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Aquasphäre

Wissenschaftlicher Begriff

Die Aquasphäre bezeichnet eine der Erdsphären. Der Begriff wird mit zwei unterschiedlichen Bedeutungen verwendet. In der ersten Begriffsbedeutung ist Aquasphäre eine alternative Benennung für die Hydrosphäre. Hier benennt die Aquasphäre die Gesamtheit des Wassers der Erde in allen seinen Aggregatzuständen. Dieser Aquasphäre-Begriff des Gesamtwassers wird aber nur sehr selten verwendet.[1][2][3]

Das Flusswasser im Skagit River gehört zusammen mit den darüber schwebenden Nebeltröpfchen zur irdischen Aquasphäre. Denn beide bestehen aus Flüssigwasser.

In der zweiten Begriffsbedeutung bezeichnet die Aquasphäre ausschließlich jenen Anteil der Hydrosphäre, der aus flüssigem Wasser besteht: Auf dem Planeten Erde zählen zur Aquasphäre ausschließlich die Vorkommen an Flüssigwasser. Weder Wassereis noch unsichtbarer Wasserdampf gehören dazu. Dieser Aquasphäre-Begriff des Flüssigwasser wird häufiger benutzt[4] und insbesondere in der Planetenforschung verwendet.[5][6][7][8]

Geschichte des Begriffs

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Aquasphäre war einer von vier Erdsphäre-Begriffen, die 1938 von Lehrern der öffentlichen Schulen von Zanesville (Ohio) geprägt worden waren.[9] Die Lehrer entwickelten damals den weltweit ersten Lehrplan zur Vermittlung von Bodenschutzmaßnahmen. Zu dieser Arbeit waren sie angehalten worden von W.D. Ellison.[10] Ellison war Projektleiter für den Bundesstaat Ohio[11] des erst kurz zuvor gegründeten Soil Conservation Service (heute Natural Resources Conservation Service),[12] und der Soil Conservation Service betrieb eine Forschungsstation eben in Zanesville.[13] Demnach war der Begriff der Aquasphäre ursprünglich erdacht worden, um bestimmte bodenkundliche Belange treffend erläutern zu können.

Inhalt und Umfang

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Gliederung des subaerischen Anteils der Aquasphäre.

Räumlich beginnt die Aquasphäre der Erde – die Gesamtheit des irdischen Flüssigwassers – in der Erdatmosphäre. Dort bilden winzige Tröpfchen Wasserwolken und Wasserdunst.

Auf der Erdoberfläche verteilt sich der subaerische Aquasphärenanteil. Die Flüssigwässer der Meere sowie die Flüssigwässer der Fließgewässer und Stillgewässer der Festländer (Binnengewässer) gehören dazu. Supraglaziales Schmelzwasser auf Gletscheroberflächen kann ebenfalls hinzu gezählt werden.

Unter der Erdoberfläche schließt sich der subterrane Aquasphärenanteil an. Zu ihm zählen die flüssigen Anteile der Bodenwässer bis hinab zu den tiefen Aquiferen. In Gletschern existieren intraglaziale Schmelzwässer innerhalb von Gletscherspalten. Unter Gletschern kommen subglaziale Schmelzwässer vor am Grund der Gletscher. Dort können eventuell auch subglaziale Seen gefunden werden.

Aquasphären im Universum

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Der Jupitermond Europa mit Wasserdampffontänen über seiner Südpolregion. Das Wasser drang im Dezember 2012 wahrscheinlich aus der subglazialen Aquasphäre nach außen.

Außerhalb der Erde wurde Flüssigwasser bisher (Stand: 2013) direkt nur einmal belegt. Dies geschah in Gestalt eines einzigen, salzwasserhaltigen Schlammtröpfchens auf dem Mars.[14]

Aquasphären in Form subglazialer extraterrestrischer Ozeane werden weiterhin mit großer Wahrscheinlichkeit unter den gefrorenen Oberflächen der Eismonde Europa (Jupiter)[15] und Enceladus (Saturn)[16] vermutet. Nach neueren Hinweisen könnten auch einige weitere Monde im äußeren Sonnensystem eine Aquasphäre besitzen, wie etwa Ganymed (Jupiter),[17] Titan (Saturn)[18] oder Oberon[19] (Uranus).

