Liste der Erdsphären

Begriff und Einteilung

Erdsphären sind räumlich ausgedehnte Phänomene auf, über oder unter der Erdoberfläche. Meist umgeben sie die Erde mehr oder weniger wie Schalen. Die Bezeichnungen können große Gesamtsysteme, einzelne Schichten, bestimmte Stoffbereiche oder die räumliche Verbreitung von Leben und menschlichen Einflüssen meinen.

Man unterscheidet drei Gruppen. Natürliche Erdsphären bestehen ohne menschliches Zutun, etwa Atmosphäre, Lithosphäre und Pedosphäre. Kulturbedingte Erdsphären entstehen allein durch menschliches Handeln; dazu zählen Anthroposphäre, Soziosphäre und Technosphphäre. Teilnatürliche Erdsphären verbinden natürliche Gegebenheiten mit menschlichen Veränderungen, beispielsweise Agrosphäre, Chorosphäre und Landschaftssphäre.

Einige Begriffe sind mehrdeutig oder werden als Synonyme verwendet. So kann Geosphäre die feste Erde vom Gesteinsmantel bis zum Kern, die Physiosphäre oder allgemein eine Erdsphäre bezeichnen. Toposphäre kann menschliche Siedlungen, die Physiosphäre oder die Reliefsphäre meinen; außerdem kommt sie als fehlerhafte Schreibweise von Troposphäre vor. Deshalb muss die jeweilige Definition aus dem Zusammenhang erschlossen werden.

Feste Erde und Erdinneres

Die Lithosphäre ist die starre äußere Gesteinshülle der Erde; der Begriff wurde 1875 von Eduard Suess geprägt. Perisphäre und Petrosphäre werden als Synonyme verwendet. Nach Gesteinsarten lassen sich Basaltosphäre, Granitosphäre, Metamorphosphäre und Stratisphäre unterscheiden. Die Stratisphäre besteht aus Sedimenten und Sedimentgesteinen. Sedimentosphäre bezeichnet entweder die an gegenwärtigen Ablagerungsprozessen beteiligten Bereiche oder ebenfalls die Stratisphäre.

Unter der Lithosphäre liegt die Asthenosphäre, eine 1914 von Joseph Barrell benannte Schicht aus leicht angeschmolzenem Gestein. Darunter folgt die geosphärische Mesosphäre bis zum Erdaußenkern; Intersphäre ist ein Synonym dafür. Der Begriff Mesosphäre ist jedoch doppeldeutig, weil er auch eine atmosphärische Schicht bezeichnet. Asthenosphäre und geosphärische Mesosphäre bilden als Mantelsphären Teile des Erdmantels. Die Tektonosphäre umfasst den Bereich der Plattentektonik, also Erdkruste und oberen Erdmantel beziehungsweise Lithosphäre und Asthenosphäre. Tektosphäre kann den Bereich meinen, über dem sich Erdkrustenteile bewegen, oder den lithosphärischen Erdmantel unter Kratonen.

Der 1913 von Beno Gutenberg beschriebene Außenkern ist flüssig, der 1936 von Inge Lehmann beschriebene Innenkern fest. Beide sind Kernsphären; Zentrisphäre ist ein Synonym für Erdkern. Die Zentrosphäre umfasst geosphärische Mesosphäre und Erdkern. Barysphäre bezeichnet je nach Definition unterschiedlich große massereiche Erdanteile: von Erdkruste aus SiMa und allen tieferen Bereichen bis hin zum Innenkern allein. Pyrosphäre nennt die Schicht der festen Erde, in der Gesteinsschmelzen vorkommen.

Zur oberflächennahen festen Erde gehören die Pedosphäre, also die Gesamtheit aller Böden, und die Dekompositionssphäre, der Verwitterungsmantel. Edaphosphäre ist ein Synonym für Pedosphäre, Hypopedosphäre für Dekompositionssphäre. Die Pelosphäre umfasst abgelagerte Schlämme und Schlicke. Die Reliefsphäre ist die Gesamtheit der Erdoberflächenformen; Morphosphäre und Geomorphosphäre sind dafür gebräuchliche Synonyme.

Atmosphäre und Weltraumumgebung

Die Atmosphäre ist die dünne Gashülle der Erde. Nach der Höhe wird sie unter anderem in Troposphäre, Stratosphäre, atmosphärische Mesosphäre, Thermosphäre und Exosphäre gegliedert. Die Troposphäre ist die unterste, der Erdoberfläche nächste Schicht; die Peplosphäre bildet ihren unmittelbar oberflächennahen Teil. Darüber liegen Stratosphäre, atmosphärische Mesosphäre und Thermosphäre. Die Exosphäre ist die äußere Schicht, in der Luftteilchen nur selten zusammenstoßen. Effusosphäre bezeichnet einen Bereich oberhalb der Diffusosphäre, aus dem Teilchen in den interplanetaren Raum verdriften können. Endosphäre kann alle atmosphärischen Schichten unterhalb der Exosphäre bezeichnen, wird aber auch für Teile der festen Erde verwendet.

Andere Einteilungen richten sich nach Mischung, Bewegung oder Eigenschaften der Teilchen. In der Homosphäre sind die Anteile der Luftteilchen gleichmäßig vermischt, in der Heterosphäre entmischt. In der Turbosphäre sorgen verschiedene Prozesse für Durchmischung; oberhalb davon werden Teilchen in der Diffusosphäre überwiegend durch Diffusion bewegt. Die Neutrosphäre besteht mehrheitlich aus elektrisch neutralen, die Ionosphäre mehrheitlich aus ionisierten Teilchen. Elektrosphäre heißt die Schicht mit erhöhter elektrischer Leitfähigkeit. Chemosphäre bezeichnet den Bereich, in dem die UV-Strahlung der Sonne verstärkt chemische Reaktionen hervorruft. Die Ozonosphäre ist die Ozonschicht.

