1. Welche sehr wichtigen Rollen spielt Wasser auf der Erde
(beziehen Sie auch die Wirtschaft mit ein)? (mindestens 4)
Moderiert Klima
absorbiert treibhausgase
ermöglicht Leben
Verkehrsweg
Nahrung
Ressourcen
Erholung
2.Wie nennet man den größten Strom der Erde? Was macht ihn besonders?
Antarktischer zirumpolarstrom
züklische Strömung
verbindet alle Ozeane miteinander
bewikt den Austausch von Tiefenwasser
Transportiert mehr Wasser als alle Flüsse zusammen
Transportvolumen: 140millionen m³/s
3. Wenn man die Erde von oben betrachtet (mit einem Satelliten),
dann sieht der Ozean an manchen Stellen nicht nur blau aus.
Was kann man erkennen (nennen Sie 2 Erscheinungen).
Braun- Sedimente& Trübungen (viele Partikel auf einer Stelle)
Grün- hoher Planktongehat, viel Chlorophyll
dunkel Blau- tiefere Wasserschichten
4.Nennen sie 4 Wasser- Reservoire und geben Sie deren Größe relativ zu einander an.
Ozean 97%
Land 1%
Eis 2%
Atmosphäre 0,001%
5.Wasser ist die einzige chemische Verbindung auf der Erde, die natürlich in allen drei Aggregatzuständen vorkommt. Und die Erde ist der einzie Planet, wo Wasser in allen Aggregatzuständen vorkommt. Nennen Sie 3 Gründe warum das so ist.
Temperaturbereich auf der Erde
Druckverhältnisse
Anwesenheit der Atmosphäre(Gase befinden sich in verschiedenen Höhen bei unterschiedlichen Temperaturen -> Wolken )
Abstand zur Sonne
Kontinentale Kruste
Größe der Erde
Orbit
6.Welcher Teil des Ozeanbodens gehört zur kontinentalen Kruste?
bis zum Kontinentalhang noch Kontinentalkruste danach zur ozeanischen Kruste
7.Skizzieren sie die Topographie (Tiefe des Meeresboden) des Atlantiks zwischen Argentinien und Südafrika und bennenen Sie die einzelnen Typen von Meeresboden (z.B. Schelfe, ..) Bitte geben Sie die ungefähren Tiefenwerte an. Angabe der horizontalen Achse (z.B. Längengerade) nich erforderlich.
Schelf -0km -100m
Kontinentalhang -0km -4km
Kuppe( Scaencunt) -2km
Mittelozeanischer Rücken -2km
Tiefseebecken -5,5km
Walv’s Rücken -1km
8.Welcher Teil der ozenanischen (nicht kontinentalen) Erdkruste ist an jüngsten ?
Mittelatlantischer Rücken
9.Wie groß ist ungefähr der Anteil der Schelfmeere an der Ozeanfläche ?
15% ( nur 0,2% des Meerwassers, durch die gerine Tiefe)
10. Wie entstehen Canyons am Kontinentalhang (einen Prozess benennen, nicht die Auslöser des Prozesses)
Canyons gebildet durch Lavinen von Sedimenten: Turbidite
Ströme tragen den Kontinentalhang ab
11. Was sind mögliche Ursachen / Auslöser dieses Prozesses? (bitte nur die Begriffe benennen)
Submarine Landslides ausgelöst durch: Erdbeben und Vulkanismus und instabile Gashydrate
12. Wo lagert sich auf den kontinentalen Schelfen und im Bereich des Kontinentalhangs (nur zwischen diesen zwei Regionen unterscheiden) welches Sediment (grob / fein) ab und warum?
grobes Material: Schelfmeer
feines Material: Kontinentalhang
schweres sinkt ab und wird nicht weiter transportiert
13. Von welchen drei Faktoren hängt der Transport bzw. die Suspension oder die Ablagerung von Sedimenten im Meerwasser ab?
