Ein weiterer verborgener Kohlenstoffspeicher der Erde erklärt niedrigen CO2-Gehalt der Atmosphäre
Wissenschaftler haben tief unter dem Südatlantik ein riesiges, bisher unbekanntes natürliches Kohlenstoffspeichersystem entdeckt. Diese Entdeckung bestätigt neuerlich die geringe Rolle von „menschengemachtem“ CO2 für den langfristigen Kohlenstoffkreislaufs der Erde.
Schon bisher haben Studien gezeigt, dass das durch Verbrennung von Kohlenwasserstoffen entstehende CO2 nur einen geringen Anteil des natürlichen Flusses ausmacht. In mehreren Artikeln hat TKP darauf hingewiesen, dass der Fluss zwischen Atmosphäre einerseits und Ozeanen sowie Böden und Vegetation andererseits die anthropogene Emissionen um Größenordnungen übertrifft. In einer Studie werden die anthropogenen CO₂-Emissionen mit 10 Milliarden Tonnen pro Jahr beziffert, die aus der Verbrennung fossiler Brennstoffe, der Zementproduktion und Landnutzungsänderungen stammen. Das sind etwa 4 % des jährlichen globalen Kohlenstoffkreislaufs von 230 Milliarden Tonnen.
Nun wurde ein weiterer riesiger Speicher entdeckt, der der These des durch menschengemachtes CO2 verursachten Klimawandels einen weiteren Schlag versetzt. Die Studie von Rosalind M. Coggon et al mit dem Titel „A geological carbon cycle sink hosted by ocean crust talus breccias“ (Eine geologische Kohlenstoffsenke in Form von Talusbrekzien der ozeanischen Kruste) wurde in Nature Geoscience am 24. November 20125 veröffentlicht.
Unter der Leitung von Forschern der Universität Southampton analysierte die Forschergruppe Gesteinskerne, die aus der Tiefe des Südatlantiks gebohrt wurden. Sie zeigt, dass riesige Ablagerungen von erodiertem vulkanischem Geröll, die vor über 60 Millionen Jahren entstanden sind, wie ein geologischer Schwamm wirken, der über Millionen von Jahren enorme Mengen an CO2 bindet und eine entscheidende, bisher unterschätzte Rolle bei der Reduzierung des CO2-Gahaltes der Atmosphäre gespielt hat und offenbar weiter spielt..
Gebundenes CO2
Die Forschung geht auf die Expedition 390/393 des International Ocean Discovery Program (IODP) zurück, bei der Bohrungen im Meeresboden des Südatlantiks durchgeführt wurden. Die Wissenschaftler gewannen Bohrkerne einer Gesteinsart namens Brekzie – im Wesentlichen Anhäufungen von gebrochenem Lavagestein, das sich durch die Erosion von Unterwasserbergen entlang des Mittelatlantischen Rückens angesammelt hatte.
Zum ersten Mal untersuchten die Forscher eine unberührte Probe dieses Materials, nachdem es durch tektonische Kräfte über Millionen von Jahren hinweg über den Meeresboden transportiert worden war. Die Analyse ergab, dass diese porösen Gesteine stark mit weißen Kalziumkarbonatmineralien zementiert waren, ein deutliches Zeichen für einen langfristigen chemischen Austausch zwischen Gestein und Meerwasser, bei dem Kohlenstoff gebunden wird.
Die langsame Veränderung des Kohlenstoffkreislaufs
Das Klima der Erde wird über Millionen von Jahren durch die Aktivität und den Abstand zur Sonne bestimmt, sowie dem Wasserdampf in der Atmosphäre und der Bildung von Wolken. Eine geringere Rolle spielen CO2 und andere schwache (im Vergleich zu Wasserdampf) Treibhausgase.
Während vulkanische Aktivitäten an mittelozeanischen Rücken CO2 aus dem Erdmantel in den Ozean freisetzen, wird es durch einen ausgleichenden Prozess, der als Verwitterung des Meeresbodens bekannt ist, wieder entfernt. Millionen Jahre lang, nachdem sich neue ozeanische Kruste gebildet hat, sickert Meerwasser durch ihre Risse und Poren. Dieses Wasser reagiert mit dem Vulkangestein, löst bestimmte Elemente aus und lässt Karbonatmineralien ausfallen – wodurch das im Meerwasser gelöste CO2 effektiv in festem Gestein gebunden wird. Damit wird der Anteil des im Meerwasser gelösten CO2 reduziert und es kann wieder Kohlendioxid aus der Atmosphäre aufnehmen und dadurch deren Gehalt reduzieren.
