Alles Wasser der Erde als eine einzige Kugel

 (usgs.gov)
2 Punkte von GN⁺ 2024-08-14 | 1 Kommentare | Auf WhatsApp teilen

Bild, das das gesamte Wasser der Erde als eine Kugel darstellt

  • Bild, das die Wassermenge der Erde als Kugel zeigt

    • Dieses Bild stellt die Wassermenge der Erde im Vergleich zur Größe der Erde als blaue Kugel dar
    • Diese Kugeln repräsentieren das „Volumen“ und zeigen, dass die Wassermenge im Verhältnis zum Volumen der Erde sehr gering ist
    • Die Ozeane existieren auf der Erdoberfläche wie eine dünne Haut

  • Die Kugel, die das gesamte Wasser der Erde darstellt

    • Die größte Kugel stellt das gesamte Wasser der Erde dar
    • Der Durchmesser dieser Kugel beträgt etwa 860 Meilen (ca. 1.386 Kilometer), das Volumen etwa 332.500.000 Kubikmeilen (ca. 1.386.000.000 Kubikkilometer)
    • Diese Kugel umfasst Ozeane, Gletscher, Seen, Flüsse, Grundwasser, Wasser in der Atmosphäre und sogar das Wasser in Menschen, Tieren und Pflanzen

  • Flüssiges Süßwasser

    • Die blaue Kugel über Kentucky stellt das flüssige Süßwasser der Welt dar
    • Das Volumen beträgt etwa 2.551.100 Kubikmeilen (ca. 10.633.450 Kubikkilometer), davon sind 99 % Grundwasser, auf das Menschen größtenteils keinen Zugang haben
    • Der Durchmesser dieser Kugel beträgt etwa 169,5 Meilen (ca. 272,8 Kilometer)

  • Wasser in Seen und Flüssen

    • Die kleine Kugel über Atlanta im Bundesstaat Georgia stellt das gesamte Wasser der Erde in Seen und Flüssen dar
    • Das Wasser, das die meisten Lebewesen täglich benötigen, stammt aus diesem Oberflächenwasser
    • Das Volumen dieser Kugel beträgt etwa 22.339 Kubikmeilen (ca. 93.113 Kubikkilometer), der Durchmesser etwa 34,9 Meilen (ca. 56,2 Kilometer)
    • Der Lake Michigan wirkt deutlich größer als diese Kugel, aber die durchschnittliche Tiefe des Lake Michigan liegt unter 300 Fuß (ca. 91 Meter)

Zusammenfassung von GN⁺

  • Dieser Artikel erklärt die Wassermenge der Erde auf eine visuell leicht verständliche Weise
  • Er macht deutlich, wie gering die Wassermenge der Erde tatsächlich ist
  • Besonders betont wird, wie wenig für Menschen zugängliches Süßwasser es gibt
  • Diese Informationen helfen dabei, die Bedeutung von Wasserressourcen und die Notwendigkeit ihres Schutzes zu erkennen
  • Ein ähnliches Projekt ist das Erdbeobachtungsprogramm der NASA

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1 Kommentare

 
GN⁺ 2024-08-14
Hacker-News-Kommentare

  • Zur Einordnung: Diese Infografik und der Artikel basieren auf einer Veröffentlichung von 1993
    Neuere Forschung um 2017 deutet darauf hin, dass sich im Erdmantel möglicherweise so viel Wasser befindet wie in allen Ozeanen zusammen; man müsste also entweder einen weiteren Tropfen mit ungefähr dem Volumen des ersten hinzufügen oder den zweiten Tropfen größer machen
    Siehe „There’s as much water in Earth’s mantle as in all the oceans“ (2017): <https://www.newscientist.com/article/2133963-theres-as-much-...>
    Das USGS verweist auf Igor Shiklomanovs Veröffentlichung von 1993 „World fresh water resources“ in Peter H. Gleicks Sammelband Water in Crisis: A Guide to the World's Fresh Water Resources
    Trotzdem bleibt Wasser eine kostbare Ressource, und Süßwasser an der Erdoberfläche erst recht

