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Der Kohlenstoffkreislauf
Der Kohlenstoff wird durch natürliche Prozesse vor allem in der Form von CO2 zwischen der Atmosphäre, der Landvegetation und der Hydrosphäre ausgetauscht. Dieser Kreislauf wird durch die Photosynthese von Pflanzen, die Atmung von auto- und heterotrophen Organismen, als auch der Dissoziation von CO2 im Wasser angetrieben.
Heute ist dieser Zyklus nicht mehr im Gleichgewicht, da sich der anthropogene Einfluß seit der industriellen Revolution zu Beginn des 19 Jh. rapide verstärkt hat. Der durch die Menschheit verursachte CO2-Anstieg findet seine Quellen im Verbrauch fossiler Brennstoffe, in der Abholzung großer Waldflächen und der Änderung der Landnutzung. In jüngster Zeit belaufen sich die Emissionen der Menschheit auf ca. 8 Milliarden Tonnen Kohlenstoff pro Jahr (Gt/a). Wobei nur der kleinere Anteil von ca. 3 Gt/a als CO2 in der Atmosphäre verbleibt und so mit Methan und Wasserdampf zur globalen Erwärmung beiträgt. Der verbleibende Anteil wird von Landpflanzen in der Photosynthese bei Verbrauch von atmosphärischem CO2,den Wasserpflanzen durch die Aufnahme von gelöstem CO2 und im Ozean gebunden.
Den grundlegenden Prozess bildet also die Photosynthese:
Aus der höheren CO2 und N2 Konzentration in der Atmosphäre folgt für die Landpflanzen ein vermehrtes Wachstum, was die Wälder zu Kohlenstoffsenken macht. Der gleichzeitige Anstieg der Temperatur führt jedoch zu erhöhter Destruentenaktivität und somit zur Freisetzung von CO2. Die Landvegetation hat Vorhaltzeiten für den Kohlenstoff von mehreren Jahrzehnten. Im Ozean löst sich das CO2 bis die Meeresoberfläche gesättigt ist, wobei die Aufenthaltszeit des C-Atoms hunderte von Jahren beträgt. Dagegen hält sich der Kohlenstoff nur ungefähr 5 Jahre in der Atmosphäre.
Aufgrund der immer bewusster werdenden Auswirkungen des anthropogenen Kohlenstoffausstoßes, wie globale Erwärmung und dadurch ein Wandel der klimatischen Bedingungen auf der Erde, besteht heute ein großes Interesse, sowohl der Forscher als auch der Politik, für die Aufklärung dieses Phänomens. |
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