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Lexikon der Biologie: Erde

Erde, 1) Bezeichnung für bestimmte Arten oder Formen des Bodens, z.B. Braunerde, Einheitserde. 2) ein Planet des Sonnensystems und der bisher einzige bekannte Himmelskörper im Kosmos, auf dem sich Leben entwickelt hat (biologische Evolution, chemische Evolution, Evolution, extraterrestrisches Leben). Grundvoraussetzung dafür ist die Tatsache, daß die Erde als einziger der 9 Planeten des Sonnensystems genau den „passenden“ Abstand (s.u.) von ihrem Mutterstern Sonne – nur ein Zwergstern unter den ca. 100 Milliarden Sternen des Milchstaßensystems (Galaxis) – hat, der einen zur Entstehung und Erhaltung von Leben optimalen Energietransfer (u.a. Licht und Wärme; elektromagnetisches Feld, elektromagnetisches Spektrum, Energie, Energieflußdiagramm, Ökosphäre) von der Sonne zur Erde gewährleistet. (Die Erde ist nach Merkur und Venus der der Sonne drittnächste Planet; sie wird von einem Mond umkreist; vgl. Abb. ). Eine wichtige Rolle spielen hierbei die irdische Atmosphäre (vorwiegend aus Stickstoff und Sauerstoff bestehend; Atmosphäre, Abb., Tab.), das Erdmagnetfeld (Geomagnetismus) und das Vorkommen flüssigen Wassers (Hydrosphäre). Nach Ergebnissen der Altersbestimmung von Gesteins-Meteoriten entstand das Sonnensystem und mit ihm die Erde vor etwa 4,7 Mrd. Jahren; die ältesten kontinentalen Bestandteile sind etwa 3,8 Mrd. Jahre und die ozeanische Kruste höchstens 200 Mio. Jahre alt. – Die Erde ( vgl. Abb. ) hat einen Äquatordurchmesser von 12756 km und einen Poldurchmesser von 12714 km, ist also merklich abgeplattet (1:298). Der innere Aufbau des Erdkörpers wurde in erster Linie durch seismische Untersuchungen erschlossen: Die Erde besteht aus einem Erdkern (Barysphäre oder Siderosphäre) aus Nickel und Eisen (Nife), der sich aus dem festen inneren Erdkern in ca. 6371–5120 km Tiefe und dem niedrigviskosen äußeren Erdkern (ca. 5120–2900 km) zusammensetzt. Er ist von einem elastisch-viskosen Erdmantel (ca. 2900–70 km) umgeben, der aus einem ca. 1700 km dicken inneren Erdmantel besteht (Chalkosphäre, hauptsächlich aus Nickel, Eisen, Silicium und Magnesium: Nifesima). An ihn schließt der ca. 1200 km mächtige, aus Silicium und Magnesium (Sima) bestehende äußere Erdmantel an. Die äußerste, dünne Schale der Erde ist die spröd-elastische Erdrinde oder Erdkruste (überwiegend aus Silicium-Aluminium-Gesteinen: Sial; Präkambrium), deren Mächtigkeit zwischen 5 km unter Ozeanen und 70 km unter Gebirgen liegt. Im Gebiet von Kontinenten besteht ihre obere Schicht vorwiegend aus siliciumhaltigem Gestein, z.B. Granit, unter Ozeanen hauptsächlich aus dichterem Basaltgestein (aus submarinen Lavaergüssen und magmatischen Spaltintrusionen). Das bewegliche, geschmolzene Kernmaterial der Erde ist Ursache eines starken Erd-Magnetfelds (Magnetfeldeffekt, Magnetfeldorientierung, magnetischer Sinn). Paläomagnetische Untersuchungen an den Krustengesteinen zeigen, daß relativ regelmäßig Umkehrungen der magnetischen Polarität stattgefunden haben. – Die Erdoberfläche mißt ca. 510 Mio. km2, davon sind 360,8 Mio. km2 (70,8%) Wasserfläche, 149,3 km2 (29,2%) Land. Während auf der Südhalbkugel die Meere dominieren, herrscht auf der Nordhalbkugel das Festland vor. Die Physiographie der Erdoberfläche wird durch Prozesse bestimmt, die bis tief in den Erdmantel hinabreichen (Geodynamik). Diese werden von der Theorie der globalen Plattentektonik erklärt. Danach läßt sich der 70–150 km mächtige, oberste Teil der Lithosphäre (Erdkruste und oberster Bereich des Erdmantels) in mehrere, in sich relativ starre Platten aufteilen, deren Neubildung, Verschiebung und Abbau sich in Erdbeben, Vulkanismus und der Entstehung großtektonischer Strukturen, wie Gebirge und Gräben, äußert. Eng damit verbunden ist die Kontinentaldrifttheorie, nach der sich die gegenwärtige Lage der Kontinente und Ozeane durch horizontale Driftbewegungen