Kohlendioxid in der Erdatmosphäre

Kohlendioxid ist ein wichtiger langlebiger Spurengas in der Erdatmosphäre bildet derzeit etwa 0,04% der Atmosphäre. Trotz seiner relativ geringen Gesamtkonzentration, CO
2 ist ein starkes Treibhausgas und spielt eine wichtige Rolle bei der Regulierung der Oberflächentemperatur der Erde durch Strahlungsantrieb und den Treibhauseffekt: CO
2 absorbiert und emittiert Infrarotstrahlung bei Wellenlängen von 4,26 & mgr; m und 14,99 & mgr; m.

Kohlendioxid ist wesentlich für das Leben auf der Erde und ist ein wesentlicher Bestandteil des Kohlenstoffkreislauf, einem biogeochemischen Zyklus, in dem Kohlenstoff zwischen der Ozeane, Böden, Felsen und Biosphäre ausgetauscht. Biologisch, Pflanzen und anderen photoautotrophs extrahieren Kohlenstoff aus der Atmosphäre in Form von Kohlendioxid durch die Photosynthese und es als eine Energiequelle und für die Konstruktion ihrer Körperteile. Daher wäre die Erde eine heutige Biosphäre ohne atmosphärischen CO nicht
2. Kohlendioxid in der Atmosphäre der Erde gut gemischt und Rekonstruktionen zeigen, dass die Konzentrationen von CO
2 in der Atmosphäre von so hoch wie 7000 Teile pro Million während des Kambriums im Quartär Eiszeit von den letzten zwei Millionen Jahren etwa 500 Millionen Jahre, um so günstig wie 180 ppm variierte in alten Erde-Biosphären.

Die jüngste Phänomen der globalen Erwärmung in erster Linie zur Steigerung der atmosphärischen CO zugeschrieben
2 -Konzentration in der Erdatmosphäre. Die Weltjahresmittel der CO
2 in der Atmosphäre hat sich seit der industriellen Revolution bis 395 ppm ab 2013 gestiegen, von 280 ppm, wobei der Anstieg im Wesentlichen auf anthropogene Quellen zurückzuführen, insbesondere der Verbrennung fossiler Energieträger. Der Tagesdurchschnitt am Mauna Loa erstmals überschritten 400 ppm am 10. Mai 2013. Es ist derzeit steigt mit einer Rate von etwa 2 ppm / Jahr und Beschleunigen. Schätzungsweise 30-40% der CO
2 durch den Menschen in die Atmosphäre löst sich in Ozeanen, Flüssen und Seen. was dazu beiträgt, die Versauerung der Ozeane. Die vorliegende Konzentration von CO
2 in der Erdatmosphäre ist die höchste in den letzten 800.000 Jahre, und wahrscheinlich die höchste in den letzten 20 Millionen Jahren.

Erst 2007 Wissenschaftler begründete, dass CO
2 -Konzentrationen könnte sicher erlaubt, 550 Teilen pro Million zu erreichen, aber neuere Forschung erzeugt einen wissenschaftlichen Konsens, dass "fordert die Welt auf atmosphärischen Kohlendioxidkonzentration CO reduzieren
2 bis etwa 300 Teilen pro Million Volumen "NASA Klimatologe Gavin Schmidt jedoch einmal Statistiker und Autor Nate Silver, die keiner von ihnen jemals ein Jahr, in dem Kohlendioxid-Konzentrationen haben sich nicht immer dahin finden sagte, noch würde ihre Kinder.

Aktuelle Konzentration

Die globale durchschnittliche Konzentration von CO
2 in der Atmosphäre der Erde ist ungefähr 0,0397% oder 397 Teile pro Million. Es gibt eine jährliche Fluktuation von ca. 3-9 ppmv, die etwa folgendermaßen Anbausaison der nördlichen Hemisphäre. Der nördlichen Hemisphäre dominiert den jährlichen Zyklus der CO
2 -Konzentration, weil es viel größere Fläche und pflanzlicher Biomasse als der südlichen Hemisphäre hat. Konzentrationen erreichen einen Höhepunkt im Mai, wie der Nordhalbkugel Feder greenup beginnt und Niedergang auf ein Minimum im Oktober, wenn die Menge der Biomasse unterziehen Photosynthese am größten ist.

