V. Die Hydrosphaere Der Erde

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V. DIE HYDROSPHAERE DER ERDE I. DIE WASSERHÜLLE, DIE DIE ERDE UMGIBT Unsere Erde ist eigenartiger Planet im Sonnensystem, denn das Wasser kommt in allen Aggregatzuständen vor. Wasser lässt sich überall finden. Die Kugelschale der Erde, in der man das Wasser findet, nennt man ................................. Aufgabe 1.: Du wirst es wissen, wenn du das Kreuzworträtsel auflöst! 1. Fallwind in den Alpen. 1 2. Tiefdruckgebiet anders ausgedrückt. 2 3. Reflexionsfähigkeit der Körper fremdsprachlich ausgedrückt. 3 4. Die Aufgleitfront anders ausgedrückt. 4 5. Dreiatomige Sauerstoffmoleküle. 5 6. Windsystem in Indien. 7. Sättigungstemperatur anders ausgedrückt. 6 8. Krumme Linien in einer meteorologischen Karte, die 7 die Punkte mit gleicher Temperatur verbinden. 8 9. Die unterste Schicht der Erdatmosphäre. 10. Krumme Linie in einer meteorologischen Karte, die 9 die Punkte mit gleichem Luftdruck verbinden 10 11. Die Freisetzung von Luft verschmutzenden Stoffen. 11 Die Wissenschaft, die das Vorkommen, die Zirkulation und die Verteilung, die physikalischen und chemischen Eigenschaften des Wassers über, auf und unter der G Erdoberfläche sowie die Wechselwirkungen mit der Umwelt erforscht, ist die O D ........................................ O H L Ihre Partnerwissenschaften sind die Hydrogeographie, die die Hydrosphäre vom geographischen Aspekt her, und die Hydrogeologie die sie vom geologischen Aspekt her untersucht. Y R E I 1. Wie groß ist die Reserve der Erde an Wasser? Die Gesamtmenge des Wassers auf der Erde beträgt etwa 1,45 Mrd. km3, die sich in folgenden Bereichen der Erde unterteilt. Aufgabe 2.: Was sind die einzelnen Bereiche der Hydrosphäre? Suche im Wortfeld! Dann betrachte das Kuchendiagramm, das den prozentualen Anteil dieser Bereiche zeigt und identifiziere die Großbuchstaben! P O Z E A N E N M S H M E E R E N Q Q E A T M O S P H Ä R E G H V V P Z X F S N L I T O S P H Ä R E 1. 2. 3. 4. 5. …………….… und …..…………..: ……. …………….… und ……..………..: ……. …………………………………….: ……. …………………………………….: ……. …………………………………….: ……. E 0,001% Z G N C Z R A O C C I N L A N D E I A 82,238% D 16,046% S U C 1,705% B 0,010% H B H F L Ü S S E N Bild V/1. Wasservorrat der Erde 2. Wieso gibt es einen Kreislauf des Wassers und den Wasserhaushalt auf der Erde? 2.1 Der Kreislauf des Wassers Bereiche der Gesamtmenge des Wassers der Erde nehmen an einem KREISLAUF teil. Dabei ändert das Wasser an seinen Aggregatzuständen und seiner Stelle. Grundlage dieser Vorgänge sind die Sonnenenergie und die Gravitationskraft. Ohne den beständigen Kreislauf wäre das Wasser auf der Erde ein mineralisiertes Salzwasser. Dank des Kreislaufes vom Wasser gelangt immer wieder Süßwasser auf die Erde zurück. Die Detailprozesse des Kreislaufes vom Wasser sind von den klimatischen, den geologischen, den bodenkundlichen Gegebenheiten, von der Vegetation und dem Reliefformen abhängig. 93 Aufgabe 3.: Filmleiste: Wie läuft der Wasserkreislauf ab? Erkläre es mit ein paar Sätzen anhand der Bilderreihe! Aufgabe 4.: Was sind die Detailprozesse des Wasserkreislaufes? Führe in die Abbildung ihre Abkürzungen ein!
………………….: → vom Boden [VBo] → durch die Pflanzen [VPf] → vom Meer und Ozean [VMO]
………………….: → in die Meere und Ozeane [NOM] → auf die Festländer [NFl]
………………….: → unter der Oberfläche [AuO] → auf der Oberfläche [AaO] 2.2 Der Wasserhaushalt Den Wasserkreislauf der Erde kann man mengenmäßig erfassen und in Formeln darstellen. Die Elemente des Wasserkreislaufes stehen in mathematischen Beziehungen zueinander, die durch Gleichungen des Wasserhaushaltes auszudrücken sind. Sie geben Auskunft über den natürlichen Wasserhaushalt. Begriffe: Der Wasserhaushalt: Er bedeutet ein Einkommen und eine Ausgabe an Wasser durch den Niederschlag, die Verdunstung und den Ab/Zufluss für ein bestimmtes Gebiet. Aufgabe 5.: Schreibe die Gleichungen des Wasserhaushaltes für die folgenden Gebiete! Verwende dabei die oben liegenden Abkürzungen! • für die Landflächen: • für die Meeresflächen: • für die Atmosphäre: Wie es zu sehen ist, auf der ganzen Erde gibt es ein Gleichgewicht zwischen dem verdunsteten Wasser und der Niederschlagsmenge. Im Falle der Ozeane und der Landflächen wird dieses Gleichgewicht durch den Ab/Zufluss hergestellt. Aufgrund der klimatischen Gliederung der Erde ist das Verhältnis zwischen dem Niederschlag und der Verdunstung auf den Festländern sehr unterschiedlich. Abfluss gibt es nur in den feuchten (humiden) Gebieten, in denen N > V ist. In den trockenen (ariden) Gebieten, in denen V > N ist, fehlt der Abfluss meist, diese Gebiete sind häufig abflusslos. Als Ergebnis des Kreislaufes wird der Wasservorrat der Erde innerhalb einer gewissen Zeit ausgewechselt. In der Atmosphäre gibt es zu gleicher Zeit eine Wassermenge von 12 300 km3, die jährlich 40mal – alle 9 Tage – 94 ausgewechselt wird. Zum Auswechseln des Wasservorrates der Ozeane sind 3450 Jahre erforderlich, beim Plattensee dauert dieser Vorgang 2,2 Jahre, bei der Donau alle 25 Tage. Gut zu wissen! Was versteht man unter dem Begriff „Hydrosphäre“? Wie gliedert sich die Reserve der Erde an Wasser? Was bedeutet der Wasserkreislauf und wie läuft er ab? Was versteht man unter dem Begriff „Wasserhaushalt“ und was ist für den Wasserhaushalt der Festländer, der Ozeane und der Atmosphäre typisch? II. DER WELTOZEAN 1. Was versteht man unter dem Weltozean? 1.1 Die Gliederung des Weltozeans Die Gesamtfläche der Erde beträgt 510 Mio. km2, davon entfallen auf die Festländer insgesamt 29 % (150 Mio. km2 ), auf die Ozeane und Meere 71 % (360 Mio. km2). Das Verhältnis zwischen den zusammenhängenden Wasser- und den Landflächen beträgt 2,42 : 1. Die Ozeane und Meere nennt man gemeinsam den WELTOZEAN, der vom Wasservorrat der Erde 82,3 % hat. sonstige 7% Nordpolarmeer 4% Bild V/2 Prozentualer Anteil der Wasserflächen und der Festländer auf den beiden Halbkugeln Atlantischer Ozean 23% Aufgabe 1.: Errechne die Gesamtfläche der Ozeane anhand der prozentualen Angaben des Kuchendiagramms! OZEAN Pazifischer Ozean Atlantischer Ozean Indischer Ozean GRUNDFLÄCHE (Mio. km2) MAXIMALE TIEFE (m) - 11 034 - 9 219 - 7 455 Pazifischer Ozean 46% Indischer Ozean 20% Bild V/3 Der prozentuale Anteil der Ozeane und Meere Der Weltozean gliedert sich in Ozeane und Meere. Sie besitzen unterschiedliche Charakteristik. Aufgabe 2.: Von der untenstehenden Aufzählung unterstreiche die Charakterzüge der Ozeane! Sie haben ca. gleiche Durchschnittstiefe (3500–4000m). – Ihr Salzgehalt schwankt kaum (33–38 ‰). – Sie erstrecken sich am Rande der Kontinente. – Sie sind von den offenen Wasserflächen durch Inseln, Halbinseln oder Meerengen abgegrenzt. – Sie haben ein eigenes geologisches Becken. – Ihr Salzgehalt weicht voneinander stark ab (1–41 ‰). – Ihre Durchschnittstiefe ist unterschiedlich. – Sie haben ein eigenes Strömungssystem. – Sie haben allgemein kein eigenes Strömungssystem. Die Meere als Teile der Ozeane liegen am Rande der Kontinente. Sie sind Randmeere oder Mittelmeere abhängig davon, wie sie sich zum Ozean anschließen. Aufgabe 3.: Schau dir die physische Weltkarte im Atlas an, vergleiche die Lage vom Roten Meer und Japanischem Meer! Dann unterstreiche von den untenstehenden Feststellungen die Eigenschaften der Randmeere! Sie sind nach außen hin weitgehend abgeschlossen. – Sie sind offener und seichter. – Sie haben keinen selbstständigen Wasserhaushalt. – Sie sind verhältnismäßig tief. – Sie werden durch schmale Meerenge abgegrenzt. – Sie werden durch Inseln oder Halbinseln abgegrenzt. – Sie haben selbstständigen Wasserhaushalt. – Sie haben kein selbstständiges Strömungssystem. Aufgabe 4.: Wie heißen die in der Karte mit Nummern gekennzeichneten Meere? 1. …………………. 2. …………………….. 3. …………….……. 4. …………………….. 5. ………………….. 6. …………………….. 7. ………………….. 8. …………………….. 9. ………………….. 10. …………………….. 11. …………………. 12. …………………….. Unterstreiche von den oben stehenden Meeren die Randmeere rot, die Binnenmeere blau! 95 1.2 Die physikalischen und chemischen Eigenschaften des Meerwassers 1.2.1 Der Salzgehalt Das Meerwasser ist eine dünne Salzlösung, in der verschiedene Salzverbindungen in gelöstem Zustand zu finden sind. Ihr prozentualer Anteil ist aber konstant, unabhängig von der Salzkonzentration des Meerwassers. Die Salzkonzentration der Meere liegt im Durchschnitt bei 35 ‰, d.h. in 1000 g (1 Liter) Meerwasser enthält 35 g Salz als fester Stoff in gelöstem Zustand. Aufgabe 5.: Untersuche die Unterschiede beim Salzgehalt des Meerwassers mit Hilfe der Karte und beantworte die Fragen! ▪ ▪ ▪ ▪ Salzverbindungen im Meerwasser Chloride (z.B. NaCl); 88,6 % Sonstige; 0,6 % Sulphate (Mg2SO4); 10,8 % Bild V/4 Anteil der Salzverbindungen im Meerwasser Auf welchem Breitenkreis gibt es die höchste Salzkonzentration? ………………................ Was ist der Grund dafür? .......................................................................... .......................................................................... Warum ist die Salzkonzentration im Nordpolarmeer – auf 60-65° N – niedrig? .......................................................................... .......................................................................... In welchem Meer kann man messen? - die niedrigste Salzkonzentration: .…………. - die höchste Salzkonzentration: …………..… ▪ Wovon hängt im Allgemeinen die Salzkonzentration ab! .................................................................................................................................................................................................. Aufgabe 6.: Vergleiche die Salzkonzentration folgender Meere! Füge das entsprechende Relationszeichen ein! Nordsee Mittelmeer Arabisches Meer Bottnischer Golf Karibisches Meer Schwarzes Meer 1.2.2 Die Temperaturverhältnisse der Meere Die Sonnenstrahlen erwärmen nur die oberflächennahe, max. ca. 100 m dicke Wasserschicht. Darunter mit zunehmender Tiefe sinkt die Temperatur schnell ab. Die Erwärmung des Meerwassers weicht von der des Festlandes ab. Das kommt von der erheblichen Eigenwärme (spezifische Wärme) der Meere, die 2mal so groß ist wie die der Stoffe des Festlandes. Aufgabe 7.: Vervollständige die folgenden Sätze! Das Meerwasser erwärmt sich .......................... und ......................, ebenso kühlt es sich ....................... und ...................... ab, als das Festland. Es speichert die Wärme, also ihre Fähigkeit Wärme zu speichern ist stärker. Die Temperatur der oberflächennahen Wasserschichten ist sowohl von dem Salzgehalt, den Meeresströmungen als auch der Temperatur der einfließenden Flüsse abhängig. In den Polargebieten liegt die Temperatur das ganze Jahr hindurch über 0 °C. Die wärmsten Regionen der Ozeane erstrecken sich am 7° nördlicher Breite mit dem Wert von 26-27 °C. Das wärmste Mittelmeer der Erde ist der Persische Golf, der im Sommer 36 °C warm ist. Die Temperatur der tieferen Wasserschichten liegt überall bei 1-3 °C. Die jährliche mittlere Temperaturschwankung der Ozeane beträgt im Durchschnitt 4-8 °C, die tägliche aber weniger als 1 °C. 1.2.3 Das Meereis Das Meerwasser friert sich nicht bei 0 °C. Den Gefrierpunkt beeinflusst die Salzkonzentration. Er liegt im Meerwasser mit durchschnittlicher Salzkonzentration (35 ‰) bei – 1,9 °C. In diesem Fall ist das Meerwasser „fließendes Eis”. Das Meereis besitzt eine sehr gute Wärmedämmung, die die weitere Abkühlung des unter ihm befindlichen Wassers verhindert. Deswegen kann das Meereis im Durchschnitt nur einige Meter dick sein. Die berüchtigten Eisberge brechen vom Inlandeis der Polargebiete ab. 2. Die Schätze und die Bedeutung des Weltozeans 2.1 Welche Schätze sind im Meer versteckt? Bis zum 20. Jahrhundert beschränkte sich die Nutzung der Meere in erster Linie auf den Fischfang und die Salzgewinnung. 