VL 13 Teil 2

Question 1

Welche Umweltänderungen sind seit 1950 im Sediment nachweisbar?

Answer 1

• Bomb spike (überirdischer Kernwaffentests)
• Mehr Asche und Kohlenstoff (Fabriken)
• Mehr SMckstoff (Überdüngung)
• SyntheMsche Verbindungen (Industrie)
• Mineralien (durch sauren Regen ausgewaschen)

Question 2

Wie wirkt sich der Mensch auf die Erdsphäre aus? Welche zentrale Rolle hat er?

Answer 2

• Menschen bewegen mehr Sediment als alle Flüsse und Winde zusammen
• jährlich produzierter Kunststoffwiegt so viel wie gesamte Menschenheit
• 1/4 dessen, was die Biosphäre hervorbringt, nutzt der Mensch für sich
• 2/5 der eisfreie Landoberfläche der Erde wird landwirtscha)lich genutzt
• 15%der Erdoberfläche sind mit Gebäuden und Verkehrswegen bedeckt oder werden
  als Holzplantage, Tagebau und Stausee genutzt
• gegenwärMg sechstes Massensterben der Erdgeschichte -enormen Verluste an Biodiversität
• Lebendgewicht aller NutzMere (nur etwa zwei Dutzend Arten!) ist mehr als 20-mal so
  groß wie das aller WildMere zusammen

Question 3

Was sind die 3 wichtigsten Treibhausgase?

Answer 3

Co2, Methan, Lachgas

Question 4

DefiniMon Kohlensto`reislauf

Answer 4

Chemische Umwandlungen kohlenstoffhaltiger Verbindungen in den einzelnen Erdsphären sowie der Austausch dieser Verbindungen zwischen den Erdsphären

Question 5

Was sind die Kenngrößen in einem Kohlenstoffkreislauf?

Answer 5

Kohlenstoffflüsse
- Zufluss (1), Verweildauer im Reservoir (2), Abfluss (3)

Question 6

Wann bezeichnet man ein Reservoir als Kohlenstoffquelle, wann als Kohlenstoffsenke?

Answer 6

• Wenn Reservoir R1 pro Zeiteinheit mehr Kohlenstoff an Reservoir R2 abgibt, als aufnimmt, dann ist Reservoir R1 Kohlenstoffquelle und Reservoir R2 Kohlenstoffsenke

Question 7

Welche Kohlenstoff-Teilkreisläufe gibt es?

Answer 7

LangfrisMger anorganischer Kreislauf
LangfrisMg organischer Kreislauf

Question 8

Langfristiger anorganischer Kreislauf

Answer 8

• Mechanische Verwitterung
  à Freisetzung von Kohlenstoff durch Spannung (Frost), Druck (Gletscher) und Erosion
  (Wind, Wasser)
• Chemische Verwitterung (Calcit, Dolomit, Silikat)
  à Stoffe werden durch Hydrolyse in Lösung gebracht
  o Bsp.: Calcitverwigerung: Regenwasser wird
  durch CO2 in Lu) leicht sauer, entstehende Kohlensäure reagiert mit Kalk
  zu leicht löslichem Calciumhydrogencarbonat und kann mit Sickerwasser
  abgeführt werden
  o Rückführung von CO2 in den Kreislauf durch Ausfällung von Calcit
  à abioMsch durch Wasserverdunstung (StalakMt, Stalagmit, Sinterterassen)
  à bioMsch durch Erhöhung des pH-Wertes (Symbiose von Korallen und Zooxanthellen: Korallenriffe stellen Rückführung von CO2 dar)

Question 9

LangfrisMg organischer Kreislauf

Answer 9

• SedimenMertes organisches Material kann unter anoxische Bedingungen nicht
  mehr vollständig abgebaut werden
  à es entstehen Tundraböden und Moore
• Je Mefer das Sediment desto höher Temperatur und Druck
  à organisches Material wird unter Lu)abschluss in Kerogen (Erdölmugergestein) umgewandelt, es entsteht Erdöl und Kohle
• Rückführung des CO2 durch leichflüchMge Verbindungen wie Methan, welches
  durch Risse austreten kann und dann von Bakterien als Energiequelle genutzt
  wird (Methanoxidierung) à CO2 entsteht
• ODER Rückführung durch Kohleabbau an Erdoberfläche

Question 10

Kurzfristig organischer Kreislauf

Answer 10

Biochemische Prozesse in Organismen
o Photosynthese (AssimilaMon = Einbau von C in Biomasse)
o Zellatmung/Gärung (DissimilaMon = Abbau von Biomasse, Rückführung von C)

• Bsp: terrestrischer Kohlenstoffkreislauf
  o 3 Kohlenstoffspeicher (Boden = größter Speicher, VegetaMon, Streu)
  o CO2 wird aus Atmosphäre von Pflanzen aufgenommen und als Biomasse eingebaut -> Herbivore fressen Laub und Wurzeln
  -> Zersetzer bauen tote Biomasse
  ab
  à durch Atmung der Organismen wird CO2 an Atmosphäre abgegeben
  à CO2 Aufnahme ist höher als CO2 Abgabe, was zu BiomasseauÑau führt

Question 11

Wo befindet sich der größte Anteil an Kohlenstoff, welcher Bestandteil des kurzfrisMgen Kreislaufs ist

Answer 11

In den Meeren (Hydrosphäre)
à CO2 gelangt durch AbsorpMon aus Atmosphäre in Hydrosphäre ( jährlich 80 Gigatonnen Kohlenstoff)
à Meere stellen CO- Senken dar (nehmen mehr CO2 aus Atmosphäre auf als sie an sie
abgeben)
à Oberflächenwasser ist wichMgster Kohlenstoffaustauschort à CO2 gelangt dann
durch Photosynthese von Phytoplankton in die Nahrungskege

Question 12

Wie reagiert CO2 im Wasser und von welchen Faktoren hängt ab wie viel CO2 sich lösen kann?

Answer 12

• Reagiert zu Kohlensäure à liegt zusammen mit CO2 im
  Gleichgewicht mit Dissoziationsprodukten Hydrogencarbonat und Carbonat vor:
  H2 CO3 <->CO2+H2O
• Je niedriger die Temperatur und je höher der ParMaldruck,
  desto mehr CO2 löst sich im Wasser
  -> Versauerung der Meere

Question 13

Welche Folgen hat die Versauerung der Meere?

Answer 13

Meeresbewohner, die Kalkschalen auÑauen lösen sich auf (z. B. Foraminiferen und
Flügelschnecken, Korallen, Mollusken, Makroalgen)
à wichMge Glieder der Nahrungskege
- Schwierig vorher zu sagen, da Kenntnisse über Mechanismen der KompensaMon bei
heuMgen Ökosystemen fehlt

Question 14

Wie hat der Mensch zur Erhöhung des CO2-Gehaltes in der Atmosphäre beigetragen?

Answer 14

• Verbrennung fossiler Energieträger
• Holzeinschlag in Waldflächen (insbesondere Brandrodung)
• veränderte Landnutzung

Question 15

Wie hat der Mensch zur Erhöhung des Methan-Gehaltes in der Atmosphäre beigetragen?

Answer 15

Methan trägt mit 20% am Treibhauseffekt bei
- Verbrennung von Erdgas
- Tierhaltung
- Mülldeponien
- Reisanbau
à wird bei biologischen Prozessen durch Mikroorganismen produziert