    • Genauer gesagt gilt für das Volumen einer Kugel 4/3πR^3, daher entspricht eine Verdopplung des Volumens einer Vergrößerung des Radius um etwa 26 %
    • Da das „im Mantel gefundene Wasser nicht in einer Form vorliegt, die uns vertraut ist. Es ist weder flüssig noch Eis noch Wasserdampf, sondern in der molekularen Struktur von Mineralien im Mantelgestein eingeschlossen“, erscheint dieser Vergleich nicht besonders sinnvoll
      Wasserstoff- und Sauerstoffionen im Inneren von Gesteinsmineralen als Wasser zu bezeichnen, verlangt schon ziemlich viel Vorstellungskraft
      https://www.earth.com/news/ringwoodite-mineral-confirms-vast...
    • Gelangt dieses Wasser überhaupt tatsächlich an die Erdoberfläche? Vermutlich nicht, oder allenfalls in verschwindend kleinen Mengen über vulkanische Aktivität und geologische Zeiträume
      Für alle praktischen Zwecke ist es nützlicher und intuitiver, nur Wasser an der „Oberfläche“ zu zählen. Dieses Wasser kann am Wasserkreislauf der Erde teilnehmen, während unter der Kruste eingeschlossenes Wasser für die Aussage dieser Grafik kaum relevant scheint
    • Der zweite Tropfen ist als „flüssiges Süßwasser“ gekennzeichnet
      Das Wasser im Mantel würde ich weder als „flüssig“ noch als „Süßwasser“ einordnen. Der größte Teil liegt weit über dem kritischen Punkt und dürfte mit Gesteinssalzen gesättigt sein
    • Der Radius dieser Kugel müsste nur um den Faktor ∛2 wachsen ;)

  • Weil aus der Ferne vor allem Wasser sichtbar ist, hielt man die Erde lange für einen Wasserplaneten
    Erst nachdem ich es selbst nachgerechnet hatte, wurde mir klar, dass es eher der Unterschied zwischen einem nassen und einem trockenen Felsen im All ist
    Die Erde besteht nicht aus Wasser, sie ist einfach nur ein feuchter Stein. Oder eher eine Bowlingkugel, die man vielleicht ein Dutzend Mal mit einer Sprühflasche besprüht hat

    • Eine grobe Überschlagsrechnung ist sogar im Kopf einfach. Der Erddurchmesser beträgt 8.000 Meilen, und selbst der Marianengraben, die tiefste Stelle des Ozeans, ist nur 7 Meilen tief
      Daran sieht man sofort, wie klein die Ozeane im Vergleich zur Gesamtmasse der Erde sind
    • Die Formulierung „mit einer Sprühflasche besprüht“ ist eine ziemlich plausible Umschreibung für mit Asteroiden beworfen
      https://en.wikipedia.org/wiki/Origin_of_water_on_Earth#Aster...
    • Es gibt im All auch Monde, die eher gigantischen Schneebällen gleichen. Dort gibt es so viel Wasser, dass selbst unser Vorrat winzig wirkt
    • Die Erde ist eigentlich nicht einmal ein „Fels“, sondern größtenteils eher ein Klumpen Eisen
      Ein Eisenklumpen, bedeckt von Gestein aus Metalloxiden, und darüber Wasser als Oxid des Wasserstoffs
    • Eher wie eine Bowlingkugel mit einem Tropfen Bier an der Hand

  • Die Kommentare über Formwahl, Methodik und das Weglassen des Wassers im Mantel sprechen mich nicht besonders an
    Ich denke, dieses Bild soll uns die Kostbarkeit und Verantwortung in Bezug auf unser Wasser vor Augen führen und zeigen, wie selbstverständlich wir den „blauen Planeten“ nehmen
    Für diesen Zweck ist es überraschend effektiv und visuell eindrucksvoll

  • „Diese Kugel enthält alles Wasser in den Ozeanen, Eiskappen, Seen, Flüssen, im Grundwasser, in der Atmosphäre und sogar das Wasser in dir, deinem Hund und deiner Tomatenpflanze“ — aber ist das Wasser im Mantel darin ebenfalls enthalten?
    (https://www.bnl.gov/newsroom/news.php?a=111648)
    Oder ob auch andere nichtflüssige Formen von Wasser wie Hydrate oder Bittersalz eingeschlossen sind, würde mich interessieren.