Hier sind Eigenschaften des Sediments und/oder der Strömung gefragt (nur Begriffe!).
Strömungsgeschwindigkeit
Kohäsion
größe der Sedimente
Bodentiefe
14.Nennen sie den Unterschied zwischen sensibler und latenter Wärme.
sensieble Wärme: führt zur Temperaturänderung
latente Wärme: ist die Wärme, die bei phasenübergängen von Stoffen benötigt/ frei wird
15.Verdunstung und Niederschlag sind wichtige Prozesse für den Energieaustausch zwischen Atmosphäre und Ozean. Unterstreichen Sie das richtige Verb: Durch Verdunstung (gewinnt/) verliert der Ozean Energie. Und beantworten Sie die entsprechende Frage: (Woher kommt/ )wohin geht die (gewonnene/ )verlohren Energie?
In Form von Wasserdampf in die Atmosphäre
16.Wie verhält sich die Wärmekapazität der Atmosphäre (untere 100km) zu der der Ozeane? Wie dich muss die Ozeanschicht sein um diese Wärme zu erhalten?
3m
17.Welcher Spektralbereich der elektromagnetischen Strahlung hat die längsten welche die kürzesten Wellenlänge: 1. Infrarot 2. Mikrowelle 3. sichtbare Licht
Mikrowellen 1m- 1mm
Infrarot 1mm- 780nm
sichtbares Licht 780nm- 380nm
18. Von welchen drei Faktoren hängt die Helligkeitstemperatur bzw. Emissivität der Ozeanoberfläche bei einer festgelegten Wellenlänge ab (ignorieren Sie atmosphärische Fehlerquellen)?
Temperatur
Einstrahlwinkel
Seegang
19. Wie viel Gramm Salz ist typischerweise in einem Liter Meerwasser enthalten?
35g/ L
20. Welches sind die vier häufigsten im Ozean gelösten Ionen?
Chlordionen 55,3%
Natriumionen 30,6%
Sulfationen 7,7%
Magnesiumionen 3,7%
( Zusammensetzung ist konstant Menge variiert leicht)
21. Woher kommt das Salz im Ozean? Welcher Prozess spielt hier eine Rolle?
Haupteintrag: aus Krustengestein durch Grund- und Regenwasser über Fließgewässer in den Ozean
Ozeankruste, Ozeanmantel
aus Erdinneren (Black Smocker/Vulkane)
22. Das Wassermolekül bildet durch die Anordnung seiner Bestandteile einen elektrischen Dipol. Nennen Sie drei physikalische Besonderheiten des Wassers, die sich daraus ableiten.
Dichte, Kompressibilität des Wassers und ale thermodynamischen Parameter ändern sich
Meerwasser ist elektrisch leitend (durch vorhanden Ionen)
Osmotischer Druck auf Zellwände bei Organismen
23. Wieso findet Korrosion von Metallen im Meerwasser statt? Geben Sie eine kurze Erklärung. Was kann man machen um Korrosion zu stoppen?
elektrochemische Reaktionen durch Salze und Ionen, die als Elektrolyte fungieren Ionen ermöglichen Elektronentransport zwischen stellen der Metalloberfläche Galvanische Zellen werden gebildet (unterschiedliche elektronenpotentiale) Lösung: Opferanode aus unedleren Metall(z.B. Aluminuium, Zink)
24. Was ist, thermodynamisch gesehen, der Grund, dass es leichter ist Wasser frieren zu lassen als es in ein Gas zu verwandeln? - anders gesagt: es kostet mehr Energie um Wasser in Gas zu verwandeln als in Eis (Tipp: Es hat etwas mit Wasserstoffbrücken zu tun)
sarke Anziehungskräfte zwischen den Molekülen
bildung von Di- polen-> Wasser gefriert unter wenig Energie-> Bildung von h- Brücken- Bindungen
25. Welche wichtige Rolle spielt Wasser im Klima? Denke an die Wärmekapazität des Wassers. Wie viel % der Wärme der globalen Erwärmung werden von den Ozeanen aufgenommen?
