Massenänderungen

Massenänderungen bezeichnet Veränderungen der Gesamtmasse eines Systems über die Zeit. Sie ergeben sich sowohl durch den Austausch von Materie mit der Umgebung als auch durch innere Umwandlungen, bei denen Masse in Energie umgesetzt wird. In der Praxis wird häufig von Massenausgleich bzw. Massenerhaltung gesprochen, je nachdem, ob Materie zu- oder abgeführt wird bzw. ob nur interne Prozesse wirksam sind.

In der klassischen Physik gilt in geschlossenen Systemen die Masse konstant; in offenen Systemen kann sie durch Zufluss oder Abfluss von Materie ändern. Die moderne Sicht betont außerdem die Energie-Masse-Äquivalenz: Energieänderungen beeinflussen die effektive Masse eines Systems. In Kern- und Teilchenprozessen kann eine Massendifferenz auftreten, der Massendefekt, der als Energie abgegeben oder aufgenommen wird.

Geowissenschaftlich und in Umweltstudien wird der Begriff oft im Sinne eines Massenausgleichs verwendet. Typische Vorgänge, die Massenänderungen auslösen, sind Erosion, Sedimentation, Abtragung, Gletscherschwund, Verdunstung sowie Ablagerungen oder Verdichtungen von Material. Die Messung erfolgt durch direkte Messungen und Bilanzierung des Materialflusses sowie durch Fernerkundung und Satellitengravimetrie, mit deren Hilfe Veränderungen der Land- oder Wassermassen erfasst werden.

Anwendungen finden sich in Klima- und Umweltforschung, Geodäsie, Ressourcenmanagement, Bergbau und Katastrophenmanagement. Das Verständnis von Massenänderungen hilft, Landschaftsentwicklung, Wasserkreisläufe und energetische Prozesse besser zu bewerten und entsprechende Maßnahmen abzuleiten.