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Zusammensetzung der Erdatmoshäre

37 Beiträge ▪ Schlüsselwörter: Leben, Erdatmosphäre ▪ Abonnieren: Feed E-Mail

Zusammensetzung der Erdatmoshäre

03.08.2022 um 20:00
Warum haben wir in der Erdatmosphäre 21% Sauerstoff, aber nur 0,04% Kohlendioxid?
Dass dem so ist, ist nicht leicht zu verstehen: Sauerstoff ist reaktiver als Kohlendioxid und es gibt viel mehr Prozesse bei denen Kohlendioxid frei wird, als Sauerstoff. So setzen Vulkane Kohlendioxid frei, nicht aber Sauerstoff.

Sicherlich kann der Sauerstoff nicht nur von der pflanzlichen Fotosynthese stammen, denn wenn dem so wäre, dann wäre ein Verhältnis Sauerstoff : Kohlendioxid von 1 : 1 zu erwarten.
Also: woher stammt der ganze Sauerstoff? In wie weit ist ein Sauerstoffüberschuss in einer von höheren Lebewesen bewohnten Welt zu erwarten? Ist es wirklich möglich, dass in einigen hundert Millionen Jahren das Kohlendioxid aus der Erdatmosphäre verschwinden wird? So lange Organismen, die Kohlendioxid ausatmen, existieren, dürfte es stets Kohlendioxid in der Erdatmosphäre geben!


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Zusammensetzung der Erdatmoshäre

03.08.2022 um 20:18
Zitat von MarfrankMarfrank schrieb:Warum haben wir in der Erdatmosphäre 21% Sauerstoff, aber nur 0,04% Kohlendioxid?
Das ist erst seit einem relativ kurzem Zeitraum die Sachlage vor ein paar Millionen Jahren sah das noch ganz anders aus. Die Atmosphäre ist Teil der Evolution und unterliegt selbst einem ständigen Wandel.
(Vor ca. 3.5 Mrd Jahren) Auch der Anteil des zweitwichtigsten Treibhausgases in der Atmosphäre, nämlich Kohlendioxid, begann zu sinken. Der kondensierte Wasserdampf fiel als Regen auf die Erdoberfläche und wusch das Kohlendioxid gleich mit aus. In dem entstehenden Ozean wurde das Kohlendioxid dann gelöst, verband sich mit Kalzium und sank auf den Meeresboden, wo es über lange Zeiträume in Kalkgestein gebunden und damit der Atmosphäre völlig entzogen wurde.
Im Urozean der Erde entstanden vor etwa 3,5 Milliarden Jahren oder früher die ersten Organismen, Bakterien und einfachste Einzeller. Diese Organismen entwickelten die Photosynthese und banden auf diese Weise weiteres Kohlendioxid, wodurch der CO2-Gehalt der Atmosphäre weiter gesenkt wurde. Sie produzierten außerdem als "Abfallprodukt" Sauerstoff, der zunächst mit Eisen und Schwefel im Meer reagierte, später aber in die Atmosphäre entwich und dort die Grundlage für die Entwicklung komplexerer, vielzelliger Lebensformen bildete. Der Sauerstoffgehalt der Atmosphäre blieb allerdings über die lange Zeit des gesamten Archaikums (4-2,5 Milliarden Jahre v.h.) sehr gering und betrug deutlich weniger als 1% des heutigen Anteils.
Quelle: https://bildungsserver.hamburg.de/atmosphaere-und-treibhauseffekt/2069078/erdatmosphaere-geschichte-artikel/ (Archiv-Version vom 16.05.2022)


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03.08.2022 um 20:31
https://www.phoenix.de/themen/dossiers/zahlen-und-fakten-a-147401.html

Warum sollte eine Gewichtung Sauerstoff zu Kohlendioxid 1:1 sein, wäre auch ziemlich wichtig das es weiterhin CO2 gibt, ansonsten gibt es nicht mehr soviele Pflanzen :P