Wasserstoffreiche äußere Bereiche heißen Wasserstoffsphäre oder Hydrogensphäre. Die Protonosphäre besteht fast ausschließlich aus ionisiertem Wasserstoff; Protosphäre ist ein Synonym. Eine ähnliche Definition hat die Metasphäre. Exogasosphäre bezeichnet alle Erdbereiche, von denen Gasteilchen ausgehen können, die schließlich in den interplanetaren Weltraum gelangen.

Auch das Erdumfeld wird in Sphären gegliedert. Die Magnetosphäre ist der Raum, in dem das Erdmagnetfeld stärker als das Magnetfeld der Heliosphäre ist. Ihr relativ plasmareicher innerer Teil heißt Plasmasphäre; dort befinden sich die Van-Allen-Strahlungsgürtel. Die Gravisphäre ist der Weltraumbereich, in dem die Erdschwerkraft überwiegt. Für eine schwerkraftbedingte Einflusssphäre bestehen zwei Ansätze: die Hill-Sphäre und die Einflusssphäre nach Laplace.

Wasser, Eis und Lebensräume

Die Hydrosphäre umfasst das gesamte Wasser der Erde. Als Aquasphäre wird entweder ihr Flüssigwasseranteil oder die Hydrosphäre insgesamt bezeichnet. Die Kryosphäre ist dagegen das gesamte Wassereis des Planeten. Limnosphäre beziehungsweise Binnenhydrosphäre bezeichnet alle Binnengewässer, also Still- und Fließgewässer, die gewöhnlich Süßwasser führen. Die Ozeanosphäre umfasst die Meere beziehungsweise die meist salzwasserführenden marinen Teile der Hydrosphäre; Thalassosphäre ist ein Synonym. Die Solusphäre fasst sämtliche Vorkommen wässriger Lösungen zusammen. Hydroatmosphäre oder Atmohydrosphäre betrachtet Atmosphäre und Hydrosphäre gemeinsam.

Die Biosphäre kann den Raum bezeichnen, in dem irdische Lebewesen vorkommen, oder die globale Biozönose, also die Gesamtheit aller Lebewesen. Mitunter ist sie auch ein Synonym für Ökosphäre. Die Ökosphäre ist das globale Ökosystem in seiner räumlichen Ausdehnung: Sie umfasst alle Organismen, ihre unbelebte Umwelt sowie die Wechselwirkungen innerhalb der Lebensgemeinschaft und mit dieser Umwelt. Die Physiosphäre bezeichnet die unbelebte Umwelt der globalen Biozönose.

Die Hydrobiosphäre oder Biohydrosphäre umfasst das Leben in Meeren, Seen und Fließgewässern. Phytosphäre bezeichnet das gesamte pflanzliche, Zoosphäre das gesamte tierische Leben; Phytogeosphäre beschränkt sich auf das terrestrische Pflanzenleben. Geobiosphäre und eine Bedeutung von Biogeosphäre bezeichnen die terrestrische globale Biozönose. Biogeosphäre kann jedoch auch Physiosphäre, Ökosphäre oder deren terrestrischen Anteil bedeuten. Geoökosphäre bezeichnet ebenfalls entweder die gesamte Ökosphäre oder ihren terrestrischen Teil. Biogenosphäre und Probiosphäre meinen den Bereich, in dem Leben entstehen konnte. Die Chionosphäre umfasst die schneebedeckten Gebiete der Erde.

Oberfläche, Landschaft und menschlicher Einfluss

Die Landschaftssphäre ist eine teilnatürliche Erdsphäre. Sie bezeichnet den Raum der Gegenstände und Zusammenhänge, mit denen sich die Geographie befasst, und gilt damit als moderner Begriff für den Forschungsgegenstand dieser Wissenschaft. Chorosphäre ist ein Synonym. Auch Epigeosphäre wird synonym verwendet, besitzt daneben aber eine nicht erdsphärische bodenkundliche Bedeutung.

Die Agrosphäre ist der für Landwirtschaft umgestaltete und genutzte Teil der terrestrischen Ökosphäre. Sie ist teilnatürlich, weil natürliche Bestandteile und Prozesse mit menschlichen Eingriffen verbunden sind. Zu den rein kulturbedingten Sphären gehören Anthroposphäre, Soziosphäre und Technosphäre, die nur durch menschliches Handeln bestehen. Manche Bezeichnungen sind nicht eindeutig einer Gruppe zugeordnet: Geosphäre kann natürlich oder teilnatürlich sein; Toposphäre kann je nach Bedeutung natürlich, teilnatürlich oder kulturbedingt sein.

Terrasphäre kann das Festland, die Lithosphäre, die Pedosphäre oder die Geosphäre im Sinn von Stephen Pearl Andrews bezeichnen. Terresphäre meint entweder die feste Erdoberfläche allein oder zusammen mit ihrer terrestrischen Biozönose. Die Hüllensphären sind die großen Bestandteile der äußeren Erdhülle, vor allem Lithosphäre, Atmosphäre, Hydrosphäre und globale Biozönose. Insgesamt zeigt die Vielzahl der Begriffe, dass Erdsphären nach Lage, Stoff, physikalischer Eigenschaft, Lebensform, Prozess oder menschlicher Nutzung abgegrenzt werden können und dass mehrere Bezeichnungen einander überschneiden.