Kohlenstoffbindung (Deutsch)

Kohlenstoffquellen und Kohlenstoffsenken

Anthropogene Aktivitäten wie die Verbrennung fossiler Brennstoffe haben Kohlenstoff aus seiner langfristigen geologischen Speicherung als Kohle, Erdöl und Erdgas freigesetzt und als Kohlendioxidgas in die Atmosphäre abgegeben. Kohlendioxid wird auch auf natürliche Weise durch den Abbau von Pflanzen und Tieren freigesetzt., Die Menge an Kohlendioxid in der Atmosphäre hat seit Beginn des Industriezeitalters zugenommen, und dieser Anstieg wurde hauptsächlich durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe verursacht. Kohlendioxid ist ein sehr wirksames Treibhausgas—also ein Gas, das Infrarotstrahlung absorbiert, die von der Erdoberfläche emittiert wird. Wenn die Kohlendioxidkonzentrationen in der Atmosphäre ansteigen, wird mehr Infrarotstrahlung zurückgehalten und die Durchschnittstemperatur der unteren Atmosphäre der Erde steigt. Dieser Prozess wird als globale Erwärmung bezeichnet.,

Reservoirs, die Kohlenstoff speichern und verhindern, dass er in die Erdatmosphäre gelangt, werden als Kohlenstoffsenken bezeichnet. Zum Beispiel ist die Entwaldung eine Quelle der Kohlenstoffemission in die Atmosphäre, aber das Nachwachsen der Wälder ist eine Form der Kohlenstoffbindung, wobei die Wälder selbst als Kohlenstoffsenken dienen., Kohlenstoff wird auf natürliche Weise aus der Atmosphäre in terrestrische Kohlenstoffsenken durch Photosynthese übertragen; Es kann sowohl in oberirdischer Biomasse als auch in Böden gespeichert werden. Über das natürliche Wachstum von Pflanzen hinaus umfassen andere terrestrische Prozesse, die Kohlenstoff binden, das Wachstum von Ersatzvegetation auf gereinigtem Land, Landbewirtschaftungspraktiken, die Kohlenstoff absorbieren (siehe unten Kohlenstoffsequestrierung und Klimaschutz), und ein erhöhtes Wachstum aufgrund erhöhter atmosphärischer Kohlendioxidwerte und verbesserter Stickstoffablagerung., Es ist wichtig zu beachten, dass Kohlenstoff, der in Böden und oberirdischer Vegetation gebunden ist, durch Landnutzung oder klimatische Veränderungen wieder in die Atmosphäre freigesetzt werden kann. Zum Beispiel kann die Verbrennung (die durch Brände verursacht wird) oder Zersetzung (die aus Mikrobenaktivität resultiert) die Freisetzung von in Wäldern gespeichertem Kohlenstoff in die Atmosphäre verursachen. Beide Prozesse verbinden Sauerstoff in der Luft mit Kohlenstoff, der in Pflanzengeweben gespeichert ist, um Kohlendioxidgas zu erzeugen.,

Wenn die Erdsenke durch vermehrte Verbrennung und Zersetzung zu einer signifikanten Kohlenstoffquelle wird, kann sie der Atmosphäre und den Ozeanen große Mengen Kohlenstoff hinzufügen., Weltweit beträgt die Gesamtmenge an Kohlenstoff in Vegetation, Boden und Detritus etwa 2.200 Gigatonnen (1 Gigat = 1 Milliarde Tonnen), und es wird geschätzt, dass die Menge an Kohlenstoff, die jährlich von terrestrischen Ökosystemen sequestriert wird, ungefähr 2.6 Gigatonnen beträgt. Die Ozeane selbst akkumulieren auch Kohlenstoff, und die Menge, die knapp unter der Oberfläche gefunden wird, beträgt ungefähr 920 Gigatonnen. Die Menge an Kohlenstoff, die in der ozeanischen Senke gespeichert ist, übersteigt die Menge in der Atmosphäre (etwa 760 Gigatonnen)., Von dem Kohlenstoff, der durch menschliche Aktivitäten in die Atmosphäre emittiert wird, verbleiben nur 45 Prozent in der Atmosphäre; etwa 30 Prozent werden von den Ozeanen aufgenommen und der Rest wird in terrestrische Ökosysteme integriert.