Prof. Dr. Martin Heimann: Kohlenstoffkreislauf und Klimawandel
Zusammenfassung des Energiegesprächs mit Prof. Dr. Martin Heimann. Er ist Director Emeritus am MPI Biogeochemie in Jena. Seine Forschung liegt im Bereich globaler Kohlenstoffkreislauf, Methan, Permafrost.
Einführung in den Kohlenstoffkreislauf
Der Kohlenstoffkreislauf ist ein zentrales Thema in der Klimaforschung, da er maßgeblich zur Regulierung der Erdatmosphäre beiträgt. Er umfasst die Aufnahme und Freisetzung von CO₂ durch Pflanzen, Ozeane und den Boden. Die natürliche Aufnahme von CO₂ durch Fotosynthese und die Speicherung in Wäldern und Böden stehen den menschlichen Emissionen gegenüber.
Auswirkungen von Wald- und Landnutzung
Die Landnutzung spielt eine entscheidende Rolle im Kohlenstoffkreislauf. Wälder fungieren als Kohlenstoffsenken, indem sie CO₂ aufnehmen und speichern. Aufforstungsprojekte können temporär zur Reduktion von atmosphärischem CO₂ beitragen, während Abholzung in den Tropen zu erhöhten Emissionen führt. Die Bewirtschaftung von Wäldern und die Nutzung von Holz als Baustoff oder Brennmaterial beeinflussen die Kohlenstoffbilanz erheblich.
Rolle der Ozeane
Ozeane sind die größten Kohlenstoffspeicher und nehmen CO₂ sowohl durch physikalische als auch durch biologische Prozesse auf. Die Dissoziation von CO₂ im salzhaltigen Meerwasser führt zu einer langfristigen Speicherung in Form von Bikarbonat und Carbonat. Die biologische Pumpe, durch die Plankton CO₂ aufnimmt und in tiefere Wasserschichten transportiert, spielt ebenfalls eine wichtige Rolle.
Modellierung des Kohlenstoffkreislaufs
Zur Vorhersage der CO₂-Konzentrationen in der Atmosphäre werden verschiedene Modelle verwendet. Das Berner Modell beispielsweise beschreibt die Verteilung von CO₂ zwischen Atmosphäre, Ozeanen und Landbiosphäre. Es berücksichtigt physikalische, chemische und biologische Prozesse und hilft, zukünftige CO₂-Konzentrationen unter verschiedenen Emissionsszenarien zu prognostizieren.
Unsicherheiten und Herausforderungen
Die größte Herausforderung in der Modellierung des Kohlenstoffkreislaufs liegt in der Komplexität der Prozesse und der Unsicherheit der Daten. Unterschiede in der regionalen Vegetation, Bodenbeschaffenheit und klimatischen Bedingungen führen zu variierenden Kohlenstoffflüssen. Besondere Unsicherheiten bestehen in den Permafrostregionen, wo tauender Boden Methan freisetzt, ein Treibhausgas, das viel stärker als CO₂ wirkt.
Zusammenfassung
Der Kohlenstoffkreislauf ist komplex und wird durch natürliche und menschliche Aktivitäten beeinflusst. Wälder und Ozeane spielen als Kohlenstoffsenken eine wichtige Rolle, während menschliche Aktivitäten wie Abholzung und Verbrennung fossiler Brennstoffe zu einer erhöhten CO₂-Konzentration führen. Modelle wie das Berner Modell helfen, diese Prozesse zu verstehen und zukünftige Entwicklungen vorherzusagen, obwohl Unsicherheiten bestehen bleiben, insbesondere in Bezug auf regionale Unterschiede und zukünftige Emissionen.
Die vollständige Liste aller Energiegespräche finden sich hier:
https://energiespeicher.blogspot.com/p/energiegesprache-mit-eduard-heindl.html
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