Was Sie schon immer über CO2 wissen wollten: Teil 3 – der globale CO2-Kreislauf

Prof. Dr. Horst-Joachim Lüdecke
Der globale CO2-Kreislauf ist auf der einen Seite extrem komplex, läßt sich auf der anderen Seite aber mit relativ einfachen Modellen beschreiben. Der vorliegende Teil 3 geht näher auf diese Versuche ein.

Teil 2 befasste sich mit dem Konzentrationsverlauf von CO2 in der Atmosphäre. Zumindest zwischen einer Million Jahre zurück bis zum Beginn der Industrialisierung um 1850 folgte der armosphärische CO2-Gehalt den Ozeantemperaturen (SST). Die maximale CO2-Konzentrationsspanne zwischen dem Temperaturhöhepunkt eines Zwischenglazials und dem Temperaturtiefpunkt einer Eiszeit betrug grob 100 ppm (Bild 2 in Teil 2). Seit Ende der jüngsten Eiszeit betrugen dann die CO2-Schwankungen, entsprechend den geringen SST-Schwankungen, nur noch wenige ppm (Bild 2 ganz rechts). Erst die anthropogenen CO2-Emissionen haben dieses Gleichgewicht verschoben (s. Bild 1 in Teil 1). Im Folgenden geht es um die Folgen dieser Verschiebung für den globalen CO2-Kreislauf, dessen Quellen und Senken die drei Hauptakteure „Atmosphäre, „Ozeane“ und „Biospäre“ sind. Die Einzelheiten des globalen CO2-Kreislaus sind zwar beliebig komplex, dennoch stellt sich heraus, dass seine groben Züge recht gut mit einfachen physikalischen Modellen erfassbar sind.

Beginnen wir mit einer unzutreffenden Angstvorstellung, wie sie immer wieder nicht nur von den Medien, sondern sogar von Fachwissenschaftlern geschildert wird, die es in Wirklichkeit besser wissen: Weitere Kohleverbrennung der Menschheit würde den CO2-Gehalt der Atmosphäre generell immer weiter erhöhen. Das ist falsch. Die Schlüsselrolle beim CO2-Kreislauf spielen nämlich die Ozeane, die knapp die vierzigfache Menge der Atmosphäre an frei gelöstem CO2 enthalten [1]. Zwischen Ozeanen und Atmosphäre fand vor der Industrialisierung laufend ein in etwa gleichgewichtiger CO2-Austausch statt, wobei die Verweilzeit eines CO2-Moleküls in der Luft nur wenige Jahre beträgt. Dieses Gleichgewicht wurde durch die menschgemachten CO2-Emissionen immer stärker in Richtung ansteigender CO2-Konzentration der Atmosphäre verschoben.

Die Konsequenz dieses Anstiegs ist ein ansteigender CO2-Partialdruck in der Luft im Vergleich mit dem CO2-Partialdruck der Ozeane. Der CO2-Partialdruck der Ozeane bleibt nämlich konstant, denn die Ozeane enthalten, frei gelöst, etwa die vierzigfache Menge des in der Atmosphäre enthaltenen CO2. Die Ozeane „spüren“ das menschgemachte CO2 nicht, es ist für sie vernachlässigbar. Der stetig ansteigende CO2-Partialdruck der Luft drückt aber immer mehr CO2 in die Ozeane und das Pflanzenwachstum. Zu Beginn der Industrialisierung, als die CO2-Partialdrücke von Luft und Ozeanen noch im Gleichgewicht standen, wurden die ersten anthropogenen CO2-Emissionen ausschließlich von der Luft aufgenommen. Heute hat sich diese Situation grundlegend geändert. Von jeder Tonne anthropogenem CO2 verbleiben nur noch eine halbe Tonne in der Atmosphäre, eine viertel Tonne geht bereits in die Ozeane und das restliche Viertel wird von den Pflanzen aufgenommen (Bild 1).

Bild 1: Schematische, vereinfachte Darstellung der Quellen und Senken des globalen CO2-Kreislaufs zu Beginn der Industrialisierung A) verglichen mit heute B).

Die aus Bild 1 hervorgehende Entwicklung verschiebt sich mit weiter zunehmenden anthropogenen CO2-Emissionen hin zu einer immer stärkeren CO2-Senke „Ozeane“ und einer immer schwächeren CO2-Senke „Atmosphäre“. Die sich in dieser Richtung ändernden Werte des globalen CO2-Kreislaufs, d.h. die Quellen und Senken über die letzten Jahrzehnte werden seit wenigen Jahrzehnten vom Carbon Dioxide Information Analysis Center (CDIAC) akribisch gemessen und dokumentiert [2].