Wärmekapazität der gesamten Atmospäre über dem Ozean bis 100km Höhe = Wärmekapazität der obersten 3m des Ozeans
mehr als 90%
Lebensraum für CO2 produzierende Lebewesen
27. Was ist Frostsprengung, wie funktioniert sie und auf welche Eigenschaften von Wasser beruht sie?
Verwitterungsart, bei der Steine zerstört werden durch Wasser, welches in Risse eindringt, dort gefriert, sich beim gefrieren ausdehnt Anordnung im Kristall
28. Sie sehen für Wasser und seine Aggregatzustände ein Diagramm das die Temperatur bei Wärmezufuhr zeigt. Nennen Sie die Phasen (Aggregatzustände), und wie die Prozesse zwischen den Aggregatzuständen heißen. Schreiben Sie unter dem Diagramm kurz, wie die Moleküle sich da in den Bereichen verhalten. Zwei Kästchen sind schon ausgefüllt.
29.Woher kommt der Golfstrom ?
-Wie verläuft er
-Welche zwei wichtigen Mechanismen sind für den starken Golfstrom verantwortlich?
-Welche Rolle spielt der Golfstrom für Nordeuropa, Wie heißt der Ausläufer
Auch wenn der Golfstrom sehr stark ist ist er nur Teil eines größeren Zirkulationsmuster Wie heißt das ?
Golf von Mexico
an der Küste von Nordamerika
Winde und Corellioliskraft
angenehme Temperaturen, eisfreie Häfen Nordatlantikstrom
das globale Förderband ,, great Ocean Conveyor Belt”
31. In vielen Randmeeren beeinflussen Dichteunterschiede maßgeblich die Zirkulation.
Welche Meerwassereigenschaft beeinflusst am Meisten diese Dichteunterschiede und damit den Austausch des europäischen Mittelmeers oder der Ostsee mit umliegenden Meeren (1 Wort!)?
Salzgehalt
32.Wieso strömen durch die Straße von Gibraltar durchschnittlich ungefähr 0.1 Mio. m3/s mehr vom Atlantik in das europäische Mittelmeer als umgekehrt (kurze Erklärung, 2-3 Sätze, evtl. mit Skizze)?
Niederschalg und Verdunstung
33. Durch welchen Prozess strömt in einem Ästuar auch ohne Gezeiten Meerwasser flussaufwärts und flussabwärts?
Einmischung (Entrainment)
34. Welche zwei physikalischen Prozesse resultieren in Konvektion (tiefer, vertikaler Vermischung) und Bildung von Tiefenwasser im europäischen Mittelmeer?
Abkühlung und Verdunstung -> hoher Salzgehalt
35. Durch Messung welcher Größen ermittelt man heutzutage den Salzgehalt des Meerwassers? (bitte nur die Begriffe benennen)
leitfähigkeit
temperatur
druck
36. Welche drei Messprinzipien verwendet man zur Temperaturmessung im Ozean (nur die Begriffe nennen)?
Volumenänderung
Wiederstendsthermometer
Strahlungsmessung
37. Von welchen Parametern hängt die Dichte des Meerwassers ab?
Durch welche drei Vorgänge kann der Salzgehalt an der Ozeanoberfläche erhöht werden?
Temperatur Salzgehalt Chlorinität
Eisbildung, Verdunstung, bessere Durchmichung der Schichten durch Strömungen bzw. Wirbel
38. Wie beeinflussen Änderungen im Temperatur und Salzgehalt bei Werten typisch für den oberflächennahen tropischen Atlantik die Dichte (keine Zahlen, nur Tendenzen und keine Prozesse)?
je höher der Salzgehalt ist und je niedriger die Temperatur -> hohe Dichte
geringere Dichte durch Erwärmung des Wassers
Verdunstung
39. Warum ist die Gefriertemperatur des Wassers an der Oberfläche von Süßwasserseen höher als im Meer (kurz erklären, 1-2 Sätze)?
