Masseverhältnis: Erde, Wasser, Luft

Als Erdmasse (kurz M🜨, manchmal auch ME) bezeichnet man die Masse unseres Planeten Erde. Die Erdmasse ist eine astronomische Maßeinheit und beträgt etwa 5.9722e24 kg (5,9722 Trilliarden Tonnen).⁽¹⁾ 67 Prozent davon entfallen auf den Erdmantel, 32 Prozent auf den Erdkern und ein knappes halbes Prozent auf die Erdkruste. Die Massen der Weltmeere und der Atmosphäre gehören zur Erdmasse dazu.⁽²⁾

Wasser

Die Oberfläche der Erde ist zu etwa zwei Dritteln mit Wasser bedeckt. Alle Wasservorräte der Welt fassen insgesamt etwa 1,4 Milliarden Kubikkilometer⁽³⁾ Wasser. Der Großteil davon besteht aus Salzwasser (97,5 Prozent) und fließt in unseren Meeren und Ozeanen.

Süßwasser dagegen macht mit etwa 35 Millionen Kubikkilometern Wasser gerade einmal 2,5 Prozent der weltweiten Wasserreserven aus. Der Großteil davon ist als Eis in den Gletschern der Arktis und Antarktis gebunden oder befindet sich als Grundwasser tief unter der Erde. Ob als Trinkwasser oder zur Bewässerung von Feldern: Wirklich zugänglich ist für uns Menschen eigentlich nur ein sehr kleiner Teil der Süßwasserreserven in Seen, Flüssen und Talsperren: nämlich 0,3 Prozent.⁽⁴⁾

Luft (Atmosphäre)

Die Lufthülle der Erde hat eine Gesamtmasse von etwa 5,15 Billiarden Tonnen (5,15 ⋅ 10¹⁸ kg). Da Luft jedoch kompressibel ist und das Volumen vom Druck abhängt, gibt man die Menge meist als Masse oder unter Standardbedingungen an. Auf Meereshöhe wiegt eine Luftsäule über einem Quadratmeter Fläche etwa 10,3 Tonnen.⁽⁵⁾

Schichtung der Atmosphäre
Die Verteilung der Luftmenge ist extrem ungleichmäßig. Mehr als 90 % der gesamten Luftmasse sind in der untersten Schicht, der Troposphäre, konzentriert, die sich je nach Breitengrad in etwa 8 bis 18 Kilometern Höhe erstreckt. Hier spielen sich der Großteil des Wetters und das gesamte Leben ab.Troposphäre (0 bis ca. 10-15 km): ca. 90 % der LuftmasseStratosphäre (ca. 10 bis 50 km): ca. 9,9 % der LuftmasseDarüber liegende Schichten (Mesosphäre, Thermosphäre, Exosphäre): weniger als 0,1 % der Luftmasse.⁽⁶⁾

Anschauliche Visualisierungen,
wie die Darstellungen der Woods Hole Oceanographic Institution, zeigen: Wenn man alles Wasser der Erde (inklusive Eis und Grundwasser) zu einer einzigen Kugel formt, hätte diese einen Durchmesser von rund 1.385 Kilometern. Würde man die gesamte Lufthülle der Erde auf die Dichte von Wasser komprimieren, wäre diese „Luftkugel“ mit einem Durchmesser von ca. 1.999 Kilometern sogar etwas größer.⁽⁷⁾

Die genaue Aufschlüsselung der Massen sieht wie folgt aus:

Erde (Fester Gesteinskörper): ca. 5,97·10²⁴ kg – Die Masse unseres Planeten setzt sich aus dem Erdkern, dem Erdmantel und der Erdkruste zusammen. Sie nimmt weit über 99% der Gesamtmasse des Systems ein.

Wasser (Hydrosphäre): ca. 1,4·10²¹ kg – Dies umfasst alle Ozeane, Meere, Seen, Gletscher und das Grundwasser. Es macht etwa 0,023% der Erdmasse aus.

Luft (Atmosphäre): ca. 5,15·10¹⁸ kg – Die gesamte Lufthülle ist mit rund 5 Billiarden Tonnen der mit Abstand leichteste Teil. Bezogen auf die Masse gibt es auf der Erde also etwa 270-mal mehr Wasser als Luft.⁽⁸⁾

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Weiterführende Informationen

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Quellenverzeichnis

1. Selected Astronomical Constants – Mass of the Earth | 2016 (PDF) 🌐 ↑
2. Wikipedia – Erdmasse 🌐 ↑
3. Erkl.: 1 km³ sind 1 Billionen Liter ↑
4. Quarks – So viel Wasser gibt es auf der Erde | Autorin: Lara Schwenner | 2022 🌐 ↑
5. Wikipedia – Erdatmosphäre 🌐 ↑
6. Ökosystem Erde | Der große Luftozean – Die Atmosphäre | Autor: Jürgen Paeger 🌐 ↑
7. BuildingGreen – All the water, all the air | Autor: Adam Nieman 🌐 ↑
8. Astronomie.de – Die Atmosphäre der Erde | Baader-Planetarium GmbH 🌐 ↑

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