Was bedeutet nun die immer höhere CO2-Aufnahme von Ozeanen und Pflanzen konkret für die zukünftige CO2-Konzentration der Atmosphäre? Die Antwort: Um den CO2-Gehalt der Luft weiter zu erhöhen, müssen die CO2-Emissionen der Menschheit ebenfalls immer weiter erhöht werden! Würde die Menschheit ihre CO2-Emissionen dagegen einmal (hypothetisch) konstant halten, würde der CO2-Gehalt der Atmosphäre nach einer Einschwingzeit von mehreren Jahrzehnten ebenfalls konstant bleiben. Wohlgemerkt konstant, obwohl weiter anthropogenes CO2 erzeugt wird. Es stellt sich ein Gleichgewichtszustand ein, in welchem bei einem gleichbleibenden anthropogenen „CO2-Nachschub“ die gleichbleibende CO2-Partialdruckdifferenz zwischen Luft und Ozean für einen ebenfalls gleichbleibenden Zustrom von CO2 in die Ozeane sorgt. Dieser Zustand ändert sich auch nicht, denn die Ozeane können praktisch beliebig viel CO2 aufnehmen, ohne dass sich ihr CO2-Partialdruck verändert. Dies nicht nur ihrer riesigen Menge an gelöstem CO2 wegen, sondern weil das Kohlendioxid von Meereslebewesen zum Aufbau ihrer Kalkskelette verbraucht wird, zum Meeresboden absinkt und damit dem CO2-Kreislauf für immer entzogen wird.

Die hier in groben Zügen geschilderten Zusammenhänge sind in der Fachliteratur in detaillierter Beschreibung aufzufinden, wie zum Beispiel in [3] und weiteren Zitierungen in dieser Arbeit. Weil zum CO2-Kreislauf auch der Autor mit begutachteten Fachveröffentlichungen beteiligt war [4], seien einige weiteren Anmerkungen erlaubt. Die Messbasis aller Publikationen wird, wie bereits erwähnt, vom Carbon Dioxid Information Analysis Center (CDIAC) zur Verfügung gestellt in Form von EXCEL-Tabellen [5]. In ihnen sind ab dem Jahre 1959, mit Angabe der Fehlerbreiten, die folgenden fünf jährlichen Werte angegeben für: fossil fuel and cement emissions, land use change, atmospheric growth, ocean sink und land sink. Alle Fachpublikationen verwenden unterschiedliche Modelle und testen ihre Modellparameter am gemessenen CO2-Verlauf der Atmosphäre: Dies hat allerdings den Nachteil, dass mit dieser einzigen Messbasis (CO2-Anstieg) keine Unterscheidung möglich ist, welches Modell am besten die Realität wiedergibt. Die einzige Ausnahme davon macht die Publikation des Autors mit Koautoren [4], in welchem die hier zwei Modellparameter zusätzlich zum atmosphärischen CO2-Gehalt auch noch aus den gemessenen ocean-sink- und land sink-Daten von CDIAC ermittelt werden.

Ein Vergleich nur mit dem CO2-Anstieg der Atmosphäre erlaubt dagegen sogar Modelle, welche den rezenten CO2-Anstieg allein auf Ozeantemperatur-Werte (SST) zurückführen, siehe [6] und weitere Zitierungen in dieser Arbeit. Ob diese Modelle realistisch sind, kann nur die begutachtete Fachdiskussion entscheiden. Dennoch seien die am meisten ins Auge springenden Caveats zumindest erwähnt:

Wären die „SST-Modelle“ zutreffend, müssten sich in den Warmzeiten der letzten 10.000 Jahre, also in den beiden extrem warmen Holozän-Temperaturmaxima sowie dem römischen und mittelalterlichen Temperaturmaximum, ungewöhnliche atmosphärische CO2-Steigerungen zeigen. Solche sind aber weder in CO2-Messungen von Eisbohrkernen noch in Blatt-Stomata-Messungen auffindbar. Es erscheint ferner unwahrscheinlich, dass ausgerechnet in Zeiten von anthropogenen CO2-Emissionen der CO2-Gehalt der Atmosphäre in Schnelligkeit und Stärke auf natürliche Weise angestiegen sein soll, wie es in der letzen Million Jahre noch nie vorkam. Andere CO2-Quellen, wie Vulkanismus am Meeresboden etc., die solches natürlich ermöglicht könnten, werden zwar oft vermutet, sind aber bis heute nicht nachgewiesen.

