Luft

Aufsteigende Luftblasen unter Wasser

Hast du dir schon einmal die Frage gestellt, woher eigentlich unsere Luft, die wir atmen, kommt? Oder vielleicht, woraus sie besteht und wie sie entstand?

Die Luft und der in ihr enthaltene Sauerstoff ist nicht nur für uns Menschen lebensnotwendig. Fast alle Lebewesen benötigen Sauerstoff zum Leben. Würde es allerdings sehr viel mehr Sauerstoff in der Atemluft geben, so wäre das ziemlich giftig für uns. Viel weniger Sauerstoff in der Luft wäre allerdings genauso schädlich. Der in der Luft enthaltene Wasserdampf und der Stickstoff, sowie das Kohlenstoffdioxid (auch Kohlendioxid genannt) sind für das Leben auf unserem Planeten notwendig.

Die Erdatmosphäre

Aufnahme der Erdatmosphäre aus dem Weltall von der Raumfähre Discovery

Mit dem Begriff Erdatmosphäre (gesprochen: Atmosfäre) ist die gasförmige Hülle unseres Planeten gemeint. Insgesamt ist die Erdatmosphäre etwa 1.000 (eintausend) Kilometer dick und wird in verschiedene Schichten eingeteilt. Die letzte Schicht (die Exosphäre) geht fließend in den sogenannten interplanetaren Raum über.

Wobei jedoch international eine andere Höhe als eigentliche Grenze zum Weltraum gilt - nämlich eine Höhe von etwa 100 Kilometern. Bis zu dieser Höhe ist die Zusammensetzung der Gashülle, die den Planeten umgibt, relativ einheitlich. Zwar nimmt die Luftdichte mit zunehmender Höhe immer weiter ab, trotzdem sind noch alle Gase vorhanden. Da die Luft in großen Höhen nur noch sehr dünn ist, benötigen Bergsteiger, die beispielsweise den Mount Everest erklimmen wollen, meistens ein Sauerstoffgerät zum Atmen.

Weiter oben setzt sich die Gashülle zum Teil aus anderen Gasen zusammen, die sehr dünn sind und nur noch aus kleinsten Teilchen (Atomen und Ionen) bestehen. Eine genaue Trennlinie zwischen Erdatmosphäre und Weltraum gibt es hier allerdings nicht. Der Übergang ist fließend.

Entstehung

Die "Grüne Lunge" der Erde

Die Geburtsstunde unserer Erde war vor etwa 4,56 Milliarden Jahren. Damals war die Erde noch sehr heiß. Als die Erde langsam abkühlte, wanderten die Gase, die sich im Inneren des Planeten befanden, an die Oberfläche. Dieser Vorgang wird Ausgasung genannt. Die Gase sammelten sich als Atmosphäre rund um den Erdball. Zu Beginn bestand die Atmosphäre aus etwa 80% Wasserdampf, 10% Kohlendioxid und 5 bis 7% Schwefelwasserstoff. Diese Zusammensetzung kommt daher, dass die Gase durch Vulkane nach außen gelangten. Auch heute noch spucken Vulkane diese Gase an die Erdoberfläche. Der hohe Anteil an Wasserdampf kam daher, dass die Erde noch ziemlich heiß war und Wasser nur in der gasförmigen Form bestehen konnte. Erst als die Temperatur der Erde unterhalb des Siedepunktes von Wasser sank, verwandelte sich der Wasserdampf in Wasser. Es kam zu einem sehr lange anhaltenden Dauerregen. Als es aufhörte zu regnen, hatten sich die Ozeane gebildet.

Nachdem die Atmosphäre nun nicht mehr so viel Wasserdampf enthielt, reicherte sich die Atmosphäre mit Kohlendioxid und Stickstoff an.

Lebewesen

Wolken

Luft ist der Überbegriff für das Gasgemisch, das die Erde umgibt. Die beiden Hauptbestandteile der Luft sind Stickstoff (78%) und Sauerstoff (21%). Außerdem sind in der Luft noch Argon (0,9%), Kohlendioxid (0,04%), ein wenig Wasserstoff und Spuren von anderen Gasen enthalten. Die Erdanziehungskraft verhindert übrigens, dass die Gase, die unsere Atmosphäre bilden, in das Weltall abziehen.

Argon findet beim Schweißen als sogenanntes Schutzgas Verwendung. Dieses schützt die Schweißnaht vor dem Luftsauerstoff. Weiters wird dieses Edelgas als Füllung von Isolierglasscheiben verwendet, da es die Wärme nicht so leicht leitet wie Luft. Auch in Glühlampen ist ein Argon-Stickstoff-Gemisch als Füllung vorhanden. Die Glühdrähte erreichen eine sehr hohe Temperatur und würden in Verbindung mit Sauerstoff sofort verbrennen.

Das in der Atmosphäre enthaltene Kohlendioxid dient Pflanzen als Grundstoff für die Photosynthese, mit deren Hilfe wiederum Sauerstoff produziert wird. Der Gehalt an Kohlendioxid wirkt sich übrigens stark auf das Pflanzenwachstum aus.

Der in der Luft enthaltene Wasserdampf ist leichter als Luft. Deshalb steigt er ständig auf. In großen Höhen kondensiert er zu Wassertröpfchen. Diese sammeln sich in Wolken. Sind die Tröpfchen groß genug, so fallen sie als Niederschlag wieder auf die Erde. Der Gehalt an Wasserdampf in der Atmosphäre beträgt im Durchschnitt 0,4% wobei er in Bodennähe jedoch wesentlich höher ist (1,3%).

Fingerprobe

gut formbarer, schwerer Boden