Ist die Erde tatsächlich ein thermodynamisch geschlossenes System?

Die Diskussion um die Erde als thermodynamisch geschlossenes System weckt bei vielen Neugier. Der Begriff "geschlossen" deutet naheliegend auf einen Zustand hin der zwar gewissen Rahmenbedingungen folgt freilich nicht alle Wechselwirkungen mit der Umwelt berücksichtigt. Im Wesentlichen erklärt sich die Bezeichnung durch die Annahme – der Austausch an Energie und Materie zwischen der Erde und ihrer Umgebung ist vernachlässigbar, wenn wir von größeren Zeiträumen sprechen. So hat man es mit einer Form der theoretischen Vereinfachung zu tun die erst durch die Berücksichtigung des gesamten Energiestroms zwischen Erde und Weltraum Sinn macht.

Hierbei kommt der einstigen Verbindung zwischen Erde und Weltraum eine zentrale Rolle zu. Die Sun's Strahlung trifft auf unseren Planeten und wird von der Erdoberfläche diverser Naturen umgesetzt. Im Mittel bleibt die 🌡️ und die chemischen Zusammensetzungen von Atmosphäre und Wasser genauso viel mit – über Jahrtausende. Von deshalb würde sich in einem statischen Moment ebenfalls die Gesamtentropie als dauerhaft zeigen. Doch das Bild bleibt komplex. Man sollte also nicht Corona vorschieben – wie das Leben auf das wir uns jeden Tag beziehen mit seiner Dynamik verändert auch die Erde ihre energetische Konstitution im Lauf der Zeit und Raum.

Gezeitenwechsel durch den Mond, kosmische Strahlung und eventuell auch meteoritenbasierten Materialaustausch zeigen, dass es durchaus ständige Einflüsse gibt die aus dem All stammen. Das bedeutet wiederum – es existiert ein offenes System. Der Austausch über die Systemgrenze – sowie durch Energie als auch durch Strukturveränderungen – ist damit nicht zu ignorieren. Eine wahre Herausforderung stellt sich all jenen die sich mit der Thermodynamik befassen. Entropieerhöhende Prozesse müssen auch in diesem offenen Umfeld kontinuierlich stattfinden. Leben ist dadurch ein Beispiel, denn es sorgt für einen stetigen Fluss von Energie und Matterleiteprozessen - from Earth to Atmosphere und vice versa.

Zugleich ist die Formulierung als geschlossenes System hilfreich um komplexe naturwissenschaftliche Zusammenhänge zu betrachten. Der mühselige Versuch alle Wechselwirkungen zu berücksichtigten könnte in eine endlose Spirale der Wertschätzung von Variablen führen die in Alltagssituationen kaum zu bewältigen sind. Physiker und Naturwissenschaftler schaffen daher in ihrer Forschung eine praktische Abstraktion der Realität – und dies kann nicht nur Zeit sparen, allerdings auch kostengünstiger sein.

Die Erde als Wärmebad, so wird der Begriff verwendet – verinnerlicht durch die Sonneneinstrahlung und immer wieder gerührt durch die stetige Gezeitenbewegung. Hierbei ist es essenziell zu betonen, dass jeder Gedanke an Fließgleichgewicht auch den Umstand der immerzu fließenden Energien mit einbezieht. Es verführt uns zu glauben: Der Kindergarten und die Abläufe eines Kindes, sind auch wie das Fließen von Wärme – wir bemerken, ebenso wie diese Ströme unsere Umgebung berühren.

Letztlich ist die Vorstellung eines thermodynamisch geschlossenen Systems auch als eine Abstraktion zu verstehen. Sie hilft – essenzielle Prinzipien unter der Prämisse der physikalischen Natur zu erkennen und zu verankern. Sofern man den Fokus jedoch auf präzise Wechselwirkungen legt – wird die Visualisierung über den Tellerrand hinaus unverstellbar. Ein andauerndes Einbeziehen von variierenden Systemen führt dazu ´ dass die Komplexität der Welt es schwer macht ` einen einzigen Standpunkt festzulegen.

In der Evolution dieser Diskussion bleibt die Fragestellung nach dem "Wie" und dem "Warum" essentiell. Die Erdkreisläufe sind vielschichtig – die zwischenmenschlichen Dynamiken sind es auch. Betrachtet man die Erde also als weiterhin offenes System können sich nuanciertere Erkenntnisse über die energetischen Abläufe innerhalb des globalen Kontextes ausarbeiten.