Während der jüngsten geologischen Geschichte des Planeten, CO
2 -Konzentrationen sind sehr stabil. Im Laufe der letzten 400.000 Jahre, CO
2 -Konzentrationen wurden regelmäßig von etwa 180 Teilen pro Million in den tiefen Vereisung des Holozäns zu 280 Teilen pro Million während der Warmzeiten verändert. In der jüngsten Erdgeschichte, die atmosphärische CO
2 -Konzentration auf über 390 Teilen pro Million gestiegen und nimmt weiter zu, wodurch das Phänomen der globalen Erwärmung, die meist für die menschliche CO zugeschrieben wird
2 -Emissionen.

Da die globale Erwärmung wird vor allem zur Steigerung der atmosphärischen CO zurückzuführen
2 -Konzentrationen, die Wissenschaftler eng atmosphärischen CO überwachen
2-Konzentrationen und ihre Auswirkungen auf die heutigen Biosphäre. An der wissenschaftlichen Aufzeichnungsstation in Mauna Loa, der Konzentration erreicht 0,04% oder 400 ppm zum ersten Mal Mai 2013, obwohl dieses Niveau bereits in der Arktis im Juni erreicht wurde 2012. Sir Brian Hoskins der Royal Society, sagte, dass die 400- ppm Meilenstein sollte "Ruck Regierungen in Aktion". Der National Geographic beachten, dass die Konzentration von Kohlendioxid in der Atmosphäre ist dieses High "zum ersten Mal in 55 Jahren Mess- und wahrscheinlich mehr als 3 Millionen Jahren der Erdgeschichte", und nach der globalen Überwachung Direktor bei der National Oceanic and Atmospheric Administration der Earth System Research Lab, "es ist nur eine Erinnerung an alle, die wir nicht haben, dies festgelegt ist, und wir sind immer noch in Schwierigkeiten." Ab April 2014 Kohlendioxid-Konzentration in der Atmosphäre war 401,3 ppm. Die aktuelle Konzentration kann die höchste in 20.000.000 Jahre sein.

Historische Konzentration

Kohlendioxidkonzentrationen wurden weit über 4700000000 Jahre der Erdgeschichte verändert. Kohlendioxid wird angenommen, dass während der Erde ersten Atmosphäre, die nach Erdbildung zurück in Kürze Daten existieren. Zweiten Erdatmosphäre entstanden, nachdem viele der leichteren Gase wie Wasserstoff entkommen, um Platz oder wurden in Moleküle gebunden und wird gedacht, um größtenteils aus Stickstoff, Kohlendioxid und durch Ausgasen von Vulkanismus erzeugt Edelgase bestanden haben, ergänzt durch die in der späten schwere Gase Bombardement der Erde von riesigen Asteroiden. Cyanobakterien umgerechnet etwas von dem Kohlendioxid in der Atmosphäre zu Sauerstoff, die schließlich zu dem Sauerstoff Katastrophe, die zweiten Erdatmosphäre beendet und brachte der Erde dritten Atmosphäre 2400000000 Jahre vor der Gegenwart geführt. Kohlendioxidkonzentrationen hatte bis 7000 Teile pro Million während des Kambriums vor 500 Millionen Jahren nur 180 Teile pro Million im Quartär Eiszeit von den letzten zwei Millionen Jahren gesunken.

Treiber der alten Erde-Kohlendioxid-Konzentration

Auf langen Zeitskalen, atmosphärischen CO
2 Konzentration wird durch das Gleichgewicht zwischen den geochemischen Prozesse einschließlich organischer Kohlenstoff Bestattung in Sedimenten, Silikatgesteinsverwitterung und Vulkanismus bestimmt. Der Nettoeffekt der geringe Ungleichgewichte in der Kohlenstoffkreislauf über Dutzende bis Hunderte von Millionen von Jahren war es, atmosphärisches CO reduzieren
2. Geben Sie auf einer Zeitskala von Milliarden von Jahren, wie Abwärtstrend scheint verpflichtet, auf unbestimmte Zeit als gelegentlichen massiven historischen Versionen von vergrabenen Kohlen durch Vulkanismus wird weniger häufig geworden. Die Preise dieser Verfahren sind extrem langsam; daher sind sie nicht von Bedeutung, um die atmosphärische CO
2 -Konzentration in den nächsten hundert, tausend oder Millionen von Jahren.

