Wissenschaft kompakt

Der globale Kohlenstoffkreislauf


Wie reagiert der natürliche Kohlenstoffkreislauf auf die anthropogene
Störung? Welchen Anteil hat die Verbrennung von Kohle, Öl und Gas?
Und welche Möglichkeiten gibt es, CO2 aus der Atmosphäre zu
entfernen? Die neue Ausgabe der DWD-Fortbildungszeitschrift promet
gibt Antworten.


Der globale Kohlenstoffkreislauf spielt im Erdsystem eine zentrale
Rolle. Kohlendioxid (CO2) wird permanent zwischen Atmosphäre, Ozean
und Landoberflächen ausgetauscht. Im Ozean sowie in der Vegetation
und in Böden wird Kohlenstoff umgewandelt und zum Teil langfristig
gespeichert. Messungen von Eisbohrkernen zeigen, dass die
CO2-Konzentration während des Holozäns, also der jüngsten 10.000
Jahre seit der letzten Eiszeit bis zu Beginn der industriellen
Revolution um 1750 nahezu konstant bei ca. 280 ppm lag.
Seitdem wird der natürliche Kohlenstoffkreislauf durch den Menschen
hochgradig gestört. Durch die Verbrennung von Kohle, Erdöl und
Erdgas, durch massive Änderungen der Landnutzung (z.B. Rodungen von
Wäldern) und durch die Herstellung von Zement entstehen gewaltige
Mengen CO2, die in die Atmosphäre emittiert werden.
Gegenüber dem vorindustriellen Gehalt ist die CO2-Konzentration in
der Atmosphäre um fast 50% auf über 415 ppm gestiegen; das entspricht
einer Kohlenstoffmenge in der Atmosphäre von 880 Gigatonnen. Ein Teil
dieses freigesetzten CO2 wird über den Kohlenstoffkreislauf von den
Ozeanen und der Landbiosphäre aufgenommen. Der Rest akkumuliert in
der Atmosphäre, verstärkt den Treibhauseffekt und trägt maßgeblich
zur globalen Erwärmung des Erdklimas bei.
Genau diese Zusammenhänge, Rückkopplungen und Prozesse des
Kohlenstoffkreislaufs werden in der neuen Ausgabe der
meteorologischen Fortbildungszeitschrift promet näher beleuchtet. Vom
Anstieg der CO2-Konzentration (Abb.1) und welchen Anteil die
Verbrennung fossiler Energieträger daran hat (Abb. 2) über die
Auswirkungen der zunehmenden Landnutzung weltweit (Abb. 3) bis hin
zur Rolle des Ozeans und die Folgen für das Ökosystem Meer.
Natürlich wird auch ein Blick in die Zukunft geworfen: Welcher
Temperaturanstieg ist zu erwarten, wenn wir weiter so viel CO2
emittieren wie bisher und womit würden wir unter der 2-Grad-Grenze
bleiben (siehe Abb. 4)? Auch die viel diskutierten
Geoengineering-Verfahren, um CO2 nachträglich aus der Atmosphäre zu
entfernen, werden auf Potential, Kosten und Nebenwirkungen untersucht
(siehe Abb. 5).
Ein vielseitiges und lehrreiches Heft also, das nicht nur für
Meteorologen die Kenntnisse über den Kohlenstoffkreislauf vertieft,
sondern durch das auch der interessierte Leser bei der nächsten
Diskussion über den Klimawandel am Familientisch mit Fachwissen
glänzen kann.



Dipl.-Met. Magdalena Bertelmann
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 30.01.2023

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