96 In den Ländern an den Meeren – sowie in Frankreich, in Italien, in Spanien – gewinnt man auch heute das Salz aus der Destillation des Meerwassers. In den sog. Salzgarten verdunstet das Wasser und bleibt das Salz in kristallisierter Form übrig. Man kann auch Süßwasser vom Meerwasser gewinnen, wenn man es aufkocht, dann lässt man den Dampf in Kühltürmen abkühlen, bis es wieder kondensiert. Eigentlich sind auch die Eisberge Süßwasserquellen, aber ihre Anwendungsmöglichkeiten sind noch nicht gelöst. Heute wird der Meeresgrund immer wichtiger, Bild V/5 Salzgarten hinsichtlich der Naturressourcen, denn er birgt in sich viele Lagerstätten von Bodenschätzen. Von denen sind die zwei wertvollsten Bodenschätze das Erdöl und das Erdgas. Gegenwärtig fördern mehr als 20 Länder – sowie Norwegen, Großbritannien, Dänemark in der Nordsee, USA und Mexiko im Golf von Mexiko, die arabischen Ölländer im Perser Golf, Brunei und Indonesien im Südchinesischen Meer – auf dem sog. Kontinentalsockel (Bereich der kontinentalen Kruste, die vom Meer überflutet ist). Ca. ¼ des geförderten Erdöls der Bild V/6 Förderturm vom Erdöl Welt stammt aus Meeresfundstätten. Die Erdöllagerstätten auf dem Meeresgrund bergen etwa 40 % der auf 90 Mrd. t geschätzten Erdölreserven unseres Planeten. Vom Meeresgrund kann man noch weitere Bodenschätze gewinnen, deren Vorräte auf den Festländern schon erschöpft sind. Erze wie Mangan, Nickel, Zinn, Chrom, Blei und Kupfer können aus den im Schlamm auffindbaren Erzanreicherungen gefördert werden. Die Förderung dieser Bodenschätze begann nur vor paar Jahrzehnten. Einzelnen Schätzungen zufolge würden diese Lagerstätten den Bedarf der Erde für mehrere Jahrhunderte sichern. Auch aus dem Meerwasser selbst kann man Rohstoffe wie z.B. Brom (70 % aus ihm stammen) gewinnen. Das Meerwasser, das sich beständig bewegt, sichert auch Energie. Die erneuerbare Energie der Gezeiten, der Wellen kann in Elektrizität umgewandelt werden. In einzelnen Meeresbuchten und Trichtermündungen, wo der Tidenhub hoch ist, baute man Flutkraftwerke wie an der Mündung von Rance in Frankreich. Bild V/7 Prinzip eines Flutkraftwerks Aufgabe 8.: Anhand des Bildes V/7 beschreibe, wie man im Flutkraftwerk Energie gewinnen kann! ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... 2.2 Meere als Nahrungsquelle? Die Fische, die „Meeresfrüchte“ bedeuten wichtige Nahrungsquelle, die auch sehr eiweißreich und gesund sind. Das Angebot der Meere ist aber nicht unendlich, deshalb muss man sie nicht nur fischen sondern auch züchten. Aufgabe 9.: Schlag nach (sammle zusammen), welche „Früchte“ bieten die Meere an! ..................................................................................................... ..................................................................................................... ..................................................................................................... ..................................................................................................... Bild V/8 Fischfang ..................................................................................................... ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ Bild V/9 Meeresfrüchte 2.3 Verschmutzungen der Meere Der Anteil der Ozeane und Meere an Gesamtfläche der Erde beträgt 71 %. Die menschlichen Tätigkeiten gefährden auch die Meere, am stärksten mit dem transportierten Erdöl und den davon hergestellten Produkten, sowie das Hausmüll und die Luftverschmutzung verursachen starke Schäden. Britische Forscher haben in den vergangenen Jahren festgestellt, dass die Flüsse, die in die Nordsee münden, transportieren ca. 66 % der verschmutzenden Stoffe. Weitere 25 % Bild V/10 Öltankerkatastrophe stammen aus der Luft (z.B. 7000 t Blei vom Auspuffgas der Autos), 7 % vom Abwasser, der Rest von den Schiffen. Die stärksten Verschmutzungen verursachen die Öltanker, aber nicht nur die Unfälle dieser Schiffe. Man wäscht die Ölbehälter üblich mit Meereswasser aus, deshalb gerät so viel Öl in die Meere, als wenn je Jahr 8-20 Mio. Tonnen Öl ins Wasser gegossen würden. Bild V/11 Verölter Vogel Aufgabe 10.: Schlag nach (sammle Daten), welche Öltanker-Katastrophen waren die schwersten! 97 Aus den Verbrennungsprodukten der Industrieanlagen und des Treibstoffes der Kraftfahrzeuge gelangen viele Schwermetalle – sowie Nickel, Arsen, Kupfer, Blei, Zink, Chrom – in die Meere. Den Schätzungen nach wird die Nordsee je Jahr von ca. 50 000 t Schwermetalle verschmutzt. Noch gefährlicher ist das Anreichern der landwirtschaftlichen Pflanzenschutzmittel und Insektizide von den zufließenden Flüssen. Die Umweltverschmutzung betrifft alle Meere der Welt, am stärksten sind die küstennahen Bereiche bedroht, wo sich die meisten Verschmutzungsquellen – Industrieparkanlagen, Häfen, Schifffahrtslinien, Abwasser der Großstädte, Touristenzonen – befinden. Gut zu wissen! Wie gliedert sich der Weltozean? Welche unterschiede gibt es zwischen den Ozeanen und Meeren? Welchen Aspekten nach unterscheiden sich die Rand- und Mittelmeere voneinander? Welche physikalischen und chemischen Verhältnisse sind für das Meerwasser typisch? Welche Schätze bieten die Meere an? Welche Lebewesen der Meere sind als Nahrungsquelle nutzbar? Wie gelangen verschmutzenden Stoffe in die Meere? Was haben sie zur Folge? Was muss man für den Schutz der Meere tun? III. DER „FORTWÄHREND BEWEGLICHE“ WELTOZEAN: DIE BEWEGUNGEN DES MEERWASSERS Das Meer sowie die Seen auf dem Festland nennt man stehende Gewässer. Aber ihr Wasser ist auch ständig in Bewegung: Es wogt, sein Wasserniveau erhebt sich und sinkt, darin bewegen sich mehr hundert km breite „strömende Flüsse“ fort. Aufgabe 1.: Suche im Wortfeld die Bewegungsprozesse des Meerwassers! J Z G W B W Y E J N T B E P M E H B Q Q G H Z V V L P B Z X S F E S Z L G E N C T Z I R A E O C C U R H T B H N J H Y Z Ö K E H E G E Q K K M S N I Q A F E P C E L X G U N F L U T J H X Q Q G L C O S 1. 2. 3. 4. 5. ……………………………….. ……………………………….. ……………………………….. ……………………………….. ……………………………….. 1. Was passiert auf der Wasserfläche, wenn der Wind weht? 1.1 Wasserwellen Der WELLENGANG ist rhythmisch schwankende Niveauunregelmäßigkeit der Wasserfläche, der an der Grenzfläche zweier Stoffe mit abweichender Dichte – Wasser und Luft – entsteht. Grund für den Wellengang auf der Wasserfläche sind v.a. der Luftdruck und der Wind. In den Luftschichten über der Wasserfläche herrschen unterschiedliche Luftdruckverhältnisse. An der Stelle, wo der Luftdruck höher ist, senkt sich die Wasserfläche (Wellentäler), wo der Luftdruck tiefer ist, hebt sie sich (Wellenberge). D.h. Wellen sind nicht anders, als Wechsel der Wellenberge und Wellentäler an einer Stelle. Die Höhe der Wellenberge ist davon abhängig, wie groß der Luftdruck- Bild V/12 Bewegung der Wasserteilchen in den Wellen unterschied ist, wie starker Wind weht. Die einzelnen gehobenen Wasserteilchen werden durch den Wind von der Seite gestoßen, wegen der Gravitation senken sie sich entlang einer krummen Linie zurück. Die einzelnen Wasserteilchen bewegen sich so an einer kreisähnlichen Bahn. Der ständige Wechsel der Wellenberge und Wellentäler erweckt den Eindruck, als ob sich die ganze Wassermasse fortbewegt. Aber nicht die Wasserteilchen sondern nur die Wellenlinie (Wellenkamm) läuft weiter wegen des Wechsels der Wellenberge und Wellentäler an einem Ort. Der Wellengang ist also eine scheinbare Fortbewegung. Die Wellen entstehen auch, wenn sich Seebeben auflösen oder ein Vulkan ausbricht. Seebeben rufen zerstörerische Wellen – japanisch Tsunami – hervor, die an den Küsten alles verwüsten können. Auch ein Körper (z.B. ein Schiff, ein Holzstamm), wenn er auf der Meeresfläche schwimmt, erweckt Wellen 98 1.2 Wellen an der Küste Wenn die Wellen an die Küste gelangen, verändert sich ihre Gestalt und Wellenlänge, und dadurch entstehen verschiedene Wellenphänomene. Abhängig davon, was für eine Form die Küste hat, wie tief das Wasser an der Küste ist, verändern sich die Wellen. Wenn der starke Wind das Wasser vom großen Wellenberg nach vorne stößt, schäumen die Wellen, es nennt man Wellenschaum. 1.2.1 Wenn die Küste flach ist An den flachen Küsten, wo das Wasser seicht ist, stößt die Kreisbahn der Wasserteilchen auf den Meeresgrund. Dadurch die oben liegenden Wasserteilchen laufen voraus, die unten liegenden wegen der Reibung zum Meeresgrund bleiben hinter. So bricht die Welle und rollt schäumend ans Ufer. Es nennt man Wellenbrausen (das Tosen). An diesen Küsten werden die Wellen abgeBild V/13 Wellenbrausen an flachen Küsten bremst, sie verlieren ihre Kraft und akkumulieren Bild V/14 Wellenbrausen an flachen Küsten Sand an der Küste. Vom Sand akkumulieren sie entlang der Küste schmale und lange Sandbänke, die man als Nehrungen bezeichnet. Sie schließen schmale Wasserflächen – die Lagunen – vom Meer ab, die langsam verlanden. Solche Küstengebiete findet man z.B. an der Ostseeküste in Deutschland oder in Polen. Aufgabe 2.: Nenne die Teile der flachen Küste! .............................. ….......................... ................................ Bild V/15 Nehrungen und Lagune 1.2.2 Wenn die Küste steil und hoch ist An den steilen Meeresküsten, wo das Wasser tief ist, wenn ein Wellenberg ans Ufer prallt, die Kreisbahn der Wasserteilchen vergrößert sich plötzlich senkrecht. Das Wasser spritzt in die Höhe an den Felsen. Es nennt man Wellenbrechen (Brandung). Die Druckkraft der plötzlich groß wachsenden Wellen zerstört, erodiert die Felsen der Küste. Diesen oberflächenformenden Prozess nennt Bild V/16 Steilküste man Abrasion. Solche Küstengebiete findet man Bild V/17 Abrasion an einer Steilküste z.B. in Bretagne, an den Küsten der Britischen Inseln oder in Dalmatien. Aufgabe 3.: Auf welchen Begriff beziehen sich die untenstehenden Feststellungen? Führe die Großbuchstaben ein! A. Wellengang B. Wellenbrausen C. Wellenbrechen D. Keiner von ihnen 3 .... 