Die neue Studie zeigt, dass ein bestimmter Teil der Kruste bei CO2-Umwandlung und -Bindung weitaus effektiver ist als bisher angenommen.
Die bahnbrechende Erkenntnis war die schiere Menge an Kohlenstoff, die in den Brekzienablagerungen gespeichert ist. Das Team quantifizierte, dass diese Geröllhaufen zwischen zwei- und 40-mal mehr CO2 enthielten als die festen Lavaströme, die typischerweise aus der oberen Ozeankruste entnommen werden.
Ihre Porosität und Durchlässigkeit schaffen eine weitaus größere Oberfläche, mit der das Meerwasser interagieren kann, wodurch sie zu hocheffizienten Kohlenstoffsenken werden. Wie die Hauptautorin Dr. Rosalind Coggon von der Universität Southampton beschrieb, haben diese Ablagerungen eine enorme Kapazität zur Speicherung von aus Meerwasser stammendem CO2, da sie im Laufe der geologischen Zeit allmählich zementiert werden.
Neugestaltung des CO2-anteile in Wasser und Luft
Diese Entdeckung zwingt zu einer Neuberechnung der Rolle der Ozeankruste im planetarischen Kohlenstoffbudget. Die Studie schätzt, dass die Häufigkeit solcher Talusbrekzienformationen, insbesondere an sich langsam ausbreitenden mittelozeanischen Rücken wie dem Mittelatlantischen Rücken, eine CO2-Senke beherbergen kann, die einem großen Teil des CO2 entspricht, das bei der Entstehung der Kruste freigesetzt wurde. Dies deutet darauf hin, dass der Prozess der Kohlenstoffaufnahme durch den Meeresboden weitaus bedeutender ist als bisher angenommen und damit erheblich zur Reduzierung des CO2-Gehaltes in der Atmosphäre auf die heutigen niedrigen Werte starken Einfluss hatte.
Da die Entstehung dieser Geröllhalden mit Verwerfungen zusammenhängt, die mit der Geschwindigkeit der tektonischen Ausbreitung variieren, könnten Veränderungen in der tektonischen Aktivität der Erde im Laufe der Zeit Klima und Vegetation direkt beeinflusst haben, indem sie die Effizienz dieses verborgenen Kohlenstoffspeichers verändert haben.
Die Forschung liefert einen tieferen historischen Kontext und zeigt, wie der Planet über Äonen hinweg durch komplexe geologische Prozesse den CO2-Gehalt auf natürliche Weise auf die heutigen niedrigen Werte reduziert hat:
Die Identifizierung von submariner Lavabrekzie als wichtige Kohlenstoffsenke stellt einen grundlegenden Fortschritt in den Geowissenschaften dar. Sie löst ein Teil des Puzzles im langfristigen Kohlenstoffkreislauf der Erde und zeigt, wo große Mengen an Kohlenstoff versteckt sind. Die Forschung bestätigt, dass der Meeresboden kein passives Becken ist, sondern ein aktiver, atmender Bestandteil des Kohlendioxid-Systems.
Und es zeigt auch, wie es geschehen konnte, dass vor 11.000 Jahren am Ende der letzten Glazialzeit der CO2-Gehalt mit 180 ppm gefährlich nahe an das für das Pflanzenwachstum unbedingt notwendige unterste Minimum von 150 ppm gelangen konnte. Durch die folgende Erderwärmung, dank größerer Nähe der Erdbahn zur Sonne, wurde dann auch wieder mehr CO2 aus den Ozeanen abgegeben um teils sogar höhere Werte als die von heute zu erreichen.
