Was ist der Kohlenstoffkreislauf?

Biosphäre und Atmosphäre sind die kleinsten Kohlenstoffspeicher mit jeweils 0,001% des Gesamt-Kohlenstoffs. In der Biosphäre ist vor allem organischer Kohlenstoff gespeichert, in der Atmosphäre gibt es vor allem anorganisches Kohlenstoffdioxid (CO₂). In Böden befindet sich geschätzt mehr als viermal so viel Kohlenstoff wie in der Atmosphäre, sowohl in anorganischen Formen (Mineralien) als auch in organischen (z. B. zerfallene pflanzliche Materie).

Quellen und Senken von Kohlenstoff

Die verschiedenen Sphären sind nicht nur Kohlenstoffspeicher, sondern auch Quellen und Senken vom Kohlenstoff. Zwischen Atmosphäre und Wasser gibt es einen Austausch von CO₂. Je nach seiner Konzentration im Wasser und in der Luft steigt das CO₂ als freies Gas auf oder löst sich im Wasser.

Das CO₂ der Luft und gelöstes CO₂ im Wasser sind eine Kohlenstoffquelle für Pflanzen und Mikroorganismen, welche das CO₂ aufnehmen und daraus organische Verbindungen herstellen. Dieses organische Material dient ihnen und allen anderen Lebewesen zum Energiegewinn und wird dabei teilweise wieder in CO₂ umgewandelt. Sterben Lebewesen ab, zersetzt sich ihre Biomasse. Dabei wird entweder ebenfalls CO₂ freigesetzt oder es entstehen andere stabile organische Verbindungen.

Meeresorganismen, die sterben und absinken, bringen viel Kohlenstoff an den Meeresgrund. Dieser kann durch Meeresströmungen entweder wieder an die Oberfläche gelangen oder sich am Meeresgrund dauerhaft ablagern. Wenn sich immer mehr solches Material sammelt und über lange Zeit Druck darauf wirkt, wandelt es sich in Sedimentgestein um. Neue Gesteine können auch entstehen, wenn Wasserflächen (wie zum Beispiel Seen) austrocknen und ausgefallenes Kalziumkarbonat zurückbleibt.