Durch den Salzgehalt und Dichte gefriert Süßwasser schneller
40. Wenn die Luft die Gefriertemperatur des Wassers an der Oberfläche erreicht hat, warum dauert es länger im offenen Ozean (z.B. Nordatlantik) als im Süßwassersee, bis Eis gebildet wird (kurze Erklärung, 2-3 Sätze)?
Es dauert länger, da der offene Ozean höheren Salzgehalt und Dichte besitzt
mehr Durchmischung
41. Auf einer Skala von 0-36, welche Salzgehaltswerte sind typisch für den offenen Ozean?
Welche Werte sind typisch für Ästuare?
offener Ozean: 30- 36
Ästuare: 0- 34
42. Warum kann sich in Teilen der Ostsee Meereis an der Oberfläche bilden, während bei gleicher Temperatur in der Nordsee kein Eis gebildet wird?
Nordsee: Randmeer ,mehr Salz+ Bewegung
Ostsee: Binnenmeer ,weniger Salz+ Bewegung
43. Zur Bestimmung welcher Größe werden im Meerwasser Temperatur, Druck und Konduktivität (Leitfähigkeit) gemessen (1 Wort!)?
44. Wie verändert sich im Meer der Druck mit der Tiefe? Wie beeinflusst der Druck die Dichte von Wasser? (keine Zahlen, nur die Tendenz)
Druck und Tiefe korrelieren
je tiefer, desto mehr Druck
Druck nimmt nach unten hin zu
45. Wie ändern sich die Temperatur der maximalen Dichte und die des Gefrierpunktes von Meerwasser mit dem Salzgehalt?
nimmt mit steigendem salzgehalt von 4°C auf unter 0°C ab
Dichtemaximum am Gefrierpunkt bei 24,3 psu
Dichte nimmt mit steigendem Salzgehalt von 0°C bis -2°C ab
46. Welche Faktoren (nennen Sie 3) bestimmen den Salzgehalt an der Meereoberfläche?
-Verdunstung
-Niederschlag
-Eisbildung
47. Geben Sie die drei häufigsten Gase in der Reihenfolge ihrer Häufigkeit an
a) für die Atmosphäre b) für den Ozean
a) N2 Stickstoff
O2 Sauerstoff
Ar Argon
b) CO2 Kohlenstoffdioxid
N2 Stickstoff
48. Wodurch kann sich der Sauerstoffgehalt im Ozean ändern?
+Lösung an der Oberfäche
+Produktion durch Photosynthese
-Athmung (Fauna) und Oxidation
49. Skizzieren Sie schematisch ein Tiefenprofil von gelöstem Sauerstoff im Ozean.
Begründen Sie die Veränderungen mit der Tiefe.
50. Die Löslichkeit eines Gases in (Meer-)Wasser geht nach dem Henry-Gesetz.
Welche Faktoren bestimmen die Löslichkeit?
– nennen Sie mindestens 3 und wie wirken sie auf die Löslichkeit aus
(wie folgt: Faktor X hoch bedeutet Löslichkeit hoch/runter)
Molekulargewicht des Gases Kh hoch, wenn Mol. Gewicht hoch
Temperatur Kh hoch, wenn Temperatur niedrig
Salzgehalt Kh hoch, wenn Salzgehalt niedrig
Druck Kh hoch, wenn Druck hoch
51. a) Welches Gas löst sich (formal) besser im Ozean, Sauerstoff oder Kohlendioxid? b) Sagen Sie etwas zur tatsächlichen Menge (muss nicht genau sein) von Sauerstoff im Vergleich zu Kohlenstoff im Ozean und vor allem warum das so ist.
a) Sauerstoff
b) mehr Kohlenstoff im Wasser gelöst durch verschieden Reaktionen
52. Kalziumkarbonat (CaCO3) wird im Ozean von kalkbildenden Organismen produziert.
Wenn die Organismen sterben oder gefressen werden, sinken die Kalkschalen aus der Oberflächenschicht ab.
