Kit 8: Das Wasser der Erde
Über Satellitenbilder den globalen Wasserkreislauf erkunden;
Wetter&Klima

Textbausteine aus der Schüler-Mappe

Der Wassertransport in der Atmosphäre

Zu Bild 1: Aufnahme des Satelliten Meteosat vom Atlantischen Ozean.

Auf offener See vor Nordamerika bildet sich ein Tiefdruckgebiet, das bald nach Europa ziehen wird. Das Wasser der Ozeane und Meere enthält 97,1 % des auf der Erde existierenden Wassers, d. h. fast alles Wasser der Erde ist Salzwasser.

Zu Bild 2: Das in der Atmosphäre in gasförmigem, flüssigem oder festem Zustand vorhandene Wasser macht zwar lediglich 0,001 % des auf der Erde existierenden Wassers aus, ist jedoch für den Menschen lebenswichtig, da es den für die Vegetation und somit für das menschliche Leben unentbehrlichen Regen bringt.

Zu Bild 3: Das Wasser auf dem Festland stellt 2,9 % der Gesamtmenge dar. Etwa drei Viertel dieses Wassers sind als Schnee und Eis in festem Zustand gebunden, ein Viertel ist Grundwasser und weniger als 1 % dieser 2,9 % besteht aus dem Oberflächenwasser in Seen, Flüssen und Bächen.

Wasserreserven der Erde

Zu Bild 4: Die Weltmeere fassen ein Volumen von insgesamt 1 350 Millionen km3 Wasser. Hier entstand vor mehreren Milliarden Jahren das erste Leben auf der Erde.

Zu Bild 5: Wasser reinigt sich bei seiner Verdunstung, denn die enthaltenen Verunreinigungen gehen erst bei sehr viel höheren Temperaturen in den gasförmigen Zustand über.

Zu Bild 6: Der Klimawandel bedroht das Eis der Polkappen, weshalb ihre Flächenausdehnung und Dicke unter ständiger Satellitenüberwachung stehen. Die auf der Erde vorhandene Wassermenge ist konstant und entspricht genau derjenigen, die vor Milliarden Jahren bei ihrer Entstehung existierte.

Zu Bild 7: Die wichtigste Antriebskraft des Wassertransportes auf der Erde ist die Sonne: durch ihre Energie verdunstet das Wasser. Seen, Ozeane, Flüsse und Vegetation liefern am meisten Wasserdampf. Der durch die Verdunstung entstehende Wasserdampf steigt auf, kühlt ab und kondensiert zu Wolken, die vom Wind weiter getragen werden. Bei Abkühlung in der Höhe kommt es zur Wolkenbildung, das Wasser gelangt in Form von Regen, Schnee oder Hagel zurück auf die Erde – dieses Phänomen wird als „Niederschlag“ bezeichnet. Fällt das Wasser als Niederschlag auf die Erdoberfläche, so sammelt es sich dort in Seen, Flüssen und in Gletschern, es  versickert im Boden, wo es als Grundwasser gespeichert wird, oder es fließt wieder ins Meer.

Zu Bild 8: Der Tschadsee in Afrika war noch vor 30 Jahren so groß wie die mittlere grüne Fläche angibt. Heute bewirkt der Klimawandel ein allmähliches Austrocknen, es wird mehr Wasser verbraucht, als die Flüsse in der Regenzeit liefern.

Zu Bild 9: Aus mehreren Hundert Metern Tiefe hochgepumptes fossiles Wasser ermöglicht den Anbau von Pflanzen in der Wüste (hier bei Kufra in Libyen). Das Grundwasser erneuert sich jedoch langsamer als es verbraucht wird.

Zu Bild 10:  Der Amazonas ist mit 4 Millionen km² das größte Waldgebiet der Erde. Es enthält in seinen Flüssen, Sümpfen und Pflanzen riesige Wassermengen. Pflanzen und Lebewesen enthalten viel Wasser. Der menschliche Körper besteht zu 65 % aus Wasser, bei Pflanzen liegt dieser Anteil sogar bei über 80 %, bei Torf sind es fast 98%.

