Die folgende Arbeit beschäftigt sich mit dem Thema der chemischen Verwitterung, deren Auswirkung auf die Bodenbildung und ihre geographische Verbreitung. In der Einleitung erkläre ich kurz was man unter chemischer Verwitterung versteht und wie sich die vorliegende Arbeit zusammensetzt. Im zweiten Teil stelle ich die wichtigsten Voraussetzungen und Faktoren vor, unter denen chemische Verwitterungsprozesse ablaufen. Im dritten Teil gehe ich dann vertieft auf die verschiedenenen Formen der chemischen Verwitterung, Bodenbildungsprozesse und geographische Verbreitung ein. Teil vier veranschaulicht die Verbreitung der chemischen Verwitterung weltweit. Im fünften Teil beschäftige ich mich mit dem menschlichen Einfluss auf den Verwitterungsprozess und der Bedeutung der chemischen Verwitterung allgemein.
„Alle an der Erdoberfläche oder in geringer Tiefe anstehenden Locker- und Festgesteine unterliegen dem Einfluss des Klimas und der Verwitterung: sie verwittern“ (KUNTZE et al., 1994, S.40).
Dazu muss gesagt werden, dass die chemische Verwitterung in den meisten Fällen parallel mit physikalischen und biologischen Verwitterungsprozessen stattfindet, oder ihnen folgt. Es findet also selten nur ein Verwitterungsprozess statt der sich im nachhinein klar zuordnen lässt, sondern meist mehrere Prozesse die aufeinander aufbauen. Im Unterschied zur physikalischen Verwitterung wird bei der chemischen Verwitterung das Ausgangsgestein nicht nur in Form und Größe, sondern auch in seiner chemischen Zusammensetzung, verändert. „Unter chemischer Verwitterung fasst man diejenigen heterogenen, d.h. zwischen Lösungen und Festkörper ablaufenden chemischen Reaktionen zusammen, durch die Minerale – im Gegensatz zur physikalischen Verwitterung – in ihrem Chemismus verändert oder vollständig gelöst werden“ (SCHEFFER, 2002, S.40).
Die chemische Verwitterung hat einen bedeutenden Einfluss auf die Bodenbildung. Durch sie wird Feinsubstanz im Boden angereichert die z.B. als Wasserspeicher dient. „Durch die chemische Verwitterung entsteht die Feinsubstanz oder Tonsubstanz des Bodens, welche neben dem Humus in der Hauptsache die Fähigkeit der Wasserspeicherung, der Ionensorption und des Ionenaustausches besitzt. Somit stellt die chemische Verwitterung einen sehr wichtigen Prozess für die Bildung und Eigenschaft des Pflanzenstandortes dar“(MÜCKENHAUSEN,1993, S.84).
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung
2 Voraussetzungen für den chemischen Verwitterungsprozess
3 Chemische Verwitterungsformen
3.1 Lösungsverwitterung und Kohlensäureverwitterung
Definition und chemischer Prozess
3.1.1 Bodenbildung
3.1.2 Geographische Verbreitung
3.2 Hydrolytisch Verwitterung (Hydrolyse) und Silikatverwitterung
3.2.1 Definition und chemischer Prozess
3.2.2 Bodenbildung
3.2.3 Geographische Verbreitung
3.3 Oxidationsverwitterung
3.3.1 Definition und chemischer Prozess
3.3.2 Bodenbildung
3.3.3 Geographische Verbreitung
3.4 Weitere Verwitterungsformen
4 Verbreitung der chemischen Verwitterung weltweit
5 Anthropogener Einfluss und Bedeutung der chemischen Verwitterung
Zielsetzung und Themen
Die vorliegende Arbeit untersucht die grundlegenden Prozesse der chemischen Verwitterung, deren entscheidende Rolle bei der Bodenbildung sowie ihre globale Verbreitung in Abhängigkeit von klimatischen Faktoren und menschlichen Einflüssen.
- Grundlegende Mechanismen und Voraussetzungen der chemischen Verwitterung.
- Differenzierung der Verwitterungsformen: Lösungs-, Hydrolyse- und Oxidationsverwitterung.
- Zusammenhang zwischen Verwitterungsprozessen und der Genese verschiedener Bodentypen.
- Einfluss anthropogener Aktivitäten und Luftverschmutzung auf die Verwitterungsdynamik.
Auszug aus dem Buch
3.1.1 Definition und chemischer Prozess
Unter Lösungsverwitterung versteht man, den unter Auflösung stattfindenden Übergang eines Minerals in die wässrige Verwitterungslösung, ohne dass eine chemische Reaktion im engeren Sinne auftritt (SCHEFFER, 2002, S.41).
„Von der Lösungsverwitterung werden vor allem Minerale und Gesteine aus leicht wasserlöslichen Chloriden, Sulfaten und Nitraten betroffen, wie z.B. Steinsalz (NaCl)sowie die als Düngemittel verwendeten Kalisalze (z.B. Sylvin, KCL) und Salpeterdünger (z.B. Kalksalpeter, Ca(NO3)2 ) (KUNTZE et al., 1994, S.46).