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03.08.2022 um 22:12
Zitat von MarfrankMarfrank schrieb:Warum haben wir in der Erdatmosphäre 21% Sauerstoff, aber nur 0,04% Kohlendioxid?
Dass dem so ist, ist nicht leicht zu verstehen: Sauerstoff ist reaktiver als Kohlendioxid und es gibt viel mehr Prozesse bei denen Kohlendioxid frei wird, als Sauerstoff. So setzen Vulkane Kohlendioxid frei, nicht aber Sauerstoff.
Es gibt allerdings im Sonnensystem auch doppelt so viel elementaren Sauerstoff wie elementaren Kohlenstoff:

Wikipedia: Liste der Häufigkeiten chemischer Elemente#Häufigkeiten im Sonnensystem

Und im Erdsystem ist das Verhältnis noch deutlich extremer:

Wikipedia: Liste der Häufigkeiten chemischer Elemente#Häufigkeiten auf der Erde

Da beträgt das Verhältnis im Gesamtsystem ca. 200:1
In der Erdhülle ca. 500:1
In der Erdkruste ca. 2000:1
Im Ozean ca. 40.000 :1

Alleine aus diesem sehr ungleichen Startverhältnis kann man leicht ersehen dass die aktuellen Verhältnisse auf der Erde erwartbar sind. Sauerstoff ist viel reaktiver, aber es ist auch viel mehr davon vorhanden.


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03.08.2022 um 23:10
Zitat von MarfrankMarfrank schrieb:denn wenn dem so wäre, dann wäre ein Verhältnis Sauerstoff : Kohlendioxid von 1 : 1 zu erwarten.
Klingt nach einem Denkfehler. Wieso wäre denn deiner Ansicht nach eine Verhältnis von 1:1 zu erwarten?


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04.08.2022 um 01:02
Zitat von MarfrankMarfrank schrieb:Sauerstoff ist reaktiver als Kohlendioxid
Sauerstoff ist zwar reaktiver, aber dennoch gibt es nicht so viel oberflächennahen Kram, mit dem Sauerstoff einfach so losreagiert. Un hat es dann erst mal losreagiert, gibts wieder noch weniger. Kohlendioxid hingegen hat zwar keine nennenswerte Reaktivität, aber dafür haben Pflanzen eben solche Prozesse entwickelt, CO2 durchaus effektiv und schnell umzuwandeln.

Und so gibt es für CO2 eine mittlere Verweildauer in der Atmosphäre von 3...5 Jahren, aber für O2 eine von 4500 Jahren. Und das, obwohl es ja auch die Tiere gibt, die das Zeuchs wegatmen und verbrennen, selbst bei Pflanzen geschieht dies. Da aber weit mehr Sauerstoff in der Atmosphäre vorhanden ist, dauert es eben auch sehr viel länger, bis aller jetziger atmosphärischer Sauerstoff einmal komplett ausgetauscht wird. Bei dem geringen Kohlendioxidateil ist der komplette Austausch natürlich schneller erledigt.

Würde das CO2 immer nur in Biomasse und O2 umgewandelt und (geologisch betrachtet) kurz drauf wieder in CO2, dann müßte es in der Tat so ne Art Gleichgewicht geben. Obwohl, nicht mal da, da kommt es drauf an, was zuvor überwog, das müßte dann auch später noch überwiegen. Aber es gibt eben auch noch andere Prozesse. So wird Biomasse z.B. auch in Form von Kohle dauerhaft eingelagert, nicht aber der darin enthaltene Sauerstoff. Andere Prozesse führen zur Kalkbildung. Und um mithilfe von CO2 und O2 ebendieses CaCO3 zu bilden, brauchts doppelt so viel CO2 wie O2. Der Atmosphäre wurden in den letzten hunderten von Millionen Jahren weit mehr Kohlendioxid als Sauerstoff entzogen und dauerhaft in der Lithosphäre gebunden. Das führt natürlich zu einem Ungleichgewicht zuungunsten des CO2.

Natürlich gibt es weitere Prozesse. So gelangen Sedimente auch in größere Tiefen, auch in den äußeren Erdmantel, und über Vulkanismus gelangen die Elemente auch wieder an die Oberfläche respektive in die Atmosphäre. Ebenso kann Verwitterung ebenfalls in Sedimenten eingelagerte Stoffe wieder freisetzen. Und so gelangen auch wieder Stoffe an die Oberfläche, mit denen Sauerstoff schnell reagiere "will" und es entsprechend tut. Über längere Zeiträume betrachtet ergeben sich auch dabei recht konstante Stoffkreisläufe, die natürlich ebenfalls berücksichtigt werden müssen. Denoch stellt sich damit ein gewisses Gleichgewicht ein, das zu einem atmosphärischen Gleichgewicht der Anteile von z.B. Sauerstoff und Kohlendioxid für sehr lange Zeiträume sorgt.