1. Seine Maßeinheit ist m /s. .... 2. Seine Grundlage ist, dass die Wasserteilchen von dem Luftdruckunterschied in Bewegung gebracht werden. .... 3. An den Steilküsten, wo das Meer tief ist, prallen die sich senkrecht vergrößerten Wellen an die Felsenwand. .... 4. Die Wellen brechen an den Flachküsten zusammen und rollen an das Ufer. .... 5. Der starke Wind stößt das Wasser vom Wellenberg voraus und es schäumt auf. 2. Wieso gibt es „strömende Flüsse“ in den Ozeanen und Meeren? Das Meereswasser ist in ständiger Bewegung rund um die Erde. Es bezeichnet man als MEERESSTRÖMUNGEN. Aufgabe 4.: Wie kann man den Begriff „Meeresströmung“ definieren! Begriffe: Die Meeresströmung: ..................................... ........................................................................... ........................................................................... ........................................................................... ........................................................................... ........................................................................... 99 Sie erfolgen nur in den oberen Wasserschichten bis eine Tiefe von wenigen hundert Metern. Sie werden von den Winden der allgemeinen Luftzirkulation – Passatwinde, Westwinde und Polarwinde – in Bewegung gehalten. Zu ihrer Bewegung tragen noch die Unterschiede des Salzgehaltes, der Temperatur und der Dichte im Meerwasser bei. In einem gedachten Idealozean treiben die drei großen Windsysteme der Luftzirkulation auf den beiden Halbkugeln je drei Strömungskreis an. Sie greifen wie Zahnräder ineinander. In welche Richtung strömen sie in der Wirklichkeit, es modifiziert die Coriolis-Kraft, die unregelmäßige Form und die Verteilung der Kontinente. Die Geschwindigkeit der Meersströmungen ist unterschiedlich: 1-4-7 km/h. Z.B. der Golfstrom, der 55 Mio km3/s Wasser transportiert, erreicht in der Florida–Meerenge den Wert von 17-18 km/h. Die Meeresströme, die sich von den Polen in Richtung Äquators bewegen, transportieren relativ kaltes Wasser. Diejenigen, die vom Äquator in Richtung Polen strömen, transportieren relativ warmes Wasser. So gibt es kalte und warme Meeresströme. Die kalten und warmen Meeresströmen beeinflussen das Klima der Küstengebiete erheblich: Sie transportieren die Strahlungsenergie an einem Ort weiter. Die warmen Bild V/18 Strömungssystem in Meeresströme üben einen Heizungseffekt auf die Temperaturen des Küstengebiets, die einem gedachten Idealozean kalten aber einen Abkühlungseffekt, sodass es eine Abweichung der Temperaturen der Küstengebiete zur Jahresmitteltemperatur an dem bestimmten Breitenkreis gibt. Diese Abweichung nennt man Temperaturanomalie, die entweder positiv oder negativ ist. Aufgabe 5.: Schau dir die Karte der Meeresströme im Schulatlas an, dann löse die Aufgaben! ▪ Schreibe die Großbuchstaben der Feststellungen zur entsprechenden Meeresströmung! Achtung: Einem Strom können mehrere Feststellungen zugeordnet werden! A. die Passatwinde halten ihn in Bewegung 1. Nordatlantischer (Golf) Strom: ............ 2. Humboldt-Strom: ............ B. die Westwinde halten ihn in Bewegung 3. Kalifornischer Strom: ............... C. die Polarwinde halten ihn in Bewegung 4. Kuroshio-Strom: .............. D. kalte Meeresströmung 5. Labrador-Strom: ............ 6. Brasilstrom: .............. E. warme Meeresströmung 7. Ojashio-Strom: ............. F. Strom im Pazifischen Ozean 8. Westaustralstrom: ............ G. Strom im Atlantischen Ozean 9. Agulhasstrom: ............... H. Strom im Indischen Ozean 10. Ostaustralstrom: ............. 11. Kanarenstrom: ............. 12. Benguelastrom: ............. 13. Westwindtrift: ............. ▪ Schreibe in die Kartenskizze die Nummern der Meeresströme an die passende Stelle! ▪ Vervollständige die Sätze! Die warmen Meeresströme heizen auf der Nordhalbkugel die ................... Seite, auf der Südhalbkugel die ....................... Seite der Kontinente. Die kalten Meeresströme kühlen auf der Nordhalbkugel die ...................... Seite, auf der Südhalbkugel die ......................... Seite der Kontinente. Die Meeresströmungen beeinflussen sowohl die thermische Grenze des Gefrierens der Meere, als auch die Fahrrinne für Schiffe und die Möglichkeiten des Fischfanges. 100 Aufgabe 6.: Unterstreiche die Küstengebiete und Häfen, die auch im Winter frostfrei sind! Westküste (Pazifikküste) von Kanada, Murmansk in Russland, Küstengebiet der Labrador Halbinsel, Ostküste (Atlantikküste) von Kanada, Sankt Petersburg in Russland, Wladiwostok in Russland Aufgabe 7.: Was ist für die Meeresströmungen typisch? Entscheide ob die folgenden Feststellungen richtig (R) oder falsch (F) sind! .... 1. Die kalten Meeresströmungen transportieren kälteres Wasser mit dünnerem Salzgehalt in Richtung höherer Breite. .... 2. Die warmen Meeresströmungen transportieren wärmeres Wasser mit höherer Salzkonzentration in Richtung der Pole. .... 3. Auf der Südhalbkugel heizen die Meeresströmungen die östlichen Küstengebiete der Kontinente. .... 4. Auf der Nordhalbkugel heizen die Meeresströmungen die westlichen Küstengebiete der Kontinente. .... 5. Von der Lage der Japanischen Inseln ergibt sich der hohe Temperaturunterschied, der noch von der kalten Meeresströmung aus der Richtung Norden und von der warmen aus der Richtung Süden gesteigert wird. 3. Wie hängen der Weltozean und der Erdmond zusammen? Täglich 2mal – je 6 Stunden – hebt sich und senkt sich der Meeresspiegel an einem bestimmten Ort des Weltozeans. Diese Schwankung nennt man die GEZEITEN (die Tiden). Aufgabe 8.: Wie nennt man diese Vorgänge! Sie verstecken sich im Kästchen! T E B B F L U E Der Anstieg des Meeresspiegels ist die .................. Das Absinken des Meeresspiegels ist die .................. Den Grund dieses Phänomens muss man in der Massenanziehung im Erde-Mond System suchen. Sie kreisen um einen gemeinsamen Schwerpunkt, der im Erdinneren liegt, denn die Erde ist 80mal so schwer wie der Mond. Während der Umkreisung treten physikalische Kräfte auf. Aus der Massenanziehung stammt die Gravitationskraft, die wechselseitig ist. Aus der Umkreisung lässt sich die Zentrifugalkraft ableiten. Sie wirken sich einander gegenüber aus. Die Kraftresultierende (Schlusskraft) ist die Flut hervorrufende Kraft. Die Erklärung dafür, sehr vereinfacht: An der dem Mond zugewandten Seite wird die Flut von der Gravitation, an der vom Mond abgewandten Seite von der Zentrifugalkraft verursacht. Bild V/19 Grundlage der Gezeiten Der Tidenhub, also der Höhenunterschied zwischen der Flut und der Ebbe, ist unterschiedlich. Er macht in kleineren Meeren lediglich 10-30 cm, in den offenen Ozeanen nur 1-2 m aus. Aber in Buchten, an Flussmündungen kann er 6-13 m erreichen (wie z.B. in Fundy-Bay). Die Fluthöhe kann vom starken Wind an den Küsten erhöht werden, was gemeinsam mit den starken Wellen Überflutungsgefahr ergibt. So verwüstet die Sturmflut die Küste. Bild V/20 Die Gezeiten (die Tiden) Die Flutwelle um die Erde folgt dem scheinbaren Gang des Mondes. Sie läuft das Weltmeer gerade deshalb umgekehrt um, von Osten nach Westen. Es gibt natürlich die Gravitationswechselwirkung auch zwischen der Erde und der Sonne. Aber der Einfluss der Sonne ist nur 46 % des Mondes, weil sie viel weiter entfernt liegt. Die Stelle der Sonne zu der Erde und dem Mond beeinflusst aber den Tidenhub. Bei Neu- und Vollmond, wenn die Sonne und der Mond in einer gleichen Linie stehen, summieren ihre Gravitationskräfte. So ist der Tidenhub extrem hoch, das man als Springflut nennt. Im ersten und letzten Viertel, wenn die Sonne, die Erde und der Mond einen Winkel von 90° einschließen, die Sonne und der Mond ihren Einfluss auf die Flut gegenseitig verringern. So ist der Tidenhub extrem niedrig, das man als Nippflut nennt. Bild V/21 Grund für die Spring- und Nippflut Die Kraft der Gezeiten kann man ausnutzen, um Energie zu gewinnen. In den Flutkraftwerken wandelt man die Wasserenergie in Elektrizität um. 101 Aufgabe 9.: Betrachte die nebenliegende Abbildung dann antworte auf die Fragen! a) Was markieren die Pfeile? …………………………………………. …………………………………………. b) Nenne die Phänomene! I.: …………………………………………. II.: ………………………………………… c) Wie viele Zeit vergeht zwischen den beiden Phänomenen? …………………………………………………. d) Warum ist die Fluthöhe bei dem Fall II. niedriger? ……………………………………………………………………………………………………........................... ……………………………………………………………………………………………………………………… Gut zu wissen! Welche Bewegungsformen sind für die stehenden Gewässer typisch? Was sind ihre Grundlagen? Welche Wellenphänomene sind für die Meeresküsten charakteristisch und wie gestalten sie das Küstengebiet? Welchen Zusammenhang gibt es zwischen den Meeresströmungen und dem Klima? Welche Nutzungsmöglichkeit der Gezeiten gibt es? III. GEWÄSSER DER FESTLÄNDER I.: WASSER UNTER DER OBERFLÄCHE IM UNTERGRUND Ein Teil des Wassers, das auf die Oberfläche abfällt, versickert in den Boden und die Gesteine. Es erfüllt zum Teil oder zusammenhängend die im Boden und den Gesteinen vorhandenen Hohlräume, Spalten und Risse. Diese Gesteine nennt man ................................................ P I E E E S C I G E N H R T Aufgabe 1.: Wie nennt man diese Gesteine! Es versteckt sich im Kästchen! E S Das unterirdische Gewässer steht unter Gravitationskraft, deshalb ist es ständig in Bewegung. Seine verschiedenen Arten stellen einen außerordentlich wichtigen Teil des Wasserkreislaufes. Eine wichtige Rolle spielen sie in der Landwirtschaft, v.a. bei der Nutzung der Ackerfelder. Auch haben sie eine große Bedeutung an Trinkwasserversorgung. Die Arten des unterirdischen Gewässers unterteilen sich ihrer Lage nach im Verhältnis zu den Gesteinsschichten. 