Durch die Anlagerung von H2O Dipolen an Kationen des Kristallgitters, werden Ionen aus dem Kristallverband gelöst (SCHRÖDER, 1992, S.19).
H2O Dipole sind Wassermoleküle die eine spezifische Ladung aufweisen. Durch sie werden dem Mineral positiv geladenen Ionen (Kationen) entzogen (ARNI, 2004). Diesen Vorgang nennt man Hydratation. Durch die Lösung der Kationen aus dem Gestein wird dessen Oberfläche angegriffen und das Gestein aufgeschwemmt. Die Hydratation bildet, indem sie die Gesteinsoberfläche „aufraut“ oft die Grundlage für weiterführende Verwitterungen, wie z.b. die Hydrolyse (MÜCKENHAUSEN, 1993, S.88)
Verstärkt wird der Prozess der Hydratation durch die Tatsache, dass in der Natur nur sehr selten Wasser in seiner Reinform vorkommt, da es meist anorganische und organische Säuren enthält (LESER, 2001, S.480). Dies erhöht den Dipolcharakter des Wassers. Durch den geringeren pH-Wert erhöht sich dessen Lösungskraft (ARNI, 2004).
Das erst gelockerte und später vollständig gelöste Gestein wird vom Wasser weggetragen.
Zusammenfassung der Kapitel
1 Einleitung: Kurze Einführung in das Thema der chemischen Verwitterung und den Aufbau der Arbeit.
2 Voraussetzungen für den chemischen Verwitterungsprozess: Darstellung der physikalischen und klimatischen Faktoren wie Korngröße, Temperatur und Bodenfeuchtigkeit, die den Verwitterungsprozess steuern.
3 Chemische Verwitterungsformen: Detaillierte Analyse spezifischer Prozesse wie Lösungs-, Hydrolyse- und Oxidationsverwitterung sowie deren Auswirkungen auf die Bodenbildung.
4 Verbreitung der chemischen Verwitterung weltweit: Erläuterung der globalen Verteilungsmuster basierend auf Klimazonen.
5 Anthropogener Einfluss und Bedeutung der chemischen Verwitterung: Untersuchung des menschlichen Eingriffs in Bodenprozesse sowie der ökologischen Bedeutung der Verwitterung.
Schlüsselwörter
Chemische Verwitterung, Bodenbildung, Lösungsverwitterung, Hydrolyse, Silikatverwitterung, Oxidationsverwitterung, Mineralzersetzung, Klima, Bodenfeuchtigkeit, Hydratation, Anthropogener Einfluss, Saurer Regen, Braunerde, Tonsubstanz, Bodenkunde.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in der Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit beschäftigt sich mit den chemischen Prozessen, die zur Verwitterung von Gesteinen führen und damit maßgeblich zur Bildung und Beschaffenheit von Böden beitragen.
Was sind die zentralen Themenfelder?
Zentrale Felder sind die verschiedenen Verwitterungsformen, die klimatischen Einflussfaktoren, die mineralogischen Veränderungen der Gesteine und die Rolle des Menschen bei diesen natürlichen Prozessen.
Was ist das primäre Ziel der Arbeit?
Das Ziel ist es, die Grundlagen der chemischen Verwitterung verständlich darzulegen und aufzuzeigen, wie diese Prozesse die Bodenqualität und das Ökosystem beeinflussen.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Die Arbeit basiert auf einer fundierten Literaturrecherche und der Synthese geographischer sowie bodenkundlicher Fachkenntnisse.
Was wird im Hauptteil behandelt?
Im Hauptteil werden die Mechanismen der Lösungs-, Hydrolyse- und Oxidationsverwitterung sowie deren geographische Verbreitung und bodenbildende Wirkung detailliert beschrieben.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Die wichtigsten Begriffe sind chemische Verwitterung, Bodenbildung, Hydrolyse, Oxidation und der anthropogene Einfluss auf natürliche Bodenprozesse.
Wie beeinflusst der Mensch die chemische Verwitterung?
Der Mensch beeinflusst die Verwitterung indirekt durch Landnutzung, Rodungen und insbesondere durch Luftverschmutzung, die zur Bildung von saurem Regen und damit zur Beschleunigung chemischer Zersetzungsprozesse an Gesteinen und Gebäuden führt.
Was ist die Bedeutung des "Saphrolits"?
Saphrolit, auch als "verfaultes Gestein" bezeichnet, ist eine tiefreichende Verwitterungsschicht in tropischen Klimaten, die aufgrund ihrer weichen Beschaffenheit eine Herausforderung für bautechnische Projekte darstellt.
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- Karl Krauss (Autor), 2004, Chemische Verwitterung als Grundlage für bodenbildende Prozesse, Múnich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/32153
