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Kohlenstoffkreislauf für Kinder einfach erklärt: Biologie, Chemie und Klimawandel

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Kohlenstoffkreislauf für Kinder einfach erklärt: Biologie, Chemie und Klimawandel
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Der Kohlenstoffkreislauf ist ein komplexer Prozess, der die Bewegung von Kohlenstoff durch verschiedene Sphären der Erde beschreibt. Er umfasst natürliche und anthropogene Prozesse, die das Klima beeinflussen.

  • Der Kreislauf beinhaltet Austauschprozesse zwischen Atmosphäre, Biosphäre, Hydrosphäre und Lithosphäre
  • Photosynthese und Atmung sind zentrale Prozesse im kurzfristigen Kreislauf
  • Menschliche Aktivitäten wie die Verbrennung fossiler Brennstoffe stören das natürliche Gleichgewicht
  • Ozeane und Sedimente spielen eine wichtige Rolle als Kohlenstoffspeicher
  • Störungen des Kreislaufs durch erhöhte CO2-Emissionen führen zur globalen Erwärmung

2.5.2021

3908

Der Kohlenstoffkreislauf in Gewässern und Gesteinen

In Gewässern spielt der Kohlenstoffkreislauf eine ebenso wichtige Rolle wie an Land. CO2 kann sich im Wasser lösen und von Wasserpflanzen für die Photosynthese genutzt werden. Das gelöste Kohlenstoffdioxid reagiert mit Wasser zu Kohlensäure, die in Hydrogencarbonat- und Carbonat-Ionen zerfällt.

Definition: Hydrogencarbonat (HCO3-) und Carbonat (CO32-) sind wichtige Formen des gelösten anorganischen Kohlenstoffs im Wasser.

Diese Ionen können mit Calcium- und Magnesiumionen Gesteine bilden, die bei Verwitterung wieder Hydrogencarbonat freisetzen. Calciumcarbonat kann ausfallen und Sedimente bilden, was auch für Meeresorganismen mit Außenskelett von Bedeutung ist.

Highlight: Die Ozeane spielen eine entscheidende Rolle als Kohlenstoffspeicher im Kohlenstoffkreislauf.

Unter Sauerstoffmangel und hohem Druck können aus organischen Sedimenten über lange Zeiträume fossile Brennstoffe wie Erdöl und Erdgas entstehen. Dieser Prozess findet sowohl in marinen Umgebungen als auch in sumpfigen, verrotteten Wäldern an Land statt.

Vocabulary: Fossile Brennstoffe sind über Millionen von Jahren aus abgestorbenen Organismen entstandene Energieträger wie Kohle, Erdöl und Erdgas.

Die Nutzung und Verbrennung fossiler Brennstoffe durch den Menschen setzt den darin gespeicherten Kohlenstoff in Form von CO2 und CO wieder in die Atmosphäre frei. Dies führt zu einer Störung des natürlichen Gleichgewichts im Kohlenstoffkreislauf.

Highlight: Die Verbrennung fossiler Brennstoffe ist ein Hauptfaktor für den anthropogenen Klimawandel.

Der Kohlenstoff aus den Pflanzen und Tieren eingebauten Verbindungen kommt nach dem Absterben wieder in
den Kreislauf. Von diesen organische

Der natürliche Kohlenstoffkreislauf

Der Kohlenstoffkreislauf beschreibt den Weg des Kohlenstoffs durch verschiedene Sphären der Erde. In der Atmosphäre liegt Kohlenstoff hauptsächlich als CO2 vor, das etwa 0,04% der Luft ausmacht. Pflanzen nehmen dieses CO2 bei der Photosynthese auf und wandeln es unter Verwendung von Sonnenenergie und Wasser in Glukose um. Dabei entsteht Sauerstoff als Nebenprodukt.

Highlight: Die Photosynthese ist ein zentraler Prozess im Kohlenstoffkreislauf, bei dem CO2 aus der Atmosphäre in organische Verbindungen umgewandelt wird.

Die Glukose dient als Grundbaustein für energiereiche organische Verbindungen wie Stärke, Fette und Proteine. Tiere und andere Organismen, die keine Photosynthese betreiben, nehmen diese Verbindungen auf und bauen sie zu ihren eigenen Strukturen um. Bei der Atmung wird der in den organischen Verbindungen gespeicherte Kohlenstoff wieder zu CO2 oxidiert und in die Atmosphäre abgegeben.

