Kohlenstoffsenke
Als Kohlenstoffsenke (auch Kohlendioxidsenke oder CO2-Senke) wird in den Geowissenschaften ein Reservoir bezeichnet, das zeitweilig oder dauerhaft Kohlenstoff aufnimmt und speichert. Kohlenstoffsenken sind aktuell aufgrund der globalen Erwärmung bedeutsam, weil sie das Treibhausgas Kohlenstoffdioxid (CO2) aus der Atmosphäre aufnehmen und damit der Erderwärmung entgegenwirken.
Der Begriff ist nicht mit dem des Kohlenstoffspeichers zu verwechseln. Während ein Speicher im engeren Sinn statisch ist, also eine bestimmte Menge an CO2 binden kann, sind Senken dynamische Speicher. Ihre Speicherkapazität kann wachsen (z. B. bei neubegründeten Wäldern) oder auch schrumpfen. Entsprechend schwankt die Menge des gespeicherten Kohlenstoffs.
Wichtige Kohlenstoffsenken
Die wichtigsten aktuellen Kohlenstoffsenken sind Wälder als Teil der Biosphäre (jedoch nur solche, die insgesamt Nettozuwächse bei der Biomasseproduktion verzeichnen) und Ozeane (zugehörig zur Hydrosphäre). Die Wälder nehmen für ihr Wachstum Kohlenstoffdioxid direkt aus der Luft auf und speichern den Kohlenstoff in Biomasse. Die Ozeane nehmen kaum CO2 aus der Luft auf, sondern erhalten ihre wesentliche Kohlenstoffzufuhr aus eingeschwemmter Biomasse und aus der in den Zuflüssen enthaltenen Atmungskohlensäure der Boden- und Wasserorganismen. Auch Moore binden Kohlenstoffdioxid, solange sie wachsen.[1] Wie Wissenschaftler der Universität Lund feststellten, haben auch die Savannen und Steppen der Erde eine große Bedeutung als Kohlenstoffsenken. Rund ein Drittel der anthropogenen Kohlendioxidemissionen werden von den Grasländern aufgenommen.[2] Einer Hochrechnung von Forschern der Universität Lanzhou aus dem Jahr 2017 zufolge sind endorheische Gewässer eine weitere wichtige Senke, die Kohlenstoffmengen in einer Größenordnung wie die Tiefsee speichern könnten.[3]
Wissenschaftliche Untersuchungen mit CO2-gedüngten Wäldern deuten darauf hin, dass diese zusätzliches CO2 über die Bodenatmung wieder abgeben.[4][5] Ein Freilandexperiment der Universität Basel und des Paul Scherrer Instituts stellte bei den untersuchten Bäumen trotz der CO2-Düngung keinerlei Wachstumsförderung fest.[5]
Im Kohlenstoffzyklus wird Kohlenstoff zwischen Kohlenstoffsenken und Kohlenstoffquellen ausgetauscht. Die wichtigste Kohlenstoffquelle ist derzeit der stetig wachsende Verbrauch fossiler Brennstoffe wie Erdöl, Erdgas oder Kohle. Außerdem wird zum Beispiel durch die Brandrodung von Wäldern und das Verbrennen von Torf aus trockengelegten Mooren Kohlenstoff freigesetzt.
Die Lithosphäre als Kohlenstoffspeicher
In geologischen Zeiträumen ist der wichtigste Kohlenstoffspeicher die Lithosphäre, die 99,8 % des auf der Erde vorkommenden Kohlenstoffs enthält; hauptsächlich als Carbonat wie Kalk. Aus der Lithosphäre gelangen auch keine wesentlichen Mengen Kohlenstoff zurück in den biologischen Kohlenstoffkreislauf.
In der Erdkruste existieren sehr große Mengen geeigneter Silikatmineralien, die langfristig durch Umwandlung in Carbonate große Mengen CO2 dauerhaft aus der Atmosphäre entfernen werden. Jedoch laufen die entsprechenden chemischen Reaktionen derart langsam ab, dass die Lithosphäre für die gegenwärtigen Emissionen von Kohlenstoffdioxid zumindest kurz- bis mittelfristig nicht als Senke in einem Carbon dioxide removal-Verfahren fungieren kann. Eine künstliche Beschleunigung dieser Prozesse durch bergmännischen Abbau und Zerkleinerung entsprechender Silikate sowie den Einsatz von Säuren ist zwar theoretisch möglich, aber im Weltmaßstab aufgrund des damit verbundenen Material-, Energie- und Landschaftsverbrauchs nicht realistisch. So würden von den vermutlich noch am ehesten geeigneten Mineralien der Serpentingruppe über acht Tonnen benötigt, um eine Tonne CO2 dauerhaft aus der Atmosphäre zu entfernen.
Einzelnachweise
- ↑ L. Bergmann, M. Drösler: Die Bedeutung von Mooren als CO2-Senken, 2009
- ↑ Viktiga savanner. In: Sveriges Natur, Nr. 106 – 415, Mitgliedszeitschrift des schwedischen Naturschutzvereins, Stockholm, September 2015, ISSN 0039-6974, S. 16.
- ↑ Yu Li u. a.: Substantial inorganic carbon sink in closed drainage basins globally. In: Nature Geoscience. Juni 2017, doi:10.1038/ngeo2972. Bericht hierzu: Bobby Magill: Desert Basins Could Hold ‘Missing’ Carbon Sinks. In: climate central. 20. Juni 2017, abgerufen am 26. Juni 2017.
- ↑ A. S. Allen, J. A. Andrews, A. C. Finzi, R. Matamala, D. D. Richter und W. H. Schlesinger (1999): Effects of Free Air CO2-Enrichment (FACE) on Belowground Processes in a PINUS TAEDA Forest, in: Ecological Applications, Vol. 10, No. 2, S. 437–448, Abstract online
- ↑ a b Christian Körner: Waldbäume in einer CO2-reichen Welt (PDF; 39 kB)
Weblinks
- Max-Planck-Gesellschaft: Eine gezielte Landbewirtschaftung kann das Klima-Problem für Europa nicht lösen, Pressemitteilung vom 23. Mai 2003 über die erste europäische Kohlenstoff-Gesamtbilanz.
- Tümpel speichern CO2 besser als Ozeane, In: Spiegel Online, 8. Mai 2008
- R05: Der Ozean als CO2-Speicher- Forschungsfeld im Exzellenzcluster "Ozean der Zukunft", Kiel