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Zu den unter Schutz des WWF gestellten 232 Ökoregionen der Erde gehören das Feuchtgebiet des Donaudeltas, die Wüste Namib in Südwestafrika und der tropische Regenwald Amazoniens. Diese Ökoregionen sind durch eine unverwechselbare Ausprägung und ein spezifisches Zusammenspiel aller biotischen (Pflanzen, Tiere) und abiotischen (u. a. Boden, Wasser, Temperaturen, Niederschläge) Faktoren in Ökosystemen gekennzeichnet. Eingriffe des Menschen in diese Systeme bedürfen deshalb der besonderen Voraussicht und Behutsamkeit.

Ökosysteme sind sehr komplexe, sehr vielschichtige und damit sehr komplizierte Gebilde. Sie besitzen viele Systemelemente, die miteinander und mit Elementen außerhalb des Systems in Wechselbeziehung stehen.
Ökosysteme werden deshalb von vielen Wissenschaften mit ihren unterschiedlichen Disziplinen, vor allem aber von der Biologie und der Geografie erforscht. Im Interesse des arbeitsteiligen Vorgehens in der Forschung und für den Austausch der Forschungsergebnisse ist ein einheitliches Verständnis der tragenden Begriffe erforderlich.

Wasser hat von allen in der Natur vorkommenden Stoffen mit die größte spezifische Wärmekapazität. Diese Tatsache wird in der Technik, z. B. bei Warmwasserheizungen oder der Kühlung von Motoren, bewusst ausgenutzt. Andererseits beeinflussen große Wassermassen, insbesondere große Meere und Ozeane, das Klima vieler Gebiete der Erde.
Besondere Einflüsse auf das Klima besitzen aber auch Meeresströmungen.

Seit dem Altertum versuchten die Menschen, die beobachteten Bewegungen am Sternhimmel und auf der Erde zu erklären und die erkannten Regelmäßigkeiten zu einem Weltbild zu vereinen. Die Herausbildung des heutigen heliozentrischen Weltbildes war ein langer, mit Irrtümern, Umwegen und vielen Opfern gepflasterter Weg der menschlichen Erkenntnis. Er begann mit dem geozentrischen Weltbild des PTOLEMÄUS vor mehr als 2000 Jahren und ist untrennbar mit den Namen bedeutender Gelehrter des Mittelalters, wie KOPERNIKUS, KEPLER und GALILEI, verbunden.

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Multiple-Choice-Test zum Thema "Die Erde und ihre Grundmerkmale".

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WISSENSTEST

Bis in die unmittelbare Vergangenheit dienten astronomische Sachverhalte als Grundlage der Zeitmessung und Zeitrechnung. Der „Sonnentag“ mit seinen Unterteilungen (Stunden, Minuten, Sekunden) sowie der Mondumlauf um die Erde („Monat“) basieren auf solchen Grundlagen. Auch die Tageszeit, genauer die tatsächliche Ortszeit, hängt vom Sonnenstand ab und ist deshalb höchst unterschiedlich. In Deutschland beträgt beispielsweise der Zeitunterschied von den östlichsten zu den westlichsten Orten immerhin über eine halbe Stunde Ortszeit. Vereinbarte Zeitzonen gewährleisten aber trotz gewisser Abweichungen vom tatsächlichen Sonnenstand und folglich von der tatsächlichen Zeit ein funktionierendes gesellschaftliches Leben.

Als Artenvielfalt wird die Anzahl der in einem Lebensraum vorhandenen Arten bezeichnet. Verändern sich in einem Lebensraum die ökologischen Bedingungen, so kann sich die Artenvielfalt verändern. Früher wurde der Begriff „Artenvielfalt“ mit biologischer Diversität gleichgesetzt. Heute wird Biodiversität in umfassenderem Sinne verstanden. Dabei werden die drei verschiedenen Ebenen der genetischen Vielfalt, der Artenvielfalt und der Ökosystemvielfalt unterschieden.

Die Entwicklung der Artenvielfalt ist im Lichte der Evolutionstheorie zu verstehen. Im Laufe der Erdgeschichte haben sich die Arten bei zunehmend effizienterer Ressourcenausnutzung und Nischenausfüllung immer stärker diversifiziert.