Das für uns wichtigste Ergebnis des globalen CO2-Zyklus ist dagegen sehr leicht zu verstehen. Der CO2-Gehalt der Atmosphäre kann eine obere Grenze von etwa 800 ppm grundsätzlich niemals überschreiten, weil, wie hier beschrieben, zu immer höherem CO2-Anstieg in der Atmosphäre zwangsweise auch immer höhere(!) anthropogenen CO2-Emissionen erforderlich sind. Damit hat es aber spätestens dann ein Ende, wenn die Kohle zu teuer geworden ist oder gar alle Kohleressourcen aufgebraucht wurden. Dann haben längst Kernkraftwerke der Generation IV die Energieversorgung der Menschheit übernommen.

Es gibt daher absolut keinen Grund, einen zu großen CO2-Anstieg der Atmosphäre zu befürchten.

 

Quellen

[1] W.M. Post et al, The global carbon cycle, http://www.as.wvu.edu/biology/bio463/globalcarbon.pdf

[2] https://cdiac.ess-dive.lbl.gov/

[3] Joos et al., Carbon dioxide and climate impulse response functions .., https://www.atmos-chem-phys.net/13/2793/2013/acp-13-2793-2013.pdf

[4] W. Weber, H.-J. Lüdecke and C.O. Weiss: A simple model of the anthropogenically forced CO2 cycle, Earth System Dynamics Discussion, 6, 1-20 (2015),  http://www.earth-syst-dynam-discuss.net/6/2043/2015/esdd-6-2043-2015.pdf sowie H.-J. Lüdecke and C. O. Weiss: Simple Model for the Antropogenically Forced CO2 Cycle, Tested on Measured Quantities,  Journal of Geography, Environment and Earth Science International, 8(4), 1-12, 2016, DOI: 10.9734/JGEESI/2016/30532, http://www.sciencedomain.org/download/MTc0MzRAQHBm.pdf

[5] https://cdiac.ess-dive.lbl.gov/GCP/carbonbudget/2016/

[6] H. Harde, What Humans Contribute to Atmospheric CO2: Comparison of Carbon Cycle Models with Observations, Earth Sciences, 8(3), 139-159, 2019 (hier)

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32 Kommentare

  1. Man kommt nicht dran vorbei: Die CO2-Treibhausdiskussion flammt in den Diskussionen hier immer wieder auf. Als relativer Neuling auf dem Gebiet der „menschgemachten Klimakatastrophe“ habe ich versucht, mir Klarheit zu verschaffen. Ich habe mich gefragt, wie die Wärmeabstrahlung der Erde aus dem Weltraum aussieht – und solche Satellitenmessungen gibt es Gott sei Dank.
    Den meisten ist sicherlich das IR-Spektrum aus dem Physik-Lehrbuch von Bergmann-Schäfer bekannt, über der Sahara aufgenommen (konnte ich hier leider nicht mit reinkopieren, hat nicht geklappt). Es zeigt die verminderte Strahlung im Bereich der IR-Fenster von Wasserdampf (zu den Rändern hin) sowie CO2 (15 Mikrometer) und O3 (10 Mikrometer). Nur über Gebieten mit arktischen Temperaturen kann die Abstrahlung in den IR-Fenstern etwas größer sein als die Bodenstrahlung.
    Für mich folgt daraus, dass der Strahlungsrücktransport in den Weltraum durch die Klimagase „gedämpft“ wird, also im weitesten Sinne ein „Treibhauseffekt“ besteht.
    Eine ganz andere Frage ist, wie groß die sog. CO2-Sensitivität ist. Sicherlich deutlich kleiner als vom IPCC angegeben, sonst wäre die zeitliche Korrelation zwischen CO2 und Temperatur nicht so krottenschlecht…
    Ansonsten gefällt mir die CO2-These von Prof. Lüdecke sehr gut. Ich bin sehr gespannt, ob und wann wir in der Mauna Loa-Kurve den Wendepunkt erleben!

  2. Die gegenwärtige Sauerstoffmenge zeigt, dass die Ausgangskonzentration des CO2 mindestens etwa 250.000 ppm betrug, ein Wert der nur dann wieder erreicht werden kann, wenn alle fossilen Brennstoffe verbrannt würden.

    Ein negativer Einfluss auf Klima und Pflanzenwachstum existiert zweifellos nicht, sodass lediglich insbesondere in geschlossenen Räumen eine mögliche Gesundheitsgefährdung zu beachten ist:

    Ein menschlicher Atemzug enthält etwa 30.000 ppm CO2, sodass seine Konzentration in Klassenzimmern und Büros Werte von 1000 bis 2500 ppm erreichen kann, mit der Folge von Konzentrationsstörungen und Kopfschmerzen. – Richtwerte empfehlen daher, die Konzentration des CO2 in geschlossenen Räumen nicht um mehr als 650 ppm über die der Aussenluft von 400 ppm ansteigen zu lassen.

