Der Kohlenstoffkreislauf: Grundlagen und Bedeutung

Der Kohlenstoffkreislauf ist ein zentrales Thema in der Biologie und Ökologie. Diese Seite erklärt die grundlegenden Konzepte und die Bedeutung des Kohlenstoffkreislaufs für Ökosysteme.

Pflanzen spielen eine doppelte Rolle in Ökosystemen. Durch Fotosynthese führen sie nicht nur Energie, sondern auch Kohlenstoff in das System ein. Kohlenstoff ist das Hauptelement aller organischen Verbindungen und damit aller Lebewesen.

Definition: Der Kohlenstoffkreislauf beschreibt den Weg des Kohlenstoffs durch verschiedene Speicher in der Umwelt.

Im Kohlenstoffkreislauf wird CO₂ aus der Luft oder dem Wasser durch Fotosynthese chemisch gebunden und im Zuckerstoffwechsel weiterverarbeitet. Über Nahrungsnetze gelangt der Kohlenstoff zu den Konsumenten. Durch Zellatmung setzen alle Organismen wieder CO₂ frei. Destruenten vervollständigen den Kreislauf, indem sie organische Überreste abbauen.

Highlight: Der Kohlenstoffkreislauf ist eng mit dem Energiefluss in Ökosystemen verknüpft.

Eine Abbildung zeigt die verschiedenen Kohlenstoffspeicher und -flüsse im globalen Maßstab. Dabei werden die Biosphäre, Atmosphäre, Hydrosphäre und Lithosphäre als Hauptspeicher dargestellt.

Vocabulary:

• Biosphäre: Bereich der Erde, in dem Leben existiert
• Hydrosphäre: Wasservorkommen der Erde
• Lithosphäre: Feste Erdkruste und oberer Erdmantel

Kohlenstoffspeicher und langfristige Prozesse

Diese Seite beschreibt detaillierter die verschiedenen Kohlenstoffspeicher und langfristigen Prozesse im Kohlenstoffkreislauf.

Kohlenstoff kann für längere Zeit im Boden gespeichert werden, wo er sich im Humus anreichert. In sogenannten "Kohlenstoffsenken" kann er auch ganz aus den kurzfristigen biologischen Kreisläufen verschwinden:

• Moore und Sumpfwälder werden zu Torf und später zu Kohle
• Kalkskelette einzelliger Meeresalgen bilden Sedimente und schließlich Gesteine am Meeresboden

Example: Die Entstehung von Kohle aus Pflanzenresten in Mooren ist ein Beispiel für eine langfristige Kohlenstoffspeicherung.

Interessanterweise zirkuliert nur ein sehr geringer Teil des gesamten Kohlenstoffs aktiv in der Biosphäre. 99,8% sind langfristig festgelegt, hauptsächlich in Kalk- oder Dolomitgesteinen und zu einem kleinen Teil in fossilen Brennstoffen.

Highlight: Obwohl nur ein kleiner Teil des Kohlenstoffs aktiv zirkuliert, durchlaufen enorme Mengen den biologischen Kohlenstoffkreislauf.

Der Verbrauch fossiler Brennstoffe mobilisiert zusätzlichen Kohlenstoff. Obwohl die Menge im Vergleich zum natürlichen Kreislauf gering erscheint, sind die Auswirkungen gravierend. Die dadurch ausgelösten Klimaveränderungen beeinflussen die biologischen Kreisläufe an vielen Stellen und lösen verstärkende Rückkopplungsprozesse aus.

Quote: "Die Auswirkungen sind aber gravierend, weil die dadurch ausgelösten Klimaveränderungen die biologischen Kreisläufe an vielen Stellen betreffen und eine Reihe verstärkender Rückkopplungsprozesse auslösen."

Diese Zusammenhänge werden im Kontext des Treibhauseffekts weiter vertieft.