Einige wenige Länder der Erde beherbergen überproportional viele Arten. In diesem Zusammenhang wurde der Begriff Hotspots für besonders artenreiche tropische Gebiete eingeführt. Alle globalen Artenmaxima liegen in den feuchten Tropen und Subtropen, und zwar in Regionen, die eine sehr hohe Geodiversität (Klima, Böden, Topografie) aufweisen. Mit Geodiversität ist die Vielfalt an abiotischen Geofaktoren gemeint. Daraus folgt: Vielfalt und Gunst bzw. Ungunst abiotischer Verhältnisse stehen in enger Wechselwirkung zur Artenvielfalt.
Gegenwärtig erleidet die Artenvielfalt drastische Verluste. Die wesentliche Ursache für das Artensterben ist der Mensch.

Die Funktionen des Bodens umfassen die Wasserregulierung und die Grundwasserneubildung sowie die Wasserfilterung und die Schadstoffpufferung. Daneben sichert der Boden die Wasser-, Wärme- und Nährstoffversorgung von Pflanzen und ermöglicht so erst die Biomasseproduktion. Durch den Ab- und Umbau von organischen Stoffen durch Bodenorganismen wird im Boden auch das Leben von Bodenorganismen gewährleistet. Diese Funktionen machen den Boden zu einer der wichtigsten Ressourcen für die menschliche Existenz. Der Boden bedarf deshalb auch des sorgsamen Umgangs und des besonderen Schutzes.

Humus ist ein wesentlicher organischer Bestandteil des Bodens. Als Humus wird alle organische Substanz des Bodens unabhängig von ihrem Zersetzungsgrad bezeichnet. Da Humus für die Bodenfruchtbarkeit von besonderer Bedeutung ist, sollte der Humusgehalt des Bodens bekannt sein und genau bestimmt werden. Die relativ einfache Bestimmung nach der Braunfärbung oder mittels Glühverfahren bringt aber nicht die notwendige Genauigkeit. Deshalb wird mit einem relativ aufwendigen Verfahren der genaue Gehalt des Bodens an organisch gebundenem Kohlenstoff und Kalk ermittelt.

Größere Regionen können nach den jeweils vorherrschenden Bodentypen in Bodenlandschaften oder Bodenregionen eingeteilt werden. Das trifft auch auf das Bundesland Thüringen zu. Auf den unterschiedlichen Oberflächenformen bzw. Großlandschaften des Landes mit ihren besonderen klimatischen Bedingungen, den Gesteinen des Untergrunds oder dem unterschiedlichen Wasserangebot haben sich fünf Bodenlandschaften entwickelt, die durch dominierende Bodentypen bestimmt sind.

Die Bewässerung ist in den Trockengebieten der Erde eine der wichtigsten Methoden zur Ertragssteigerung in der Landwirtschaft. Zugleich ist sie eine der Hauptursachen für die Versalzung von Böden und die nachlassende Bodenfruchtbarkeit in Regionen mit künstlicher Bewässerung. Die Versalzung der Böden in Bewässerungsgebieten kann jedoch verhindert werden, wenn die Bewässerungssysteme mit zweckmäßigen Anlagen zur Entwässerung ergänzt werden.

Wäre die Erde eine unbewegte Kugel, würden sich die globalen Windsysteme vom Äquator zu den Polen hin ausrichten: Die Sonneneinstrahlung ist am Äquator am höchsten. Die am Äquator auftretenden Strahlungsgewinne führen zur Erwärmung der Luft und lassen sie aufsteigen. Über dem äquatorialen Tiefdruckgebiet würde die Luft dann nord- und südwärts zu den Polen hin abströmen.

An den Polen steht die Sonne ganzjährig niedrig. An den durch die Strahlungsverluste kühlen Polen würde die Luft folglich wieder absinken und von den polaren Hochdruckgebieten zum Äquator zurückströmen. Durch die Erdrotation kann es aber einen solchen geschlossenen Kreislauf der Luftmassen zwischen Äquator und Polen, die sogenannte Headley-Zelle, nicht geben. Die Zelle bzw. der Kreislauf existiert lediglich im Raum zwischen dem Äquator und etwa 30° nördlicher und südlicher Breite und wird als Passatzirkulation bezeichnet.