    20.000 ppm lösen Husten aus, bei 100.000 ppm folgt Bewusstlosigkeit und Zittern, mehr als 250.000 ppm können tödlich sein.

    Fazit: Sowohl die Nutzung fossiler Brennstoffe, als auch die der Kernenergie kann nach den üblichen Kriterien entschieden werden.

    • Guten Tag Herr Wolf,
      „Die gegenwärtige Sauerstoffmenge zeigt, dass die Ausgangskonzentration des CO2 mindestens etwa 250.000 ppm betrug, ein Wert der nur dann wieder erreicht werden kann, wenn alle fossilen Brennstoffe verbrannt würden…“
      Es gibt ja durchaus ernst zu nehmende Wissenschaftler, die für Erdöl eine abiotische Entstehung behaupten bzw. annehmen.
      Dann wäre Ihre Rechnung aber obsolet!?

      • @Manfred Pelowski,

        keineswegs! Dann wären lediglich nach dem vollständigen Verbrauch des Sauerstoffs immer noch Kohlenwasserstoffe vorhanden. Die Entstehung der Eisenerze hat Wasser und Atmosphäre etwa 1Milliarde Jahre lang frei von Sauerstoff gehalten.

  3. Bei der Betrachtung des Co2-Kreislaufs gibt es für mich noch ein großes Rätsel:
    Träger fossiler Energie sind Abbauprodukte von Pflanzen. Diese nehmen den Kohlenstoff ausschließlich aus der Luft auf. Das heißt also, dass das Co2 das wir produzieren, ehemals in der Atmosphäre gewesen sein muss.
    Wenn wir jetzt einen höheren CO2-Gehalt in der Atmosphäre haben als zu früheren Zeiten, muss es zusätzliche Quellen dieses Gases geben. da wir ja durch die Verbrennung fossilen Kohlenstoffs nur den ursprünglich existierenden Zustand wieder herstellen könnten.

    Auch die Tatsache, dass die meisten fossilen Energiequellen zu einer Zeit eine sehr üppigen Vegetation entstanden sind, löst das Problem nicht, da dieser Zustand nicht über alle Zeit davor bestand.

    Woher stammt das CO2 ursprünglich? Vulkanausgasungen? Gibt es die heute nicht mehr?

  4. Sehr geehrter Herr Lüdecke,
    danke für die ausführliche Darstellung. In der Vergangenheit habe ich aber schon Beiträge gelesen, die auch von einer Ausgasung der Ozeane durch höhere Wassertemperaturen sprachen. Deshalb erscheint mir die Darstellung des Kommentators Réne Frank auch plausibel. In warmen Regionen der Weltmeere gast CO2 aus, in kalten Regionen wird CO2 absorbiert. Dies korreliert auch mit der wellenförmigen Anstiegskurve des CO2 in den Darstellungen. Während des Sommers der Nordhalbkugel überwiegt die Absorption durch die Pflanzen und während des Winters überwiegt der CO2 Anstieg, weil Pflanzen kaum CO2 anfordern. Allein diese Wechselwirkung stellt doch einen Beweis dar, dass menschengemachte Emissionen binnen eines Sommers schon komplett von den Pflanzen aufgenommen werden. Begründung: wie können Menschen einen Einfluss haben, wenn ihr CO2 komplett während der Wachstumsphase aufgebraucht wird. Deshalb erscheint es mir plausibler, dass es wegen einer erhöhten Ausgasungsrate durch warme Ozeananteile zu einer Erhöhung der CO2 Anteile in der Atmosphäre kommt. Der menschengemachte CO2 Anteil ist deshalb vernachlässigbar. Auch die Begründung, dass die Stomataöffnungen der Pflanzen ein Indikator für gleichbleibenden CO2-Anteil seien, kann nichtzutreffend sein. Ist nicht festgestellt worden, dass die Stomataöffnungen geringer ausfallen, wenn das CO2-Angebot höher ist? Ich denke, dies wird sich in den fossilen Sedimentationen auch zeigen. Wenn die Ausführungen von Réne Frank zutreffend sind ist dies auch wiederum ein Beweis für eine junge Erde und nicht für Erde der Jahrmillionen und Milliarden. Es zeigt nämlich wie wichtig für das Leben auf der Erde, ein heißer Erdkern ist. Bei den veranschlagten Millionen-Zeiträumen ist eher eine völlig erkaltete Erde anzunehmen ohne Vulkanismus und ohne dessen CO2-Ausgasungen in die Atmosphäre. CO2 das Lebensgas, ständig emittiert durch einen vom Schöpfer eingebauten Vulkanismus.

