Die Bedeutung des Kohlenstoffkreislaufs

Kohlenstoff (C) ist nach Wasserstoff (H), Helium (He) und Sauerstoff (O) eines der am häufigsten vorkommenden Elemente im Universum und die Quelle des Lebens, so wie wir es kennen. Hier erfahrt Ihr mehr!

Joana Campos Joana Campos Leon Beurer 24 Nov 2019 - 04:06 UTC
Pflanzen nehmen Sonnenlicht und CO2 aus der Atmosphäre auf.

Es gibt zwei Arten von Kohlenstoff. Ein organischer Stoff, der in lebenden und toten Organismen vorhanden ist und nicht abgebaut wird, und ein anderer anorganischer Stoff, der in Gesteinen vorhanden ist. Das Gas wird durch Atmung, Zersetzung und Verbrennung in die Atmosphäre abgegeben und durch Photosynthese entfernt.

Auf der Erde zirkuliert Kohlenstoff in einem großen biogeochemischen Kreislauf durch die Ozeane, die Atmosphäre, die Böden und ihr Inneres. Dies kann in zwei kleine Zyklen unterteilt werden: den biologischen, die schneller ist, und den geologischen, die langsamer ist. Im biologischen Kreislauf ist eine vollständige Erneuerung des atmosphärischen Kohlenstoffs in 20 Jahren möglich. Dieser Prozess findet statt, wenn Pflanzen Sonnenenergie und Kohlendioxid (CO2) aus der Atmosphäre absorbieren. Dabei werden durch Photosynthese Sauerstoff und Zucker wie Glukose erzeugt, die die Hauptgrundlage für das Pflanzenwachstum bilden. Im Gegenzug verbrauchen die Tiere beim Atmen Glukose, wodurch wiederum Kohlendioxid freigesetzt wird.

In Bezug auf den geologischen Kreislauf ist zu beachten, dass 99% des Kohlenstoffs in der Lithosphäre vorhanden sind und dass ein Großteil davon in anorganischer Form in Sedimentgesteinen und in fossilen Brennstofflagerstätten gespeichert ist. Hier wird Kohlenstoff unter tektonischen Platten sedimentiert und komprimiert. Bei der Subduktion werden Sedimentgesteine großen Drücken und Temperaturen unter der Erdoberfläche ausgesetzt, wobei sie teilweise schmelzen und mit anderen Mineralien reagieren und CO2 freisetzen. Somit gibt es einen Kreislauf zwischen der Erdkruste (Lithosphäre), den Ozeanen (Hydrosphäre) und der Atmosphäre.

Kuriositäten

Ozeane sind große Kohlendioxidvorkommen und stehen in ständigem Austausch mit der Atmosphäre. Die Kohlenstoffkonzentration in der Atmosphäre ist am niedrigsten, da sich der größte Teil in den Ozeanen und in der Erdkruste befindet und das Leben in den Ozeanen große Mengen an CO2 verbraucht. Niedrige Temperaturen im Ozean erhöhen die CO2-Absorption, während höhere Temperaturen CO2-Emissionen verursachen können.

Der Treibhauseffekt ist ein Symptom für den Kohlenstoffkreislauf, da die Erde auf diese Weise ihre Temperatur konstant halten kann. Brände und die Verbrennung fossiler Brennstoffe beschleunigen diesen gesamten Zyklus.

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