Kohlendioxid: Einfluss auf Ozeane und Atmosphäre – Ein umfassender Überblick

Kohlendioxid (CO2) ist ein Spurengas in der Erdatmosphäre. Obwohl es bei weitem nicht so häufig vorkommt wie Stickstoff oder Sauerstoff, spielt es eine wichtige Rolle im Lebenszyklus unseres Planeten. Die Ozeane enthalten eine höhere Konzentration von CO2-Werten, wobei etwa 93 Prozent des Erdvorrats in ihren wässrigen Tiefen gespeichert sind. Diese wichtige Verbindung reist routinemäßig zwischen der Atmosphäre, den Ozeanen und der Landbiosphäre, die aus organischem Material besteht, sowohl lebend als auch tot.

Funktion

• Sichtbares kurzwelliges Licht der Sonne dringt leicht durch transparente Medien ein, aber langwellige Strahlung, wie Infrarotlicht, kann dies nicht. Das CO2 in der Erdatmosphäre wirkt als solches Medium und verhindert daher, dass wärmeerzeugende Infrarotstrahlung ins Weltall entweicht. Dieser Prozess bewirkt, dass die Erdoberfläche relativ warm bleibt und so das Leben an Land unterstützt. Ein ähnlicher Prozess findet im Innenraum eines Fahrzeugs statt, das an einem klaren und kalten Tag in der Sonne geparkt ist (siehe Referenz 1).

Ein empfindliches Gleichgewicht

• Kohlendioxid wird durch Vulkanausbrüche, Tieratmung, verrottendes pflanzliches und tierisches Material sowie die Verbrennung organischer Materialien wie Holz, Kohle oder Öl produziert (siehe Ressource 1). Grüne Pflanzen und Algen gleichen gefährliche Ungleichgewichte aus, die sich sonst durch eine Ansammlung von CO2 ergeben würden; dies geschieht durch Photosynthese, den Prozess, bei dem chlorophyllduzierende Organismen Kohlendioxid zurück in Sauerstoff umwandeln. Laut Water Encyclopedia.com blieben die atmosphärischen Kohlendioxidwerte mindestens 1.000 Jahre vor der Industriellen Revolution bei etwa 280 Teilen pro Million (ppm). In den letzten 150 Jahren sind die Werte jedoch um 30 Prozent gestiegen (siehe Referenz 2).

Die Ozeane

• Unsere Ozeane speichern etwa das 50-fache an Kohlendioxid im Vergleich zur Erdatmosphäre. Diese chemische Verbindung bewegt sich leicht zwischen der Luft und diesen wässrigen Körpern durch einen Prozess namens molekulare Diffusion. Wenn Kohlendioxid mit Meerwasser vermischt wird, bilden sich nicht-gasförmige Verbindungen wie Kohlensäure – oder Bicarbonat- und Carbonat-Ionen. Diese ermöglichen eine weitere Diffusion von CO2 aus der Atmosphäre und erlauben es den Ozeanen, große Mengen dieses Treibhausgases zu speichern (siehe Referenz 2).

Expertise

• Laut einem im Juli 2004 veröffentlichten Artikel von „National Geographic“ ist etwa die Hälfte des gesamten von Menschen seit der Industriellen Revolution produzierten Kohlendioxids jetzt in den Weltmeeren gelöst. Obwohl Forscher glauben, dass dieser „Senkeffekt“ dazu beiträgt, die globale Erwärmung zu verlangsamen, glauben andere wie Christopher Sabine, ein Geophysiker der National Oceanic and Atmospheric Administration, dass diese riesigen Mengen CO2 die Chemie der Ozeane verändern und daher verschiedenen Arten von Meereslebewesen schaden, wie Plankton und Korallen, die die Grundlage der ozeanischen Nahrungskette bilden (siehe Referenz 3).

Überlegungen

• Es gibt zunehmende wissenschaftliche Beweise dafür, dass steigende Kohlendioxidwerte aufgrund der Verbrennung fossiler Brennstoffe eine schädliche Wirkung haben. Experten des Intergovernmental Panel of Climate Change (IPCC) schätzen, dass eine globale Reduzierung der Kohlendioxidemissionen um 60 Prozent erforderlich ist, um die Konzentrationen auf dem heutigen Niveau zu stabilisieren. Sie weisen auch darauf hin, dass die Menschheit aufgrund der langsamen Reaktion des globalen Klimas bereits für eine bestimmte Menge an Klimawandel in den nächsten 50 Jahren gesorgt hat (siehe Ressource 1).