Verändert sich die Masse der Erde?

Man könnte meinen, dass der Planet Erde aufgrund des Bevölkerungswachstums und der Milliarden Tonnen Baumaterial, die durch menschliche Aktivitäten entstehen, im Laufe der Zeit an Masse zunimmt. In Wirklichkeit ist das Gegenteil der Fall: Die Erde verliert an Gewicht! Hier sind die Gründe dafür.

Die Erde wiegt etwa 5.970 Quadrillionen kg, das sind 624 kg. Die Berechnung der Masse ist dank Isaac Newton und dem von ihm beschriebenen Gravitationsgesetz möglich. So wurde die Erdmasse mithilfe der universellen Gravitation und der Rotationsgeschwindigkeit der Satelliten in der Umlaufbahn berechnet.

Diese Masse ist nahezu konstant. Man könnte meinen, dass sie immer größer wird. Laut einer Studie der Universität Leicester macht die „Technosphäre“ der menschlichen Aktivitäten 30 Billionen Tonnen aus, was etwa 50 kg pro Quadratmeter Erdoberfläche entspricht. Zu dieser Technosphäre gehören Gebäude, Minen, Straßen oder Computersysteme. Die menschliche Biomasse wird ihrerseits auf 60 Millionen Tonnen und die gesamte Biomasse (Pflanzen, Bakterien, Tiere…) auf 550 Milliarden Tonnen geschätzt. Doch die Biomasse kommt nicht zur Gesamtmasse der Erde hinzu: Menschen, Pflanzen und Tiere bestehen aus Materie, die bereits in anderer Form auf der Erde vorhanden ist.

Gewichtsverlust der Erde: 97.607 Tonnen pro Jahr.

Umgekehrt verliert die Erde einen winzigen Teil ihrer Masse. Oben in der Atmosphäre ist die Schwerkraft so gering, dass sie die leichtesten Atome, Wasserstoff und Helium, nicht festhalten kann. Außerdem ist die Luft in dieser Höhe (ca. 500 km) so dünn, dass es kaum noch zu Zusammenstößen zwischen den Molekülen kommt. Ohne Hindernisse auf ihrem Weg hindert nichts die Moleküle daran, in den Weltraum zu entweichen: 95.000 Tonnen Wasserstoff und 1.600 Tonnen Helium entweichen so jedes Jahr in den Kosmos.

Auch durch Radioaktivität verliert die Erde ein wenig an Gewicht. Die radioaktiven Elemente in den Gesteinen und im Kern zerfallen und entweichen durch Strahlung in den Weltraum, was etwa 7 Tonnen pro Jahr ausmacht. Satelliten und Raketen, die von der Erde aus gestartet werden und aus irdischen Materialien hergestellt sind, machen den Planeten schließlich ein wenig leichter, wenn sie nicht im Orbit bleiben (ca. -1.000 Tonnen/Jahr).

Gewichtsersparnis für die Erde: 16.160 Tonnen/Jahr.

Die Erde gewinnt trotzdem ein wenig an Gewicht, da jedes Jahr etwa 84.000 Meteoriten auf die Erde fallen. Die meisten davon wiegen jedoch nur wenige Gramm. Das entspricht einer zusätzlichen Masse von 16.000 Tonnen pro Jahr. Aufgrund der globalen Erwärmung gewinnt die Erde ebenfalls 160 Tonnen pro Jahr hinzu, und zwar durch den Effekt der Thermodynamik: Die Atmosphäre erhält mehr Energie als sie verliert, wodurch ihre Masse leicht zunimmt.

Gesamtbilanz: -81.447 Tonnen pro Jahr.

Insgesamt verliert die Erde pro Jahr 97.607 Tonnen an Materie und gewinnt 16.160 Tonnen hinzu. Die Erde ist also jedes Jahr um 81.447 Tonnen pro Jahr leichter, was 0,000.000.000.014 % ihres Gewichts entspricht. So viel dazu, dass wir den Unterschied nicht bemerken.

Urhebender Autor: Céline Deluzarche