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04.08.2022 um 01:06
Ich denke halt, daß pro Masseeinheit tierischen Leben genau so viel Kohlendioxid entsteht, wie pro Masseneinheit pflanzlichen Leben. Da Kohlendioxid noch andere Quellen kennt, müßte es sogar mehr Kohlendioxid als Sauerstoff geben.
Zitat von bgeowehbgeoweh schrieb:Es gibt allerdings im Sonnensystem auch doppelt so viel elementaren Sauerstoff wie elementaren Kohlenstoff:
Eine dichte Kohlendioxidatmosphäre im Sonnensystem existiert bei der Venus!


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04.08.2022 um 07:04
Zitat von MarfrankMarfrank schrieb:Eine dichte Kohlendioxidatmosphäre im Sonnensystem existiert bei der Venus!
Ja und? Die Venus ist eben auf einem anderen Gleichgewicht eingependelt, bei dem sich z.B. Carbonatgesteine gar nicht erst bilden, was ist da die Relevanz?
Zitat von MarfrankMarfrank schrieb:Ich denke halt, daß pro Masseeinheit tierischen Leben genau so viel Kohlendioxid entsteht, wie pro Masseneinheit pflanzlichen Leben. Da Kohlendioxid noch andere Quellen kennt, müßte es sogar mehr Kohlendioxid als Sauerstoff geben.
Nein, Pflanzen machen mit Kohlenstoff interessante Dinge. Bakterien und Algen auch. Z.B. haben Pflanzen den Trick erfunden Kohlenstoff in langkettige Moleküle wie z.B. Lignin oder Zellulose einzubauen - bevor sich Bakterien und andere Mikroorganismen entwickelt haben, die das enzymatisch aufspalten konnten wurde so Kohlenstoff im Gigatonnen-Maßstab dauerhaft dem Kreislauf entzogen, weil das Zeug damals noch nicht verrottete. Die verschütteten Überreste dieser Phase nennen wir Braunkohle und graben danach.


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04.08.2022 um 07:17
Die Verrottungsprozesse existierten zu der Zeit, als die Braunkohle entstand, auch schon. Damit die Braunkohle entstehen konnte, mußte das organische Material diesen Prozess entzogen werden, zum Beispiel, in dem es in einem Sumpf verschwand.

Wie müßte eigentlich ein fiktiver Planet zusammengesetzt sein, der über Karbonatgesteine und eine kohlendioxidreiche, dichte Atmosphäre verfügt. Müßte er aus mehr Kohlenstoff bestehen?


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04.08.2022 um 07:26
Zitat von perttivalkonenperttivalkonen schrieb:Sauerstoff ist zwar reaktiver, aber dennoch gibt es nicht so viel oberflächennahen Kram, mit dem Sauerstoff einfach so losreagiert. Un hat es dann erst mal losreagiert, gibts wieder noch weniger. Kohlendioxid hingegen hat zwar keine nennenswerte Reaktivität, aber dafür haben Pflanzen eben solche Prozesse entwickelt, CO2 durchaus effektiv und schnell umzuwandeln.
Liegt vielleicht auch daran das dies halt auch schon weitgehend passiert ist, nicht umsonst gibt es in Mondoberfläche massiv Sauerstoff, es liegt halt in einer oxidierten Form vor, Eisenoxid, Aluminiumoxid.... Wo es reagieren konnte hat es schon reagiert, einzig der Mensch hebt dies in größerem Umfang wieder auf.
Zitat von MarfrankMarfrank schrieb:Ich denke halt, daß pro Masseeinheit tierischen Leben genau so viel Kohlendioxid entsteht, wie pro Masseneinheit pflanzlichen Leben. Da Kohlendioxid noch andere Quellen kennt, müßte es sogar mehr Kohlendioxid als Sauerstoff geben.
Hatte ich in meinem Link, 99% der Biomasse ist pflanzlichen Ursprungs.
Zitat von MarfrankMarfrank schrieb:Eine dichte Kohlendioxidatmosphäre im Sonnensystem existiert bei der Venus!
Vielleicht wäre dies auch bei uns so, wenn nicht Pflanzen dies schrittweise aus der Atmosphäre entnommen hätten, zumindest deutlich ausgeprägter als jetzt.