Hier noch ein Auszug aus der Zusammenfassung der Studie:
Die Ausfällung von Kalziumkarbonat in alternder Ozeankruste bindet durch Verwitterungsreaktionen am Meeresboden in Meerwasser gelöstes Kohlendioxid und beeinflusst so die CO2-Konzentration in der Atmosphäre über Millionen von Jahren. Diese Kohlenstoffsenke in der Kruste und das Ausmaß, in dem sie die CO2-Entgasung während der Krustenbildung an mittelozeanischen Rücken ausgleicht, sind jedoch aufgrund begrenzter Probenahmen an den ausgedehnten Flanken der Rücken, an denen die CO2-Aufnahme seit Millionen von Jahren andauert, nach wie vor nur unzureichend quantifiziert. Hier quantifizieren wir die Kohlenstoffsenke, die in Talusbrekzien enthalten ist, die sich vor 61 Millionen Jahren während der Riftbildung am sich langsam ausbreitenden Mittelatlantischen Rücken durch Massenbewegungen angesammelt haben und während der International Ocean Discovery Program South Atlantic Transect Expedition 390 entnommen wurden. Nach 40 Millionen Jahren Karbonatzementierung enthalten diese Brekzien ~7,5 Gew.-% aus Meerwasser stammendes CO2, 2 bis 40 Mal mehr als zuvor entnommene Proben aus der oberen Kruste. Unsere Schätzungen zur Häufigkeit von Geröllbrekzien auf der Grundlage von Verwerfungsgeometrien deuten darauf hin, dass Geröll, das sich an langsam spreizenden Rücken gebildet hat, eine CO2-Senke beherbergen kann, die einem großen Teil des CO2 entspricht, das während der Akkretion der darunter liegenden Kruste freigesetzt wurde.
Bid: © pfm
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Statista gibt für 2023 eine CO2-Emission von 37,8 Gt/a an. Daher beziehen sich die 10 Milliarden t Emission im Beitrag wohl auf den Kohlenstoff und nicht CO2, da in der Umrechnung von C auf CO2 nach meiner Kenntnis der multiplizierende Faktor 3,67 eingesetzt wird. Dann stimmen auch die 4% jährlich am Kohlenstoffkreislauf wieder. Eine wichtige Feinheit, aber ob alles bilanziert stimmt, muss ich sowieso nicht zwangsläufig annehmen. Die Potsdamer (PIK) geben an der apokalyptischen Front einen jährlichen anthropogenen Ausstoß von 42,3 GT CO2 an. Der Beitrag war aber informativ wertvoll, weil die „Tiefen“ der CO2-Senken (hier Südatlantik) noch viele Überraschungen beherbergen.
Ohne auf Einzeiheiten einzugehen: Die Erde ist ein lebendiger Organismus, ein kybernetisches System der Selbstregelung. Dieser Prozess ist durch menschliche Intelligenz nicht zu toppen.Die wirklich lebensfeindlichen Prozesse finden in der Politik statt, bei der es ausschließlich nur um Macht, Besitz & Geld geht.
Nicht in Abrede zu stellen ist, dass mindestens eine dem Anteil von Sauerstoff in der Atmosphäre entsprechende Menge an CO2 sich eben nicht Luft aufgelöst hat, sondern in fossilen Energieträgern und als Kalk gespeichert wurde. Über die Bildung neuer fossiler Energieträger ist mir nichts bekannt, aber die Bindung von CO2 verläuft weiter – egal, ob durch den im Artikel beschriebenen Prozess oder auf biogenem Weg durch Schalen und Krustentiere. Wenn, wie hier angedeutet, das derzeitig auf gefährlich niedrigem Niveau bestehende Gleichgewicht des CO2-Gehaltes in der Atmosphäre durch tektonische und vulkanische Prozesse aufrecht gehalten wird, ergibt sich die Frage, was passiert, wenn diese Prozesse erlahmen. Muss dann unter Umständen die Menschheit – so sie dann noch existiert – gezielt Kohlenstoff verbrennen und CO2 aus Kalk freisetzen, damit das Leben nicht aufgrund von CO2-Mangel stirbt? Wirkt vielleicht jetzt schon die anthropogene CO2-Produktion – wenn auch im geringen Maße – dem Aussterben entgegen? Jedenfalls zeigt die Existenz fossiler Energieträger, dass das Leben bei wesentlich höherem CO2-Gehalt und trotzdem lebensfreundlichen Temperaturen in der Atmosphäre einst wesentlich üppiger war. Befinden wir uns aus der Sicht dieses Einst eigentlich jetzt schon in der Aussterbephase des Lebens?
Eine der entscheidenden Aussagen des Artikels ist aus meiner Sicht die folgende (Zitat):
„Damit wird der Anteil des im Meerwasser gelösten CO2 reduziert und es kann wieder Kohlendioxid aus der Atmosphäre aufnehmen und dadurch deren Gehalt reduzieren“.
Was sagt uns das?
Die CO2-Vermehrung bzw. Verminderung findet in einem hochkomplexen, aber sich in bestimmtem Maße selbst regelnden Prozess statt, von dem nur Menschen, die in ihrer Hybris gefangen sind, annehmen können, dass sie ihn wesentlich beeinflussen oder gar kontrollieren können (angeblich nur zum Besten für die Menschheit).