In Milliarden Jahre Zeitrahmen wird vorhergesagt, dass die Anlage, und somit tier, leben auf dem Land wird absterben ganz, da zu diesem Zeitpunkt die meisten der verbleibenden Kohlenstoff in der Atmosphäre wird unterirdisch deponiert werden, und natürliche Freisetzung von CO
2 durch tektonische Aktivität Radioaktivität getriebenen wird weiter verlangsamt haben. Der Verlust der Pflanzenwelt wäre auch im eventuellen Verlust von Sauerstoff führen. Einige Mikroben in der Lage sind Photosynthese bei Konzentrationen von CO
2 von wenigen Teilen pro Million und so den letzten Lebensformen würden wahrscheinlich verschwinden schließlich aufgrund der steigenden Temperaturen und der Verlust von der Atmosphäre, wenn die Sonne zu einem Roten Riesen rund vier Milliarden Jahren.

Mess alten Erde Kohlendioxidkonzentration

Verschiedene Proxy-Messungen wurden verwendet, um zu versuchen, atmosphärischen Kohlendioxidkonzentration Millionen von Jahren in der Vergangenheit zu bestimmen. Dazu gehören Bor und Kohlenstoff-Isotopenverhältnisse in bestimmten Arten von Meeressedimenten, und die Anzahl der Stomata von fossilen Pflanzenblättern beobachtet. Während diese Messungen geben viel weniger präzise Schätzungen der Kohlendioxidkonzentration als Eis Kerne gibt es Beweise für sehr hohe CO
2 Volumenkonzentrationen zwischen 200 und 150 Millionen Jahren von mehr als 3000 ppm, und zwischen 600 und 400 Millionen Jahren von mehr als 6000 ppm. In neuerer Zeit, atmosphärischen CO
2 -Konzentration weiter nach vor rund 60 Millionen Jahren zusammenbrechen. Vor etwa 34 Millionen Jahren die Zeit des Grande Coupure und wenn der antarktischen Eisschildes begonnen, seine aktuelle Form annehmen, CO
2 festgestellt wird, war etwa 760 ppm haben, und es gibt Hinweise darauf, dass geochemische Konzentrationen waren weniger als 300 ppm, vor rund 20 Millionen Jahren. Kohlendioxid zu verringern, mit einem Wendepunkt von 600 ppm, war der primäre Mittel zwingt antarktischen Vereisung. Low CO
2 -Konzentrationen vielleicht der Reiz, der die Entwicklung der C4-Pflanzen, die zwischen 7 und vor 5.000.000 Jahre stark im Überfluss erhöht begünstigt haben.

Der direkteste Verfahren zur Messung von atmosphärischen Kohlendioxidkonzentrationen für Zeiträume vor direkter Abtastung ist die Luftblasen in der Antarktis oder Grönlands Eismassen gefangen zu messen. Die am weitesten solcher Studien akzeptiert kommen aus einer Vielzahl von Antarktis-Kerne und zeigen, dass atmosphärische CO
2-Konzentrationen waren etwa 260 bis 280 ppmv unmittelbar vor Industrieemissionen begonnen und hatte in den vorangegangenen 10.000 Jahre nicht viel von dieser Ebene abweichen. Im Jahre 1832 waren antarktischen Eiskern Ebenen 284 ppmv.

Die längste Eiskern Erwähnung stammt aus Ost-Antarktis, wo Eis zu einem Alter von 800.000 Jahre abgetastet worden. Während dieser Zeit hat sich die atmosphärische Kohlendioxid-Konzentration zwischen 180 bis 210 ppm während der Eiszeiten variiert, ansteigend auf 280 bis 300 ppm während der wärmeren Warmzeiten. Der Anfang der menschlichen Landwirtschaft im laufenden Holozän wurde möglicherweise stark an der atmosphärischen CO angeschlossen haben
2 Anstieg nach der letzten Eiszeit endete, einen Düngeeffekt Hebeanlage Biomassewachstum und die Verringerung stomatäre Leitfähigkeit Anforderungen für CO
2 Zufuhr, damit die Verringerung der Transpiration Wasserverluste und die zunehmende Wassernutzungseffizienz.