  5. Ihre Behauptung

    „Die Einzelheiten des globalen CO2-Kreislaus sind zwar beliebig komplex, dennoch stellt sich heraus, dass seine groben Züge recht gut mit einfachen physikalischen Modellen erfassbar sind.“

    ist falsch. Solche Spielmodelle halten keiner wissenschaftlichen Pruefung stand.

  6. Wenn ich die Veröffentlichung in JGEESI richtig verstanden habe, haben Sie die Aufnahme der Biomasse nicht als Senkenfluss (wie die Ozeane, siehe Bild 1) modelliert, sondern in Form einer 66,8%igen Vergrößerung des Atmosphärenpuffers.

    Das kann vielleicht im mittleren Bereich des ppm-Anstiegs passen, hat aber bei Sättigung (also wenn bei konstanter Emission der maximale ppm-Wert erreicht wird und die Atmosphäre kein CO2 mehr aufnimmt) den Effekt dass der Senkenfluss, der dann eigentlich maximal werden sollte, nur noch in die Ozeane geht und somit halbiert wird. Das führt dann zu einer deutlich höheren Endkonzentration sowie zu einer zu hohen Halbwertszeit. Und am Beginn der Emission (ab 280 ppm), wo weder Ozeane noch Biomasse als Senke für anthropogenes CO2 fungieren, nimmt Ihre Atmosphäre deutlich zuviel CO2 auf, womit der Anstieg verzögert wird.

  7. „Es stellt sich ein Gleichgewichtszustand ein, in welchem bei einem gleichbleibenden anthropogenen „CO2-Nachschub“ die gleichbleibende CO2-Partialdruckdifferenz zwischen Luft und Ozean für einen ebenfalls gleichbleibenden Zustrom von CO2 in die Ozeane sorgt. Dieser Zustand ändert sich auch nicht, denn die Ozeane können praktisch beliebig viel CO2 aufnehmen, ohne dass sich ihr CO2-Partialdruck verändert. Dies nicht nur ihrer riesigen Menge an gelöstem CO2 wegen, sondern weil das Kohlendioxid von Meereslebewesen zum Aufbau ihrer Kalkskelette verbraucht wird, zum Meeresboden absinkt und damit dem CO2-Kreislauf für immer entzogen wird.“
    Durch Absorption von CO₂ muss so nicht, unbedingt, die Konzentration im Wasser zunehmen und es kann nicht die gesamte Menge wieder emittiert werden.

  8. Guten Tag Herr Prof. Lüdecke

    Die Darstellung basierend auf Fachliteraturen sind nicht korrekt. Es existieren insbesondere in der Chemischen Fachliteratur klare Formeln im Bezug zu den Partialdrücke und dem Ein- bzw. Ausgasen des CO2 Spurengases.

    Richtiger wäre gewesen, solare Schwankungen führen mit einer Verzögerung von bis zu 800 Jahren zu Verschiebungen beim Ein- bzw. Ausgasen.

    Die Lösung des CO2 Spurengases lässt sich durch folgende chemische Gleichung bestimmen.

    CO₂ + H₂O ⇌ H₂CO₃
    H₂O + H₂CO₃ ⇌ H₃O⁺ + HCO₃⁻
    B1 S2 S1 B2

    Ausgasung:
    Die Luftmoleküle (also Stickstoff-, Sauerstoff- und Kohlenstoffdioxid-Moleküle) sind in gelöster Form zwischen den
    Wassermolekülen verteilt. An der Grenzfläche zur Atmosphäre findet ein ständiger Gasaustausch in beider Richtungen statt,
    es ändert sich nur je nach Temperatur die jeweilige Geschwindigkeit der Gasaufnahmen bzw. der Gasabgabe.
    Bei höherer Wassertemperatur können weniger CO₂-Moleküle gelöst werden, die CO₂-Abgabe überwiegt. Zusätzlich stehen
    die Hydrogencarbonationen v.a. bei niedrigem pH-Wert (also in saurem Milieu bei hoher Oxoniumionenkonzentration) über
    die Bildung und den Zerfall von Kohlensäure in einem Gleichgewicht mit dem gelösten CO₂, so dass sich dessen Partialdruck
    erhöht, was in den oberen Wasserschichten dann das Ausgasen in die Atmosphäre fördert.
    HCO₃⁻ + H₃O⁺ ⇌ H₂CO₃ + H₂O
    B1 S2 S1 B2
    H₂CO₃ ⇌ H₂O + CO₂↑

    Aus diesem chemischen Prozess heraus und der Tatsache, dass sich die Ozeane seit dem Ende der kleinen Eiszeit 1860
    erwärmten, konnten weniger CO2 Moleküle aus der Atmosphäre gelöst werden, dafür wurden mehr Ausgegast. Bereits ein
    Oberflächen Wassertemperaturunterschied von 0.1 Grad führt zu einer grösseren Ausgasung im Verhältnis zur Eingasung.
    Die chemischen Formeln sind oben jeweils abgebildet.

