Mögliche Kolloquiumsfragen

Mögliche Kolloquiumsfragen und Antworten

Wasserressourcen und Nachhaltigkeit

Beschreiben Sie, wie das Bevölkerungswachstum den Wasserbedarf in Industrie, Landwirtschaft und für Trinkwasser beeinflusst.
- Lösung: Weltweites Bevölkerungswachstum erhöht den Wasserbedarf:
  - Industrieproduktion: Steigende Nachfrage nach Konsumgütern führt zu höherem Wasserverbrauch für Herstellung, Kühlung und Reinigung.
  - Landwirtschaft: Mehr Nahrungsmittel benötigen erhöhten Bewässerungsbedarf und fördern Wasserverschmutzung durch Dünger/Pestizide.
  - Trinkwasser: Mehr Menschen benötigen direktes Wasser für Hygiene, Kochen und täglichen Gebrauch.
Analysieren Sie die Zusammenhänge zwischen zunehmender Wassernutzung und der Belastung der Hydrosphäre.
- Lösung: Zunehmende Wassernutzung belastet die Hydrosphäre negativ:
  - Industrie: Mehr Abwässer und Konsumgüter belasten Meere mit Schadstoffen und Mikroplastik.
  - Landwirtschaft: Intensive Bewässerung und Düngemittel führen zu Eutrophierung und Störung des ökologischen Gleichgewichts.
  - Trinkwasserbedarf: Verstärkte Grundwasserentnahme senkt den Grundwasserspiegel, was Druck auf Wasservorräte erhöht.
  - Insgesamt führt dies zu Gefährdung der Wasserqualität und macht nachhaltige Nutzung nötig.
Beurteilen Sie die Notwendigkeit nachhaltiger Wassernutzung angesichts des wachsenden Wasserfußabdrucks und der Grundwasserabsenkung.
- Lösung: Nachhaltige Wassernutzung ist dringend notwendig, da Wasservorräte weltweit unter Druck stehen. Der steigende Wasserfußabdruck (direkt/indirekt) belastet ressourcenknappe Regionen. Grundwasserabsenkung kann Böden austrocknen, Küsten versalzen und Trinkwasserversorgung gefährden. Maßnahmen wie Tröpfchenbewässerung oder Nebelnetze sind zentral. Nur so lässt sich eine globale Wasserkrise vermeiden.

Demographischer Wandel

Beschreiben Sie typische Merkmale und Ursachen des demographischen Wandels in Industrieländern.
- Lösung:
  - Merkmale: Rückgang der Geburtenraten, Anstieg der Lebenserwartung, zunehmende Überalterung, schrumpfende Gesamtbevölkerung, Verschiebung der Altersstruktur.
  - Ursachen: Sozioökonomische Faktoren (Bildung, Karriere, Familienplanung), medizinischer Fortschritt, verbesserte Lebensbedingungen, Wandel der Werte.
Analysieren Sie die Auswirkungen von Überalterung auf den Arbeitsmarkt und das Rentensystem.
- Lösung:
  - Arbeitsmarkt: Fachkräftemangel, Verlust von Erfahrung/Wissen, geringeres Innovationspotenzial, Anpassungsbedarf für ältere Belegschaft.
  - Rentensystem: Finanzierungsprobleme (weniger Beitragszahler, mehr Rentner), steigende Beitragssätze, Notwendigkeit längerer Lebensarbeitszeiten, potenzielle Generationenkonflikte.
Beurteilen Sie, ob Zuwanderung langfristig eine Lösung für die demographischen Herausforderungen in Deutschland sein kann.
- Lösung: Zuwanderung ist eine wichtige Teillösung, aber allein keine Allzwecklösung.
  - Pro: Verjüngung der Bevölkerung, Arbeitskräftepotenzial, Beitrag zu Wirtschaftswachstum, kulturelle Vielfalt.
  - Contra/Herausforderungen: Integration (Sprache, Bildung, Arbeitsmarkt), Qualifikationsanpassung, hohe Zuwanderungszahlen nötig, Problemverlagerung (auch Zuwanderer altern).
  - Fazit: Muss durch weitere Maßnahmen wie Geburtenförderung, Vereinbarkeit von Familie und Beruf, und längere Lebensarbeitszeiten ergänzt werden.