Außerhalb des Sonnensystems wird eine subglaziale Aquasphäre beim Exoplaneten OGLE-2005-BLG-390L b vermutet.[20] Bei Gliese 1214 b konnte Wasserdampf in der Atmosphäre nachgewiesen werden, es wird daher vermutet, dass es sich um einen sogenannten Ozeanplaneten handeln könnte.[21]

Siehe auch

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Einzelnachweise

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  1. ↑ I. Ritsema: Time in relation to geoscientific data. In: L. Hered (Hrsg.): Time in GIS: issues in spatio-temporal modelling. Delft 2000, S. 58.
  2. ↑ T. Nagumo, R. Hatano: Regional Characteristics of Stream Water Quality during the Snow-Melting Season in Hokkaido. In: Japanese Journal of Soil Science and Plant Nutrition. 72, 2001, S. 41.
  3. ↑ A. Assisi: Radioactive Pollution Produced by a Nuclear attack In Herbal Sources. In: Journal of Military medicine. 5, 2003, S. 47.
  4. ↑ W. R. Pelier: Models Of Glacial Isostasy And Relative Sea Level. In: A. W. Bally, P. L. Bender, T. R. McGetchin, R. I. Walcott (Hrsg.): Dynamics of Plate Interiors. Washington 1980, S. 111.
  5. ↑ P. Birch: Terraforming Venus Quickly. In: Journal of the British Interplanetary Society. 44, 1980, S. 161.
  6. ↑ A. D. Fortes, I. G. Wood, J. P. Brodholt, L. Vocadlo: The structure, ordering and equation of state of ammonia dihydrate. In: Icarus. 162, 2003, S. 59.
  7. ↑ W. B. McKinnon: On convection in ice I shells of outer Solar System bodies, with detailed application to Callisto. In: Icarus. 183, 2006, S. 435.
  8. ↑ A. C. Barr, W. B. McKinnon: Convection in Enceladus’ ice shell: Conditions for initiation. In: Geophysical Research Letters. 34, 2007, S. 2.
  9. ↑ They Coin Some New Words. In: The Ohio conservation bulletin. 2, 1938, S. 229.
  10. ↑ Zanesville Signal. (Tageszeitung von Zanesville) 22. Januar 1939, S. 9.
  11. ↑ L. J. Briggs: Current Hydraulic Laboratory Research In The United States · Bulletin X. Washington 1942, S. 19.
  12. ↑ J. T. Harlow: History of Soil Conservation Service National Resource Inventories. Fort Worth 1994, S. 2.
  13. ↑ K. G. Renard: Rainfall Simulators and USDA Erosion Research: History, Perspective and Future. In: L. J. Lane (Hrsg.): Proceedings of the Rainfall Simulator Workshop. Tucson 1985, S. 3.
  14. ↑ N. O. Rennó, B. J. Bos, D. Catling, B. C. Clark, L. Drube, D. Fisher, W. Goetz, S. F. Hviid, H. U. Keller, J. F. Kok, S. P. Kounaves, K. Leer, M. Lemmon, M. B. Madsen, W. J. Markiewicz, J. Marshall, C. McKay, M. Mehta, M. Smith, M. P. Zorzano, P. H. Smith, C. Stoker, S. M. M. Young: Possible physical and thermodynamical evidence for liquid water at the Phoenix landing site. In: Journal of Geophysical Research: Planets. 114, 2009, S. E00E03
  15. ↑ K. M. Soderlund, B. E. Schmidt, J. Wicht, D. D. Blankenship: Ocean-driven heating of Europa’s icy shell at low latitudes. In: Nature Geoscience. 7, 2014, S. 16.
  16. ↑ C. Porco: Enceladus – rätselhafter Saturnmond. In: Spektrum der Wissenschaft. 6, 2009, S. 24–33.
  17. ↑ A. P. Showmana, I. Mosqueira, J. W. Head: On the resurfacing of Ganymede by liquid–water volcanism. In: Icarus. 172, 2004, S. 625.
  18. ↑ L. Iess, R. A. Jacobson, M. Ducci, D. J. Stevenson, J. I. Lunine, J. W. Armstrong, S. W. Asmar, P. Racioppa, N. J. Rappaport, P. Tortora: The Tides of Titan. In: Science. 337, 2012, S. 457.
  19. ↑ Hauke Hussmanna, Frank Sohlb, Tilman Spohnb: Subsurface oceans and deep interiors of medium-sized outer planet satellites and large trans-neptunian objects. In: ScienceDirect. 1. November 2006, abgerufen am 29. September 2014 (englisch).doi:10.1016/j.icarus.2006.06.005
  20. ↑ D. Ehrenreich, A. Lecavelier des Etangs, J.-P. Beaulieu, O. Grasset: On the Possible Properties of Small and Cold Extrasolar Planets: Is OGLE 2005-BLG-390Lb Entirely Frozen? In: The Astrophysical Journal. 651, 2006, S. 535.
  21. ↑ Clouds in the atmosphere of the super-Earth exoplanet GJ 1214b. nature.com, 1. Januar 2014, abgerufen am 29. September 2014 (englisch).doi:10.1038/nature12888
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