Woraus besteht unsre Atmosphaere?
1. Stickstoff (N)
Graphik 1: Erdbeerfeld bei Bamberg; Beitrag des Luftsticksoffs zur Düngung und Ernährungssicherung [private Aufnahme, 2008]
Molekularer Stickstoff bildet mit Abstand den größten Anteil der Atmosphäre. Er ist für Lebewesen ein essentielles Element und kann auf natürlichem Weg organisch gebunden werden. Knöllchenbakterien können damit beispielsweise organische Substanzen anfbauen. 1913 gelang es, Ammoniak aus Luftstickstoff zu synthetisieren und daraus Düngemittel herzustellen (Haber-Bosch-Verfahren). Jährlich werden 40Mio t Reinstickstoff gewonnen, die wesentlich zur Ernährungssicherung der Weltbevölkerung beitragen.
Molekularer, gasförmiger Stickstoff beeinflusst nicht die elektromagnetische Strahlung. Lediglich durch die Hitze und Kraft von elektrischen Blitzentladungen können Stickstoff und Sauerstoff gebunden werden und mit Regenwasser zu Salpetersäure reagieren.
2. Sauerstoff (O)
Graphik 2: Wechselspiel der Erzeugung des Sauerstoffs durch Photosynthese und des Verbrauchs durch den Menschen [private Aufnahme, 2008]
Sauerstoff bildet mit über 20% den zweitgrößten Anteil der Luft. Auf der Erde ist er das am häufigsten vorkommende Element und für alle Oxidationsprozesse notwendig (z.B. das Rosten von Eisen). Dabei herrscht immer ein Fließgleichgewicht. Sauerstoffproduzierende Pflanzen liefern durch die Photosynthese soviel Sauerstoff nach, wie ständig von atmenden Lebewesen wieder verbraucht wird. Dieser biologische Kreislauf wird durch die ständig zunehmende Verbrennung fossiler Brennstoffe (z.B. Benzin, Diesel) einseitig belastet. Molekularer Sauerstoff spielt für die Fernerkundung keine bedeutende Rolle. Er ist allerdings sehr reaktionsfreudig (siehe Spurengase und Aerosole).
Vorkommen im Weltraum
Sauerstoff kommt auch außerhalb der Atmosphäre, im Weltraum vor. Er entsteht in Riesensternen durch Heliumbrennen und ist nach Wasserstoff und Helium das dritthäufigste Element. Auch in Hauptreihensternen, wie beispielsweise der Sonne, spielt Sauerstoff bei der Energiegewinnung eine Rolle. Im Sonnensystem beträgt sein Massenanteil ca. 0,8%.
3. Argon
Das chemische Element Argon gehört zur Gruppe der Edelgase. Mit einer abgeschlossenen Valenzschale reagiert es fast nie mit anderen Elementen und weist eine geringe Wärmeleitfähigkeit auf. Dadurch wird es zum Teil als wärmeisolierendes Füllgas verwendet.
Für die Fernerkundung spielt Argon keine bedeutende Rolle.
4. Spurengase
Spurengase bilden nur einen sehr geringen Anteil in der Luft. Daher ist es umso erstaunlicher, welche bedeutenden Auswirkungen sie für uns haben [siehe "Treibhauseffekt" und "Streuung"].