11 Begegnungen mit der Natur 4, Schulbuch (ISBN: 978-3-209-12228-5) Der globale Kohlenstoffkreislauf Der Kohlenstoff unterliegt einem natürlichen Kreislauf Bei der Fotosynthese wird der Kohlenstoff aus dem CO2 in der Luft im Traubenzucker gebunden (1). Einen Teil des Zuckers verwenden die Produzenten zur Energieversorgung durch Zellatmung (2), der Rest dient als Ausgangsstoff für weitere organische Verbindungen wie Zellulose oder Stärke. Konsumenten (zB Tiere und Menschen) nehmen die organischen Verbindungen über die Nahrung auf (3). Ein Teil des Kohlenstoffs wird im Körper zum Aufbau von Fetten, Eiweißen oder anderen Molekülen verwendet, der andere Teil wird bei der Zellatmung wieder mit CO2 an die Atmosphäre abgegeben (4). Abgestorbene Pflanzen, Tierleichen, Kot und andere organische Reste gelangen in den Boden. Destruenten bauen sie ab, dabei entsteht unter anderem CO2. Unter Sauerstoffmangel, zB in Sümpfen oder bei Verdauungsvorgängen im Darm, wird zusätzlich CH4 produziert (5). Beim Abbau organischen Materials entsteht eine kohlenstoffreiche Bodenschicht, der Humus. Die Huminstoffe werden nur langsam zersetzt – es dauert Jahrzehnte bis Jahrhunderte bis der darin enthaltene Kohlenstoff wieder in die Atmosphäre gelangt (6). Auch in Gesteinen kann Kohlenstoff über sehr lange Zeiträume gespeichert werden. In fossilen Brennstoffen wie Kohle, Erdöl und Erdgas ist Kohlenstoff gebunden, den Pflanzen vor Millionen Jahren für die Fotosynthese aus der Atmosphäre aufgenommen haben (7). CO2 löst sich unter anderem im Meerwasser (8), kann daraus aber, zB bei Erwärmung des Wassers, wieder freigesetzt werden (9). Ein Teil des gelösten CO2 reagiert mit gelöstem Calcium zu Kalk CaCO3, der auf dem Meeresboden abgelagert wird. Meerestiere wie Muscheln oder Krebse nutzen das gelöste Calcium zum Aufbau von Kalkschalen und -skeletten. Nach ihrem Tod sinken auch diese auf den Meeresboden. Über lange Zeiträume werden die Ablagerungen zu Kalkstein verfestigt (10). Durch Vulkanismus, Verwitterung oder andere geologische Prozesse kann der in Gesteinen gespeicherte Kohlenstoff schließlich wieder mit CO2 oder CH4 in die Atmosphäre gelangen (11). organische Verbindungen chemische Verbindungen, die unter anderem Kohlenstoff enthalten und in allen Lebewesen vorkommen, zB Kohlenhydrate, Fette, Proteine. Lebewesen Stunden, Tage bis Jahrzehnte Atmosphäre wenige Tage bis Jahre Gewässer wenige Tage bis Jahre in Seen, Jahrzehnte bis Jahrtausende in Ozeanen Boden Jahre bis Jahrhunderte Gestein Millionen von Jahren 2 Verweildauer von Kohlenstoff in unterschiedlichen Bereichen Ordne den Text zum natürlichen Kohlenstoffkreislauf auf dieser Seite korrekt Abb. 3 zu, indem du die Ziffern in den Klammern in die richtigen runden Felder schreibst. Du bist dran! 3 Kohlenstoffkreislauf Zellatmung Zellatmung Fotosynthese Ozeane Humus Fossile Brennstoffe Organisches Material Vulkanismus CO2 CO2 CO2 CO2 CO2 CH4 CH4 CO2 CaCO3 CH4 Tiere Destruenten Pflanzen 7 Buch_Bio4.indb 7 12.11.2025 09:38:08 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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