Alte-Erde Klimarekonstruktion ist eine lebendige Feld mit zahlreichen Studien und Rekonstruktionen, die manchmal gegenseitig verstärken und manchmal einander widersprechen. Akademisch, eine Studie bestritt, von stabilen CO
2-Konzentrationen während der gegenwärtigen Warmzeit in den letzten 10.000 Jahren. Basierend auf einer Analyse von fossilen Blätter, Wagner et al. argumentiert, dass die CO
2 Ebenen während der letzten 7.000-10.000 Jahren waren signifikant höher und enthalten erhebliche Schwankungen, die auf Klimaschwankungen in Beziehung gesetzt werden kann. Andere haben solche Behauptungen bestritten, was darauf hindeutet, sind sie eher, um die Kalibrierung Probleme als die tatsächlichen Veränderungen der CO reflektieren
2. relevant zu dieser Streit ist die Beobachtung, dass Grönlands Eiskerne berichten oft höheren und variablen CO
2 Werte als vergleichbare Messungen in der Antarktis. Allerdings sind die für solche Messungen verantwortlich Gruppen glauben, die Variationen in Grönland Kerne entstehen durch in situ Zersetzung von Calciumcarbonat Staub im Eis gefunden. Bei Staubkonzentrationen in Grönland Kerne sind niedrig, da sie fast immer in der Antarktis Kerne, berichten die Forscher eine gute Übereinstimmung zwischen den Messungen der Antarktis und Grönland CO
2 -Konzentrationen.

Atmosphärischem Kohlendioxid und Treibhauseffekt

Natürlichen Treibhauseffekt der Erde macht das Leben wie wir es kennen möglich und Kohlendioxid spielt eine bedeutende Rolle bei der Bereitstellung von für den relativ warmen Temperatur, dass der Planet befindet. Der Treibhauseffekt ist ein Prozess, bei dem die Wärmestrahlung von der Oberfläche eines Planeten wird durch atmosphärische Treibhausgase absorbiert und in alle Richtungen zurückgestrahlt. Da ein Teil dieser Rückstrahlung zurück in Richtung der Oberfläche und der unteren Atmosphäre, kommt es zu einer Erhöhung der Oberflächentemperatur über, was es in der Abwesenheit von den Gasen sein.

Kohlendioxid wird angenommen, dass eine wichtige Wirkung bei der Regulierung der Erdtemperatur über seine 4700000000 Jahre der Geschichte gespielt haben. Schon früh im Leben der Erde, haben Wissenschaftler fanden Hinweise auf flüssiges Wasser, das eine warme Welt, auch wenn Ausgang der Sonne wird angenommen, dass nur 70% gewesen, was es heute ist, haben. Es wurde von Wissenschaftlern vorgeschlagen worden, dass höhere Kohlendioxidkonzentrationen in der frühen Erdatmosphäre könnte erklären helfen, dieses Paradoxon der schwachen jungen Sonne. Wenn die Erde zuerst gebildet wird, kann die Erdatmosphäre mehr Treibhausgase und CO enthalten haben
2 Konzentrationen erhöht, das mit geschätzten Partialdruck so groß wie 1.000 kPa, weil es keine bakteriellen Photosynthese, das Gas auf Kohlenstoffverbindungen und Sauerstoff zu reduzieren. Methan, ein sehr aktives Treibhausgas, das mit Sauerstoff zu CO produzieren reagiert
2 und Wasserdampf, war vielleicht häufiger als gut, mit einem Mischungsverhältnis von 10.

Die heutige Beitrag zum Treibhauseffekt auf der Erde von den vier wichtigsten Gase sind:

  • Wasserdampf, 36 bis 70%
  • Kohlendioxid, 9-26%
  • Methan, 4-9%
  • Ozon, 3-7%

Ohne den Treibhauseffekt, würde die Temperatur der Erde etwa -18 ° C liegen. Die Oberflächentemperatur wäre 33 ° C unter der Erde tatsächlichen Oberflächentemperatur von etwa 14 ° C betragen. Der Mechanismus, der diesen Unterschied zwischen der tatsächlichen Oberflächentemperatur und der effektiven Temperatur erzeugt ist aufgrund der Atmosphäre und wird der Treibhauseffekt bekannt.

Atmosphärischem Kohlendioxid und Kohlenstoffkreislauf

Atmosphärisches Kohlendioxid spielt eine integrale Rolle in der Erde Kohlenstoffkreislauf, wobei Kohlendioxid aus der Atmosphäre durch einige natürliche Prozesse entfernt und durch andere natürliche Prozesse wieder in der Atmosphäre aufgenommen. Es gibt zwei große Kohlenstoffkreislauf auf der Erde: der schnelle Kohlenstoffkreislauf und die langsame Kohlenstoffkreislauf. Die schnelle Kohlenstoffkreislauf bezieht sich auf Bewegungen des Kohlen zwischen Umwelt und Lebewesen in der Biosphäre während die langsamen Kohlenstoffkreislauf beinhaltet die Bewegung des Kohlen zwischen der Atmosphäre, Ozeane, Böden, Felsen und Vulkanismus. Beide Kohlenstoffkreisläufe sind untrennbar miteinander verbunden und atmosphärische gasförmigem Kohlendioxid erleichtert den Kohlenstoffkreislauf.

