Der Hitzetod der Erde

Transkript

1 Der Hitzetod der Erde

2 Der natürliche Treibhauseffekt In der Erdatmosphäre gibt es neben dem für uns lebenswichtigen Sauerstoff einige hoch wirksame Treibhausgase. Dies sind vor allem:! Kohlendioxid! Wasserdampf! Methan Hierdurch herrscht auf der Erde eine Durchschnittstemperatur von +14 C. Ohne diese Treibhausgase wären es -19 C Wolfgang Stegmüller Seite 2

3 Die Klimaanlage der Erde Der kleine CO 2 -Kreislauf Wolfgang Stegmüller Seite 3

4 Die Klimaanlage der Erde Der große CO 2 -Kreislauf Wolfgang Stegmüller Seite 4

5 Die Entwicklung der Sonne Wolfgang Stegmüller Seite 5

6 Die vergangenen 5 Milliarden Jahre Die Sonne und das Planetensystem entstanden vor rund 4,6 Milliarden Jahren. Nach einer anfänglich wilden Phase stabilisierten sich die nuklearen Prozesse im Innern der Sonne. Seitdem ist die Sonne ein sog. Hauptreihenstern. Dennoch nimmt ihre Leuchtkraft stetig zu. Sie strahlt heute rund 30% heller als zu Beginn Wolfgang Stegmüller Seite 6

7 In 500 Millionen Jahren! Die Sonnenleuchtkraft hat weiter zugenommen. Die Durchschnittstemperatur liegt nun bei ca. 45 C.! Die Verdunstungsrate ist dramatisch angestiegen. Heftigste Niederschläge beschleunigen den Verwitterungsprozess des Silikatgesteins und entzieht der Atmosphäre CO2.! Der Treibhauseffekt verstärkt sich dennoch, wegen des hohen Gehalts an Wasserdampf in der Atmosphäre Wolfgang Stegmüller Seite 7

8 In 500 Millionen Jahren! Der CO2-Gehalt der Luft hat sich inzwischen auf rund 150 ppm verringert.! Die Lebensgrundlage für höhere Pflanzen ist damit entzogen - sie gehen ein.! Die Nahrungskette ist damit unterbrochen und das Aussterben der höher entwickelten Fauna ist die Folge Wolfgang Stegmüller Seite 8

9 In 1 Milliarde Jahren! Die mittlere Oberflächentemperatur liegt mittlerweile bei rund 45 C.! Trotz der ansteigenden Temperaturen auf der Erde kühlt der Erdmantel allmählich aus und die Plattentektonik kommt zum Stillstand.! Dadurch wird in den Sedimenten gebundenes CO2 nicht mehr durch Vulkanismus an die Atmosphäre zurück gegeben. Die natürliche Klimaregelung der Erde ist außer Eingriff.! Der CO2-Gehalt der Luft sinkt dadurch dramatisch Wolfgang Stegmüller Seite 9

10 In 1 Milliarde Jahren! Gleichzeitig steigt die Verdunstungsrate an Wasser. Die Luft wird immer feuchter und der Treibhauseffekt beschleunigt sich weiter.! Binnen kurzer Zeit ist die mittlere Oberflächentemperatur auf etwa 60 C angestiegen.! Die Verdunstungsrate ist so hoch, dass die Erde in eine dichte Wolkensuppe gehüllt ist.! In einigen Nischen halten sich noch zellkernlose Prokaryonten wie Bakterien und Blaualgen Wolfgang Stegmüller Seite 10

11 In 1,5 Milliarden Jahren! Der CO2-Gehalt der Luft wird sich auf rund 10 ppm verringert haben.! Nun können auch die Blaualgen die Photosynthese nicht mehr aufrecht erhalten und sterben aus.! Die Erdoberfläche ist nun steril! Die Wetterverhältnisse sind extrem. Sintflutartige Niederschläge treiben die Erosion voran und tragen die Gebirge ab. Die Erdoberfläche wird flach Wolfgang Stegmüller Seite 11

12 In 1,5 Milliarden Jahren! In den Tiefen der noch nicht verdampften Resten der Ozeane halten sich noch letzte Organismen, die an die extremen Druckverhältnisse der Tiefsee angepasst sind und kein Sonnenlicht benötigen.! Sie ernähren sich von den absinkenden organischen Resten einstiger Lebewesen.! Nach 1,6 Milliarden Jahren beträgt die mittlere Oberflächentemperatur der Erde rund 70 C - Die Ozeane beginnen zu verdampfen Wolfgang Stegmüller Seite 12

13 In 2 Milliarden Jahren! Durch den nochmals dramatisch durch die Wasserdampf-Konzentration verstärkten Treibhauseffekt ist die Temperatur auf rund 250 C angestiegen.! Auf der Erde gibt es kein flüssiges Wasser mehr.! In den obersten Wolkenschichten spaltet das Sonnenlicht den Wasserdampf in die Bestandteile Wasserstoff und Sauerstoff auf.! Der Wasserstoff entweicht ins Weltall.! Der Sauerstoff verbindet sich mit dem Eisen in den Gesteinen - Die Erde wird rötlich Wolfgang Stegmüller Seite 13

14 In 5 Milliarden Jahren! Die Erde hat keine Atmosphäre mehr.! Es gibt auch keinen Treibhauseffekt mehr, aber durch die enorm gestiegene Sonnenleuchtkraft herrschen nun fast 1000 C an der Erdoberfläche.! Die Gesteine beginnen zu schmelzen und es bildet sich ein globaler Magma-Ozean Wolfgang Stegmüller Seite 14

15 In 5 Milliarden Jahren! Die Äußersten Schichten der Sonnenkugel reichen bis an die heutige Erdbahn.! Durch starke Sonnenwinde hat die Sonne aber einen Großteil ihrer Masse verloren. Sie besitzt nur noch rund 68% der heutigen Masse.! Der Erdbahnradius wird sich auf etwa 190 Millionen km vergrößert haben (heute 150 Mio. km). Gäbe es noch Menschen, so würde beim Blick in den Himmel die Sonne 70% davon einnehmen.! Das Verschluckt-werden wie Merkur und Venus bleibt der Erde wenigstens erspart Wolfgang Stegmüller Seite 15

16 Fragen? Wolfgang Stegmüller Seite 16