System Erde und Klimawandel

Beschreiben Sie die Wechselwirkungen zwischen mindestens drei Geosphären anhand konkreter Beispiele.
- Lösung: Erde ist ein System mit eng interagierenden Geosphären (Atmosphäre, Hydrosphäre, Lithosphäre, Biosphäre, Kryosphäre).
  - Atmosphäre ↔ Hydrosphäre ↔ Lithosphäre: Wasserkreislauf (Verdunstung, Niederschlag) beeinflusst Verwitterung und Erosion der Lithosphäre.
  - Biosphäre ↔ Atmosphäre ↔ Hydrosphäre: Pflanzen (Biosphäre) entziehen CO$_2$ (Atmosphäre) und beeinflussen regionalen Wasserkreislauf (Hydrosphäre).
  - Lithosphäre ↔ Atmosphäre: Vulkanismus (Lithosphäre) stößt Gase/Partikel in Atmosphäre aus, beeinflusst Klima.
Diskutieren Sie die Rolle des Menschen als Einflussfaktor im System Erde. [Gehen Sie dabei insbesondere auf die Auswirkungen menschlichen Handelns auf die Atmosphäre und Hydrosphäre ein.]
- Lösung: Der Mensch ist ein dominanter Einflussfaktor im Anthropozän mit globalen Auswirkungen.
  - Atmosphäre: Erhöhung der Treibhausgase (fossile Brennstoffe, Entwaldung), Luftverschmutzung (Smog, saurer Regen), Ozonschichtabbau (FCKW).
  - Hydrosphäre: Hohe Wasserentnahme und -verschmutzung (Abwässer, Pestizide, Mikroplastik), Meeresspiegelanstieg (Gletscher, thermische Expansion), Ozeanversauerung (CO$_2$-Aufnahme).
  - Fazit: Menschliches Handeln übersteigt Regenerationsfähigkeit der Erde.
Erklären Sie das Prinzip von Maßnahmen zur Reduzierung städtischer Wärmeinseln, wie beispielsweise die Gestaltung von Oberflächen. Welche Herausforderungen bestehen bei der Umsetzung?
- Lösung: Städte sind wärmer (UHI) durch Bebauung und Versiegelung.
  - Prinzip der Reduzierung: Wärmeabsorption minimieren, Verdunstungskühlung fördern. Z.B. helle/reflektierende Oberflächen, grüne Dächer/Fassaden, Entsiegelung/Grünflächen, Wasserflächen.
  - Herausforderungen: Platzmangel/Kosten, Infrastruktur/Wartung (Gründächer), Akzeptanz/Ästhetik, Komplexität (UHI multikausal), Widerstand von Eigentümern.
Erklären Sie, wie internationale Abkommen und Mechanismen, wie der Emissionshandel, zum globalen Klimaschutz beitragen können und welche Vor- und Nachteile sie haben.
- Lösung:
  - Internationale Abkommen (z.B. Pariser Abkommen): Setzen Ziele, schaffen Rahmen, fördern Zusammenarbeit, mobilisieren Finanzmittel.
    - Vorteile: Globale Koordination, Technologietransfer, Bewusstsein.
    - Nachteile: Freiwilligkeit, Langsamkeit, "Free-Riding".
  - Emissionshandel (z.B. EU-ETS): Marktbasiertes Instrument mit Emissions-Obergrenze und handelbaren Zertifikaten, schafft finanziellen Anreiz zur Minderung.
    - Vorteile: Kosteneffizienz, Innovationsanreize.
    - Nachteile: Zu viele Zertifikate (niedrige Preise), Preisvolatilität, "Carbon Leakage", bürokratisch.

