LK Erdkunde 2004-06

Die mediterranen Subtropen, auch winterfeuchte Subtropen genannt, liegen auf der Nord- und Südhalbkugel etwa zwischen 30° und 40° geographischer Breite. Die größte zusammenhängende Fläche liegt im Mittelmeerraum. Darüber hinaus gibt es noch Gebiete an der Südküste Australiens und in Nordafrika.
Mehrere Faktoren beeinflussen die Landnutzung in dieser Zone. Das Klima ist geprägt durch milde, feuchte Winter und heiße, trockene Sommermonate. Die mediterranen Böden sind trocken und rot bis rotbraun.
Unter diesen Voraussetzungen gibt es folgende vorherrschende Formen der Landnutzung:
- zunächst die Dauerkulturen (Sonderkulturen), wie Wein, Ölbäume, die Kennzeichen der mediterranen Subtropen sind, sowie Citrusfrüchte und andere Obstsorten,
- dann die Bewässerungskulturen, wie Feldgemüse aber auch Reis und Baumwolle,
- darüber hinaus winterlicher Regenfeldbau mit Weizen als Hauptanbaupflanze und anderen geeigneten Getreidesorten, wie zum Beispiel Gerste (im Sommer werden dort dann Sonnenblumen angebaut) und
- zuletzt Weidewirtschaft mit Rindern und Schafen (v. a. in Bergländern; traditionell in Form einer Transhumanz).
Problematisch für die Landnutzung in dieser Zone wirken sich v. a. Erosion und Dürre in den Sommermonaten aufgrund unregelmäßig fallender Niederschläge aus.

Quellen: Fortbildungseinheit Landschaftsökologie, Diercke Weltatlas

• Vegetationsökologie trockener und warmer Klimate

In diesen Materialien der TU Berlin zur Lehrveranstaltung “Vegetationsökologie trockener und warmer Klimate” werden auch einführende, allgemeine Informationen zu Ökozonen und vieles mehr angeboten.

• Die Biome der Erde

Die University of California in Berkeley stellt hier Material über die Biome unseres Planeten zur Verfügung (englisch).

via Geographie Infothek (Klett-Verlag); dort gibt es auch die bekannten Infoblätter zu den Ökozonen der Erde.

Die boreale Zone beginnt dort, wo weniger als 120 Tage im Jahr eine Tagesmitteltemperatur von über 10°C erreichen. Die kalte Jahreszeit dauert dort länger als sechs Monate. Nach Norden kann man die boreale Zone von dem Bereich abgrenzen, wo es nur noch ungefähr 30 Tage gibt, die eine mittlere Temperatur haben die höher als 10°C liegt und der Winter bereits acht Monate dauert.

In der borealen Zone ist es bis auf meist zu kalt für Laubbäume, weshalb der boreale Nadelwald (früher auch Taiga genannt) der vorherrschende Pflanzentypus ist. Jedoch kann man nicht von einem einheitlichen Klima in dieser Zone reden, sondern muss unterscheiden zwischen einem kalt-ozeanischen Klima, in dessen jahreszeitlichem Temperaturverlauf die Amplitude geringer ist  und einem kalt-kontinentalen Klima, wo die Temperaturamplitude im extremsten Fall durchaus 100°C (+30°C bis –70°C) betragen kann. Auch werden die Temperaturen nach Süden hin etwas wärmer.

Dies alles wirkt sich natürlich auf die gesamte Vegetation (= Zonobiom) dieser Ökozone aus: Man kann innerhalb von ihr vier große Unterzonen unterscheiden, die von Norden nach Süden verlaufen und jeweils eine eigene Vegetation (Subzonobiome) haben: In eine Nördlich-boreale, eine Mittel-boreale, eine Südlich-boreale und eine Boreo-nemorale Zone. Erstere steht noch stärker unter dem kaltausgleichenden ozeanischen Einfluss, wohingegen in der letzteren Unterzone extrem kontinentale Klimabedingungen herrschen.

