Reliefsphäre

Grundidee und Bedeutung

Die Reliefsphäre ist eine natürliche Erdsphäre: Sie umfasst die Gesamtheit der festen Oberflächenformen der Erde, also ihr Relief mit Bergen, Tälern, Gebirgen, Hügelländern, Hängen, Ebenheiten und Kleinformen. Ein modernes Synonym ist Toposphäre; ältere Synonyme sind Geomorphosphäre und, selten, Morphosphäre. Auch die Oberflächenformen von Gletschereis gehören dazu.

Der deutsche Geograph Julius Büdel (1903–1983) stellte den Begriff 1969 in den Geowissenschaften vor. Er wollte damit die vielfältigen Geländeformen in einem übergreifenden Begriff zusammenfassen. Für die Geomorphologie, die Wissenschaft von den Oberflächenformen, war die Reliefsphäre nach Büdel ein zentrales Forschungsobjekt.

Der Begriff ist nicht völlig eindeutig. Büdel beschrieb die Reliefsphäre einerseits als Grenzfläche, welche die feste Erdkruste beziehungsweise Lithosphäre nach außen umfasst. Andererseits trennte er sie in weiteren Aussagen stärker von der Lithosphäre: Diese werde vor allem durch endogene, also innenbürtige, Einflüsse geprägt, während die Reliefsphäre durch exogene, also außenbürtige, Prozesse fortwährend umgestaltet werde. Nach einer heute mehrheitlich vertretenen Auffassung ist das Relief selbst eine immaterielle Größe; materiell ist nur sein Träger, also die Erdkruste oder ein anderer fester Untergrund. Der Begriff wurde im geowissenschaftlichen Schrifttum nicht sehr weit verbreitet, wird aber gelegentlich verwendet und erscheint auch in Bildungsplänen deutscher Gymnasien.

Entstehung und Umformung des Reliefs

Die Reliefsphäre umfasst das vollständige Relief der Erde. Es entsteht überall durch das Zusammenwirken endogener und exogener Einflüsse. Dazu zählen nicht nur die terrestrischen Oberflächen an Land, sondern auch feste Oberflächen am Meeresgrund und unter oder auf Gletschern.

Ausgangspunkt der Reliefbildung sind Morphostrukturen. Das sind die rohen Objekte des festeren Untergrunds, häufig Gesteine. Steinerne Morphostrukturen können durch endogene Vorgänge entstehen, etwa als Magmatite, oder in ihrer mineralischen Zusammensetzung verändert werden, etwa als Metamorphite. Auch erneut gehobene Sedimentite gehören dazu. Wenn solche endogen gestalteten oder bewegten Gesteine an die feste Erdoberfläche gelangen, bilden sie endogene Rohformen. Die Energie dafür stammt letztlich aus dem heißen Erdinnern.

Daneben gibt es exogene Rohformen. Dazu gehören Sedimentite, die nach ihrer Ablagerung durch Wind, Gletscher oder Gewässer nahe der Oberfläche blieben und nie durch endogene Hebung an sie gelangten. Ebenfalls exogene Rohformen sind Gletschereis und Firn, die Vorstufe von Gletschereis. Sie entstehen durch Akkumulation und Kompression von Schnee.

An der Oberfläche werden Morphostrukturen durch exogene Vorgänge überformt. Diese Vorgänge unterscheiden sich je nach Erdgegend in Art und Umfang. Die dadurch modellierten Formen heißen Morphoskulpturen oder exogene Realformen. Ihre Energie stammt letztlich von der Sonne. Bereits die Verwitterung von Gestein ist eine exogene Modellierung und damit ein Schritt der Morphoskulpturierung. Im Antelope Canyon bilden die roten Sandsteine der Moenkopi-Formation Morphostrukturen; Sturzfluten modellieren daraus die sichtbaren Morphoskulpturen.

Reliefträger, Stoffkreislauf und Klima

Durch Verwitterung können Gesteine zu Regolithen und Böden werden. Die stofflichen Untergründe, in denen sich die Reliefsphäre ausbildet, heißen Reliefträger. Dazu gehören Regolithe, Böden, unverwitterte oberflächliche Gesteine, das Anstehende, sowie Gletschereis und Firn. Die Reliefsphäre formt sich somit in der Dekompositionssphäre im engeren Sinne, also den Regolithen, in der Pedosphäre, also den Böden, in der Lithosphäre, also anstehenden Gesteinen, und in der Kryosphäre, also Gletschereis und Firn.

Häufig wird das Relief jedoch bereits stark durch die Oberflächenform der Lithosphäre vorgegeben. Auflagernde Regolithe und Böden folgen dieser Form meist und verändern sie im Vergleich nur wenig. Das Lauterbrunnental zeigt dies: Sein typisches Trogtal wird vor allem durch das anstehende Gestein bestimmt; Talböden mildern die schroffen Konturen nur.

Die Reliefsphäre ist ein Ort wichtiger Schritte des globalen Gesteinskreislaufs. An der Erdoberfläche finden Verwitterung, Abtragung, Transport und Sedimentation statt. Sedimentite, Metamorphite und Plutonite werden aus großer Tiefe gehoben und treten an die Oberfläche; Vulkanite erkalten dort.

Zugleich beeinflusst die Reliefsphäre Mikroklimata. Sie ist im strengen Sinn eine zweidimensionale Erdoberfläche ohne eigentliche Dicke oder Mächtigkeit. Auf ihr wird kurzwelliges Sonnenlicht in langwellige Wärmestrahlung umgesetzt. Unterschiedliche Hangneigungen, Expositionen und Höhenlagen haben daher eine hohe lokale oder regionale Klimawirksamkeit.

Gliederung nach Vorgang und Lage

Nach dem vorherrschenden reliefbildenden Vorgang wird unterschieden:

• Reliefsphäre der Abtragungsgebiete: Relief, das vor allem durch Abtragungsvorgänge geformt wird.
• Reliefsphäre der Transportgebiete: Relief, das vor allem durch Transportvorgänge geformt wird.
• Reliefsphäre der Ablagerungsgebiete: Relief, das vor allem durch Ablagerungsvorgänge geformt wird.

Nach der Lage gibt es vier Bereiche:

• Die subaerische Reliefsphäre umfasst das Relief der terrestrischen Erdoberfläche, einschließlich des Reliefs auf Gletschern und Inlandeismassen. Sie umfasst etwa 26 % der festen Außenfläche der Erde.
• Die submarine Reliefsphäre umfasst das Relief an der Oberfläche des Meeresgrunds. Sie umfasst etwa 71 % der festen Außenfläche der Erde.
• Die subglaziale Reliefsphäre umfasst das Relief unterhalb von Gletschern und Inlandeis. Sie umfasst derzeit noch etwa 3 % der festen Außenfläche der Erde.
• Die litorale Reliefsphäre ist das randmarine Relief im Übergang zwischen submarinem und subaerischem Relief.