1. Wenn das Wasser in den Boden versickert Das Wasser sickert in den Boden ein. Abhängig davon, wie fähig er ist, Wasser zu speichern, enthält der Boden mehr oder weniger Wasser. Zum Teil haftet sich das gespeicherte Wasser wie eine Haut an die Bodenkörner. Zum Teil sickert es in die Tiefe und erfüllt teilweise die Zwischenräume zwischen den Bodenkörnern neben der Bodenluft. Diese BODENFEUCHTIGKEIT kann durch Kapillarkraft auch hochsteigen und wird von den Pflanzen genutzt. In Ungarn gibt es solche Böden, deren Wasserkapazität hoch ist, deshalb können sie für den Bedarf der Pflanzen an Wasser auch in den sommerlichen Dürrezeiten sorgen. Wenn mehr Wasser in den Boden einsickert, als er speichern kann, Bild V/22 Unterirdisches Gewässer der Überschuss sammelt sich in der Tiefe über der obersten Wasser stauenden Schicht an. Es ist das GRUNDWASSER, das die Zwischenräume der Bodenkörner völlig erfüllt, also diese Schicht des Bodens ist wassergesättigt. Es stammt auch aus der Zusickerung der Oberflächengewässer (Flüsse, Seen). Im Grundwasserleiter – im Boden- oder Gesteinskörper, in dem sich das Grundwasser aufhält – strömt es langsam wegen der Gravitation. Die Tiefe der Grundwasseroberfläche ist unterschiedlich, abhängig von dem Relief der Erdoberfläche und von der Stelle der wasserundurchlässigen Schicht. Unter den Tiefländern befindet sie sich in einer Tiefe von 2-5 m, neben den Flüssen Bild V/23 Strömungsrichtungen im Zusammenhang mit dem Wasserstand aber noch höher, unter Hügelländern in einer Tiefe von 8-10 m. 102 Die Tiefe der Grundwasseroberfläche (des Grundwasserspiegels) schwankt im Laufe des Jahres, abhängig von der Verdunstung, der Niederschlagsmenge, dem Schneeschmelzen, dem Wasserstand (Höhe des Wasserniveaus) der Flüsse und Bäche. Für die Agrarwirtschaft ist sowohl das zu hoch stehende als auch das zu tief stehende Grundwasser ungünstig. Steigt es zu hoch, verdrängt es aus den Zwischenräumen der Bodenkörner die Luft, wodurch die Wurzelzone aufweicht. Es kann sogar bis an die Erdoberfläche steigen, das bezeichnet man OberflächenGrundwasser. Ist die Grundwasseroberfläche aber zu tief, erhalten die Wurzeln der Pflanzen nicht genügend Wasser. Das Niveau der Grundwasseroberfläche steht heutzutage auch unter menschlichen Einfluss: Durch die Flussregulierungen, die Trockenlegungen, den Bergbau und die Bewässerung der Ackerfelder. Da das Grundwasser in direkter Verbindung mit der Erdoberfläche steht, ist es Bild V/24 Oberflächen-Grundwasser gefährdet. Von der Erdoberfläche her werden viele Chemikalien (Kunstdünger, Pflanzenschutzmittel), von den Mülldeponien verschiedene Schadstoffe in das Grundwasser ausgewaschen. Deshalb heutzutage ist das Grundwasser für die Trinkwasserversorgung nicht geeignet. Aufgabe 2.: Lies den vorliegenden Text, dann antworte auf die Fragen! • • • • • • • • • • • Was ist die Bodenfeuchtigkeit? ................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................................................... Wo befindet sich die Bodenfeuchtigkeit? .................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................................................... Was füllt noch die Bodenporen (die Zwischenräume zwischen den Bodenkörnchen) aus? ..................................................... Was ist das Grundwasser? ......................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................................... Wo sammelt es sich an und woher stammt es? ......................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................................... Wie tief liegt der zusammenhängende Grundwasserspiegel im Durchschnitt unter der Oberfläche? ....................................... .................................................................................................................................................................................................... Warum schwankt der Grundwasserspiegel im Laufe des Jahres? ............................................................................................. .................................................................................................................................................................................................... Warum ist es für die Landwirtschaft ungünstig, wenn ... ▪ der Grundwasserspiegel zu tief liegt: ................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................................................. ▪ der Grundwasserspiegel zu hoch liegt: .............................................................................................................................. ............................................................................................................................................................................................. Was ist das Oberflächen-Grundwasser? .................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................................... Wie wird die Lage des Grundwasserspiegels vom Menschen beeinflusst? ............................................................................... .................................................................................................................................................................................................... Warum ist das Grundwasser heutzutage für das Trinken nicht geeignet? ................................................................................. .................................................................................................................................................................................................... 2. Was ist das artesische Wasser? In den Poren (Hohlräumen) eines Speichergesteins (z.B. Sandstein), das sich zwischen zwei wasserundurchlässigen Gesteinsschichten befindet, sammelt sich das SCHICHTWASSER an. Abhängig von der geologischen Struktur, kann es sich in mehreren Speicherschichten unter einander aufhalten. Denn es ist von oben und von unten von Wasser stauenden Schichten eingeschlossen, steht das Schichtwasser unter hydrostatischem Druck. Es kann deswegen beim Durchbohren der Deckschicht auch von sich selbst an die Oberfläche steigen, oder es kann in einem Brunnen ausgepumpt werden. Diesen Brunnen nennt man artesischer Brunnen. Die Bezeichnung „artesisches Wasser“ leitet sich vom Namen Grafschaft Artois in Frankreich ab. Im Hofe eines Klosters in der Stadt Lille grub man 1126 einen Brunnen, der sehr wasserreich war. Der erste artesische Brunnen in Ungarn wurde 1830 in Ugod in Transdanubien gebohrt. Die bekanntesten artesischen Brunnen in Ungarn sind mit Vilmos Zsigmondy verbunden, der in den 60er 70er Jahren im 19. Jh. tätig war. Auf dem Budapester Heldenplatz weist eine Bronzetafel auf seine berühmteste Bohrung hin. (Der Brunnen ist 970 m tief. Aus dem Brunnen schoss 75 °C heißes Wasser in einer Höhe von 13,5 m.) Der Brunnen des Széchenyi-Bad im Stadtwäldchen wurde auch von ihm gebohrt. 103 Für die Ansammlung des artesischen Wassers braucht man mehr Jahrtausende und eine typische artesische Schichtstruktur. Sie bildeten sich im Laufe der Erdgeschichte in Becken heraus, unter denen sich die Sedimentschichten in Schüsselform abgelagert haben. Solche Becken findet man in Ungarn unter der Großen Tiefebene, im Pariser Becken, in der Prärie in Nordamerika, am Südrande von Atlasgebirge in der Sahara oder in Australien im Großen Artesischen Becken. In der Großen Tiefebene befinden sich mehr als 40 000 artesischer Brunnen, die die Trinkwasserversorgung und der Wasservorrat zahlreicher Heilbäder sichern. Aus den artesischen Brunnen in der Tiefebene gewinnt man jährlich eine Wassermenge, die der des Balaton fast gleichkommt. Bild V/25 Artesische Schichtstruktur Wegen des sehr langsamen Wassernachschubs muss man immer sparsamer mit dem artesischen Wasser umgehen. Man muss darauf achten, dass der Wasservorrat durch einen zu hohen Verbrauch nicht erschöpft wird. Es ist ein besonders großer Schatz in den Trockengebieten. In vielen Orten ist es aber als Trinkwasser für die Menschen und die Haustiere nicht geeignet, wegen des hohen Salzgehaltes ist es ungenießbar. Aufgabe 3.: Lies den vorliegenden Text, dann antworte auf die Fragen! • • • • • • • • Was ist das Schichtwasser? ........................................................................................................................................................ .................................................................................................................................................................................................... Warum kann es auch von sich selbst an die Oberfläche steigen? .............................................................................................. Was bedeutet die artesische Struktur geologisch? ..................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................................... Woher hat es den Namen „artesisches Wasser” erhalten? ................................................................................................. Wer hat in Ungarn zuerst den ersten artesischen Brunnen gebohrt? ......................................................................................... Wo befindet sich der Ort seiner berühmtesten Bohrung? .......................................................................................................... Wo (welche Gebiete) sind die berühmtesten Becken mit artesischer Struktur auf der Erde? ................................................... .................................................................................................................................................................................................... Warum ist das Schichtwasser für den Mensch wichtig? ............................................................................................................ .................................................................................................................................................................................................... 3. Wasser in den Rissen und Spalten der Gesteine? Bild V/26 Karstwasser im Kalksteingebirge Die massiven Gesteinskörper sind mit Rissen und Spalten durchzogen. Das Wasser sickert in die Risse und Spalten – die sog. Klüfte – ein. Dieses unterirdische Wasser nennt man KLUFTWASSER. Es ist auch in Bewegung, die durch die Gravitation und dem Druck geregelt ist. Der bekannteste Typ des Kluftwassers ist das Karstwasser, das sich in ausgehöhlten Kalksteinformationen befindet. In Kalksteingebieten bahnt sich das Karstwasser einen Weg durch schmale oder breite Spalten, es kann sich auch zu unterirdischen Flüssen vereinen. So sammelt sich eine wasserreiche (ergiebige) Wasserreserve an, der auch bei der Trinkwasserversorgung eine Rolle spielt. 4. Wo das unterirdische Gewässer an die Oberfläche kommt Wenn das unterirdische Gewässer auf natürlichem Wege an einer Stelle an die Erdoberfläche kommt, entspringt dort eine Quelle. Am Rande solcher Schichten, wo die wasserstauenden Schichten die Erdoberfläche erreichen, queren, kann das Grundwasser oder das Schichtwasser an die Oberfläche dringen. Sie sind Grundwasser- bzw. Schichtwasserquellen. In einer Vertiefung in Karstgebieten kann das Karstwasser an die Oberfläche treten, so entspringt die Karstquelle. Bild V/27 Karstquelle Vöröskő im Bükk-Gebirge Aufgabe 4.: Lies den vorliegenden Textabschnitt, dann antworte auf die Fragen! • Was ist das Kluftwasser? ......................................................................................................................................................... • Für welche Gebirge ist das Karstwasser typisch? .................................................................................................................... • Was ist eine Quelle? ................................................................................................................................................................. • Wo entspringen die Quellen? .................................................................................................................................................... 