Desweiteren ist für die Vegetation der Permafrostboden von Bedeutung, da er für eine zusätzlich verkürzte Vegetationszeit, wenig Wurzelraum und Bodennässe (Staunässe) verantwortlich ist. Die Vegetation in der borealen Zone ist deshalb allgemein locker bestockt und artenarm und hat eine ausgeprägte Krautschicht mit Zwergsträuchern, Moosen und Flechten.

Der vorherrschende Pflanzentyp ist - wie schon erwähnt - der boreale Nadelwald. Dieser wächst sehr langsam (15-20 mal langsamer als der tropische Regenwald) und ist daher gegenüber anthropogenen Eingriffe besonders empfindlich. Das Gebiet dieses Waldes bedeckt in Nordeurasien eine Fläche von 7,17 Mio. km² und ist damit das größte zusammenhängende Waldgebiet der Erde. Den auf Gebirgen wachsenden Nadelwald nennt man Gebirgsnadelwald. Laubwälder (v.a. Birken) kommen vor allem im westlichen und östlichen Teil der Nördlich-borealen Zone vor, die stark vom ausgleichenden ozeanischen Einfluss geprägt ist. Auch allgemein an Südhängen, wo es aufgrund des spitzeren Einstrahlungswinkel der Sonnenstrahlen wärmer ist, und an Flussauen, welche feuchter und basenreicher sind, wächst Laubwald. Ebenso verhält es sich, je weiter man südlich kommt; hier wachsen dann aufgrund der zunehmenden Temperaturen ebenfalls Mischwälder mit Laubbäumen.

Es gibt in der borealen Zone auch viele Feuchtgebiete (ca. 2 558 000 qkm oder 11.0% davon). Es kommt dort zu großer Moorbildung, die aufgrund ihres Torfs vom Menschen wirtschaftlich genutzt werden (Torfstechen). Auch bewirkt das kalte Klima eine starke Verlangsamung der organischen Zersetzung, wodurch eine breite Schicht aus Rohhumus und Torf entsteht, letzterer hat einen wichtigen Wirtschaftszweig angekurbelt, so werden in Russland 22 Mio. Tonnen des Materials abgebaut und entweder als Heizmaterial oder auch anderweitig für die Landwirtschaft oder für Gärtnereien verwendet.

[Zonobiom = Organismengemeinschaft, die innerhalb eines geographischen Großlebensraumes auftritt.]

Abb.: Aufbau des borealen Nadelwaldes (www.payer.de)

Für die Pflanzen der mediterranen Subtropen ist es sehr wichtig, dass sie sich an die dortige Sommertrockenheit anpassen, da sie sonst nicht überleben könnten. Eine Möglichkeit die Trockenzeit zu überbrücken hat die immergrüne Hartlaubvegetation gefunden (Hartlaubigkeit = Sklerophyllie).

Die Zellwände und die Kutikula der Blätter sind verdickt und auch die Außenwände sind extra verstärkt, sodass die Blätter nicht welken. Außerdem haben Hartlaubgewächse die Möglichkeit die Spaltöffnungen der Blätter zu schließen und somit die Wasserabgabe zu reduzieren. Durch eine erhöhte Zellsaftkonzentration ist ihre Saugkraft höher und sie können auch noch aus sehr trockenem Boden Wasser aufnehmen. Hartlaubige Xerophyten (= an Trockenheit angepasste Pflanzen) sind z. B. Buchs- und Ölbaum.

Neben den Hartlaubgewächsen gibt es auch noch die Weichlaubgewächse (= Malakophyten), die auch während der Trockenzeit transpirieren. Um diese Phase trotzdem zu überstehen, reduzieren sie ihre Blätter; ihre Blätter verwelken bis kurz vor dem Absterben und die Pflanze überlebt die Trockenzeit nur in einer halbwelken Phase. Weitere Mittel zum Schutz gegen die Transpiration sind z. B. besonders kleine Blätter, ein Wachsüberzug, starke Behaarung oder auch ätherische Öle als Isolierung wie z. B. bei Thymian und Lavendel.

Wenn der mediterrane Raum nicht so stark vom Menschen beeinflusst gewesen wäre, gäbe es in der gesamten Zone Waldwuchs (z. B. halbimmergrüner Eichenwald, Lorbeerwald, Ufer –und Auenwald, Pinienwald usw.).
Tatsächlich findet man jedoch im mediterranen Raum nur Strauch- (Macchie) und Zwergstrauchformationen (Garrigue).

