Kohlenstoffkreislauf und der Klimawandel

Question

Ich muss in Geographie, 11. Klasse, einen Vortrag halten mit dem Thema "Auswirkungen des Klimawandels auf den Kohlenstoffkreislauf". Kann mir bitte jemand helfen indem er mir mal eben solche Auswirkungen nennt bzw. auch erklärt?

offeltoffel · Answer

Mein Beitrag geht in eine andere Richtung als der von einmensch63.

Ich sehe dein Thema durchaus im Geographie-Unterricht richtig aufgehoben - zumindest in dem von dir vorgegebenem Zusammenhang.

Mit dem Kohlenstoffkreislauf meint man dabei eher, dass Kohlenstoff (welcher all unser Leben aufbaut) im Wechsel des Zustand als Gas (hauptsächlich CO2) oder in Festform (z.B. C6 H12 O6 = Zucker) vorliegt. Ein Baum kann per Photosynthese bspw. den Kohlenstoff aus dem CO2 der Atmosphäre binden und als Baustoff für seinen Stamm verwenden. Wird der Baum gefällt und der Stamm verheizt, wird der Kohlenstoff wieder als CO2 in die Atmosphäre entlassen.

Außerdem gibt es in dem Kreislauf noch die Ozeane, welche riesige Mengen an CO2 speichern, an die Atmosphäre freigeben und wieder speichern - immer im Wechsel.

Genaue Auswirkungen auf den Kohlenstoffkreislauf sind bisher nur Schätzungen. Man geht davon aus, dass durch die steigenden Temperaturen und größeren Schwankungen der Regenmengen die Anzahl der Waldbrände zunimmt, was den CO2-Eintrag erhöhen würde. Es gibt aber auch zahlreiche andere Einflüsse, z.B. können einige Pflanzen bei steigender CO2-Konzentration mehr Photosynthese betreiben und dann wieder mehr binden. Außerdem kann es dazu kommen, dass die biogene Tätitgkeit der Ozeane zunimmt (steigende Meerestemperaturen), was wiederum die CO2-Konzentration durch Zellatmung erhöhen könnte.

Man ist in der Forschung schlicht noch nicht sicher, welche Auswirkungen der Klimawandel auf den Kohlenstoffkreislauf haben wird. Kohlenstoff spielt einfach überall eine Rolle und kann trotzdem nie separat betrachtet werden.

Ich finde das Vortragsthema relativ schwer und auf sehr dünnem Eis gebaut.

realfacepalm · Answer

Zuerst einmal muss zwischen den unterschiedlich lang- bzw kurzfristigen Kohlenstoffkreisläufen unterschieden werden.

Der Langfristige Kreislauf bezieht sich auf geologische Vorgänge, wie Sedimentierung von Kalkstein, also Carbonaten und Verwitterung dieser Gesteine, oder Vulkanausbrüchen.
Langsfristig ist auch die Bildung von Erdöl und Erdgas, womit der Atmosphäre und der Biosphäre Kohlenstoff entzogen, und dieser abgelagert wird. Diese Vorgänge werden in Jahrmillionen gemessen (geologische Vorgänge halt).

Beim kurzfristigen C-Kreislauf, der mit Photosynthese unter Verwendung von CO2 aus der Luft, Zersetzung organischen Materials und CO2-Aufnahme und Abgabe durch die Meere jahrlich oder in Jahrzehnten arbeitet, kommt nun der Einfluss des Menschen zu tragen.

Der kurzfristige C-Kreislauf ist ungefähr im Gleichgewicht, durch langfristige Senken wie Sedimentation oder Torfmoore wird CO2 in den langfristigen C-K entzogen, durch Verwitterung und Zersetzung aus dem langfristigen C-K wieder freigesetzt.

Der Mensch setzt nun Kohlenstoff, der über Jahrmillionen abgelagert und der Atmosphäre entzogen wurde, in wenigen Jahrzehnten durch verbrennen von fossilen Brennstoffen als CO2 frei, viel schneller als im normalen langfristigen Kreislauf. Dieses zusätzliche CO2 bringt nun das Gleichgewicht im kurzfristihgen Kreislauf durcheinander.

Die Mengen lassen sich gut bestimmen, wenn auch sicher nicht auf 3 stellen hinter dem Komma genau, so doch ausreichend, um sich ein Bild der Veränderungen machen zu können.