104 5. Was ist das Thermal- und das Mineralwasser? Aufgabe 5.: Vervollständige den folgenden Lückentext mit den angegebenen Wörtern! Bitte richtig einsetzen: Bäder | Mineralstoffe | Temperatur | Umgebung | Heilwasser | Gehalt | Tiefe | Gradient | Quellwassers | Gewässer | Tiefenbrüchen | Thermalwasser | Zusammensetzung | Gräben | Mineralwasser | Die Temperatur und die chemische Zusammensetzung des _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ verraten viel über die Tiefenverhältnisse. Allgemein ist die Temperatur des Quellwassers kalt, aber wenn das aus der _ _ _ _ _ kommt, kann es warm oder heiß sein. Die Wassertemperatur ist vom geothermischen _ _ _ _ _ _ _ _ des Ortes der Quelle abhängig. Quellwasser, das eine höhere _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ hat, als die Jahresmitteltemperatur der _ _ _ _ _ _ _ _ ist, betrachtet man hydrogeograpisch als _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ . Die Fachleute für _ _ _ _ _ (Balneologe) betrachten aber Quellwasser über 20 °C als Thermalwasser. Entlang Bild V/28 Thermal- und Heilbad in den _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ , Verwerfungen und _ _ _ _ _ _ , an denen Quellen entspringen, Harkány kann die Wassertemperatur viel höher sein, nicht selten erreicht den Wert von 60-90 °C. Das unterirdische _ _ _ _ _ _ _ _ legt in der Tiefe weite Wege zurück, löst dabei _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ aus dem Gestein und nimmt diese in sich auf. Quellwasser mit einem bestimmten _ _ _ _ _ _ an Mineralien bezeichnet man als _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ . Nach seiner chemischen _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ unterscheidet man z.B. kohlensäurehaltiges oder saures Wasser, salzhaltiges, bitteres, eisenhaltiges, jod- und bromhaltiges sowie radiumhaltiges Wasser. Das Mineralwasser mit Heilwirkung ist _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ . Aufgabe 6.: Antworte auf die Fragen aufgrund des Textes! • Was ist das Thermalwasser? ▪ nach den Balneologen: ....................................................................................................................................................... ▪ nach den Hydrogeographen: .............................................................................................................................................. • Warum (wodurch) ist es warm/heiß? ......................................................................................................................................... • Was ist das Mineralwasser? ..................................................................................................................................................... Aufgabe 7.: Schlag nach! • Welche sind die berühmtesten Heilkurorte Ungarns! .................................................................................................................................................................................................... Aufgabe 8.: Führe den Großbuchstaben des entsprechenden unterirdischen Gewässers vor die Feststellung ein, auf die es sich bezieht! A. Schichtwasser B. Grundwasser C. Bodenfeuchtigkeit D. Mineralwasser E. Kluftwasser ..... 1. Es befindet sich über der obersten wasserundurchlässigen Schicht. ..... 2. Es haftet sich um die Bodenkörner wie eine Haut und nur zum Teil füllt die Bodenporen aus. ..... 3. Sein Wasserniveau verändert sich ständig und es kann sich auch auf die Erdoberfläche heben. ..... 4. Es sammelt sich zwischen zwei wasserstauenden Gesteinssichten an. ..... 5. Es befindet sich in den Rissen und Spalten der Gesteine. ..... 6. Das Wasser, das sich in der Tiefe befindet, kann viele Mineralien in gelöstem Zustand enthalten. ..... 7. Einer seiner Typen ist das Karstwasser. ..... 8. Von denen haben viele eine Heilwirkung infolge der gelösten Mineralien. ..... 9. Es sichert das Wasser der artesischen Brunnen in der Großen Tiefebene. .....10. Es ist unter den Typen des unterirdischen Gewässers am schwersten verschmutzt. .....11. Es ist der Grund für das Oberflächen-Grundwasser. .....12. Das Wasser dieses Typs, wenn seine Temperatur hoch ist, bezeichnet man als Thermalwasser. .....13. Es kann als Quelle nicht auf die Oberfläche treten. .....14. Es ist das Wasser der ausgegrabenen Brunnen. Gut zu wissen! Was für einen Unterschied gibt es zwischen der Bodenfeuchtigkeit und dem Grundwasser? Was steht im Hintergrund der Schwankung des Grundwasserniveaus? Wie entsteht das Oberflächen-Grundwasser und warum ist es schädlich? Was sind die artesischen Brunnen? Was ist das Karstwasser? Wofür sind das Schichtwasser und das Karstwasser geeignet? In welchem Fall kann man über mineral- und Thermalwasser sprechen? Wo sind die berühmtesten Heilkurorte von Ungarn? 105 IV. GEWÄSSER DER FESTLÄNDER II.: WASSER AUF DER OBERFLÄCHE ― FLÜSSE UND SEEN Der andere Teil des Wassers, das auf die Oberfläche abfällt, sammelt sich darauf. Das Oberflächengewässer ist von den Wasserläufen und dem stehenden Gewässer gebildet. 1. Wenn das Wasser durch die Gravitation abfließt Das auf die Oberfläche abfallende Wasser fließt zum Teil in einem Graben dem Hang hinunter. So bilden sich die Wasserläufe. Vom Gesamtwasservolumen der Erde entfällt auf sie – die Rinnsale, die Bäche, die Flüsse, die Ströme – nur 0,0001 %. Diese scheinbar geringe Wassermenge spielt aber eine wichtige Rolle beim Wasserkreislauf. Die Wasserläufe führen jährlich rund 40 000 km3 Wasser ins Weltmeer, so sorgen sie für das Gleichgewicht im Wasserhaushalt des Weltmeeres. 1.1 Die Hydrographie der Flüsse 1.1.1 Wo entspringen und worin münden die Wasserläufe Aufgabe 1.: Welche Feststellung ist falsch (F) und welche ist richtig (R)! .... Die Flüsse können nur in Quellen entspringen. .... Das sich in den unter der Oberfläche liegenden Speichergesteinsschichten bewegende Wasser kann stellenweise als eine Quelle auf die Oberfläche austreten. .... Die Flüsse können in Seen, in Meere oder ineinander münden. .... Die Flüsse können nur in Seen entspringen. .... Die Flüsse können auch in Seen, in Quellen oder von Schnee- und Gletscherschmelze entspringen. Die Gesamtheit der Wasserläufe auf der Oberfläche in einem Gebiet ist das WASSERNETZ. Seine Dichte ist von der Niederschlagsmenge, dem Relief, der Qualität der Grundgesteine und der Pflanzendecke abhängig. Aufgabe 2.: Was markieren die Großbuchstaben in der Abbildung? A. .......................................... ............................................ B. ........................................... Wie groß die Menge des abfließenden Wassers (der Oberflächenabfluss) – die in % des Niederschlags ausgedrückt werden kann – ist, ist von vielen natürlichen Faktoren abhängig. Aufgabe 3.: In welchem Fall fließt mehr Wasser auf der Oberfläche ab? Setze die passenden Relationszeichen zwischen die Begriffe ein (<; >; +; –; =)! der Niederschlag das Schmelzen (das Tauen) die Einsickerung Aufgabe 4.: In welchem Fall ist der Oberflächenabfluss am größten? Unterstreiche die entsprechenden Ausdrücke! Er ist in Gebieten mit geringer – starker Verdunstung am größten, in denen das Relief gleichförmig – abwechslungsreich ist, die Grundgesteine massiv – wasserdurchlässig – wasserstauend sind und die Pflanzendecke dünn – üppig ist. Aufgabe 5.: Setze die Zeichen < oder > zwischen die Feststellungen ein! Der Anteil der Wassermenge, die vom Abfluss des Niederschlags stammt, ist größer - an der Seine an der Theiß - im Harzgebirge im Karstgebirge Der Hauptfluss und seine Nebenflüsse sammeln das Wasser in einem bestimmten Gebiet an und führen es in Richtung des Meeres weg. Aufgabe 6.: Die Vokale fehlen in den untenstehenden hydrogeographischen Fachausdrücken. Vervollständige sie! Dann suche zu ihnen die Definitionen! Begriffe: Das _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _: Es ist das Gebiet, in dem der Hauptfluss das oberirdische und unterirdische Wasser ansammelt und wegführt. Die _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _: Sie ist eine krumme Linie, die mehrere Flusssysteme voneinander trennt. Sie zieht sich hauptsächlich auf den Berggipfeln und Bergkämmen hin. W_SS_RSCH_ID_ __NZ_GSG_B__T 106 Aufgabe 7.: Wie viele Einzugsgebiete sind auf der Skizze dargestellt? Zeichne rot die Wasserscheidelinien in die Abbildung ein! Welcher Nebenfluss ist es? ' b ' zu ' a ': ............. ' c ' zu ' b ': ............. ' d ' zu ' a ': ............. ' e ' zu ' d ': ............. ' f ' zu ' a ': ............. ' g ' zu ' f ': ............. ' h ' zu ' g ': ............. ' k ' zu ' h ': ............. In den feuchten Gebieten, in denen mehr Niederschlag fällt und die Verdunstung geringer ist, führen die Flüsse das Wasser in das Meer oder den Ozean. In den trockenen Gebieten, in denen es geringen Niederschlag und starke Verdunstung gibt, ist der Wasserhaushalt defizitär. Sie sind abflusslos. Ihre Flüsse erreichen das Meer oder den Ozean nicht, ihr Wasser verdunstet oder fließt in einen Endsee (wie Tschadsee in Afrika, Eyresee in Australien oder Kaspisches Meer). Begriffe: Das abflusslose Gebiet: Es ist ein niederschlagsarme Gebiet, in denen es starke Verdunstung gibt und die Flüsse das Wasser in das Meer oder den Ozean nicht führen können. Aufgabe 8.: Suche im Atlas abflusslose Gebiete auf den Kontinenten! ............................................................................................................................................................................ 