Macchie sind immergrüne dichte Buschwälder, Hartlaubgebüsche oder Großgebüschformationen, die wenige Meter hoch sind. Garrigue sind immergrüne Strauch- und Zwergstrauchformationen von ein bis zwei Metern Höhe, häufig auf humusarmen Böden zu finden.

Auch viele Pflanzen, die man heute als typisch für den mediterranen Raum ansieht, wie z. B. die Agave, wurden vom Menschen eingeführt.

Durch den Eingriff des Menschen (Holzwirtschaft, Beweidung) wurde die Vegetation immer mehr degradiert. Nachdem der natürliche Waldwuchs bereits vernichtet wurde, kann es bei der Zerstörung der Garrigue zu Felsheiden und Trockenrasenformationen kommen, da der Boden durch Erosion so flachgründig ist, dass er höherwüchsigen Pflanzen keine Grundlage und keinen Halt mehr bieten kann. Als letzte Degradierung treten Felstriften auf, die völlig unbewachsen und durch Erosion geschädigt sind. Wenn dort überhaupt noch Pflanzen zu finden sind, dann sind das Arten mit Dornen, Stacheln, Behaarung oder giftigen Inhaltsstoffen, die von den Weidetieren nicht abgegrast wurden.

Quelle: www.geog.uni-hannover.de

Viele von uns werden sich wahrscheinlich in der letzten Woche gefragt haben: “Geht denn dieser Winter nie zu ende?”

Aber wir sollten uns glücklich schätzen einen Winter zu erleben, denn einer Studie der Europäischen Umweltagentur zufolge wird es im Jahr 2080 keinen Winter mehr geben und der Sommer wird heißer werden wie bisher. Einen Vorgeschmack darauf gab es beispielsweise im Sommer des Jahres 2003. Allgemein wird das extreme Wetter in Europa weiter zunehmen. Verantwortlich hierfür ist der Temperaturanstieg in Europa, der in den letzten 100 Jahren 0.95°C betragen hat. Dieser war auch höher als der weltweite Anstieg der Temperatur, der 0.7°C betrug. Man geht davon aus, dass sich die Temperatur in jeder weiterne Dekade um 0.2°C erhöhen wird. Warum sich die Temperatur derart erhöht dürfte uns allen wohl klar sein, aber nur eine interesannte Notiz am Rande: Heuten messen wir wohl die höchste uns bekannte Konzentration an Kohlendioxid in der Atmosphäre.

Doch die EU hat bereits in den 70er Jahren erkannt, dass Umwetlpolitik wichtig ist und diese auch im Vertrag von Maastricht verankert. International versucht man dieses Problem mit dem Kyoto - Protokoll in den Griff zu bekommen, allerdings weigern sich die Länder mit den größten Traubhausgasausstößen dieses Protokoll zu unterzeichnen.