Folgendes Passiert (ohne Anspruch auf Vollständigkeit, und vereinfacht):

Erhöhung der Temperaturen an der Erdoberfläche und in den Meeren (Global warming) die die Wetter- und Klimamuster verändert (climate change)
ein Teil des CO2 wird vom Meer aufgenommen, das durch diese Kohlensäure weniger alkalisch wird, was wiederum die Kalkbildung durch Korallenriffe und Algen mit Kalkskelett (= Beginn langfristiger Kreislauf) verringert
durch Brandrodung und Waldbrände/Torfbrände (Erinnerst Du Dich an Russland 2011, als vor Moskau etliche Torfmoore brannten?) kommt zusätzlich CO2 in die Atmosphäre
Das Thema ist übrigens etwas seltsam formuliert: Die Veränderungen im Kohlenstoffkresilauf bewirken den Klimawandel, nicht andersherum.

für weiteres siehe auch http://www.ipcc.ch/publications_and_data/ar4/wg1/en/ch7s7-3.html und die folgenden Kapitel (ist leider nicht gerade wenig, and sorry, english only)

Für die Meeresversauerung : Ocean Acidification is not OK , Post 1-18 plus summaries
WörldWeitWeb.skepticalscience.com/MackieOAnotOKpost_1.html

Bild von: WörldWeitWeb.oekosystem-erde.de/html/kohlenstoffkreislauf.html

Bilderklärung: "Der globale Kohlenstoffkreislauf. Die Zahlen geben die Kohlenstoffspeicher (schwarz), die jährlichen Flüsse zwischen den Speichern vor der industriellen Revolution (blau) sowie die seit Beginn der industriellen Revolution durch menschliche Aktivitäten dazugekommenen Menge (rot) und die heute jedes Jahr vom Menschen verursachten zusätzlichen Kohlenstoffflüsse (rot und unterstrichen) an."

einmensch63 · Answer

hi,

Der Kohlnstoffkreislauf gehört eigentlich in den Biologieunterricht.

Durch den natürlichen Klimawandel, von dem wir nicht wissen in welche Richtung er geht, wird es warm geht es uns besser, wird es kalt geht es uns schlechter.
Eine Auswirkung kann ich dir aber schon jetzt sagen, die Wüste Sahara schrumpft, der Sahel hat durch eine Erderwärmung mehr Feuchtigkeit erhalten sodass die Sahelzone wieder grün wird, der Nebeneffekt dieser Erwärmung ist, das die Meere mehr CO2 ausgasen und dieses Gas beschleunigt die Begrünung, je wärmer der Planet wird desto grüner wird er und feuchter desto höher der CO2 Gehalt. Es gibt Nahrung im Überfluss wenn der Mensch endlich seine schädigenden Einflüsse bleiben lässt vor allem Stäube, Rauche, Stickoxide, SO2, Ruß...etc. Es gibt Forscher die meinen, das 50% der Arktisschmelze das Cryconite erzeugt.

Die Aufgabe des CO2 ist eine andere, es ist für das Leben verantwortlich, es ist der Basistoff zum Umwandeln der Sonnenenergie in chemische Energie, aus CO2 wird Zucker und Stärke hergestellt. Es gibt in der Natur nur einen einzigen Prozess der Zucker und Stärke erzeugt, das ist die oxygene Photosynthese, nebenbei fällt auch noch der Sauerstoff für uns ab.
Ist kein CO2 in der Luft ist kein organisches Leben möglich.
http://tinyurl.com/Das-Geschenk-des-Sonnenlichts
Vor ca. 550 Millionen Jahren war der CO2 Gehalt bei 7000 ppm (0,7%), heute ist er bei 400 ppm (0,04%), bei 0,02% Prozent sterben die meisten Pflanzen ab.

Der Kohlenstoffzyklus dauert in etwa 225 mio Jahre, hierbei wird jedes C-Atom einmal recycled durch plattentektonische Ereignisse.

Bisher ist noch nichts passiert, wir leben in einer Warmphase innerhalb der Eiszeit die seit 33 Milionen Jahre diesen Planet im eisigen Griff hat, vor 3 millionen Jahre ist die Antarktis komplett zugefroren, und die Antarktis bunkert fast die gesamtem Süsswasservorräte des Planeten (70%).
Seit 3000 Jahren wird der Planet kühler, jede Warmphase hat ein geringeres Maximum.

Statt auf die Wüste zu warten sollten die Leuzchen eher an Grönland denken.

mfg

Kohlenstoffkreislauf und der Klimawandel

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