Die Headley-Zelle ist allerdings nicht nur in ihrer Breitenausdehnung begrenzt. Durch die Erdrotation tritt zusätzlich eine scheinbare Kraft auf, die die auf der Nordhalbkugel vom Äquator weg wehenden Winde nach Osten und die zum Äquator hin wehenden Winde nach Westen ablenkt. Auf der Südhalbkugel sind die Verhältnisse entsprechend umgekehrt. Diese ablenkende Kraft heißt Corioliskraft.

Die Weltmeere sind ein gewaltiger Speicher erneuerbarer Energien. Bei der Nutzung der thermischen und kinetischen Energie der Ozeane steht der Mensch jedoch noch am Anfang. Bislang arbeiten nur wenige Gezeiten- und Wellenkraftwerke erfolgreich. Auch bei der Entwicklung von Temperaturgefällekraftwerken, die gleichzeitig zur Meerwasserentsalzung genutzt werden können, muss noch viel Pionierarbeit geleistet werden.

Als Feuchtwälder bezeichnet man halbimmergrüne bis immergrüne Regenwälder an den Ostseiten der Kontinente. In Nord- und Südamerika, Südafrika, Asien und Australien liegen sie in der Zone der immerfeuchten Subtropen. Hier lassen die sommerlichen Monsunregen keine extreme Trockenperiode aufkommen, und in den milden Wintern gibt es kaum Frost. Die Feuchtwälder ähneln deshalb im Aufbau den tropischen Regenwäldern, zu denen sie auch überleiten.
Auf der Erde gibt es heute aber kaum noch größere zusammenhängende Feuchtwaldgebiete in den immerfeuchten Subtropen. Die Wälder mussten meist landwirtschaftlich intensiv genutzten Flächen Platz machen.

Seit Jahrhunderten bis in die Gegenwart gibt es Auseinandersetzungen zwischen Staaten um politische und wirtschaftliche Einfluss-Sphären und damit um die Freiheit der Meere. Im vergangenen Jahrhundert wurden auf mehreren internationalen Seerechtskonferenzen 200-Seemeilen-Wirtschaftszonen festgelegt, die Anliegerstaaten an Meeresküsten ein Nutzungsrecht der Reichtümer der Meere und Ozeane im Bereich dieser Zonen garantieren. Auf diese Weise wurden auch die Erdöl- und Erdgaslagerstätten der Nordsee unter den Anliegerstaaten aufgeteilt.

In Binnengewässern oder stark abgeschnürten Meeresteilen setzt die Eutrophierung ein, wenn das Wasser durch menschliche Einwirkung mit pflanzlichen Nährstoffen angereichert wird. Das durch die Eutrophierung verursachte übermäßige Pflanzenwachstum verringert den Sauerstoffgehalt des Wassers und führt letztlich zum Absterben vieler Lebewesen in den Seen. Der Prozess kann durch Beseitigung der Ursachen rückgängig gemacht werden, was aber Jahre dauert.

Das Weltmeer, die Wasseroberfläche der Erde, gliedert sich in drei, nach anderen Gliederungen in vier große Ozeane (Atlantischer, Pazifischer, Indischer und Arktischer Ozean) mit ihren jeweiligen Nebenmeeren. Zu den Nebenmeeren der Ozeane gehören Mittelmeere (z. B. das Europäische Mittelmeer), Randmeere (z. B. die Nordsee) und Binnen- oder intrakontinentale Mittelmeere (z. B. die Ostsee).

Humifizierung und Mineralisierung sind Stoffumwandlungsprozesse bei der Bodenbildung, wobei Humifizierung den Mechanismus der Zersetzung der abgestorbenen organischen Substanz im Boden und die Bildung von Huminstoffen und Mineralisierung den endgültigen Abbau von Humus zu mineralischen Endprodukten $\text{(z}\text{. B}{\text{. CO}}_{\text{2}},{\text{ NH}}_{\text{3}},{\text{ PO}}_{\text{4}},{\text{ H}}_{\text{2}}\text{O)}$ unter Freisetzung von Energie kennzeichnet. Zwischen Humifizierung und Mineralisierung besteht ein standorttypisches Wechselspiel, das letztlich von klimatischen Faktoren gesteuert wird. Die Intensität beider Prozesse hängt u. a. von der Zusammensetzung der organischen Ausgangssubstanz, vom Feuchte- und Wärmedargebot, von der Durchlüftung und der Bodenreaktion ab.