Natürliche Quellen von atmosphärischem Kohlendioxid sind vulkanischen Ausgasung, der die Verbrennung von organischen Stoffen, Waldbrände und die Atmungsprozesse der lebenden aeroben Organismen. Menschen verursachten Kohlendioxid-Quellen gehören die Verbrennung fossiler Energieträger für Heizung, Stromerzeugung und Verkehr, sowie einige industrielle Prozesse wie Zementherstellung. Es wird auch von verschiedenen Mikroorganismen, die aus der Fermentation und Zellatmung erzeugt wird. Pflanzen, Algen und Cyanobakterien wandeln Kohlendioxid Kohlenhydrate durch einen Prozess namens Photosynthese. Sie gewinnen die für diese Reaktion von Absorption von Sonnenlicht durch Chlorophyll und andere Pigmente benötigte Energie. Sauerstoff, als Nebenprodukt der Photosynthese erzeugt wird, wird in die Atmosphäre freigesetzt und anschließend für die Atmung durch heterotrophe Organismen und anderen Pflanzen verwendet wird, bildet einen Zyklus.

Die meisten Quellen von CO
2 -Emissionen sind natürlich und ausgewogen sind in unterschiedlichem Maße von natürlichen CO
2 Waschbecken. Zum Beispiel kann die natürlichen Zerfall von organischem Material in Wäldern und Wiesen und die Wirkung von Waldbränden führt zur Freisetzung von etwa 439 Gigatonnen Kohlendioxid pro Jahr, während neue Wachstums völlig diesen Effekt, absorbieren 450 Gigatonnen pro Jahr entgegenwirkt. Obwohl die ursprüngliche Kohlendioxid in der Atmosphäre der jungen Erde wurde durch vulkanische Aktivität erzeugt, modern vulkanische Aktivität Mitteilungen nur 130 bis 230 Megatonnen Kohlendioxid pro Jahr, die weniger als 1% des Betrags durch menschliche Aktivitäten freigesetzt wird. Diese natürlichen Quellen sind fast von natürlichen Senken, physikalische und biologische Prozesse, die Kohlendioxid aus der Atmosphäre zu entfernen ausgeglichen. Zum Beispiel wird ein Teil direkt aus der Atmosphäre durch Landpflanzen für die Photosynthese entnommen und in Wasser bildet Kohlensäure löslich ist. Es gibt einen großen natürlichen Fluss von CO
2 in die und aus der Biosphäre und den Ozeanen. In der vorindustriellen Zeit waren diese Flüsse weitgehend im Gleichgewicht. Derzeit sind etwa 57% der vom Menschen emittierten CO
2 wird durch die Biosphäre und den Ozeanen entfernt. Von vorindustriellen Zeit um 2010, dem terrestrischen Biosphäre stellte eine Netto-Quelle von atmosphärischem CO
2 vor dem 1940-Schalt anschließend einer Nettoenke Verhältnis der Zunahme des atmosphärischen CO
2 bis emittierte CO
2 als Luftfraktion bekannt; variiert bei Kurzzeitdurchschnitten und ist typischerweise etwa 45% über einen längeren Zeitraum. Geschätzte Kohlenstoff in globalen terrestrischen Vegetation im Jahr 1990 erhöhte sich von rund 740 Milliarden Tonnen in 1910 bis 780.000.000.000 Tonnen.