1.1.2 Die Charakterzüge der Flüsse Wie viel Wasser führen die Flüsse? Es ändert sich ständig. Diese Veränderungen lassen sich mit den Werten von dem Wasserstand und der Wasserergiebigkeit angeben. Wie hoch das Wasserniveau im Flussbett liegt, unterscheidet man einen niedrigen oder einen mittleren (durchschnittlichen) oder einen hohen Wasserstand. Tritt das Wasser an das Ufer, spricht man über Hochwasser. Der Wasserstand der Flüsse kann man am Wasserpegel im Verhältnis zu einem angegebenen 0 Punkt ablesen, der in cm unterteilt ist. Wie groß die Wassermenge ist, die der Fluss führt, zeigt uns die Wasserergiebigkeit. Begriffe: Der Wasserstand: Er ist die Wasserhöhe im Flussbett, die sich ständig ändert. Die Wasserergiebigkeit: Sie ist die Wassermenge, die durch einen bestimmten Abschnitt des Flussbetts innerhalb einer Zeiteinheit fließt. Ihre Maßeinheit ist m3/s. Aufgabe 9.: Berechne die folgenden Angaben! Wie groß ist die Wasserergiebigkeit des Flusses, wenn der Querschnitt des Flussbetts 150 m2 beträgt und ... a) die Fließgeschwindigkeit beim niedrigen Wasserstand 1,5 m/s ist. ............................................................................................................................................................................. b) die Fließgeschwindigkeit beim mittleren Wasserstand 5,2 m/s ist. ............................................................................................................................................................................. c) Die Wasserergiebigkeit beim Hochwasser beträgt 1350 m3/s. Wie lange würde es dauern, bis er den Stausee auffüllt, der 2 700 000 m3 groß ist. ............................................................................................................................................................... Die Wasserergiebigkeit – und im Zusammenhang damit die Wasserhöhe – schwankt mehr oder weniger das ganze Jahr hindurch. Diese Schwankung bezeichnet man die Wasserführung, die in erster Linie die klimatischen Gegebenheiten widerspiegelt. Außer denen ist sie noch von den Verhältnissen der Grundgesteine, dem Relief und der Pflanzendecke abhängig. Begriffe: Die Wasserführung: Sie ist die jahreszeitliche Schwankung der Wasserergiebigkeit und der Wasserhöhe der Flüsse. Aufgabe 10.: Welche Typen der Wasserführung zeigen die mit Großbuchstaben gekennzeichneten Zeichnungen? Für welches Klima ist sie typisch? Sammle auch Flüsse als Beispiele! ............................................Klima Flüsse: ................................ ….......................................Klima Flüsse: ................................... 107 …..….................................Klima Flüsse: .................................... 1.2 Die Flüsse als Geröllträger Die Flüsse transportieren nicht nur Wasser, sondern auch verschiedenes Geröll. Der Transport von Geröll hängt eng mit der Fließgeschwindigkeit und der Wasserergiebigkeit zusammen. Im Vergleich zu langsam und still fließenden kleineren Flüssen haben die schnell fließenden großen Flüsse eine viel höhere Transportkapazität. Das Geröll wird in dem Fluss auf verschiedene Weise transportiert – rollend, schiebend, schwebend, springend oder in gelöstem Zustand. Das Geröll spielt eine wichtige Rolle bei der Oberflächenformung der Flüsse. Aufgabe 11.: Welche Arten des Flussgerölls kennst du? ........................................................................................................................................................... 1.3 Die Fluss-Superlative Wenn man eine „Weltrangliste“ von Flüssen nach Länge, Einzugsgebiet und mittlerer Wasserergiebigkeit an der Mündung aufstellt, ergibt dies ein interessantes Bild. Aufgabe 12.: Studiere die Daten in der Tabelle! Welcher Fluss ist auf der Erde… Flusslänge (km) Einzugsgebiet (tausend km2) mittlere Wasserergiebigkeit (m3/s) 4 416 4 667 6 300 5 115 4 400 5 410 6 448 4 498 4 371 6 420 6 690 1 743 745 1 830 3 132 2 490 2 990 7 180 3 104 3 822 3 248 2 870 10 800 2 500 31 000 15 930 15 140 12 500 110 000 40 000 42 000 17 545 1 633 Amur Hwangho (Gelber Fluss) Jangtse Jenisej-Angara Lena Ob-Irtis Amazonas-Ucayali Parana-La Plata Kongo Mississippi-Missouri Nil-Kagera • der längste? ..................................... • der mit dem drittgrößten Einzugsgebiet? ................ • der mit dem zweitgrößten Einzugsgebiet? .................. • der zweitlängste? ..................................... • der mit der größten Wasserergiebigkeit? ................... • der drittlängste? ..................................... • der mit dem größten Einzugsgebiet? ......................... • der mit der zweitgrößten Wasserergiebigkeit: .......... • der mit der drittgrößten Wasserergiebigkeit? ............. Aufgabe 13.: Welche Flüsse sind auf den Karten mit Kleinbuchstaben markiert? a. ...................................... b. ...................................... c. ...................................... d. ...................................... e. ...................................... f. ...................................... g. ...................................... h. ...................................... i. ...................................... j. ...................................... k. ...................................... l. ...................................... m. ...................................... n. ...................................... o. ...................................... p. ...................................... 108 a. ................................. b. ................................. c. ................................. d. ................................. e. ................................. f. ................................. g. ................................. h. ................................. i. ................................. j. ................................. k. ................................. l. ................................. a. ................................................. b. .................................................. c. .................................................. d. ................................................... a. .................................................... b. .................................................... c. .................................................... d. .................................................... e. .................................................... f. .................................................... g. .................................................... h. .................................................... 109 2. Wenn sich das Wasser in einem Becken ansammelt Ein See ist stehendes Gewässer mit einer offenen Wasserfläche, das ein vom Festland umschlossenes Becken ausfüllt. Aufgabe 14.: Antworte auf die Frage? Was ist größer? die Anzahl der Seen auf der Erde die Anzahl der Seebecken auf der Erde Die Gesamtfläche der Seen auf der Erde macht 2,5 Mio. km2 aus. Das sind nur 1,7 % der Gesamtfläche der Kontinente, sie würden aber ¼ der Oberfläche von Europa bedecken. Das Wasser der Seen stammt aus dem Niederschlag, den Flüssen und Bächen und den Quellen. 2.1 Die Hydrographie der Seen 2.1.1 Wie entstehen die Seebecken? Die Seebecken liegen in einer anderen Höhe bzw. Tiefe, als die umliegenden Gebiete. Ihre Entstehung ist ein komplizierter Vorgang. Sie bilden sich entweder durch Vertiefung oder durch Abdämmung, im deren Hintergrund die inneren und die äußeren Kräfte stehen. Bild V/29 Entstehung der Seebecken Aufgabe 15.: Wie kann ein Seebecken entstehen (durch welche Kräfte und welche Prozesse)? Studiere die Bilder und fülle die Tabelle aus! durch ......................................... durch ............................................... • ................................................: ............ durch ...................... • ................................................: ............ Kräfte durch ...................... Kräfte • ................................................: ............. • ................................................: ............ • ................................................: ............ • ................................................: ............ • ................................................: ............ • ................................................: ............ • ................................................: ……… • ................................................: ............ • ………………………………: ……… • ……………………………….: ……... Aufgabe 16.: Sortiere die folgenden Seen ihrer Entstehung nach! Führe ihre Buchstaben in die Tabelle an die passende Stelle ein! A. Theißsee; B. Szelidi-See; C. Mördersee; D. Viktoriasee; E. St. Annasee; F. Totes Meer; G. Gardasee; H. Bodensee; I. Plattensee; J. finnische Seenplatte; K. Aggteleker See; L. salzhaltige Seen bei Fülöpháza in Kleinkumanien; M. Neusiedlersee; N. Kaspisches Meer; O. Baikalsee; P. Oberer See; Q. Velencer See; R. Tanganjikasee; S. Züricher See; T. Ladogasee; U. Aralsee; V. Weißer See bei Szeged; W. Hévizi See 110 Bild V/30 Aggteleker See Bild V/35 St. Anna See Bild V/31 Crater Lake Bild V/32 Ostafrika Bild V/33 Große Seen Bild V/37 Gardasee Bild V/36 Ein Gletscher(Kar)see Bild V/34 Mördersee Bild V/38 Totes Meer 2.1.2 Wie ist der Wasserhaushalt der Seen? Unter Wasserhaushalt der Seen versteht man das Verhältnis von Gewinn und Verlust an Wasser, das sich ständig verändert. Es hängt in erster Linie von den klimatischen Gegebenheiten ab. Aufgabe 17.: Unterstreiche die Phänomene und Prozesse, die den Gewinn an Wasser bedeuten! Abfluss; Versickerung; Zufluss; Verdunstung; Niederschlag; Quellen Hinsichtlich des Nachschubes an Wasser unterscheidet man die Quellseen, die durchflüssigen Seen und die abflusslosen Seen (Endseen). 2.1.3 Wie verlanden die Seen? Die Seen sind aus geologischer Perspektive vorübergehende Gebilde. Die Flüsse schütten die Seen mit Geröll auf. Z.B. der Bodensee, durch den der Rhein fließt, wird nach Meinung der Forscher nur etwa 1500 Jahre bestehen. Zur Verlandung der Seebecken tragen auch die Pflanzen- und Tierwelt des Sees bei. Sowie pflanzliche Nährstoffe, die in den See gelangen. Die organischen (verwesende Tiere und Pflanzen) und anorganischen Stoffe lagern sich auf den Seegrund ab und schütten ihn allmählich auf. So können sich die Wasserpflanzen zuerst nahe zum Ufer einwurzeln, dann allmählich die ganze Wasserfläche bewachsen. Zur Verlandung der Seen trägt aber der Mensch auch bei. Die Kunstdünger, die Waschmittel, die menschlichen und tierischen Verschmutzungen beschleunigen die Überhandnahme der Wasserpflanzen, der Algen. Die verwesenden pflanzlichen und tierischen Reste begünstigen die Aufschüttung des Sees. Bild V/40 Sumpf Den Vorgang, wenn die Wasserpflanzen den See Bild V/39 Verschlammung eines Sees bewachsen, nennt man Eutrophierung (d.h Überdüngung), die in mehreren Schritten erfolgt. Wenn im flacher werdenden See die Wasserpflanzen auf dem ganzen Grund im nährstoffreichen Schlamm einwurzeln, spricht man über die Verschlammung. Nehmen die Wasserpflanzen die offene Wasserfläche überhand, heißt man den Sumpfzustand. Wenn es kaum noch offene Wasserflächen gibt, wurde der See zum Moor. Bild V/41 Moor Aufgabe 18.: Welche Schritte des Verlandungsprozesses der Seen sind zu beobachten? Schreibe unter die Abbildungen! Aufgabe 19.: Was ist das Wesen des Vorganges Eutrophierung? Kreise den Buchstaben der richtigen Antwort! a) Überhandnahme