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04.08.2022 um 08:09
Es gibt doch Diagramme, wie sich der Co2-Gehalt in der Atmosphäre über lange Zeit verändert, besonders die letzten 200 Jahre.
Gibt es so eine Darstellung auch vom O2-Gehalt?
Kann man davon ausgehen, das sich der Sauerstoffgehalt in den letzten ca. 2oo Jahren genauso exponentiell verringert?


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04.08.2022 um 12:18
Zitat von MarfrankMarfrank schrieb:Ich denke halt
ist nun wirklich kein Beleg für irgendwas, keine Entkräftung, kein Argument, keine Antwort.

Nochmals: Sauerstoff und Kohlenstoff wechseln zwischen Atmosphäre und Biosphäre ziemlich gleichmäßig. So gelangen jedes Jahr gut 30.000 Gigatonnen atmosphärischen Sauerstoffs in die Biosphäre, und ungefähr genauso viel wieder aus der Biosphäre zurück in die Atmosphäre.

Aber der Knackpunkt sind die beiden Wörtchen "ziemlich" und "ungefähr". Denn nicht alles in der Biosphäre wandert wieder zurück in die Atmosphäre.

In der Atmosphäre sind rund 800 Gigatonnen Kohlenstoff enthalten (meist werden 750 angegeben, zuweilen sogar 850 oder eben 800). Im Erdboden aber befinden sich weltweit ca. 4.100 Gigatonnen Kohle, Erdöl und Erdgas, also ehemalige Biomasse, die nicht in die Atmosphäre zurückgekreislauft ist. Dabei ist dieser Ex-Biomasse allerdings anteilig mehr Sauerstoff verloren gegangen als Kohlenstoff (bei Steinkohle praktisch sämtlicher Sauerstoff); es wurde also auf diesem Wege deutlich mehr C als O dem Kreislauf zwischen Bio- und Atmosphäre entzogen. Hinzu kommen noch 10.000 Gigatonnen Kohlenstoff in Form von Gashydraten. Also in Sachen wie Methan (Null O2) gebundener Kohlenstoff. Diese Gashydrate befinden sich in verfestigter Form im Meeres- und Festlandsboden. Auch dieser Kohlenstoff entstammt dem organischen C-Kreislauf zwischen Atmo- und Biosphäre.

Ebenfalls organischen Ursprungs sind die Kerogene, z.B. Ölschiefer. Davon befinden sich in der Erdkruste gleich satte 15 Millionen Gigatonnen an Kohlenstoff. Alles der Biosphäre und damit der Atmosphäre entnommen.

Wären diese biogenen Ölschiefervorkommen der Welt innerhalb einer Million Jahren entstanden, so wären dem C-Kreislauf zwischen Bio- und Atmo- von 30.000 Gigatonnen per anno grade mal 15 Gigatonnen pro Jahr entzogen worden, gra mal ein halbes Promille des am Kreislauf beteiligten C. Das deckt mein "ziemlich" und "ungefähr" gleich viel C (und O2) pro Jahr von Bio- nach Atmo- wie umgekehrt gut ab.

Natürlich lagerte sich der biogene Kohlenstoff in der Erdkruste über einen weit längeren Zeitraum hinweg ab. Es wurde also noch deutlich weniger C dem Kreislauf pro Jahr anteilig entzogen.

Natürlich gelangt der so gebundene Kohlenstoff auch anteilig wieder in die Atmosphäre, etwa durch Erosionsprozesse, oder wenn der Stoff durch Plattentektonik in die Tiefe gelangt und über Vulkanismus wieder in die Atmosphäre. (Und seit geologisch Kurzem auch durch den Menschen, der Kohle abbaut und verfeuert etc.) Dennoch aber sind eben 15 Millionen Gigatonnen Kohlenstoff erst einmal "zwischengelagert". Um sie über die normalen geologischen Prozesse wieder komplett in die Atmosphäre zurückzuführen, braucht es rund eine halbe Milliarde Jahre - ziemlich genau der Zeitraum, innerhalb dessen sich dieser C abgelagert hat. Auch hier hat sich also mittlerweile weitgehend ein Gleichgewicht zwischen Hinzufügen und Entnehmen herausgebildet.