    • Wenn man annimmt, dass die Wassermenge im Mantel mit allen Ozeanen zusammen vergleichbar ist, dann vermutlich nicht.
      Die Forschung zum Wasser im Mantel ist vergleichsweise neu; in einem Artikel von 2017 wird sie mit „There’s as much water in Earth’s mantle as in all the oceans“ eingeführt.
      <https://www.newscientist.com/article/2133963-theres-as-much-...>
      Die Detailseite des USGS basiert auf der 1993 erschienenen Publikation von Igor Shiklomanov „World fresh water resources“ aus dem von Peter H. Gleick herausgegebenen Water in Crisis: A Guide to the World's Fresh Water Resources.
      <https://www.usgs.gov/special-topics/water-science-school/sci...> und <https://www.usgs.gov/special-topics/water-science-school/sci...>
    • Der Bereich, in dem Wasser gefunden wurde, ist nur eine extrem dünne Schicht im äußeren Teil des Planeten, aber die Abbildung wirkt so, als gälte sie für das gesamte Volumen, was ziemlich irreführend ist.
    • Nicht enthalten. Gemeint ist, dass Ozeane, Eiskappen, Seen, Flüsse, Grundwasser, Wasser in der Atmosphäre und das Wasser in Menschen, Hunden und Tomatenpflanzen einbezogen sind.
    • Das USGS scheint vermutlich nur zugängliches Oberflächenwasser und Wasser in der Atmosphäre berücksichtigt zu haben.
    • Die Kugel, die alles flüssige Wasser darstellt, scheint in etwa so groß zu sein wie der Asteroid Ceres.
      https://lightsinthedark.com/wp-content/uploads/2013/06/ceres...

  • Der größte Ozean im Sonnensystem scheint nicht einmal auf der Erde zu sein.
    Es heißt, der Ozean von Ganymed sei noch größer als der von Europa und könnte der größte im ganzen Sonnensystem sein. Der Ozean von Ganymed soll mehr Wasser enthalten als der von Europa — sechsmal so viel wie die Ozeane der Erde und dreimal so viel wie Europa.
    https://www.scientificamerican.com/article/overlooked-ocean-...

  • Wenn man die Erdatmosphäre zu einer Kugel ähnlicher Dichte komprimieren könnte, wäre sie ungefähr so groß wie die mittlere Kugel. Das liegt daran, dass alle Ozeane zusammen nur etwa das 270-Fache der Atmosphäre wiegen [1].
    Letztlich ist das entscheidende Material, von dem alles Leben abhängt, nur eine sehr dünne Grenzschicht aus Wasser und Luft, die sich zwischen festem Gestein und dem lebensfeindlichen Weltraum ausbreitet.
    Die große Herausforderung der Nachhaltigkeit hängt davon ab, wie stark wir Menschen diese enorm komplexe Grenzschicht stören können, ohne eine außer Kontrolle geratene Dynamik auszulösen, die wir oder künftige Generationen nicht mögen werden.
    [1] https://www.sciencefocus.com/science/how-much-does-earths-at...

  • Wenn man Randall Munroe diese Idee überlässt, muss man sich auf einen Tsunami von Lovecraft'schem Ausmaß einstellen, der über die Erde hinwegfegt und unsagbare Zerstörung anrichtet

    • Dazu gibt es sogar ein heute veröffentlichtes Video. Es ist die Video-Version einer What If?-Analyse darüber, was passiert, wenn man diese Wasserkugel auf den Mars fallen lässt: https://www.youtube.com/watch?v=FkUNHhVbQ1Q
    • Das hat er schon einmal mit einer Wasserkugel von 1 km Durchmesser gemacht (https://what-if.xkcd.com/12/); das Ausmaß der Zerstörung war furchteinflößend
      Größere Wasserkugeln sollte man ihm lieber nicht in die Nähe lassen