    In der Wissenschaft werden 4 Gruppen der in den Ozeane vorhandenen gelösten Kohlenstoff zugeordnet. DIC,
    DOC, POC und PIC.

    Als DIC (Dissolved Inorganic Carbon) wird im Meerwasser gelöster inorganischer Kohlenstoff bezeichnet. Die Vertreter
    dieser Gruppe sind Kohlendioxid CO2, Kohlensäure H2CO3, Bicarbonation HCO3 und Carbonation CO2/3. Den größten
    Teil davon macht HCO3 mit ca. 91% aus; 8% des DIC liegen in Form von CO2/3 vor. CO2 und H2CO3 zusammen machen
    nur 1% des gelösten inorganischen Kohlenstoffs aus. Gelöste organische Kohlenstoffmoleküle werden durch DOC
    (Dissolved Inorganic Carbon) klassifiziert. In POC (Particulate Organic Carbon) werden organische Gewebepartikel
    zusammengefasst. Die Grenze zwischen DOC und POC ist oft fließend, in den meisten Fällen wird sie bei 0,45μm
    Teilchendurchmesser gezogen. Das im Meerwasser vorkommende Calciumcarbonat CaCO3 fällt in die Gruppe des PIC
    (Particulate Inorganic Carbon) und liegt z.B. in Form von Kalzitpanzern (Korallen) vor. Das Verhältnis zwischen DIC, DOC
    und POC liegt bei ungefähr 2000:38:1.

    Der Ozean fungiert als gewaltige CO2-Senke im globalen Kohlenstoffkreislauf, so nimmt er pro Jahr netto ca. 2,2
    GtC auf. Die Aufnahme von CO2 findet über die ozeanische Deckschicht statt und wird angetrieben durch die Partial-
    druckdifferenz ∆pCO2 zwischen Ozean und Atmosphäre:

    ∆pCO2 = pCO2,W−pCO2,A

    Der Fluss durch die Wasseroberfläche ist gegeben durch

    F=k(v)•s(T,S)•∆pCO2

    Dabei bezeichnet s(T,S) die Löslichkeit von CO2 im Wasser, die von der Salinität S und vor allem von der Temperatur T
    abhängt: Wärmeres Wasser kann weniger CO2 aufnehmen als kälteres Wasser. k(v) ist die Gasaustauschgeschwind-
    igkeit und hängt unter anderem von der Windgeschwindigkeit ab. Der Ozean kann aber mehr CO2 aufnehmen, als durch
    die Löslichkeit allein möglich wäre, denn CO2 reagiert, anders als Sauerstoff zum Beispiel, mit Wasser:

    Die physikalische Kohlenstoffpumpe, auch Löslichkeitspumpe genannt, beruht auf der thermohalinen Zirkulation im Ozean
    und der Abhängigkeit der Löslichkeit von CO2 von der Temperatur. In Schichten gleicher potentieller Dichte (Isopyknen)
    wird kohlenstoffreiches Wasser in das Ozeaninnere befördert, wobei geneigte und dicke Isopyknen vorteilhaft für dessen
    Abwärtstransport sind. Die potentielle Dichte (hier dimensionslos) ist definiert durch:

    http://www.centil-europe.ch//Forschung/Bilder/CO2/Kohlenstofftransport.jpg

    Hier ist Θ die potentielle Temperatur. Während in den tropischen und subtropischen Meeren die Ausgasung von CO2 in die
    Atmosphäre überwiegt, nehmen vor allem im Atlantik und im Gebiet des Antarktischen Zirkumpolarstroms die kalten, dichten
    Wassermassen viel CO2 aus der Atmosphäre auf und transportieren es in die Tiefe und in Richtung Äquator. Durch die
    langsame Umwälzung des Ozeans, die auf einer Zeitskala von bis zu 1000 Jahren geschieht, wird dem aufgenommenen Kohlenstoff zwar zum einen für lange Zeit der Kontakt mit der Atmosphäre verhindert.