Im Atlantischen Ozean sieht das aus wie weißer Schnee auf Berggipfeln.
Wie ist dies entstanden? – welche Eigenschaften stecken dahinter?
Die Löslichkeit von Kalziumcarbonat nimmt mit Druck, sinkenden Temperaturen und pH- Whert zu
löst sich bis zum Carbonate- Compensation point nicht auf darunter löst es sic wieder auf
53. Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW) sind anthropogene Gase, die ideal zu sein schienen. Welche zwei Nachteile haben sich herausgestellt (denken Sie an das Klima)?
Wie können die Gase doch noch für die Wissenschaft von Vorteil sein?
lange Lebensdauer in der Athmosphäre FCKWś zerstören Ozon in der Stratosphäre hohes Treibhauspotential pro Molekül
Alters- Tracers ermöglichen die Abschätzung des Jahres der Bildung von Wassermassen
54. Was bedeutet es wenn man sagt: Der Ozean ist eine Senke für CO2?
Was wäre mit dem globalen Klima wenn der Ozean keine Senke für CO2 bilden würde?
Der Ozean nimmt CO2 aus der Athmosphäre auf und speichert es als Bi- Carbonate
der CO2- Gehalt nimmt zu-> Treibhauseffekt-> Temperatur zunahme
55. Stellen Sie sich vor, dass die Ozeane tot sind, also, dass es keine biologische Aktivität in den Ozeanen gibt. Welchen Einfluss hätte das auf das globale Klima?
Der CO2- Gehalt würde von 280 myatm auf 500 myatm steigen, die Temperaturen würden stark ansteigen
globaler Sauestoffmangel
56. Beschreiben Sie die sogenannte biologische Kohlenstoffpumpe
Phytoplankton führt durch, bindet CO2 aus der Athmosphäre
Nahrungskette: Phytoplankton wird von anderen marinen Organismen gefressen
Marine Snow führt zum absinken der CO2- Verbindungen in die Tiefsee/ Meeresboden
-> Senkung der CO2- Konzentration in der Athmosphäre
57. Was ist Primärproduktion.
Welche Rolle spielt Licht für die Primärproduktion.
Nennen Sie zwei Effekte.
Produktion von Biomasse mithilfe von Licht und CO2 durch Pflanzen
Licht dreht als Energiequelle für die Photosynthese
liefert Energie+ Wärme
58. Welche chemischen Stoffe braucht die Photosynthese?
C Kohlenstoff
N Stickstoff
P Phosphor
O Sauerstoff
59. Was ist die übliche Einteilung von Plankton (in 2 Gruppen)?
Nennen Sie auch 2 Eigenschaften je „Gruppe“.
Phytoplankton Zooplankton
-autotroph -heterotroph
-einzellig - ein- und vielzellig
60. Was ist Meeresschnee („marine snow“)?
Wie entsteht er und aus welchen Materialen besteht er?
kleine Partikel und organische Materialien die im Ozean schweben und auf den Meeresboden absinken
besteht aus abgestorbenen Pflanzen, Algen, Fäkalien, abgestorbenen Zellen, anderen organischen Materialien
führen sich in größere Aggregaten zusammen-> werden größer und schwerer-> sinken ab
61. Machen Sie eine Skizze von dem Jahresverlauf der Phytoplankton-Biomasse in den
Ozeanen der mittleren Breiten und erklären Sie sie.