  • Um es greifbarer zu machen, habe ich kurz nachgerechnet
    Das Volumen der kleinsten Kugel aus Süßwasser in Seen und Flüssen wird mit 93.113 km³ angegeben. 1 km³ sind 1 Milliarde m³, und bei einer Weltbevölkerung von 8,2 Milliarden Menschen ergibt das 11.355 m³ pro Person. Das entspricht einem Würfel mit 22,5 m Länge, Breite und Höhe, also ungefähr der Größe eines 7- bis 8-stöckigen Gebäudes
    Nimmt man die Kugel mit Einschluss des Grundwassers von 10.633.450 km³, kommt man auf 1.296.762 m³ pro Person, also auf einen Würfel mit 109 m Kantenlänge

    • Ein Würfel mit 22,5 m Kantenlänge ist schwer vorstellbar. Stattdessen: Ein Haus mit 200 m² Fläche und 2,5 m Deckenhöhe hat 500 m³
      Dann würde „dein Anteil“ an Wasser 22 Häuser füllen
    • Der Radius der größten Kugel beträgt etwa 92 Meilen. Sie reicht bis an den Rand der Atmosphäre und entspricht ungefähr einem Drittel der Strecke bis in den niedrigen Erdorbit
    • Das antarktische Eisschild enthält etwa 26.000.000 km³ Eis, was pro Person einem deutlich größeren Eiswürfel von etwa 150 m³ entspräche
      Das grönländische Eisschild oder Meereis sind in dieser Rechnung nicht enthalten

  • Wenn es einen Planeten mit dem 10-fachen Erdradius gäbe, aber mit derselben Meerestiefe und derselben Wasserverteilung, würde der Wassertropfen in derselben Visualisierung im Verhältnis zum Planeten viel kleiner aussehen
    Deshalb bin ich nicht sicher, ob ein Bild, das das Wasservolumen eines Planeten mit dem Gesamtvolumen des Planeten vergleicht, wirklich so nützlich ist

    • Ich verstehe nicht, warum das verwirrend sein soll. Hier geht es nicht darum, die Wassermengen verschiedener Planeten miteinander zu vergleichen
      Ich habe diese Visualisierung so verstanden, dass sie zeigen soll, dass die Menge an Süßwasser in Flüssen und Seen vom Radius her nur etwa die Größe einer Großstadt hat. Das ist eine ziemlich gute Art, ein Gefühl für die Größenordnung von Wasserressourcen zu vermitteln
    • Ein berechtigter Einwand. Diese Infografik ist beim Scaling nicht wirklich korrekt

  • Das erinnert mich an den Wassermond aus Iain M Banks’ „The Algebraist“
    „Ich wurde auf einem Wassermond geboren.
    Manche Leute, besonders seine Bewohner, nannten ihn einen Planeten, aber bei einem Durchmesser von nur etwas mehr als 200 km schien ‚Mond‘ die treffendere Bezeichnung. Dieser Mond bestand vollständig aus Wasser. Es gab nicht nur kein Land, sondern auch keinen Felsen und keinen festen Kern; es war eine Kugel, die bis zum Zentrum aus nichts als Wasser bestand.
    Wäre er nur ein wenig größer gewesen, hätte das Wasser einen Eiskern gebildet, denn obwohl oft gesagt wird, Wasser sei nicht komprimierbar, stimmt das nicht ganz; unter extremem Druck wird es zu Eis. Wenn man an Planeten gewöhnt ist, auf denen Eis auf Wasser schwimmt, klingt das seltsam und falsch, aber so ist es nun einmal. Dieser Mond war nicht groß genug, um einen Eiskern zu bilden, und wenn man robust genug wäre und dem Wasserdruck standhalten könnte, könnte man durch das immer schwerer werdende Wasser bis genau ins Zentrum des Mondes hinabsteigen.
    Dort geschahen merkwürdige Dinge.
    Im Zentrum der Wasserkugel schien es keine Schwerkraft zu geben. Der gewaltige Druck von allen Seiten war natürlich da, aber in der Praxis herrschte Schwerelosigkeit. Außerhalb eines Planeten, Mondes oder anderen Körpers wird man immer zu seinem Zentrum hingezogen; im Zentrum jedoch wird man aus allen Richtungen gleich stark gezogen. Aus demselben Grund war auch der Umgebungsdruck nicht so groß, wie man angesichts der Wassermasse des Mondes erwarten würde“