    Die von der Literatur bheaupteten Einflüsse der menschlichen Aktivitäten haben in der Atmosphäre absolut keine Bedeutung oder Auswirkung. Wird durch Vulkane, über 800’000 Unterseeschlote, Verwerfungen, Erdspalten, Kalksteingebirge, Korallen, Pflanzen und andere Emittenten mehr CO2 emittiert, erfolgt eine grössere Eingasung durch die Ozeane. Das Gleichgewicht bleibt immer bestehen, verlagert sich allerdings richtung höhere Eingasungsrate bei erhöhten vulkanischen Ausgasungsmengen. (Auch Unterseeschlote und Unterseevulkane schwanken massiv bei der Ausgasung, bzw. dem Magma-Ausstoss.) Auch die geringen menschlichen Einflüsse werden sofort ohne Verzögerung durch die Ozeane absorbiert.

    Rund ca. 70% der 0.04% CO2 Atmosphärenanteil stammen aus vulkanischen Quellen. Ca. 26% aus der Biosphäre. Die menschlichen 3-4% können niemals den von Ihnen, bzw. in der Literatur verfassten Effekt aufweisen. Das ist eine chemische unmöglichkeit!

    Zusammengefasst: Höhere Ausgasungsmengen, egal aus welcher Quelle diese stammen, werden sofort durch die Ozeane ausgeglichen. Einzig und allein solare Schwankungen vermögen das Gleichgewicht mit einer Verzögerung von bis zu 800 Jahren zwischen Ein- und Ausgasung verlagern.

    Freundliche Grüsse

    René Funk

    • Herr Funk, da heute knapp 60% unserer CO2-Emissionen sequestriert werden, sind die Senkenfluesse grösser als bei Ihnen angegeben. Mit einem ppm-Anstieg um 130 ppm (von 280 auf 410) betragen diese etwa 6,5 GtC/a. Ein realistisches C-Modell ergibt bei einer „Halbwertszeit“ von 39,2 Jahren 1 GtC pro Anstieg um 20 ppm.

      Und gemäss Fig.9 von http://www.john-daly.com/dietze/cmodcalc.htm nehmen die (schwere) Biomasse 1/4 und die Ozeane 3/4 davon auf, das wären 4,9 statt 2,2 Gt.

      => Die menschlichen 3-4% können niemals den von Ihnen, bzw. in der Literatur verfassten Effekt aufweisen. Das ist eine chemische Unmöglichkeit!

      Der menschliche Anteil am atmosphärischen CO2 ist 130/410=31,7%. Der Effekt pro CO2-Verdoppelung ist (einschließlich Wolken, Wasserdampf und Feedback) etwa 0,6 Grad (siehe https://www.fachinfo.eu/Dietze,P.2018.pdf) . Das wird übrigens auch mit MODTRAN berechnet.

      • Guten Abend Herr Dietze

        Besten Dank für Ihre Antwort

        Sie rechnen den Anstieg seit der kleinen Eiszeit von 130ppm vollumfänglich anthropogener Herkunft zu, was falsch ist!
        Wie in meinem Post dargelegt, erfolgt ein Anstieg oder Verminderung des CO2 Volumenanteils ausschliesslich durch Erwärmung oder Abkühlung der Ozeane, was Verschiebungen im Gleichgewicht mit einer Verzögerung von bis zu 800 Jahren nach sich ziehen. Menschliche Einflüsse auf die Volumina existieren nicht!

        Auch die von Ihnen erwähnten 0.6 Grad bei einer Verdoppelung sind nicht korrekt. CO2 war schon immer unter dem Einfluss der IR-Strahlung in der Atmosphäre zu 90% mit Wärmeenergie gesättigt. Eine zusätzliche Absorbtionsfähigkeit deshalb unmöglich. Das wird sich auch bei einer Verdoppelung des Voluminas nicht ändern.
        Die meisten Studien berücksichtigen diesen Fakt nicht, was zu falschen Ergebnissen führt, die nur unter Laborbedingungen existieren.

        Wären die Erwärmungsthesen richtig, könnten die Temperaturen in den Wüsten nicht von einer maximalen Tagestemperatur von bis zu 57 Grad in der Nacht auf unter 0 Grad sinken!

        Die Erdoberfläche kann nicht sich selbst erwärmen. Die Erwärmung der Erde durch
        die Sonne ist elementar und unumstritten, ebenso die Lage der Sonnenstrahlung im elektromagnetischen Spektrum. Unbestritten ist, dass sich die Erde nicht von selbst erwärmen kann. Und das bedeutet, dass sich kein chemischer Stoff auf diesem Planeten, auch nicht das CO2 Gasmolekül, aus sich selbst heraus erwärmen kann. Wenn CO2 sich selbst und darüber hinaus auch noch seine Umgebung erwärmen soll, muss dem CO2 von außen Energie zugeführt werden.
        Und da sind wir bei der physikalischen Tatsache, dass durch die solare Einstrahlung CO2 schon immer zu 90% mit Wärmeenergie gesättigt war und das auch in Zukunft sein wird! Eine Verdoppelung des Volumengehalts wäre vollkommen wirkungslos!

