30. Oktober 2010

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Tt

• Wind, global

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kinetische Gastheorie
Fluiddynamik, Gase
. Fluiddynamik, Flüssigkeiten
Diffusion
Maschinen

Verdunstung,
,• global ,

n phys. vapour
,, 'I Mepositiori

• Erdöl, global
Güterverkehr, D
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Gas-Pipeline» •^tdEau

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•phytoprodtfktion ,x
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Stoffstromdichte

Abb. 1: Graphische Darstellung der absoluten Größe und der Intensität von natürlichen und
anthropogenen StofFströmen. Die eingetragenen Werte werden im Text und in der Tabelle im
Anhang erläutert.

über Phasengrenzen hinweg erfolgen, wie dies beispielsweise bei der Verdampfung
von flüssigem Wasser in die Atmosphäre hinein der Fall ist. Für die quantitative
Beschreibung einer solchen Vernetzung von Stoffströmen über eine Phasengrenze
hinweg ist es notwendig, das hauptsächlich von der Temperatur abhängige thermo-
dynamische Gleichgewicht zwischen den beteiligten Wassermolekülen im flüssigen
und im gasförmigen Aggregatzustand zu beschreiben. Ein weiterer Grund für die
oben erwähnte Komplexität der Zusammenhänge liegt darin begründet, dass die
Stoffströme Reservoiren entstammen und Reservoiren zuströmen. Die Rate, mit der
sich der Mengenanteil eines Stoffes in einem dieser Reservoire ändert, mit der sich
also beispielsweise der CO2-Gehalt der Weltmeere ändert, ist proportional zum Ver-
hältnis von der Summe der zu- und abfließenden Ströme dieses Stoffes und der
Summe seiner physikalisch-chemischen oder biologischen Umsetzungen zur Größe
des Reservoirs. Eine physikalisch-chemische Umsetzung wäre beispielsweise die
Mineralisation zu Kalk. Als biologische Umsetzung würde man beispielsweise die
Biomineralisation bezeichnen.
Die Kinetiken, denen diese Stoffüberströme gehorchen, hängen von vielen
Faktoren ab und folgen entweder dem Mechanismus der kinetischen Gastheorie, der
Fluiddynamik oder der Diffusion. Darüber hinaus verfügen sowohl die Natur wie
auch die Technik über vielfältige und teils hochentwickelte Möglichkeiten, Stoff-
ströme „maschinell“ zu bewirken.