Diese Zwischenlagerung von C in der Erdkruste/Lithosphäre erklärt nun aber, wieso es so ungleich viel mehr Sauerstoff als Kohlenstoff in der Atmosphäre (oder auch Atmo- und Biosphäre zusammen) gibt, als es ursprünglich mal der Fall gewesen sein muß.


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04.08.2022 um 14:11
Seit wann gibt es überhaupt Kohlevorkommen auf der Erde? Da sie sich aus abgestorbenen Bäumen gebildet haben, dürfte es vor über 300 Millionen Jahren nichts derartiges gegeben haben. Ist wirklich das gesamte auf der Erde vorkommende Methan biogenen Ursprungs? Es kann auch durch andere Prozesse entstehen. Und welche Rolle spielt die Photolyse von Wasser bei der Bildung von Sauerstoff in der Erdatmosphäre?


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Zusammensetzung der Erdatmoshäre

04.08.2022 um 14:51
Zitat von MarfrankMarfrank schrieb:Seit wann gibt es überhaupt Kohlevorkommen auf der Erde? Da sie sich aus abgestorbenen Bäumen gebildet haben, dürfte es vor über 300 Millionen Jahren nichts derartiges gegeben haben.
Klar, Kohle braucht Landpflanzen, und zwar recht viele davon; und die gibts erst seit grob 400 Millionen Jahren, sodaß es Kohle nennenswert ab den letzten 350 Millionen Jahren geben kann. Aber die paar tausend Gigatonnen C in Steinkohle machen die Menge des gebundenen Ex-Atmosphären-Kohlenstoffs nicht grad fett, vergleicht man es mit den Ölschiefern und den Kerogenen. Die Entstehen aus der Biomasse von Kleinstlebewesen in eher flachen Gewässern. Und dafür sind die Bedingungen schon deutlich früher gegeben. Dennoch rechne ich mit einer wirklich umfangreichen globalen Biomasse erst seit der letzten großen präkambrischen Eiszeit; ab danach ging es mit der Evolution Vielfalt und Ausbreitung des Lebens erst richtig los. Sieht man auch gut daran, daß der atmosphärische Sauerstoffgehalt bis vor 700 Millionen Jahren deutlich unter 5% rumdümpelte, dann aber deutlich anstieg und schon vor Einsetzen der sog. Kambrischen Explosion bei über 10% lag. Ab dieser Zeit wurden unsere Kerogenlagerstätten usw. in großem Maßstab gebildet. So sprach ich zuvor schon (ungenau) von ca. 500 Millionen Jahren.
Zitat von MarfrankMarfrank schrieb:Ist wirklich das gesamte auf der Erde vorkommende Methan biogenen Ursprungs?
Mach Dich kundig, wenn Du es detaillierter wissen willst.
Zitat von MarfrankMarfrank schrieb:Und welche Rolle spielt die Photolyse von Wasser bei der Bildung von Sauerstoff in der Erdatmosphäre?
Eine sehr untergeordnete. Dazu braucht es eines Katalysators wie etwa Titanoxyd, und das schwimmt selten an der Oberfläche von Gewässern rum oder in Flachwasserbereichen am Boden bzw. Ufer.


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04.08.2022 um 19:50
Müßten eigentlich auf einen Planeten, auf denen höherentwickeltes Leben existiert, unbedingt auch biogene Kohlenstoffablagerungen existieren?


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04.08.2022 um 21:00
Zitat von MarfrankMarfrank schrieb:Müßten eigentlich auf einen Planeten, auf denen höherentwickeltes Leben existiert, unbedingt auch biogene Kohlenstoffablagerungen existieren?
Die Frage wird dir niemand beantworten können da niemand weiß, unter welchen Bedingungen das, was wir als höher entwickeltes Leben wahrnehmen, überhaupt noch so entstehen kann. Es wäre ja schon mal interessant zu erfahren unter welchen Bedingungen Leben überhaupt entstehen kann. Bisher kennen wir überhaupt nur Leben auf Basis von Kohlenstoff und Wasser. Da ist es naheliegend dass es auch zu biogenen Kohlenstoffablagerungen kommt.