der Pflanzen im See, denn viele Nährstoffe gelangen in den See. b) Verfall von Fischen und anderen Lebewesen im See infolge der Chemikalien, die in den See gebracht sind. c) Anhäufung des Gerölls, das durch die äußeren Kräfte in den See transportiert wird. 111 2.1.4 Die See-Superlative Aufgabe 20.: Schlag nach! Welcher See ist auf der Erde ... • • • • der größte? ..................................................... der tiefste? ..................................................... der zweittiefste? ............................................. der drittgrößte? .............................................. • • • • der salzreichste? .................................................... der zweitgrößte? .................................................... der süßwasserreichste? ........................................... der viertgrößte? ...................................................... Aufgabe 21.: Studiere die Daten in der Tabelle, dann löse die Aufgaben! Max. Tiefe (m) Höhe über dem Meeresspiegel (m) Kaspisches Meer 1025 Viktóriasee Aralsee Tanganjikasee Bajkalsee 84 67 1470 1620 -28 1134 37 772 455 a) Der Beckengrund welchen Sees liegt am tiefsten unter dem Meeresspiegel? ................................. Um wie viel m? ......... m b) Das Becken welchen Sees reicht nicht unter dem Meeresspiegel? ......................................... Wie viel m tief müsste sein Becken reichen, damit es unter dem Meeresspiegel liegen würde? ............................................. c) Um wie viel m reicht das Becken des Kaspischen Meeres unter dem Meeresspiegel? ........................ m Gut zu wissen! Was bedeuten die hydrologischen Begriffe: das Wassernetz, das Einzugsgebiet, die Wasserscheide, der Wasserstand, die Wasserergiebigkeit, die Wasserführung? Was für Typen der Wasserführung haben die Flüsse? Wovon sind die Wasserergiebigkeit und die Wasserführung abhängig? Welche Rolle spielt das Geröll des Flusses? Wie können die stehenden Gewässer der Festländer entstehen? Was ist für den Wasserhaushalt der Seen typisch? Wie verlanden die Seen? Was ist die Eutrophierung? V. WASSERWIRTSCHAFT UND WASSERSCHUTZ Das Wasser ist eine unserer wichtigsten Naturressourcen. Sein beständiger Kreislauf begründet zwar die Erneuerung, aber der Mensch greift in diesen Vorgang immer tiefer ein und so kommt er aus dem Gleichgewicht. Dadurch gelangt das Wasser partiell oder verschmutzt in den Kreislauf zurück. Der Zweck der WASSERWIRTSCHAFT ist der immer zunehmende Bedarf mit den zur Verfügung stehenden Wasserreserven in Einklang zu bringen, die Nutzung der Gewässer zu sichern und die Naturumwelt vor der Wasserverschmutzung zu schützen. 1. Man wirtschaftet mit dem Gewässer 1.1 Flussregulierung und Hochwasserschutz Der Zweck der Flussregulierung ist der Hochwasserschutz, das Wasserspeichern, die Bewässerung, der Energiegewinn und die Binnenschifffahrt. 1.1.1 Wie schützt man sich vor dem Hochwasser? Damit man sich vor Hochwasser schützt, legt man entlang dem Flussufer im Überschwemmungsgebiet Deiche an. Das Überschwemmungsgebiet und die Deiche schützen die hinter ihnen liegenden Landflächen vor dem Hochwasser. So kann man diese Gebiete in landwirtschaftliche Nutzung nehmen. Aber durch die Errichtung der Deiche lagert sich das Flussgeröll im Wellenraum (Deichvorland) ab, wodurch sich das Flussbett hochhebt. Deshalb müssen das Flussbett und der Wellenraum ständig ausgebaggert werden oder die Deiche erhöht werden. Bild V/42 Hochwasser bei Szeged Das Flussbett von Po, die im 19. Jh. reguliert wurde, liegt bei Ferrara in der Höhe des Kirchenturms. Die Theiß erhöhte ihr Flussbett und Deichvorland zwischen Kisköre und der Südgrenze von Ungarn um 30 cm, obwohl sich der größte Teil des Flussgerölls auf den Beckengrund von Theißsee ablagert. Brechen die Deiche, führt es zu den gefährlichsten Hochwasserkatastrophen. Damit man die Flut der langsameren Flüsse, die viele Windungen (Flussschlingen) hat, schneller ableiten kann, schneidet man die Windungen ab. So wird ein Fluss abgekürzt. Von den abgeschnittenen Windungen bilden sich die Altarme wie z. B. Szelidi See bei Kalocsa an der Donau. Das Abschneiden der Windungen an der Theiß ergab die Abkürzung um 38 %, wodurch sich das Gefälle des Flussbetts verdoppelte. So konnte man die Überflutungsgefahr verhüten. 112 Aufgabe 1.: Studiere den Querschnitt dann löse die Aufgaben! a) Welche Buchstaben markieren die untenstehenden Anlagen? Überschwemmungsgebiet ......... Flutraum (Deichvorland) ........ vor der Überschwemmung geschütztes Gebiet ........ Flussbett ......... Sommerdeich ....... Hochwasserschutzdamm .......... b) Antworte auf die Fragen mit den Buchstaben! ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ Wo würdest du den Bau eines Einfamilienhauses genehmigen? ............... Warum pflanzt man einen Waldstreifen im Überschwemmungsgebiet an? .................................................................................................................................................................. Wo würdest du den Bau eines Wochenendhauses mit hohem Grund genehmigen? .............. Wo würdest du den Anbau der Kulturpflanzen und Rinderzucht im Stall nicht genehmigen? ........... Welche Landfläche wäre für die Weidewirtschaft geeignet? .............. 1.1.2 Welche Folgen hat die Flussregulierung? Die Flussregulierung hat aber Folgen, die sich nur später zeigen. Das Gefälle des Flussbetts wird größer, der Fluss fließt schneller ab, wodurch sich das Flussbett manchenorts vertieft. So verringert der Fluss in seiner Umgebung das Grundwasserniveau. Darin hilft auch die Kanalisation mit, durch die das Oberflächen-Grundwasser abgeleitet wird. Es führt dazu, dass sich der Boden versalzt. So verstärkte sich in der Großen Tiefebene die Versalzung des Bodens („szikesedés“) und vergrößerte sich der Anteil der landwirtschaftlichen Landflächen, die nur mit Bewässerung bewirtschaftet werden können. 1.2 Wasserkraft als Energiequelle, Wasserspeichern und Binnenschifffahrt Die Wasserkraft ist einer der Gründe für den Energiegewinn in vielen Ländern. Für die Errichtung der Wasserkraftwerke sind in erster Linie die wasserreichen Flüsse, deren Gefälle groß ist. Ihr Bau ist zwar kostspielig, aber im Vergleich mit anderen Kraftwerken verschmutzen sie die Umwelt wohl nicht und sie sichern langfristig billige Energie. Bild V/43 Itaipu Wasserkraftwerk an der Parana (Brasilien) Bild V/44 Hoover Staudamm Aufgabe 2.: Schlag nach, in welchen Ländern ist die Wasserkraft eine grundlegende Energiequelle! ................................................................................................................................................. Aufgabe 3.: Schlag nach, welche Wasserkraftwerke sind die größten auf der Erde! ................................................................................................................................................. Hinter den Talsperren bilden sich Sperrseen heraus, mit deren Hilfe die Wasserführung des Flusses ausgeglichen werden kann. Es ist auch für den Hochwasserschutz und die Binnenschifffahrt günstig. Diese Sperrseen sind geeignet Wasser zu speichern. Die Sperrseen sind auch Erholungsgebiete, in denen sich der Tourismus entwickeln kann. Die Flüsse sind wichtige Binnenschifffahrtswege, auf Bild V/45 Schiffe an der Donau den die Rohstoffe und andere Produkte langsam aber billig geliefert werden. Mit der Errichtung der Kanäle kann man die Binnenschifffahrtswege miteinander und mit den Seehandelsrouten verbinden. Aufgabe 4.: Welcher Flusswege sind in Europa für den kontinentsweiten Handel sehr wichtig! .................................................................................................................................................................................................... 113 Aufgabe 5.: In den Zeitungen wurde darüber berichtet, dass im nahen Gebirge ein Kahlschlag durchgeführt wurde. In diesem Gebirge entspringt der Fluss, der ins Tal fließt. Worauf müssen sich die Einwohner in diesem Tal vorbereiten? Womit müssen sie rechnen? ....................................................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................................................... Begründe deine Meinung! ............................................................................................................................................ ....................................................................................................................................................................................... Aufgabe 6.: Stelle dir vor, dass du Fachmann für Wasserwirtschaft bist. Deine Aufgabe ist es, an einem Fluss, der eine schwankende Wasserführung einen Wasserspeicher anzulegen. Du wirst von den Einwohnern der betroffenen Siedlungen zu einer Diskussion eingeladen. Sie möchten möglichst viele Informationen über die Bauarbeiten erhalten. Zähle deine Argumente für die Errichtung des Wasserspeichers auf! ……………………………………………………………………………................................................................ ……………………………………………………………………………................................................................ ……………………………………………………………………………................................................................ Sprich auch über eventuelle negativen Auswirkungen! …………………………………………………………………................................................................................ ……………………………………………………………….................................................................................... ……………………………………………………………….................................................................................... 1.3 Schutz vor dem Oberflächengrundwasser Das Oberflächen-Grundwasser (siehe das Thema „Das unterirdische Gewässer“) stammt aus dem Niederschlag, der Schneeschmelze, dem Grundwasser und dem vom Fluss sickernden Wasser. Ist es langfristig, dann schließt es den Boden von der Luft ab. Dadurch gehen die Kulturpflanzen ein und ihre Stelle übernehmen die Unkräuter und solche Pflanzenarten, die die Nässe gern haben. Bei dem Schutz vor dem Oberflächen-Grundwasser helfen Pumpen und Kanalsysteme, die es in die Flüsse ableiten. Die Ableitung des Oberflächen-Grundwassers und die Trockenlegung der Landflächen sind äußerst wichtig für die landwirtschaftliche Bearbeitung. In den Ländern, in denen das Oberflächengewässer in die Flüsse auf natürlichem Weg nicht gelangt – wie in den Niederlanden –, hat die Ableitung eine große Bedeutung. 