Seite 5: Wasser und Mensch

Zu Bild 11 und 14: Gewässer dienen der Schifffahrt und dem Warentransport, weshalb Städte und Dörfer vielfach an Ufern von Flüssen, Seen und Meeren entstanden sind.

Zu Bild 12 und 15: Reisfelder im vietnamesischen Mekong-Delta im Falschfarbenbild: Rot zeigt die Reisfelder.
Wasser ist für die Landwirtschaft lebenswichtig. Die Bewässerung ermöglicht die Kultivierung von größeren Flächen und eine Verlängerung der Anbauzeiten. Die Reisfelder in Vietnam können mehrmals pro Jahr geerntet werden.

Zu Bild 13 und 16: Staudamm bei Gwadar in Pakistan
Vom Menschen errichtete Staudämme an Flussläufen ermöglichen die Stromerzeugung. Hierbei wird die Lage-Energie des Wassers hinter dem Staudamm in elektrische Energie umgewandelt.

Der Mensch ist vom vorhandenen Wasser auf der Erde und dessen natürlichen Abfluss abhängig. Wasser ermöglicht Leben, Landwirtschaft, Stromerzeugung, Schifffahrt und vieles mehr. Umgekehrt gefährdet Hochwasser die Menschen: Hagelschläge, Überschwemmungen, Sturmfluten und Tsunamis fordern immer wieder viele Menschenleben.

Zu Bild 17 – 19: Am 26. Dezember 2004 zerstörte ein Tsunami ausgelöst durch ein untermeerisches Erdbeben die Küsten der Anrainerstaaten des Indischen Ozeans und forderte in den Küstengebieten 300.000 Menschenleben. Die Ortung der zerstörten Gebiete mit Satelliten ist für die Planung von Rettungseinsätzen sehr nützlich.
Die Satellitenüberwachung hilft weltweit Naturkatastrophen aufzuspüren und darzustellen. Als Informationsgrundlage für Behörden und Hilfsorganisationen der betroffenen Länder sind Satellitenbilder zum Standard geworden.
Satellitenaufnahme der Region um Banda Aceh vor und nach dem Tsunami: die zuvor bepflanzten und nach der Katastrophe völlig überfluteten landwirtschaftlichen Nutzflächen sowie der Zustand der Verkehrswege sind gut erkennbar.

Die Funktionen von Erderkundungssatelliten

Wasserdampf in der Atmosphäre

Diese Satellitenaufnahme zeigt die Erde sowie den in der Atmosphäre vorhandenen Wasserdampf. Während die Wolkenformationen auf einige Regionen des Planeten begrenzt sind, ist der Wasserdampf praktisch überall in der Atmosphäre anzutreffen, jedoch nur im Satellitenbild sichtbar, da es sich um ein farbloses Gas handelt.

Zu Bild 20: Zur Erstellung dieser ungewöhnlichen Aufnahme unseres Planeten hat der Satellit nur das infrarote Licht gemessen, das vom Wasserdampf absorbiert wird. Je mehr Wasserdampf vorhanden ist, desto schwächer ist die vom Satelliten gemessene Strahlung: auf diese Weise entsteht aus den Messwerten ein Graustufenbild, das nachträglich noch blau koloriert wurde. Als Orientierungshilfe wurden die Umrisse der Kontinente eingezeichnet.

Zu Bild 21: Die Satelliten messen auch die thermale Infrarotstrahlung und zeichnen damit die von der Erde abgestrahlte Wärme auf, wie auf dem Schwarzweißbild links zu sehen ist. Das Temperaturbild ist ein Negativbild: weiß ist kalt, schwarz ist warm.

Zu Bild 22: Der Satellit Meteosat dient der Überwachung der Wetterverhältnisse. Insbesondere liefert er Aufnahmen der Wolkenverteilungen und Wolkenbewegungen, der Wasserdampfsituation und der Oberflächentemperaturen.