Vocabulary: Destruenten sind Organismen, die abgestorbenes organisches Material zersetzen und dabei CO2 freisetzen.

Nach dem Absterben von Pflanzen und Tieren wird der in ihren Körpern gebundene Kohlenstoff durch Destruenten wieder in den Kreislauf zurückgeführt. Unter sauerstoffarmen Bedingungen kann auch Methan entstehen, das in der Atmosphäre zu CO2 oxidiert wird.

Example: Im Darm von Kühen entsteht durch bakterielle Zersetzung Methan, das als Treibhausgas in die Atmosphäre gelangt.

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den Kreislauf. Von diesen organische

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  • Der Kreislauf beinhaltet Austauschprozesse zwischen Atmosphäre, Biosphäre, Hydrosphäre und Lithosphäre
  • Photosynthese und Atmung sind zentrale Prozesse im kurzfristigen Kreislauf
  • Menschliche Aktivitäten wie die Verbrennung fossiler Brennstoffe stören das natürliche Gleichgewicht
  • Ozeane und Sedimente spielen eine wichtige Rolle als Kohlenstoffspeicher
  • Störungen des Kreislaufs durch erhöhte CO2-Emissionen führen zur globalen Erwärmung

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Der Kohlenstoffkreislauf in Gewässern und Gesteinen

In Gewässern spielt der Kohlenstoffkreislauf eine ebenso wichtige Rolle wie an Land. CO2 kann sich im Wasser lösen und von Wasserpflanzen für die Photosynthese genutzt werden. Das gelöste Kohlenstoffdioxid reagiert mit Wasser zu Kohlensäure, die in Hydrogencarbonat- und Carbonat-Ionen zerfällt.

Definition: Hydrogencarbonat (HCO3-) und Carbonat (CO32-) sind wichtige Formen des gelösten anorganischen Kohlenstoffs im Wasser.

Diese Ionen können mit Calcium- und Magnesiumionen Gesteine bilden, die bei Verwitterung wieder Hydrogencarbonat freisetzen. Calciumcarbonat kann ausfallen und Sedimente bilden, was auch für Meeresorganismen mit Außenskelett von Bedeutung ist.

Highlight: Die Ozeane spielen eine entscheidende Rolle als Kohlenstoffspeicher im Kohlenstoffkreislauf.

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Die Nutzung und Verbrennung fossiler Brennstoffe durch den Menschen setzt den darin gespeicherten Kohlenstoff in Form von CO2 und CO wieder in die Atmosphäre frei. Dies führt zu einer Störung des natürlichen Gleichgewichts im Kohlenstoffkreislauf.

Highlight: Die Verbrennung fossiler Brennstoffe ist ein Hauptfaktor für den anthropogenen Klimawandel.

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Der Kohlenstoffkreislauf beschreibt den Weg des Kohlenstoffs durch verschiedene Sphären der Erde. In der Atmosphäre liegt Kohlenstoff hauptsächlich als CO2 vor, das etwa 0,04% der Luft ausmacht. Pflanzen nehmen dieses CO2 bei der Photosynthese auf und wandeln es unter Verwendung von Sonnenenergie und Wasser in Glukose um. Dabei entsteht Sauerstoff als Nebenprodukt.

Highlight: Die Photosynthese ist ein zentraler Prozess im Kohlenstoffkreislauf, bei dem CO2 aus der Atmosphäre in organische Verbindungen umgewandelt wird.

Die Glukose dient als Grundbaustein für energiereiche organische Verbindungen wie Stärke, Fette und Proteine. Tiere und andere Organismen, die keine Photosynthese betreiben, nehmen diese Verbindungen auf und bauen sie zu ihren eigenen Strukturen um. Bei der Atmung wird der in den organischen Verbindungen gespeicherte Kohlenstoff wieder zu CO2 oxidiert und in die Atmosphäre abgegeben.

Vocabulary: Destruenten sind Organismen, die abgestorbenes organisches Material zersetzen und dabei CO2 freisetzen.

Nach dem Absterben von Pflanzen und Tieren wird der in ihren Körpern gebundene Kohlenstoff durch Destruenten wieder in den Kreislauf zurückgeführt. Unter sauerstoffarmen Bedingungen kann auch Methan entstehen, das in der Atmosphäre zu CO2 oxidiert wird.

Example: Im Darm von Kühen entsteht durch bakterielle Zersetzung Methan, das als Treibhausgas in die Atmosphäre gelangt.

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