Globale Klimasysteme

Was versteht man unter dem natürlichen Treibhauseffekt?
- Lösung: Lebensnotwendiger Prozess, bei dem Treibhausgase (Wasserdampf, CO$_2$, Methan) langwellige Wärmestrahlung der Erde absorbieren und zurückstrahlen. Dies erwärmt die Erde auf ca. +15°C (statt -18°C).
Wie entstehen Klimamodelle und wozu werden sie verwendet?
- Lösung:
  - Entstehung: Komplexe Computersimulationen physikalischer, chemischer, biologischer Prozesse des Erdsystems, basierend auf Naturgesetzen. In dreidimensionalen Gittern werden Parameter berechnet, mit historischen Daten kalibriert.
  - Verwendung: Verständnis des Klimasystems, Klimaprognosen (unter Emissionsszenarien), Attribution (natürlich vs. anthropogen), politische Entscheidungsfindung.
Welche Ursachen und Folgen hat der Anstieg des Meeresspiegels?
- Lösung:
  - Ursachen: Thermische Expansion des Meerwassers (größter Beitrag), Abschmelzen von Gletschern und Eisschilden.
  - Folgen: Überflutung von Küstenregionen, erhöhte Sturmflutgefahr, Versalzung von Süßwasserreserven, Verlust von Küstenökosystemen, Klimaflucht, Schäden an Infrastruktur.
Was versteht man unter „Tipping Points“ im Klimasystem, und warum sind sie so bedeutsam?
- Lösung:
  - Definition: Schwellenwerte im Klimasystem, deren Überschreitung abrupte, oft unumkehrbare und selbstverstärkende Reaktionen auslösen (z.B. Abschmelzen Grönländischen Eisschilds, Auftauen von Permafrostböden).
  - Bedeutung: Irreversibilität, Kaskadeneffekte (ein Kipppunkt löst andere aus), Unvorhersehbarkeit, existenzielle Bedrohung (grundlegende/katastrophale Systemänderung).