Durch Lösungsverwitterung entstehen vorzugsweise in Kalk-, Gips- und Salzgesteinen spezifische kleine, mittlere und große Reliefformen, die unter dem Begriff Karst und Karstlandschaft zusammengefasst werden.
Untrennbare Bestandteile von Karstlandschaften sind Höhlen, die von der Höhlenkunde (Speläologie) erforscht werden. Von besonderer Bedeutung sind die hydrologischen Folgen der Verkarstung mit dem Verschwinden von Flüssen und Bächen und deren Zutagetreten in Form von Karstquellen.

In den wechselfeuchten Subtropen, beispielsweise im Mittelmeerraum, gibt es außerordentlich sensible Ökosysteme. Das hängt u. a. mit der ausgeprägten Saisonalität der Naturprozesse zusammen. Funktionsfähige Ökosysteme vermögen normalerweise diese Prozesse auszugleichen und abzupuffern, z. B. den Ausgleich von Überfeuchtung im Winter und Austrocknung im Sommer, von Überhitzung und Abkühlung oder von Nährstoffmangel und Nährstoffangebot.

Aus Unkenntnis landschaftsökologischer Zusammenhänge und aus Profitstreben sind im Laufe von mehr als eintausend Jahren irreparable Landschaftszerstörungen im Mittelmeerraum zu verzeichnen. Verursacht wurden sie von den antiken Hochkulturen des Mittelmeerraumes (Griechenland, Rom), von den mittelalterlichen und frühneuzeitlichen Zentren (Spanien, Portugal, Italien) im Zusammenhang mit dem Holzbedarf für den Schiffsbau (Entdeckungs- und Unterwerfungsreisen), von der Schafzucht für die aufstrebende Textilindustrie und in der Gegenwart im Zusam-menhang mit der touristischen Überfrachtung. Die Zerstörung der Landschaft begann mit der Abholzung der ursprünglichen Wälder. Sie setzte sich mit erosivem Bodenabtrag fort und erreichte heute mit der Bebauung und Versiegelung großer ökologisch wertvoller Flächen einen vorläufigen Höhepunkt.

Meeresspiegelschwankungen können von sehr unterschiedlicher Dauer sein und vielfältige Ursachen und Wirkungen besitzen. Zu den bekanntesten gehören die Meeresspiegelschwankungen im Eiszeitalter, die durch den Wechsel von Kalt- und Warmzeiten bedingt waren. Wesentlich kurzfristiger und in ihren Wirkungen begrenzter sind durch plattentektonische Aktivitäten (untermeerische Beben und Vulkanausbrüche) ausgelöste Wellen im Ozean, die sogenannten Tsunamis.

Meteoriten sind außerirdische Kleinkörper, die die Erdoberfläche, ohne zu verglühen, in festem Zustand erreichen. Die Abbremsung der kosmischen Geschwindigkeit erfolgt unter Schallphänomenen und Lichterscheinungen. Zu den Letzteren gehören Meteore, Sternschnuppen, Feuerkugeln und Boliden. Die im freien Fall ankommenden Meteoriten erzeugen Einschlaglöcher auf der Erdoberfläche. Dagegen sind die Einschläge außerirdischer Körper mit kosmischer Geschwindigkeit auf die Erdoberfläche landschaftsformend. Es bilden sich Meteoritenkrater mit globalen, regionalen und lokalen Auswirkungen. Beispiele dafür sind der Vredefort-Krater, das Nördlinger Ries, der Chicxulub-Krater, das Tunguska-Ereignis und der Arizona-Krater. Weitere Angaben beziehen sich auf die Herkunft der Meteoriten, das Meteoritenalter und die Meteoritengefahr für den Menschen. Es werden Aussagen zur Trefferwahrscheinlichkeit von Asteroiden und Kometen gemacht.