Schwerpunkt

Kohlenstoff im Kreislauf 

Die Bestimmung der Quellen und Senken von Treibhausgasen ist wichtig für Klimavorhersagen.

  • Thorsten Warneke, Christoph Gerbig, Lars Kutzbach und Justus Notholt
  • 07 / 2017 Seite: 53

Seit der Industrialisierung steigen durch menschliches Handeln die Konzentra­tionen von Treibhausgasen in der Atmosphäre. Der Ozean und die Landökosysteme haben von den Emissionen aber etwa die Hälfte aufgenommen und damit den Klimawandel entscheidend gebremst. Um abschätzen zu können, wie stark diese Reservoire auch künftig kohlenstoffhaltige Verbindungen speichern können, sind ausgefeilte und genaue Messungen der zugehörigen Austauschflüsse erforderlich.

Treibhausgase, welche die Strahlung im thermischen Infrarot-Spektralbereich absorbieren und re-emittieren, beeinflussen maßgeblich das Klima auf der Erde. Die drei wichtigsten Treibhausgase in der Atmosphäre sind Wasser (H2O), Kohlendioxid (CO2) und Methan (CH4), wobei CO2 und CH4 Teil des Kohlenstoffkreislaufs sind. Dieser wirkt sich auf den Wasserkreislauf aus, denn der atmosphärische Wasserdampf­gehalt hängt im Wesentlichen von den atmosphärischen Temperaturen und damit auch von CO2 und CH4 ab.

Der Kohlenstoffkreislauf beschreibt den Austausch von kohlenstoffhaltigen Verbindungen zwischen verschiedenen Reservoiren, also der Atmosphäre, dem Ozean, der Landoberfläche, welche die Biosphäre und die Böden enthält, sowie dem geologischen Reservoir. Dieser Austausch erfolgt auf verschiedenen Zeitskalen. Ohne Eingriff des Menschen läuft der Austausch mit dem großen geologischen Reservoir, das sich in der Erdkruste sowie dem Erdmantel befindet, auf sehr langen Zeitskalen ab [1]. Die in Sedimentgesteinen vorkommenden fossilen Brennstofflagerstätten sind Teil des geologischen Reservoirs. Wir möchten hier den Fokus auf den Klima­wandel legen, der auf Zeit­skalen von hunderten von Jahren stattfindet. In diesem Zusammenhang sind die Verbrennung fossiler Brennstoffe durch den Menschen sowie der Austausch von Kohlenstoff zwischen Atmosphäre, Landökosystemen und Ozean relevant...

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