Der Kohlenstoffkreislauf

Das Element Kohlenstoff ist auf der ganzen Erde auffindbar; In allem, was lebt... draußen im Meer... tief im Boden... ...und ein wenig in der Atmosphäre. In der Atmosphäre findet sich die Verbindung von Kohlenstoff mit Sauerstoff, in Form von Kohlendioxid: C-O-zwei. Wenn Kohlenstoff Teil etwas Lebendigen ist, kann es viele Formen annehmen: ein DNA-Molekül, Eiweiß, Fett...

oder ein Kohlenhydrat. Kohlenstoff macht mehr als die Hälfte des Gewichts von Pflanzen aus. In der Natur ist Kohlenstoff ständig in Bewegung: zwischen Atmosphäre, Pflanzen, Tieren, Meeren und Boden... ...ringsherum, in einem Kreislauf. Einem Kreislauf, von dem alles Leben auf der Erde abhängt. Pflanzen nehmen – mithilfe von Photosynthese – Kohlendioxid aus der Atmosphäre auf und und produzieren Kohlenhydrate.

Wenn eine Pflanze stirbt, verwest sie; und die meisten der Kohlenstoffe bilden wieder Kohlendioxid, das in die Atmosphäre eintritt. Oder ein Tier kommt und isst die Pflanze – um Energie aufzubauen und zu wachsen. Die gleichen Kohlenstoffatome, die zuvor in der Atmosphäre waren, sind jetzt Teil des Tierkörpers! Auch das Atmen des Tieres ist Teil des Kohlenstoffkreislaufs. Die ausgeatmete Luft enthält Kohlendioxid, das entsteht, wenn der Körper Kohlenhydrate abbaut.

Andere Kohlenstoffatome werden zusammen mit dem Tiermist ausgeschieden. Wenn das Tier stirbt, geschieht das Gleiche wie mit der Pflanze und dem Tiermist: es verwest. Einige der Kohlenstoffatome sinken in den Boden, wo sie ziemlich lange bleiben können. Die meisten Kohlenstoffatome gelangen jedoch – auf die eine oder andere Art – in die Atmosphäre. Alle lebenden Pflanzen nehmen die gleiche Menge an Kohlendioxid auf, die von allen toten Pflanzen freigesetzt wird.

Das gleiche passiert im Meer. Algen und Phytoplankton nutzen Photosynthese, um Kohlendioxid aus dem Wasser nahe der Oberfläche zu absorbieren. Kohlenstoff wird in den Pflanzen gebunden, die von Meerestieren gegessen werden. Es ist also Teil der Nahrungskette. Wenn Pflanzen und Tiere sterben und auf den Meeresboden sinken, nehmen sie den Kohlenstoff mit sich.

Der Großteil davon sprudelt als Kohlendioxid auf, aber einige verfangen sich dort unten – und werden langsam weiter nach unten geschoben. Nachdem sie für Millionen von Jahren zusammengepresst wurden, wurden aus den Kohlenstoffverbindungen in den Pflanzen und Tieren Öl und Gas. Ein kleiner Teil des Kohlenstoffs verschwindet in der Erdkruste, aber die meisten Kohlenstoffatome bilden Kohlendioxid. So wie auf dem Land, sind es auch hier die Atmung der Tiere, die Verwesung von lebendem Gewebe und Kot, die Kohlendioxid bilden. Kohlendioxidmoleküle bewegen sich zwischen dem Wasser und der Atmosphäre.

Normalerweise bewegt sich etwa so viel Kohlendioxid von der Luft ins Wasser, wie umgekehrt. Es ist also alles miteinander verbunden: Luft, Pflanzen, Tiere, Meere und Boden. Die Pflanzen absorbieren Kohlenstoff – sowohl an Land als auch im Wasser. Freigegeben wird er dann wieder durch Atmung, Stoffwechsel und Verwesung. Etwas Kohlenstoff findet sich in der Atmosphäre, als Kohlendioxid.

Und ein Teil ist in der Erdkruste gebunden. Es gibt noch weitere Möglichkeiten, wie Kohlenstoff freigesetzt wird. Beim Verbrennen wird Kohlenstoff etwa freigesetzt – wiederum als Kohlendioxid. Beim Verbrennen des oder der aus dem Boden geförderten Öls, Erdgases und Kohle w erden große Mengen an Kohlendioxid freigesetzt. Dies stört das Gleichgewicht des Kohlenstoffkreislaufs – denn das ganze zusätzliche Kohlendioxid, das wir freisetzen, können die Pflanzen alleine nicht absorbieren.

Der erhöhte Kohlendioxidgehalt in der Atmosphäre ist der Hauptgrund für die Klimaveränderungen, die wir beobachten. Um mit dem Klimawandel fertigzuwerden, müssen wir also Wege finden, das Gleichgewicht im Kohlenstoffkreislauf wieder herzustellen.