62. Wieso ist Zooplankton ein wichtiger Faktor fürs Klima?
fressen die Primärproduzenten in der Deckschicht
Produzieren Kot aus Kohlenstoff-> sinken ab in die Tiefsee-> werden zerlegt in Komponenten (CO2) -> CO2 wir aus der Atmosphäre in die Tiefsee gepumpt
CO2 - Gehalt der Athmosphäre wird reduziert
63. Was ist eine Planktonblüte oder Algenblüte?
Nennen Sie Bedingen die eine Blüte begünstigen
Erhebliche Zunahme der Phytoplankton Population, wie im Frühling bei Landpflanzen
Begünstigende Faktoren:
viel Sonnenlicht
Nährstoffe verfügbar (bottom-up)
wenig Beweidung durch Herbivoren (top-down)
günstiger hydrographischer Zustand
64. Wie gelangt (anthropogenes) Quecksilber in den Ozean?
industrielle Emission(als Luftschadstoff-> Niederschlag)
Abwasser
Bodenabtragung
Abfallentsorgung
65. Geben Sie eine Erklärung für Überfischung.
Nennen Sie auch verschiedene Stadien in der Entwicklung zu Überfischung.
Was könnte man tun, um Überfischung zu verhindern?
Nennen Sie drei Maßnahmen.
Tragik der Allmende
-Ökosysteme flutuieren über längere Zeitskalen als ökonomische Entscheidungen
-Weltweite Fischerei ist massiv überkapitalisiert
-Der Steuerzahler subventioniert überfischung
Entdeckung
Nutzung
Ausbeutung
Abbau
Fischerei kollaps >Anwendung einer starken Form des Versrgungsprinzips >enorme Reduzierung der Fischereikapazität >Eco- labeling Umweltkennzeichnungen >Ökosystemmanagement >Einführung von Marine Protected Areas (marinen Schutzgebieten) um marine Ökosysteme wieder herzustellen
66. Was versteht man unter dem ,,Meereis- Albedo-Feedback" ?
Meereis isoliert das warme Wasser gegen die kalte Luft, wodurch wenig Wärme an die Atmosphäre gegeben wird
dadurch, dass sich Wasser stärker erwärmt entsteht eine positive Rückkopplung und diese verstärkt die Erärmung der Erde
67. Durch welche Prozesse ändert sich die Dicke des Meereises ?
Temperaturveränderungen
kollision von eisschollen
schmelze durch wärmeres Wasser unterm Eis
68. Wie wirkt sich Eisbildung auf die thermohaline Zirkulation aus ?
Eisbildung -> Salz bleibt im Wasser zurrück -> Dichte sinkt
69. Erklären Sie was Fronten in den in den Ozeanen sind.
Wie kann man sie erkennen?
Was trennen Fronten?
Grenzregionen, an denen unterschiedliche Wassermassen mit unterschiedlichen Eigenschaften aufeinandertreffen
Unterschiede: Temperatur, Salzgehalt, Dichte
70. Was sind Presseisrücken und wie entstehen sie?
längliche Erhebungen , die durch des Zusammendrücken von Eisschollen entstehen
Wind
Strömungen
Gezeiten
Schmelz- und Gefrieprozesse
71. Was ist eine Polynja? Wo kommen sie häufiger vor und weshalb sind sie wichtig?
Breiter als 100m
Ein Gebie, wo das Wasser offen ist obwohl Eis zu erwarten ist
Entstehen sehr oft an der Küste durch starke Winde, die das Eis von der Küste aufs offene Meer treiben
Produktion von Eis ca. 10 m pro Jahr
viel wärmeverlust durch Abgabe an Atmosphäre
Entstehung von Verdunstungsnebel
26.Hat reines Wasser einen hohen/ niedrigen Siedepunkt im Vergleich zu Stoffen mit einer ähnlichen Molaren Masse? Welche Eigenschaft von Wasser ist der Hauptgrung für diese Abweichung?
relativ hohen Siedepunkt
Wasserstoffbrückenbindung
starke verbindung
30.Durch Unterschiede in welcher Meerwassereigenschaft wird die Zirkulation durch Meerengen zwischen Randmeeren und dem offenen Ozean (.B. die Straße von Gibraltar) langfristig angetrieben? 1Wort
Termohaline Zirkulation
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