Quelle: http://www.europa-digital.de/aktuell/dossier/umwelt/klima.shtml

Ich möchte das Thema der letzten Stunde nochmals zusammenfassen und etwas ergänzen.
Der Jetstream entsteht hauptsächlich aus zwei verschiedenen Kräften und zwar zum einen aus der Gradientenkraft und zum anderen aus der Corioliskraft. Die Gradientenkraft führt dazu, dass der Luftstrom vom Hochdruckgebiet zum Tiefdruckgebiet strömt und die Corioliskraft lenkt diesen Luftstrom dann nach rechts (auf der Nordhalbkugel) bzw. links (auf der Südhalbkugel) ab. Da an den Polen jeweils ein Tiefdruckgebiet herrscht und am Äquator ein Hochdruckgebiet, wehen die Jetstreams auf beiden Halbkugeln von Westen nach Osten.
Einen Jetstream bezeichnet man erst als einen solchen wenn er eine Windgeschwindigkeit von mindestens 30 m/s erreicht, ansonsten spricht man nur von einen starken Höhenströmung. Er kann Geschwindigkeiten von bis zu 550 km/h erreichen, wobei Geschwindigkeiten von 200-300 km/h gewöhnlicher sind.
Es gibt verschiedene Arten des Jetstreams. Die Wichtigsten sind der Subtropenjetstream (STJ) und der Polarfrontjetstream (PFJ). Der STJ befindet sich in einer Höhe von etwa 12 km über dem Boden. Er verläuft über dem subtropischen Hochdruckgürtel und zieht sich beständig um den ganzen Erdball. Weit weniger beständig ist der PFJ. Dieser Jetstream hat oft nur eine Länge von wenigen tausend Kilometern und ist deshalb kürzer als der STJ. Der PFJ weist jedoch höhere Geschwindigkeiten, vor allem im Winter da dann die Temperatur- und Luftdruckunterschiede stärker sind, auf als der STJ.
Einen sehr interessanten und positiven Effekt hat der Jetstream für die Luftfahrt. So werden oft Linienflüge, beispielsweise in die USA, nicht auf dem direkten Weg geflogen, sondern man richtet sich nach dem Verlauf des Jetstreams und  nützt dabei den starken Rückenwind aus, um Treibstoff zu sparen, eine höhere Fluggeschwindigkeit und folglich eine kürzere Flugzeit zu erreichen. Den gleichen Effekt nützen auch Zugvögel um schneller und leichter an ihr Ziel zu kommen.
 

Quelle:   · http://www.raonline.ch/pages/edu/cli/strahl01.html            
             · http://de.wikipedia.org/wiki/Jetstream       
             · http://www.top-wetter.de/themen/jetstreams.htm

Wie wir bereits im Unterricht besprochen haben, beschreibt die Albedo das Verhältnis zwischen reflektierter und einfallender Strahlung. Aus diesem Verhältnis ergibt sich der Albedowert. Dieser kann theoretisch von 0 (keine Strahlung wird reflektiert) bis 1 (die gesammte Strahlung wird reflektiert) reichen, d.h. je größer die Albedo ist, desto mehr Strahlung wird zurückgeworfen. Verschiedene Oberflächenstrukturen auf der Erde haben natürlich unterschiedliche Albedowerte, die man in der Tabelle (siehe unten) nachlesen kann. Schneebedeckte Flächen reflektieren das Licht zum Beispiel viel stärker als Wälder oder Wüsten. Auch Wolken zeigen eine höhere Albedo. Dünne Wolken allerdings weniger als große Cumulonimbus- und Cumuluswolken, die von der Erdoberfläche aus grau wirken. Je dichter die Wolken, desto mehr Licht wird reflektiert und desto weniger Licht erreicht den Erdboden. Deshalb erscheinen sie für uns dunkler. Bei Wasserflächen, die den größten Teil unseres “blauen Planeten” bedecken, ist die Albedo stark vom Einfallswinkel der auftreffenden Strahlen abhängig. Bei flachen Einfallswinkeln kann fast die gesammte Strahlung durch Spiegelung reflektiert werden.
Insgesammt hat die Erde etwa eine Albedo von 0,3, das heißt, dass 30% der ankommenden Strahlung wieder in den Weltraum zurückgeworfen wird.

Die durchschnittliche Albedo unserer Erde ist für unser Klima enorm wichtig, da eine Veränderung der globalen Temperatur, beispielsweise durch das Abschmelzen oder Anwachsen von Gletschern und Polkappen, sich auf die durchschnittlichen Albedo auswirkt. Heutzutage führt die Erwärmung der Erdatmosphäre zu einem Abschmelzen. Vorher schnee- und eisbedeckte Flächen können so mehr Strahlung aufnehmen und erwärmen sich stärker als vorher, was zu einer noch stärkeren Erwärmung führt.
Es gibt Hinweise dafür, dass der gesammte Erdball schon einmal von Eis und Schnee bedeckt war. Dies ist nur durch die negative Rückkopplung zu erklären, die eine zunehmende Albedo auslöst. Je größer die Polkappen und Gletscher (bzw. die Albedo) anwachsen, desto weniger wird die Erde erwärmt und um so kälter wird es.

Quelle: http://www.atmosphere.mpg.de