Aber genau das Gegenteil bewirken sie: Sie richten nur Schaden an, weil sie weder die außerhalb ihres Erkenntnis- und Einflussbereiches liegende Komplexität verstehen (und damit die Aussichtslosigkeit ihres Treibens), noch begreifen, dass ihr Treiben die ohnehin schon „sensible“ Wirtschafts – und Ernährungsbasis der Menschheit nur noch weiter destabilisiert.
Oder sollten sie den Schaden bewußt herbeiführen wollen, in der Hoffnung, selbst nicht davon betroffen zu sein?
Denkbar wäre (beding durch ihre Hybris) auch das.
Die Welt ist für den Menschen ein großes Wunder! Er kann die Vorgänge in der Erde oder in seinem eigenen Organismus zwar nachvollziehen, aber ob ihrer Komplexität nie vollständig verstehen und schon gar nicht kontrollieren. Es ist ihm auch mithilfe einer genialen Rechenmaschine nicht gelungen.
Daraus folgt, dass der Mensch immer gezwungen sein wird, sich den Dynamiken jener Systeme, die ihn bedingen, anzupassen. Auch wenn er auf sein Verständnis gestützt Entscheidungen fällen kann, bedeutet das keine vollständige Unabhängigkeit.
Komplexe Systeme neigen zur Selbstorganisation und unterwerfen sich ungerne einem genialem Programmierer, einem menschlichen schon gar nicht.
Es gibt die Vorstellung, dass diese selbstorganisierenden Systeme Gott ausmachen und der Mensch ihnen zumindest Respekt, wenn nicht Gehorsam, schuldig sei.
Die Geschichten der Alten erzählen in verschiedenen Varianten, beispielsweise bei Noah, dass ein Flaschenhals auftritt, wenn nur wenige die sich über Kipppunkte plötzlich auftretenden Änderungen erkennen wollen.
Wir haben in den letzten Tagen lesen können, mit welchem Gegenwind sich ein kleiner Verein konfrontiert sieht, der sich in den Kopf gesetzt hat, eine Handvoll Getreide- und Bohnensorten zu erhalten, wozu sie vermehrt werden müssen, die Eigenschaften wie Trocken-, Feuchte-, Wärme- oder Kälteresistenz in sich tragen, oder die längere Halme ausbilden, was weniger Schimmel auch ohne Petrochemie bedeutet, oder die Resistenzen gegen etliche Pflanzenerkrankungen aufweisen. Auch lassen sich Tomaten oder Paprika mit solchen Eigenschaften ohne Gewächshaus ziehen und ohne sie tausende von Kilometern importieren zu müssen.
Jedes Schulkind könnte erkennen, dass es günstig wäre, solches Saatmaterial, eine Sammlung spontaner Mutationen und Züchtungen die der Menschheit gehört, zu bewahren.
Stattdessen versucht man das Klima stabil zu halten.
D. Orlov hat gezeigt, dass nach dem Zusammenbruch der UdSSR, einer kleinen Veränderung im Vergleich zu Meteoriteneinschlägen oder Vulkanausbrüchen, nur 20% der Bevölkerung verstorben sind, weil die Leute 50% ihrer Nahrungsmittel über ihre Datschas und Kleingärten erzeugt haben, einem resilienten System, das autarke und flexible Reaktionen auf Veränderungen erlaubt.
Wie stehen vor einer Währungsreform, einer Energiewende, einem Weltkrieg und diversen Einbrüchen bei der Ressourcenverfügbarkeit, die alle Kipppunkte auslösen könnten.
So haben in den letzten Tagen sowohl der IWF, die EZB und Euroclear, alles Institutionen, die weder von Trump noch Putin beeinflusst werden, vor einer Destabilisierung des Finanzsystems durch Verwendung der russischen Assets gewarnt.
Dennoch werden unter dem Weihnachtsbaum heuer mehr Smartphones liegen als Saattütchen und Gartenbücher.
Im WK2 wurden 27Millionen Sowjetbürger zum Opfer!
Der Zusammenbruch der Sowjetunion hat 50 Millionen das Leben gekostet!
Wo bitte haben Sie Ihre Zahlen her?
Irgendwann kommt irgendein Forscher sicher auf die Idee, dass die ganze Erde ein großer CO2-Speicher ist.