Die Auswirkungen des Kohlenstoffkreislaufs – einfach erklärt!

Das Element Kohlenstoff (C) hat einen schlechten Ruf, obwohl es essenziell für alles Leben auf der Erde ist. Trotz der Wichtigkeit des Treibhausgases Kohlenstoffdioxid macht es gerade einmal 0,04 % unserer Luft aus. Trotzdem spielt das Gleichgewicht des globalen Kohlenstoffkreislaufs eine zentrale Rolle beim Klimawandel. Denn durch vermehrte Emissionen von CO₂ – also Kohlenstoffdioxid – gerät das Gleichgewicht immer mehr ins Wanken, was sich negativ auf das globale Klima auswirkt. Wir erklären Ihnen wie der CO₂-Kreislauf funktioniert, welche Auswirkungen er auf die Umwelt hat, was der Treibhauseffekt damit zu tun hat und was Sie tun können.

Lesezeit: 4 Minuten

Inhalt:

1. Wie entsteht Kohlenstoffdioxid?
2. Ablauf des CO₂-Kreislaufs
3. Die Treibhausgase & der Treibhauseffekt
4. Auswirkungen von CO₂ auf die Umwelt
5. Der CO₂-Fußabdruck
6. 15 Tipps: So können Sie CO₂ einsparen

1. Kohlenstoff in der Atmosphäre (Luft)

Kohlenstoff liegt in der Atmosphäre hauptsächlich in Form von Kohlenstoffdioxid vor. Pflanzen nehmen dieses aus der Luft auf und wandeln es durch Photosynthese in Glukose und Sauerstoff um. Menschen und Tiere (nachts auch Pflanzen) brauchen diesen Sauerstoff, nehmen ihn auf und geben durch die Zellatmung wieder CO₂ an die Luft ab.

2. Kohlenstoff in der Hydrosphäre (Wasser)

Kohlendioxid kann zwischen der Atmosphäre und den Ozeanen ständig ausgetauscht werden, abhängig von Temperatur und Druck. Löst sich CO₂ auf natürliche Weise im Wasser auf, bildet es Kohlensäure.

3. Kohlenstoff in der Biosphäre (Lebewesen)

Tiere nehmen Kohlenstoff auch durch den Verzehr von Pflanzen und anderen Tieren auf und speichern diesen in ihrer Biomasse. Durch Ausscheidungen sowie die Verwesung von verendeten Lebewesen wird Kohlenstoff an den Boden abgegeben.

Übrigens: Diese Zersetzung ist nützlich für den Nährstoffgehalt des Bodens, weshalb es sich lohnt, einen Kompost anzulegen.

4. Kohlenstoff in der Pedosphäre (Boden)

Kohlenstoff kann in Form von organischem Material im Boden gespeichert werden. Dies ist einer der Gründe, warum Moore so wichtig für das Klima sind. Ebenso zersetzen Mikroorganismen organisches Material von Tieren und Pflanzen, sodass z.B. Humus entsteht, der den Kohlenstoff im Boden speichert.

5. Kohlenstoff in der Lithosphäre (Gesteinsschichten)

CO₂ reagiert mit Mineralien im Gestein und bildet Karbonate, die im Gestein gespeichert werden. Über Millionen von Jahren wird organischer Kohlenstoff in fossilen Brennstoffen wie Kohle, Öl und Erdgas gespeichert.

Solange mehr Kohlenstoff gespeichert, als freigegeben wird, ist der natürliche CO₂-Kreislauf der Erde im Gleichgewicht und das Klima stabil. Aber dieser Kreislauf ist sensibel. Durch das Verbrennen von fossilen Brennstoffen wird gespeicherter Kohlenstoff in übermäßiger Menge freigesetzt und an die Atmosphäre abgegeben. Dieser Überschuss kann von Pflanzen nicht ausgeglichen werden, sodass dies direkte Auswirkungen auf den Kohlenstoffdioxid-Kreislauf und den Treibhauseffekt hat.

Was ist ein Treibhausgas?

Ein Treibhausgas sorgt dafür, dass die Wärmestrahlung der Sonne nicht direkt wieder in das All abstrahlt, sondern die Erde erwärmt. Dieser Effekt wird sich auch in Gewächshäusern (Treibhäusern) zunutze gemacht. Zu den Treibhausgasen zählen Methan, Lachgas, Kohlenstoffdioxid sowie die F-Gase (fluorierte Treibhausgase).