Atmosphärischem Kohlendioxid und Photosynthese

Kohlendioxid in der Erdatmosphäre ist lebensnotwendig und der vorliegenden Planeten Biosphäre. Im Laufe der geologischen Geschichte der Erde CO
2 -Konzentrationen haben eine Rolle bei der biologischen Evolution gespielt. Die ersten photosynthetischen Organismen wahrscheinlich in den frühen Entwicklungsgeschichte des Lebens entwickelt und wahrscheinlich verwendeten Reduktionsmitteln wie Wasserstoff oder Schwefelwasserstoff als Quelle von Elektronen, anstatt Wasser. Cyanobakterien erschien später, und der überschüssige Sauerstoff produziert sie dazu beigetragen, die Sauerstoff-Katastrophe, die die Entwicklung der komplexen Leben möglich gemacht. In den letzten geologischen Zeiten, niedrige CO
2-Konzentrationen unter 600 Teilen pro Million hätte der Reiz, der die Entwicklung der C4-Pflanzen, die stark im Überfluss zwischen 7 und 5 Millionen Jahren über Pflanzen, die weniger effizient C3 Stoffwechselweg nutzen erhöht begünstigt haben. Zu aktuellen Atmosphärendruck schaltet die Photosynthese ab, wenn atmosphärische CO
2-Konzentrationen fallen unter 150 ppm und 200 ppm, obwohl einige Mikroben können Kohlenstoff aus der Luft bei viel geringeren Konzentrationen zu extrahieren. Heute global ist die durchschnittliche Rate der Energieausbeute durch Photosynthese etwa 130 Terawatt, das etwa sechsmal größer als der aktuelle Stromverbrauch der menschlichen Zivilisation ist. Photosynthetischen Organismen auch rund 100-115.000 Millionen metrische Tonnen Kohlenstoff in Biomasse pro Jahr umzuwandeln.

Photosyntheseorganismen photoautotrophs, was bedeutet, dass sie in der Lage, Nahrung direkt von CO synthetisieren
2 und Wasser unter Verwendung von Energie aus Licht. Nicht alle Organismen, die Licht als Energiequelle zu nutzen tragen jedoch die Photosynthese, da Photoheterotrophen verwenden organische Verbindungen, anstatt CO
2, als eine Quelle für Kohlenstoff. In Pflanzen, Algen und Cyanobakterien Photosynthese Sauerstoff freisetzt. Dies nennt man oxygene Photosynthese. Obwohl es einige Unterschiede zwischen oxygenic Photosynthese in Pflanzen, Algen und Cyanobakterien, ist der Gesamtprozess in diesen Organismen ziemlich ähnlich. Allerdings gibt es einige Arten von Bakterien, die durchführen anoxygenen Photosynthese, die CO verbraucht
2, jedoch keinen Sauerstoff freizusetzen.

Kohlendioxid wird in Zucker in einem Prozess namens Kohlen Fixierung umgewandelt. Kohlenstoff-Fixierung ist eine endotherme Redox-Reaktion, also Photosynthese muss sowohl eine Quelle der Energie liefern, um diesen Prozess zu fahren, und die Elektronen benötigt, um CO zu konvertieren
2 in ein Kohlenhydrat. Diese Zugabe der Elektronen ist eine Reduktionsreaktion. Im allgemeinen Umriß und in der Tat ist die Photosynthese das Gegenteil der Zellatmung, in welchem ​​Glucose und andere Verbindungen werden oxidiert, um CO zu erzeugen
2 und Wasser, um exotherme chemische Energie freizugeben, um den Stoffwechsel des Organismus zu fahren. Allerdings sind die beiden Prozesse stattfinden, durch eine andere Folge von chemischen Reaktionen und in verschiedenen zellulären Kompartimenten.

Die meisten Organismen, die Photosynthese zu verwenden, um die Verwendung von Sauerstoff zu erzeugen sichtbares Licht, dies zu tun, obwohl mindestens drei Verwendung kurzwelligen Infrarot oder, genauer gesagt, fernen Rot-Strahlung.

Atmosphärischem Kohlendioxid und der ozeanischen Kohlenstoffkreislauf

Die Ozeane enthalten eine große Menge an CO
2 in der Form von Bicarbonat und Carbonat-Ionen viel mehr als die Menge in der Atmosphäre. Das Bicarbonat wird in Reaktionen zwischen Felsen, Wasser und Kohlendioxid produziert. Ein Beispiel ist die Auflösung von Calciumcarbonat:

Reaktionen wie diese neigen dazu, Veränderungen der atmosphärischen CO Puffer
2. Da die rechte Seite der Reaktion erzeugt eine saure Verbindung, das Hinzufügen CO
2 auf der linken Seite sinkt der pH-Wert des Meerwassers, ein Prozess, wurde die Versauerung der Ozeane bezeichnet hat. Reaktionen zwischen CO
2 und nicht-Karbonatgestein auch Bicarbonat zu den Meeren hinzuzufügen. Dies kann später das Gegenteil der obigen Reaktion zu unterziehen, um Karbonatgestein bilden, die Freigabe Hälfte des Bicarbonat als CO
2. Über Hunderte von Millionen von Jahren, das hat große Mengen von Karbonatgestein produziert.

