche Bedingungen. Sie leben im heißen Wasser mit über 100 °C und innerhalb von gefrorenem Wasser. Sie leben in den giftigsten Umgebungen, wo nichts anderes überleben kann. Sie leben in der Luft und sie leben tief unter der Erdoberfläche, innerhalb der Gesteine. Meiner Meinung nach ist das super cool 🙂 Nicht nur hat Leben die anderen drei Sphären erobert, es hängt auch von ihnen ab. Jede lebende Zelle braucht Wasser und viele essentielle Nährstoffe, die von den Mineralen der Lithosphäre stammen. Und nicht alle, aber viele Organismen wie Pflanzen und Menschen sind abhängig vom Gasaustausch mit der Atmosphäre, besonders von Sauerstoff und Kohlenstoffdioxid. Die Atmosphäre tauscht auch Gase mit der Hydrosphäre aus. Viele Gase lösen sich in Wasser, das heißt in den Ozeanen und Inlandgewässern. Wasserdampf als Teil der Hydrosphäre befindet sich sowieso in der Atmosphäre. Die Atmosphäre formt auch die Lithosphäre via Winderosion und der Oxidierung der Erdoberfläche. Vulkane setzen viele Gase frei und können so die Zusammensetzung der Luft beeinflussen. Wasser befindet sich oft in den Gesteinen als Grundwasser, es erodiert sie und im Gegenzug lösen sich Verbindungen der Gesteine im Wasser. Und es gibt viele, viele weitere Interaktionen, die wir kennen oder noch nicht kennen.

So faszinierend und komplex all die Verbindungen in der Umwelt auch sind, genauso vielfältig sind die Einflüsse, die die Menschen auf die Erde und ihre Sphären hat. Das Verbrennen von fossilen Brennstoffen zum Beispiel, welche aus der Lithosphäre genommen werden, ändert die Zusammensetzung der Atmosphäre, indem die Konzentration der Treibhausgase erhöht wird. Die Treibhausgase ändern wiederum die Wasserchemie als Konsequenz vom Gasaustausch zwischen Luft und Wasser. Sie absorbieren Energie der Sonne, erhitzen die Erde, verursachen Eisschmelzen und erhöhen den Wasserspiegel der Ozeane. Außerdem werden Wälder niedergebrannt, natürliche Habitate zerstört und gleichzeitig sinkt die Biodiversität. Das Leben ist gezwungen sich schneller denn je and die sich ändernde Umwelt anzupassen. Landwirtschaft erhöht Bodenerosion und den Verlust an fruchtbaren Böden. Wasser wird von Seen und Grundwasser entwendet und Flüsse werden für menschliche Zwecke umgeleitet, was den Einfluss vom Wasser auf die umgebenden Gesteine ändert. Und auch vom Menschen verursachte Verschmutzungen sind überall und ändern die Umwelt, zum Beispiel in den Ozeanen, im Grundwasser, in Böden, in der Luft und in der Nahrungskette. Die Teile der Umwelt, die vom Menschen verändert werden, werden auch als Anthroposphäre bezeichnet.

Dies sind nur ein paar Beispiele der Komplexität der Natur und deren Interaktionen. Aber was die Menschen der Erde antun, kommt schließlich zu ihnen zurück, seien es zunehmend knapper werdende Ressourcen, lebensbedrohliche Verschmutzungen oder andere Verschlechterungen unserer Lebensbedingungen. Dies ist sowohl beängstigend, da wir alle die Konsequenzen tragen müssen, als auch motivierend aktiv zu werden und etwas zum Schutz unserer beeindruckenden Umwelt zu tun. Und um Maßnahmen ergreifen zu können um unsere Umwelt zu schützen, ist es essentiell zu verstehen, wie unsere Umwelt funktioniert und welche Effekte die Menschen auf sie haben.