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04.08.2022 um 22:51
Zitat von MarfrankMarfrank schrieb:Müßten eigentlich auf einen Planeten, auf denen höherentwickeltes Leben existiert, unbedingt auch biogene Kohlenstoffablagerungen existieren?
Ich denke nur wenn man es ganz genau mit der Erde vergleichen wüllte, dass also ebensolche Prozesse, unter ebensolchen Bedingungen in ebensolch langer Zeit stattgefunden haben müssten, wie sie hier auch stattgefunden haben.

Die Ablagerungen hier sind ja unter ganz bestimmten Umständen entstanden. Und diese Umstände müssten denn auch woanders so oder so ähnlich gegeben sein, mMn.

Ansonsten kann ich da @Bettman nur zustimmen 👍


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Zusammensetzung der Erdatmoshäre

04.08.2022 um 23:23
Zitat von skagerakskagerak schrieb:Ich denke nur wenn man es ganz genau mit der Erde vergleichen wüllte, dass also ebensolche Prozesse, unter ebensolchen Bedingungen in ebensolch langer Zeit stattgefunden haben müssten, wie sie hier auch stattgefunden haben.
Es müßte schon ein Planet ohne Sedimentationsprozesse sein, damit dort Biomasse nicht zur Sedimentation gelangt. Aber mal ehrlich, das halte ich für absurd. Wenn etwas zu Boden fällt, dann kann es auch zu einem längerfristigen Teil des Bodens werden. Mit spezifisch irdischen Bedingungen hat das schlicht nichts zu tun. Auf praktisch jeden Körper im All gehen andere Körper nieder, und sei es nur kosmischer Staub. Und wird zum Teil des Bodens. Vielmehr wird Biomasse eher selten zum Teil des Sediments, eben weil andere Biomasse sich davon nährt, es also wieder dem Boden entnimmt. Aber das erfolgt eben nicht zu hundert Prozent. Vor allem nicht, wenn zugleich auf die abgestorbene Biomasse weiteres Sedimentationsmaterial niedergeht und diese so der "Entnahme" entzieht. Daher: Es müßte schon ein Planet ohne Sedimentationsprozesse sein, damit dort Biomasse nicht zur Sedimentation gelangt.


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05.08.2022 um 00:41
Zitat von MarfrankMarfrank schrieb:Sicherlich kann der Sauerstoff nicht nur von der pflanzlichen Fotosynthese stammen, denn wenn dem so wäre, dann wäre ein Verhältnis Sauerstoff : Kohlendioxid von 1 : 1 zu erwarten.
Ein Verhältnis von 1:1 kannst du erwarten, wenn beide in der gleichen Reaktion entstehen:

XXX \rightarrow 1 CO_2 + 1 O_2


CO2 und O2 liegen aber im GG vor:

C + O_2 \rightleftarrows CO_2


Daraus könnte man nur erwarten, dass C und O2 im Verhältnis 1:1 vorkommen. Das GG kann aber beliebig liegen, je nach dem, welche Reaktion schneller ist. Aktuell haben wir nunmal ein Übergewicht auf der Sauerstoffseite.
Zitat von MarfrankMarfrank schrieb:Sauerstoff ist reaktiver als Kohlendioxid und es gibt viel mehr Prozesse bei denen Kohlendioxid frei wird, als Sauerstoff.
Weil eigentlich schon alles, was mit O2 reagieren kann, abreagiert ist. Deswegen hat es aber auch in der Erdgeschichte sehr lange gedauert (mehrere Milliarden Jahre), bis sich O2 in der Atmosphäre ansammeln konnte.
Zitat von perttivalkonenperttivalkonen schrieb:Und so gibt es für CO2 eine mittlere Verweildauer in der Atmosphäre von 3...5 Jahren,
Wie kommst du auf diese Zahl. Grundsätzlich ist es schwierig eine Verweilzeit für CO2 anzugeben. Aber 3 - 5 Jahre ist doch sehr kurz. Hier geben die z.B. 30 -1000 Jahre an. (https://wiki.bildungsserver.de/klimawandel/index.php/Treibhausgase)


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Zusammensetzung der Erdatmoshäre

05.08.2022 um 02:37
Zitat von ChemikChemik schrieb:Wie kommst du auf diese Zahl.
Hab nochmal alle Seiten durchsucht, die ich für das Schreiben jenes Beitrgs durchgegangen bin, aber ich habs nicht wiedergefunden.

