12. VL - C-Kreislauf Flashcards
Was ist die Besondereit von Kohlenstoff und in welcher Form kommt es in der Natur hauptsächlich vor?
Kohlenstoff ist der Grundbaustein aller organischer Verbindungen
- als Kohlenstoffdioxid CO_2
- als Karbonat CO_3^2-
- als Hydrogenkarbonat HCO3^2-
- in vielfältigen organischen Stoffen
Nennen sie Beispiele aus der Kohlenstoffdioxid-Verwendung in der Industrie
Trockeneis in Getränken in Feuerlöschern Pflanzendüngungsmittel Klimaanlagen Abführmittel (Zäpfchen)
In Welcher Form ist C in der Atmosphäre vorhanden?
CO_2
In welcher Form ist C im Ozean enthalten?
Karbonat
Hydrogenkarbonat
Wie setzt sich der Eintrag con C im Globalen Kreislauf in Atmosphäre und Ozean zusammen?
Eintrag in Atmosphäre aus:
Vegetation
Ozean
Böden und abgestorbenen organischen Materialien
Eintrag in Ozean:
Atmosphäre
Böden und abgestorbenen organischen Materialien
In welcher Form ist C in den Erdschichten enthalten?
Kalk
fossile Rohstoffe
Humus
Was sind die größten C-Speicher der Erde? (absteigend)
Ozean
tropische Regenwälder
Wälder gemäßigter Zonen
borealer Nadelwälder
Ab welcher Konzentration in der Luft ist C giftig?
5%
ab 8% tödlich (nach 30-60min)
Henry-Gesetz
Die Konzentration eines Gases in einer Flüssigkeit ist
proportional dem Partialdruck des Gases über der Flüssigkeit.
Wie wirkt sich die Temperatur auf den CO_2-Gehalt in Wasser aus?
je geringer die Temperatur umso mehr CO_2 löst sich in Wasser
Wo liegen die Probleme bei einem steigenden CO_2-Gehalt in der Atmosphäre?
ein hoher atmosphärischer CO2 - Gehalt führt zu Erwärmung –> je höher die Temperatur umso weniger CO_2 kann in Wasser gelöst werden
–> Ozean verliert Teil seiner “Senkfunktion”
biologische C-Pumpe
• Phototrophe entziehen dem Wasser CO2
- -> Umsetzung in Biomasse Großteil wird in der Nahrungskette wieder in CO2 umgesetzt, aber etwa 0,1% sinken unverbraucht zum Meeresboden
- -> Sedimentbildung
Ein kleiner Anteil C wird so vorerst dem Kreislauf entzogen
–> Senkenfunktion
Verbrennungsreaktion
O_2 + C –> CO_2
Warum können Korallen auch in relativ sauren Gewässern überleben?
Korallen vor allem in oberen Warmwasserschichten –> dort ist CO_2-Lösung eh nicht optimal und bleibt auch bei Absinken des pH-Wertes relativ konstant
ggf. mehr Energie in Kalzifizierung und weniger in Fortpflanzung
Die Grenze der untersättigten (mit Kalzit bzw Aragonit) kalten Schicht und der warmen übersättigten Schicht heißt Sättigungshorizont
Warum trägt das Abbrennen der Savannen wahrscheinlich 3-mal stärker zum global climate change bei als das Abbrennen tropischer Regenwälder?
weil Savannen trockener sind und viel mehr Biomasse abbrennt bevor der Brand gestoppt ist
Inwiefern hatten Menschen bis jetzt Einfluss auf den C-Kreislauf?
- Abbau fossiler C-Speicherstätten (Erdöl,-gas und Kohle)
- Oxidation, Verbrennung zur Energiegewinnung
- Verkleinern der natürlichen Kohlenstoffsenke
Effekte von Senken des pH-Wertes auf Meeresorganismen
Direkte Wirkungen:
• Beeinträchtigung des Kalzifizierens
• Verhaltensänderungen
• Veränderungen des Metabolismus (erhöhter Energieverbrauch)
• Morphologische Veränderungen (geringere Größe & Gewicht)
• Rückgang der Reproduktionsrate
Indirekte Wirkungen:
• auf gegenseitige Abhängigkeiten & Feedbackloops
• auf die gesamte Nahrungsnetze
• Verfügbarkeit von Toxinen (Metallionen)
Welche Arten zeigen reduzierte Kalkbildung bei erhöhtem CO_2?
Nordamerikanischer Kalmar
Hirnkoralle
Welche Arten zeigen konträre Kalkbildung bei erhöhtem CO_2?
Blaukrabbe
Riesengarnele
Amerikanischer Hummer
Welchen strukturierenden Effekt hat CO_2?
Die Abundanz kalzifizierender Organismen geht mit sinkendem pH zurück
Das Methan-Problem
sehr viel Freisetzung von Methan aus Permafrostböden (z.B. unter Ostsibirischer See)
Methan wird auch von Pflanzen unter Bedingungen freigesetzt
jedes Methan-Molekül um den Faktor ~25
wirksamer beim Treibhauseffekt als CO2-Molekül
(macht rund 20% aus)
relative Methan-Zunahme sehr viel größer als die
von CO_2
~ ein Fünftel tragen Nutztiere (Rinder!) bei