Schließlich der größte Teil des CO
2 durch menschliche Aktivitäten wird im Ozean auflösen emittiert; jedoch ist die Geschwindigkeit, mit der das Meer wird es in der Zukunft nehmen weniger sicher. Selbst dann, wenn das Gleichgewicht erreicht ist, einschließlich Auflösung Carbonatmineralien, die erhöhte Konzentration von Bicarbonat und verringert oder unverändert Konzentration von Carbo wird zu einer höheren Konzentration von nichtionisierten Kohlensäure und gelöste CO geben
2. Dies, zusammen mit höheren Temperaturen, einen höheren Gleichgewichtskonzentration von CO bedeuten,
2 in der Luft.

 Atmosphärischem Kohlendioxid und die globale Erwärmung

Die jüngste Phänomen der globalen Erwärmung in erster Linie zur Steigerung der atmosphärischen Kohlendioxidkonzentrationen in der Erdatmosphäre zurückgeführt. Während CO
2 Aufnahme und Abgabe geschieht immer als Ergebnis der natürlichen Prozesse, der jüngste Anstieg der CO
2 in der Atmosphäre ist bekannt, dass vor allem aufgrund menschlicher Aktivitäten. Forscher wissen dies sowohl durch die Berechnung der Höhe der Basis verschiedener nationaler Statistiken veröffentlicht, und durch die Untersuchung des Verhältnisses der verschiedenen Kohlenstoffisotope in der Atmosphäre, da die Verbrennung von langfris begraben fossilen Brennstoffen frei CO
2, die Kohlenstoff unterschiedlicher Isotopenverhältnisse denen von lebenden Pflanzen, so dass sie zwischen natürlichen und Menschen verursachten Beitrag zu CO zu unterscheiden
2 -Konzentration.

Die Verbrennung fossiler Brennstoffe wie Kohle und Erdöl ist die führende Ursache der erhöhten anthropogenen CO
2; Entwaldung ist die zweite Hauptursache. Im Jahr 2010 wurden 9,14 Gigatonnen Kohlenstoff aus fossilen Brennstoffen und die Zementproduktion weltweit veröffentlicht, im Vergleich zu 6,15 Gigatonnen im Jahr 1990. Darüber hinaus trugen Landnutzungsänderung 0,87 Gigatonnen im Jahr 2010, im Vergleich zu 1,45 Gigatonnen im Jahr 1990. Im Jahr 1997 Menschen verursachten Indonesian Torffeuer wurden schätzungsweise zwischen 13% und 40% der durch die Verbrennung fossiler Energieträger rund um die Welt in einem einzigen Jahr verursacht durchschnittlichen Kohlendioxid-Emissionen freigesetzt haben. In der Zeit von 1751 bis 1900 wurden etwa 12 Gigatonnen Kohlenstoff als Kohlendioxid in die Atmosphäre aus Verbrennung fossiler Brennstoffe freigesetzt, während von 1901 bis 2008 waren es etwa 334 Gigatonnen.

Dieser Zusatz, etwa 3% der jährlichen natürlichen Emissionen als 1997 ausreicht, um den ausgleichenden Effekt von Senken überschreiten. Als Ergebnis hat Kohlendioxid allmählich in der Atmosphäre angesammelt und ab 2013 fast 43% über dem vorindustriellen Niveau liegt seine Konzentration. Verschiedene Techniken wurden zur Entfernung von überschüssigem Kohlendioxid aus der Atmosphäre in Kohlendioxid-Speichern vorgeschlagen worden.

Kohlendioxid hat einzigartige langfristigen Auswirkungen auf den Klimawandel, die weitgehend "irreversible" für 1000 Jahre sind nach der Emissionen zu stoppen, auch wenn Kohlendioxid tendiert Gleichgewicht mit dem Meer auf einer Skala von 100 Jahren. Treibhausgase Methan und Stickoxid nicht mit der Zeit bestehen in gleicher Weise wie Kohlendioxid. Auch wenn der Menschen Kohlendioxid-Emissionen wurden vollständig aufhören, werden atmosphärische Temperaturen nicht zu erwarten, kurzfristig erheblich verringern.

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