1.4 Trinkwasserversorgung, Brauchwasser und Bewässerung Die Trinkwasserversorgung befriedigt das Bedürfnis der Menschen und einzelner Industriezweige an Wasser. In Ungarn bieten großenteils die Flüsse Trinkwasser, das man mechanisch, chemisch und/oder biologisch filtern muss. Aufgabe 7.: Welche Arten des unterirdischen Wassers sind noch für die Trinkwasserversorgung geeignet? .................................................................................................................................................................................................... Das Brauchwasser für die Industrie gewinnt man von den Flüsse und Seen ohne zu filtern, zu klären und zu desinfizieren. Aufgabe 8.: Welche Industriezweige benutzen viel Brauchwasser? .................................................................................................................................................................................................... Denn das Bedürfnis an Wasser ist immer größer, ist das Recycling des Brauchwassers immer öfter. Das Wasser wird nach der Abkühlung und Reinigung wieder benutzt. Damit das Wasser abgekühlt wird, errichtet man Kühltürme oder Kühlseen. Die Nutzung des Brauchwassers, das Abwasser verschmutzen die Flüsse und Seen. Es kann man nur mit der Reinigung des Brauchwassers verhüten. Man braucht dazu internationale Kooperation. Wasser braucht auch die Agrarwirtschaft. Man nimmt von den Flüssen und Seen Wasser direkt heraus, um die Ackerfelder zu bewässern. Es hat aber schwere Folgen. Dadurch nimmt die Wasserergiebigkeit der Flüsse ab, löst sich der Wasserhaushalt Bild V/46 Bewässerungskanal der Seen auf. Es führt dazu, dass sich die Lebensbedingungen verschlimmern. Aufgabe 9.: Schlag nach! a) Was für eine Umweltkatastrophe erlitt der Aralsee in den letzteren Jahrzehnten? ............................................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................................................. b) Was hat das zur Folge, dass man in Ägypten, auf dem Nil den Staudamm von Assuan errichtet hat? ............................................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................................................. 114 2. Man verschmutzt das Gewässer, was keine Grenzen kennt Die Lebensgrundlage Wasser kann gegenwärtig nicht für alle Menschen bereitgestellt werden. Die Knappheit an Wasser bedroht in den trockenen Gebieten und in Ballungsräumen, die sich als ein regionales und globales Problem zeigt. Darüber hinaus wird Wasser auf verschiedene Weise verschmutzt, und die Gewässer werden oft noch als Abfallkübel betrachtet. Die Qualität der Oberflächengewässer des Festlandes und des Grundwassers hängt zwar von verschiedenen natürlichen Faktoren, wird aber heute weitgehend vom Menschen und seiner Wirtschaftsweise bestimmt. Die Menschen beeinflussen die Wasserqualität u.a. durch die Menge des entnommenen Wassers, die Produktionsprozesse, die Nutzung für Transport und Freizeit, die Entsorgung von Abwasser und Abfällen der Fabriken und Städte. 2.1 Die Schadstoffe gelangen in die Gewässer Die Wasserverschmutzung stammt nur zum Teil aus der direkten Verschmutzung der Wasserflächen. Zahlreiche Schadstoffe kommen aus anderen Quellen, z.B. aus der Atmosphäre oder durch den Boden ins Wasser. Die Schadstoffe gelangen in das Grundwasser, die Flüsse und die Meere, lagern sich ab und reichern sich dort an. Der Wasserkreislauf ist gleichzeitig auch der Transporteur der Verunreinigungen. Menge und Konzentration der Schadstoffe sind veränderlich, aber allgemein nehmen sie zu. Sie üben einen starken Einfluss darauf, wie die Gewässer fähig sind selbst zu reinigen. Die Schadstoffe reichern sich auch in den Wasser-Lebewesen, was über die Nahrungskette noch weitere Schäden verursacht. 2.2 Beschädigungen der Gewässer Die unterirdischen Gewässer sind bedrohte Trinkwasservorräte. Ihre Verschmutzung ist nicht so augenfällig wie z.B. bei den Flüssen. Da sie nicht mit dem Sauerstoff der Luft in Berührung kommen, ist der Vorgang ihrer Selbstreinigung viel langsamer, denn zur Zerfall organischer Verschmutzungen ist Sauerstoff erforderlich. Nicht nur die Selbstreinigung sondern das Eindringen der Verunreinigungen ist langsamer, aber es bedeutet, dass die heute eindringenden Schadstoffe auch die unterirdischen Wasservorräte der Zukunft verschmutzen. Der größte Verbraucher und gleichzeitig der größte Verschmutzter der Oberflächengewässer ist die Industrie. Ihre verschmutzende Tätigkeit ist in erster Linie punktuell, aber die Flussverschmutzung überschritt die Landesgrenzen. Aufgabe 10.: Diese Tabelle enthält Gewässer verschmutzende Schadstoffe, die häufig vorkommen und ihre Quellen, Wirkungen. Ergänze die Tabelle mit den fehlenden Informationen! Antworte mit den Nummern und Buchstaben! Schadstoff Quelle Wirkung Lösung Nitrit, Nitrat Phosphat Radioaktive und sonstige gefährliche giftige Stoffe Schwefeldioxid Öl Quellen: 1. Tanker; 2. natürliche Dünger; 3. Haushaltsabwässer; 4. phosphathaltige Dünger; 5. Förderung von Erdöl auf dem Meeresgrund; 6. Waschmittel; 7. stickstoffhaltige Kunstdünger; 8. Pflanzenschutzmittel; 9. Müll- und Abwasserdeponien; 10. Wärme- und Atomkraftwerke Wirkung: A. Sie beschleunigen die Eutrophierung.; B. Das ausgelaufene Öl bedeckt weite Wasserflächen und schließt sie von der Luft ab, dies führt zu Sauerstoffmangel und die Lebewesen gehen ein.; C. Sie sind Giftstoffe, sie können in schweren Fällen zum Erstickungstod führen.; D. Für Säuglinge besonders gefährlich.; E. Fischfang fällt zurück; F. Verschmutzung von Grundwasser und Brunnen; G. Wärmebelastung; H. sauer Regen; I. Krebs erregend; Lösung: a) Einbau von Filtern; b) Gebrauch von phosphatfreien Waschmitteln; c) Bau von Deponien, die den Sicherheitsvorschriften entsprechen.; d) moderne Förderungs- und Lieferungstechnologien; e) geringe Anwendung von Kunstdüngern und Chemikalien; f) Anwendung von alternativen Energieträgern; g) Die unerlaubten Chemikalien müssen wirklich aus dem Verkehr gezogen werden. 115 Aufgabe 10.: Lies den Ausschnitt eines Zeitungsartikels! Raab-Verschmutzung: Aktion bei Wollsdorf-Leder Greenpeace fordert sofortigen Einleitungs-Stopp von Risiko-Chemikalien 25 Greenpeace-Aktivisten aus Österreich und Ungarn protestierten vor der Wollsdorfer Lederfabrik gegen deren anhaltend starke sowie illegale Verschmutzung der Raab. Bei fast allen amtlichen Kontrollen der Abwässer von Wollsdorf-Leder in diesem Jahr kam es zu Grenzwertüberschreitungen. Am häufigsten war der BSB5 (biologischer Sauerstoffbedarf) überschritten, im Durchschnitt um fünfzig Prozent. Außerdem gab es bei Phosphor und AOX (halogenorganische Substanzen) deutliche Grenzwertüberschreitungen. Überdies weigert sich das Unternehmen, aus der Risiko-Chemikalie Naphthalin-1,5-Disulphonat auszusteigen. Deshalb entnahmen Greenpeace-Aktivisten in Schutzanzügen heute früh das Abwasser direkt aus dem Bild V/47 Greenpeace-Aktivisten Ableitungsrohr der Fabrik und brachten die Wasserproben umgehend zum Verwaltungsgebäude. Weiters überreichten sie der Betriebsleitung auch ein umfassendes Forderungspaket. "Erfreulicherweise konnte Lokal-Konkurrent Boxmark die Raab-Verschmutzung bereits drastisch reduzieren", berichtet Greenpeace-Chemiker Herwig Schuster. "Umso ärgerlicher ist es, dass die Führung von Wollsdorf-Leder nicht in der Lage zu sein scheint, das offenkundige Abwasserproblem zu lösen", kritisiert der Greenpeace-Mitarbeiter. Die aktuelle Greenpeace-Analyse einer Abwasserprobe vom 25. August ergab eine Naphthalin-1,5-Disulphonat-Konzentration von 12.900 Mikrogramm pro Liter, was eine umgerechnete Jahresemission von mehr als 6,5 Tonnen ergibt. Diese Chemikalie ist deshalb besonders problematisch, weil sie im Wasser nicht abgebaut werden kann. Das Konkurrenz-Unternehmen Boxmark konnte dagegen die Emission von Naphthalin-1,5-Disulphonatinzwischen um mehr als neunzig Prozent reduzieren... ...Über die Rolle der steirischen Behörden ist Greenpeace mehr als verwundert: "Wie ist es möglich, dass massive GrenzwertÜberschreitungen von Wollsdorf-Leder seit über einem Jahr der Behörde bekannt sind und nichts Wirksames dagegen unternommen wird?", fragt Schuster. Greenpeace hat jedenfalls auch eine Sachverhaltsdarstellung an den Landeshauptmann der Steiermark, Franz Voves, übermittelt. (www.greenpeace.at) ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ Was ist „Greenpeace“? .................................................................................................................................................... Welche Stoffe lässt die Fabrik „Wollsdorf-Leder“ in höchster Menge in die Raab einfließen? ..................................... .......................................................................................................................................................................................... Wie nennt man die wissenschaftlich festgestellte maximale Menge dieser „Nebenstoffe“, die die Umwelt noch nicht stark belastet? ....................... Warum ist die Chemikalie Naphthalin-1,5-Disulphonat sehr problematisch? ................................................................ .......................................................................................................................................................................................... Was ist deine Meinung über die Verfahren von Greenpeace-Aktivisten, wenn sie gegen etwas protestieren? .............. .......................................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................................... Aufgabe 11.: Entscheide, ob die folgenden Aussagen richtig (R) oder falsch (F) sind! ..... 1. Der Wasserkreislauf bedeutet zum Teil auch „der Verkehr“ von wasserverschmutzenden Stoffen. ..... 2. Die Verunreinigungen der Gewässer stammen aus den direkten Verschmutzungen von Wasserflächen. ..... 3. In den Wasser-Lebewesen können sich die Verunreinigungen der Gewässer, des Bodens und der Atmosphäre anreichern. ..... 4. Die Wasserverschmutzung ist schon ein globales Problem, das sich von der Wechselwirkung der Geosphären ergibt. ..... 5. Die Verschmutzung der unterirdischen Gewässers ist weniger schädlich und gefährlich, denn sie stehen nicht im direkten Kontakt mit dem Sauerstoff der Luft. ..... 6. Bei den Öltankerkatastrophen kann das Öl auf der Meeresoberfläche ablaufen, so schließt es das Wasser von der Luft ab und der mangelnde Sauerstoff ergibt den Verfall der Wasser-Lebewesen. Bild V/48 Kinder beim Angeln in Shanghai Bild V/49 Im verschmutzten Wasser Bild V/50 Abwasser-Einleitung in den Rhein Gut zu wissen! Was ist der Zweck der Wasserwirtschaft? Die Errichtung welcher Anlagen bedeutet die Flussregulierung? Welche späteren Folgen hat die Flussregulierung? Wie kann man die Wasserspeicher ausnutzen? Wie kann man den Bedarf an Trinkwasser und Brauchwasser befriedigen? Von welchen Schadstoffen sind die Gewässer bedroht? Welche Wirkungen üben sie aus? Wie kann man die Gewässer vor den Verschmutzungen schützen? 116