Aber ich mach es dann anders:
In der Erdatmosphäre befanden sich 2008 etwa 3.000 Gigatonnen CO2.[3] Dies entspricht ca. 800 Gigatonnen Kohlenstoff – also etwa 0,0012 Prozent der Menge im äußeren Gestein der Erde.
Wikipedia: Kohlenstoffdioxid in der Erdatmosphäre
Die folgenden Tabellen zeigen Schätzungen der Sauerstoffkreislauf-Speicher und Flüsse.[3]

Tabelle 1: Wichtige Reservoirs, die am Sauerstoffkreislauf beteiligt sind:
Speicher --- Kapazität --- Fluss (kg O2 pro Jahr) --- Verweilzeit
Atmosphäre --- 1.4 * 1018 --- 30,000 * 1010 --- 4,500
Biosphäre --- 1.6 * 1016 --- 30,000 * 1010 --- 50
Lithosphäre --- 2.9 * 1020 --- 60 * 1010 --- 500,000,000
(Mengenangaben in kg; Farbe für bessere Zuordenbarkeit)

Wikipedia: Sauerstoffkreislauf#Kapazitäten und Flüsse

Jährlich werden also 300 Gigatonnen Sauerstoff von der Biomasse an die Atmosphäre abgegeben und ebenso viel von der Biomasse aus der Atmosphäre entnommen. Die Freigabe von O2 erfolgt über Entnahme von CO2, ebenso führt die Entnahme von O2 zur Abgabe von CO2 an die Atmosphäre. Mit anderen Worten: Jährlich werden durch die Biosphäre 112,5 Gigatonnen Kohlenstoff in Form von Kohlendioxid der Atmosphäre sowohl zugeführt als auch entnommen. Das ist schon mal ein gutes Achtel des atmosphärischen Kohlenstoff-Gehaltes. Zu deutsch: allein dieser Prozeß beschert dem atmosphärischen Prozeß eine maximale Obergrenze der numerischen Verweilzeit von nicht einmal acht Jahren.^30 bis 1000 Jahre geht also gar nicht.

Im erstzitierten und -verlinkten Artikel ist auch noch die Rede von
vulkanischer Aktivität, die der Atmosphäre bis heute Kohlenstoffdioxid zuführt und aktuell ca. 150 bis 260 Megatonnen Kohlenstoffdioxid jährlich freisetzt.
Das ist freilich nur ein gutes Promille des eben angesprochenen jährlichen atmosphärischen CO2-Gewinns und macht den Kohl wirklich nicht fett. Zeigt aber, daß es weitere Prozesse neben dem biologischen C-Kreislaufes gibt, welche der Atmosphäre C entziehen - aber ebenso zuführen.

So wird CO2 denn auch in Wasser gelöst, etwa durch Regen (aber nicht nur), und landet so in den Weltmeeren, aber auch im Boden. Ebenso aber geben die Meere auch wieder CO2 an die Atmosphäre ab. Auch hier und in den sonstigen Kreisläufen dürfte sich ein Gleichgewicht eingestellt haben, was die Zufuhr und Entnahme von Kohlendioxid in die bzw. aus der Atmosphäre betrifft. Leider kenne ich jetzt keine Zahlen, aber die leichte Löslichkeit von CO2 in Wasser sollte sattsam bekannt sein und könnte also ebenfalls einen erheblichen Anteil des atmosphärischen Kohlendioxids betreffen. Die von mir vor- (nur leider nicht wieder-) gefundenen 3...5 Jahre Verweilzeit des atmosphärischen Kohlenstoffs klingen da verdammt plausibel; mehr als 8 können es schlechterdings gar nicht sein.


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