Kohlenstoffdioxid in der Erdatmosphäre


Übersicht


Basiswissen


CO2, auch Kohlenstoffdioxid oder kurz Kohlendioxid genannt, ist ein Spurengas in der Erdatmosphäre. Spurengas heißt: der Anteil ist sehr gering. Dennoch ist seine Wirkung als Treibhausgas beträchtlich. Das ist hier kurz vorgestellt.

CO2 als Spurengas


CO2 ist als Spurengas mit einem Volumenanteil von nur etwa 0,04 % (etwa 400 ppm) in der Erdatmosphäre enthalten. Der Massenanteil beträgt etwa 0,06 %. Zum Vergleich: Der Anteil von Sauerstoff liegt bei etwa 21 % und der von Stickstoff bei rund 78 %. Mehr dazu unter => Erdatmosphäre

Zunahme seit 1959


Im April 2021 wurde am Mauna-Loa-Observatorium auf Hawaii erstmals eine Konzentration von mehr als 420 ppm gemessen. [2] Über große Teile der vorindustriellen Epoche bis etwa zur Mitte des 19. Jahrhunderts lag dieser Wert noch im Bereich von 280 ppm. Diese Zunahme wird seit dem 1959 auf der Pazifik-Insel Hawaii gemessen => Keeling-Kurve

Aus menschlichen Quellen


Bereits im Jahr 1896 wies der schwedische Chemiker Svante Arrhenius darauf hin, dass jährlich gut 500 Millionen Tonnen Kohle verbrannt würden. Er betrachtete dies mit dem Einfluss von CO2 auf das Erdklima. Seit der Zeit von Arrhenius sind die menschlichen Emissionen (Freisetzungen in die Atmosphäre) noch einmal drastisch angestiegen => Kohlendioxidemissionen historisch

Wirkung als Treibhausgas


Ohne Treibhausgase läge die Temperatur an der Erdoberfläche dauerhaft unter dem Gefrierpunkt, die Erde wäre vollständig vereist. Treibhausgase wie Wasserdampf, Methan oder CO2 bewirken eine Erhöhung der Bodentemperaturen. Diese ist von sich aus nicht schädlich für Leben auf der Erde, problematisch werden können aber schnelle Änderungen, die eine hohe Anpassungsgeschwindigkeit erfordern. Zum Funktionsmechanismus siehe unter => Treibhausgas

Erdgeschichte


Der CO2 lag früher zum Teil drastisch über dem heutigen Wert: als etwa im Kambrium das tierische Leben zum ersten mal mit großen Organismen und einer beachtlichen Artenfülle in Erscheinung trat lag der CO2-Gehalt der Atmosphäre bei bei etwa 6000 ppm oder rund 0,6 %. Heute sind es 420 ppm oder etwa 0,04 %. Daraus darf aber nicht der Rückschluss gezogen werden, dass hohe CO2-Gehalte immer ungefährlich sein müssen. Die Frage ist, wem zum Beispiel ein schneller Klimawandel nützen und wem schaden kann. Siehe auch. Die Wissenschaft des Klimas vergangener Erdzeiten ist die => Pälaoklimatologie

Literatur


◦ [1] Svante Arrhenius: On the Influence of Carbonic Acid in the Air upon the Temperature of the Ground. In: Philosophical Magazine and Journal of Science Series 5, Volume 41, April 1896, pages 237-276. Online unter: https://www.rsc.org/images/Arrhenius1896_tcm18-173546.pdf