Was ist der Treibhauseffekt?

1. Sonnenstrahlen treffen auf die Erde und erwärmen sie.
2. Ein Teil dieser Sonnenstrahlen wird wieder Richtung Weltraum reflektiert.
3. Die Treibhausgase in der Atmosphäre absorbieren einen Teil der reflektierten Sonnenstrahlen und speichern ihre Wärme.
4. Durch kontinuierlich hohe Emissionen steigt der Anteil der Treibhausgase in der Atmosphäre.
5. Die Erde heizt sich immer weiter auf.

Der Treibhauseffekt ist wie der CO₂-Kreislauf ein ganz natürliches Phänomen. Doch der jährlich steigende CO₂-Ausstoß resultiert in verheerenden und teilweise permanenten Veränderungen für das Klima.

1. Globale Erwärmung durch den Treibhauseffekt

Die Folgen des erhöhten CO₂-Austoßes sind in erster Linie höhere Durchschnittstemperaturen, was sich auch statistisch belegen lässt. Laut Deutschem Wetterdienst wurden die 5 wärmsten Jahre seit 1881 alle nach 2000 gemessen. Von 1881 bis 2021 wurde eine globale Erwärmung von 1,6 °C gemessen. Dieser Temperaturanstieg erscheint minimal, hat aber weitreichende Konsequenzen.

2. Häufung von extremen Wetterereignissen

Höhere Temperaturen führen zu häufigeren Extremwetterereignissen wie Hitzewellen, Dürren, Starkregen, Stürmen und Überschwemmungen. Besonders die Landwirtschaft hat damit zu kämpfen, was wiederum in steigenden Preisen für Lebensmittel resultieren kann. Anhaltende Hitzeperioden und Unwetter, die Hochwasser verursachen, kamen die letzten Jahre auch vermehrt in Deutschland zustande.

Tipp: Hochwasser – oder auch nur Wasser im Keller – kann lebensgefährlich sein. Erfahren Sie hier, was Sie bei Hochwasser & Wasser im Keller beachten sollten.

3. Steigender Meeresspiegel & Ozeanversauerung

Höhere Temperaturen führen zum Schmelzen von Gletschern der Polarkappen, was den Meeresspiegel erhöht. Der steigende Meeresspiegel bedroht besonders Küstenregionen und Inselstaaten und erhöht das Risiko von Überschwemmungen.

Ebenso wird ein Teil des freigesetzten Kohlenstoffdioxids von den Ozeanen aufgenommen, wo es zu einer Abnahme des pH-Werts des Meerwassers führt. Dieser Prozess ist allgemein als Versauerung bekannt und beeinträchtigt kalkbildende Organismen wie Korallen und Muscheln.

4. Veränderung von Ökosystemen

Sowohl Tier- als auch Pflanzenarten müssen sich an die klimatischen Bedingungen anpassen, was zu einer Verschiebung der Lebensräume führt. Manche Arten werden durch den Klimawandel aussterben, andere gelangen in Regionen, in denen sie ohne Klimawandel nicht lebensfähig gewesen wären. Diese Veränderungen destabilisieren natürliche Lebensräume und beeinträchtigen die lokale Flora und Fauna.

Übrigens: Der CO₂-Kreislauf und der daraus resultierende Klimawandel sind auch mit Gründe für das allgemeine Bienensterben. Erfahren Sie mehr über die kleinen Stadtbienen und Insektenhotels in unseren swb-Artikeln.

Der CO₂-Fußabdruck ist ein Bewertungsmaß und gibt an, wie viele Emissionen pro Kopf verursacht werden. Für die Berechnung wird der Verbrauch in folgende Bereiche unterteilt: Wohnen, Strom, Mobilität, Ernährung, sonstiger Konsum und öffentliche Emissionen. Gemessen wird meist mit der Einheit CO₂e, was für Kohlenstoffdioxid-Äquivalente steht und auch alle anderen Treibhausgase mit einbezieht.

So beträgt der durchschnittliche CO₂-Fußabdruck für Deutschland beispielsweise 10,3 Tonnen pro Person – das Klimaziel ist weniger als 1 Tonne pro Person (laut Umweltbundesamt 05/2024). Auf der Webseite vom Umweltbundesamt gibt es einen CO₂-Rechner, mit dem jede Person ihren individuellen CO₂-Fußabdruck berechnen kann. So kann ganz leicht ermittelt werden, in welchen Bereichen Sie die meisten Emissionen verursachen.