der leichteren Landmassen auf der schwereren Unterschicht entwickelt hat. Mit Hilfe moderner Methoden zur Alterbestimmung (Datierungsmethoden) können Geologen die sich mit der Zeit verändernde Verteilung der Kontinente und Ozeane auf der Erde nachvollziehen und absolut datieren. – Mit der Erde als Ganzes befaßt sich die Geophysik, mit der Erde als Himmelskörper die Astronomie. Die Erdoberfläche als Durchdringungsraum von Lithosphäre, Hydrosphäre und Atmosphäre und eigentlicher Lebensraum der Erde ist Forschungsgegenstand der Geographie. Geologie, Petrologie, Mineralogie und z.T. die Geophysik erforschen vorwiegend die Lithosphäre; die Atmosphäre wird von der Meteorologie, der Aerologie und der Klimatologie erforscht; Ozeanographie und Hydrographie (Gewässerkunde) beschäftigen sich mit der Hydrosphäre der Erde und die Biogeographie mit der Verteilung ihrer Lebewesen in Raum und Zeit. –Durch die Nord-Süd-Erstreckung der drei Ozeane (Pazifischer, Atlantischer und Indischer Ozean; Meer) und durch die interkontinentalen Mittelmeere wird die Landfläche in die Erdteile Nordamerika und Südamerika (die „Neue Welt“), Europa, Asien (zusammen Eurasien) und Afrika (die „Alte Welt“), Australien (einschließlich Ozeanien) und Antarktika (Polarregion) geteilt. Die höchste Landerhebung ist der Mount Everest (8872 m), die größte bekannte ozeanische Tiefe die Vitiaztiefe im Marianengraben (Pazifischer Ozean, 10924 m unter Meer). Als mittlere Höhe der Landfläche wurden 875 m über Meer, als mittlere Tiefe der Ozeane ca. 3800 m unter Meer errechnet. Zur Ortsbestimmung auf der Erdoberfläche wurde ein Gradnetz eingeführt, das aus den zum Äquator parallelen Breitenkreisen (Parallelkreise) und den senkrecht dazu verlaufenden Längenkreisen (Meridiane) besteht. – Die Erde dreht sich in 23 h 56 min 4 s (d.h. in einem Tag) einmal um ihre Achse (Erdrotation), wodurch der Wechsel von Tag und Nacht hervorgerufen wird. Sie umläuft die Sonne in 365 Tagen, 5 h, 48 min und 46 s (d.h. in einem Jahr) in einem mittleren Abstand von 149597870 km ( vgl. Abb. ). Die Neigung der Erdäquatorebene gegen die Erdbahnebene (sog. Schiefe der Ekliptik, zur Zeit 23° 27') ist die Ursache für die Entstehung der Jahreszeiten. Ihr Wechsel sowie der von Tag und Nacht beeinflußt die Lebensweise der Organismen (Aktivitätstyp, Chronobiologie, Jahreszyklen). Das Klima auf der Erde wird von einer Reihe von Faktoren beeinflußt, so von den unterschiedlichen Intensitäten der einfallenden Sonnenstrahlung in den verschiedenen geographischen Breiten, die zu Temperaturunterschieden und diese ihrerseits zu Luftdruckunterschieden führen. Daneben bestimmen auch die Topographie und die Wechselwirkungen zwischen der Atmosphäre und den Ozeanen das Klima. Die in der Erdkruste eingeschlossenen Fossilien (bei denen die Lebensbedingungen der entsprechenden Organismen weitgehend bekannt sind; Fossilisation), die unterschiedlichen Ablagerungen (Sedimentation) in den Gesteinsschichten (Sedimentgesteine) sowie die Isotopenhäufigkeiten in ihnen zeigen, daß das Klima der Erde im Lauf der Jahrmillionen beträchtlichern Schwankungen unterworfen war (Erdgeschichte, Geochronologie, Klimaänderungen, Paläoklimatologie, Treibhauseffekt). – Von der gesamten Landfläche der Erde gelten ca. 91 Mio. km2 (61,0%) als für den Menschen bewohnbar. Nur etwa 13,8 Mio. km2 davon werden als Ackerland (Ackerbau) genutzt, wovon 2,2 Mio. km2 regelmäßig bewässert werden müssen (Bewässerung). Umweltbelastungen und Überbevölkerung (Bevölkerungsentwicklung) gefährden das Leben des Menschen auf der Erde (Aussterben, Bioethik). Weltmodelle; ä chemische und präbiologische Evolution , Erdgeschichte I Erdgeschichte II , Vegetationszonen.

A.Se./R.S.



Erde

Phasen des Erdaufgangs über der Mondoberfläche (NASA-Aufnahmen)



Erde

Satellitenaufnahme der Erde aus dem Weltall



Erde

Jahresbahn der Erde um die Sonne

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