Geobiologische Systemforschung

Biosphären-gekoppelte Stoff-Flüsse und Stoffspeicher: Die Regelkreise der Erde

Die Erde ist der einzige Planet in unserem Sonnensystem mit Ozean und Atmosphäre, die beide über ausreichend Sauerstoff verfügen. Die Stoffkreisläufe des Systems Erde sind deshalb einmalig. Die Biosphäre nimmt durch ihre hohen Umsatz- und Austauschraten mit Atmosphäre, Ozean und Lithosphäre die Schlüsselposition im irdischen Stoffkreislaufsystem ein. Stoffkreisläufe sind vernetzte Kurz- und Langzeitprozesse, die umfassend nur im Fossilbericht untersucht werden können. In der Erdgeschichte sind verschiedene Kreislaufwechselwirkungen dokumentiert, die als Analogbeispiele für zukünftige Entwicklungen dienen. Die Vorhersagbarkeit künftiger Klima- und Ökosystementwicklungen hängt wesentlich vom Verständnis der erdgeschichtlichen Stoffkreisläufe ab.

Abb. 8. Der Karbonat-Silikat-Kreislauf als Langzeitsteuerung im CO2-Haushalt der Erde.

Abb. 9. Biosphären gekoppelter Kohlenstoffkreislauf (vereinfacht).

Abb. 10. Der organische Kohlenstoff-Kreislauf wird von den Stoffwechsel-Reaktionen der Organismen gesteuert. Bakterielle Stoffwechselprozesse zeichnen sich dabei durch eine besondere Vielfalt aus. Ihre Bedeutung wurde bislang weit unterschätzt.

Folgende Themenkreise sind heute und in der Erdgeschichte wichtig:

 

Paläontologie - eine vernetzte Wissenschaft