Städte unter dem Einfluss gesellschaftlicher und naturräumlicher Veränderungen

Definieren Sie Urbanisierung.
- Lösung: Prozess der Zunahme von Stadtbevölkerung (demographisch) und städtischen Siedlungsflächen (physisch). Beinhaltet oft Landflucht und die Ausbreitung städtischer Lebensformen.
Erklären Sie, was man unter dem Verstädterungsgrad versteht.
- Lösung: Statistischer Anteil der Stadtbevölkerung an der Gesamtbevölkerung eines Landes/Region in Prozent.
Erklären Sie die verschiedenen Phasen der Stadtentwicklung.
- Lösung: Idealtypisch vier Phasen:
  - Urbanisierung (Konzentration): Kernstadt wächst stark durch Zuzug.
  - Suburbanisierung (Dezentralisierung): Kernstadt stagniert/nimmt ab, Umland/Vorstädte wachsen (Pendlerströme).
  - Desurbanisierung (Dezentralisierung): Bevölkerung/Wirtschaft sinken in Kernstadt und Region.
  - Reurbanisierung (Konzentration): Kernstadt wächst wieder durch Attraktivität (z.B. Sanierungen).
Stellen Sie den Einfluss des Klimawandels auf das Stadtklima dar.
- Lösung: Klimawandel verstärkt städtische Probleme:
  - Verstärkung Wäremeinsel-Effekt: Städte werden noch heißer, längere/intensivere Hitzeperioden.
  - Hitzestress: Erhöhtes Risiko für Gesundheit, besonders nachts.
  - Niederschlagsmuster: Extremere Starkregen (Sturzfluten) und längere Trockenperioden.
  - Luftqualität: Förderung von Sommersmog und Schadstoffen.
  - Energiebedarf: Steigender Kühlbedarf.
Stellen Sie Folgen des Hyperwachstums von Städten in Entwicklungsländern dar und entwickeln Sie mögliche Lösungsansätze, um einzelne dieser Herausforderungen zu lösen bzw. zu bewältigen.
- Lösung:
  - Folgen: Informelle Siedlungen/Slums (kein Zugang zu Wasser, Sanitär), mangelnde Infrastruktur (Verkehr, Müll), Umweltprobleme (Luft-/Wasserverschmutzung), soziale Ungleichheit/Kriminalität, wirtschaftliche Belastungen (Arbeitsplatzmangel).
  - Lösungsansätze:
    - Informelle Siedlungen: Slum-Aufwertung (Infrastruktur, Legalisierung), Unterstützung beim Selbstbau.
    - Infrastruktur: Investitionen in ÖPNV, dezentrale Ver-/Entsorgung.
    - Umweltprobleme: Umweltauflagen, Grünflächen, Müllverwertung.
    - Soziale Ungleichheit: KMU-Förderung, Berufsbildung, Mikrokredite.
    - Allgemein: Dezentralisierung der Entwicklung, Förderung ländlicher Räume.
Erläutern Sie sinnvolle Maßnahmen zur Verbesserung des Stadtklimas.
- Lösung: Ziel ist Minderung des UHI-Effekts und bessere Luftqualität:
  - Grün-/Freiflächen: Parks (Kaltluftschneisen), Dach-/Fassadenbegrünung, Entsiegelung.
  - Wassermanagement: Wasserflächen (Brunnen, Teiche), Regenwassernutzung/Versickerung.
  - Oberflächengestaltung: Helle/reflektierende Materialien, Sonnenschutz.
  - Anthropogene Wärmequellen: ÖPNV-Förderung, Energieeffizienz, erneuerbare Energien.
  - Stadtplanung: Durchlüftungsschneisen, vertikale Expansion.
Erörtern Sie die Relevanz und Folgen von Migration für die Ziel- und Herkunftsländer.
- Lösung: Migration hat weitreichende ökonomische, soziale, demographische und kulturelle Folgen.
  - Relevanz: Zielländer (Arbeitskräftemangel, Demographie, Wirtschaft), Herkunfts_Länder (Arbeitslosigkeit, Perspektiven).
  - Folgen Zielländer:
    - Positiv: Wirtschaftswachstum, Fachkräftelücken schließen, Bevölkerungsverjüngung, kulturelle Vielfalt.
    - Negativ: Integrationsherausforderungen, soziale Spannungen, Belastung der Infrastruktur, Fremdenfeindlichkeit.
  - Folgen Herkunftsländer:
    - Positiv: Rücküberweisungen (Armutsbekämpfung), Entlastung Arbeitsmarkt, Wissenstransfer bei Rückkehr.
    - Negativ: "Brain Drain" (Fachkräfteverlust), Familienauflösung, Abhängigkeit von Überweisungen.
  - Fazit: Komplexes Phänomen, erfordert abgestimmte Politik zur Nutzung der Potenziale und Minderung der Herausforderungen.

Geomorphologie

Charakterisieren Sie 2 Verwitterungsformen.
- Lösung: Verwitterung ist Zerstörung/Zersetzung von Gesteinen an der Erdoberfläche.
  - 1. Physikalische Verwitterung (mechanisch): Zerlegung ohne chemische Änderung, vergrößert Angriffsfläche. Z.B. Frostsprengung (Wasser friert in Rissen), Salzsprengung (Salzkristalle sprengen Gestein), Temperaturverwitterung (Spannungen durch Temperaturschwankungen).
  - 2. Chemische Verwitterung: Chemische Veränderung/Auflösung des Gesteins. Z.B. Lösungsverwitterung (Wasser löst Gestein wie Kalkstein), Oxidationsverwitterung (Metalle reagieren mit Sauerstoff/Wasser, z.B. Rost).
Unterschied zwischen Schild- und Schichtvulkanen.
- Lösung:
  - Schildvulkan (z.B. Mauna Loa): Breiter, flacher Kegel, sanfte Hänge. Dünnflüssiges, basaltisches Magma, effusive (ausfließende) Eruptionen. Geringe Explosionsgefahr. Entstehung an Hotspots/divergenten Plattengrenzen.
  - Schichtvulkan/Stratovulkan (z.B. Fuji): Steiler, spitzer Kegel aus Lava und Pyroklastika. Zähflüssiges, andesitisches/rhyolithisches Magma mit hohem Gasgehalt, explosive Eruptionen (Asche, pyroklastische Ströme, Lahare). Hohe Explosionsgefahr. Entstehung an konvergenten Plattengrenzen.