        Da die Wärmeenergie von der Erdoberfläche aus in Richtung Weltall abfließt und nicht umgekehrt, findet auf der Erdoberfläche eine Abkühlung durch Wärmeabstrahlung statt und somit ein Wärmeverlust von der Erdoberfläche in Richtung Atmosphäre von 15 % und direkt ins Weltall durch Wärmestrahlung von 6 %.

        Für diesen Wärmeübergang von der Erdoberfläche aus in Richtung Atmosphäre gilt der Satz von der Erhaltung der Energie (Stefan Boltzmann). Aus dem 2. Hauptsatz der Thermodynamik folgt, dass Wärmeenergie nicht vollständig in Nutzenergie umgesetzt werden kann, es entstehen Verluste. Weiterhin gilt, dass Wärmeenergie immer nur unter Mitwirkung von Materie aus Strahlungsenergie erhalten werden kann. Gibt ein Stoff an einen anderen, weniger energiereichen, Energie ab, bleibt die Menge der Energie insgesamt erhalten. Gibt ein Stoff Wärmeenergie an einen anderen ab, kühlt der eine durch Wärmeverlust ab, der andere erwärmt sich, bis zum vollständigen Wärmeenergie-Austausch bei Temperaturgleichheit.

        CO2 ist – nachweislich der Energieflüsse der Erdoberfläche – das wichtigste Kühlmittel der Erde wegen der besonders intensiven IR-Aktivität dieses Moleküls. Mit dem SABER-Instrument auf dem TIMED-Satelliten, der Infrarot-Emissionen von Kohlendioxid und Stickoxid überwacht, stellte die NASA fest, dass die Thermosphäre derzeit kühlt und schrumpft. Hätte CO2 die ihm angedichtete Fähigkeit, wäre eine Satellitenüberwachung schlicht nicht möglich!

        • Herr Funk,

          Das ist sehr wissenschaftlich, was Sie hier schreiben. Klingt logisch und ist nachvollziehbar. Der Menschenanteil an Co2 von nur 4% kann niemals irgendwas bewirken. Das ist einfach viel zu wenig.
          Um Gesamtkonzentration an CO2 deutlich zu steigern, müsste der antropogene Anteil viel höher sein.

          Um aber die Menschen immer noch in Verantwortung zu ziehen, werden Märchen erfunden wie z.B. als gäbe es ein Gleichgewicht bei natürlichem CO2 Emition/Absorption und jedes menschengemachtes CO2 Molekül würde dieses Gleichgewicht zerstören. Als hätte das antropogene CO2 Molekül andere chemische und physikalische Eigenschaften. Als wäre es 1000 mal wirksamer als das natürliche CO2.

          CO2 ist CO2 egal wo es her kommt.

        • Herr Funk, diese Abkühlung habe ich während meiner Arbeit in Saudi-Arabien als Betriebsleiter einer Weizenfarm immer wieder erlebt: Tagsüber konnte man Metallteile nur mit Handschuhen anfassen, wohingegen die nächtlichen Temperaturen unter den Gefrierpunkt sanken, so dass Pfützen mit einer zentimeterdicken Eisschicht bedeckt waren. Also keine „wärmenden Decke aus Kohlendioxidmolekülen.
          Hartm

        • @ Rene Funk
          ==> Unbestritten ist, dass sich die Erde nicht von selbst erwärmen kann.

          Doch, kann sie, denn bekanntlich ist der Boden mit +15 Grad um etwa 33 Grad wärmer als die Berechnung mit der global-mittleren solaren Beheizung (bei 30% Albedo) und S-B ohne Gegenstrahlung ergibt. Davon entfallen allerdings nur etwa 7 Grad auf den CO2-Effekt, wie sich aus den 42 W/m² der Messung von Barrow/Alaska aus dem Spektralbereich der CO2-Gegenstrahlung am Boden ergibt.
          Tatsache ist, dass sich bei jeder CO2-Verdoppelung die IR-Absorption um 7,4 W/m² erhöht (HITRAN) und die Gegenstrahlung, der sog. „Strahlungsantrieb“, um die Hälfte davon.
          Auch ein durch kältere Styroporplatten gedämmtes (mit konstanter Leistung) beheiztes Haus erwärmt sich ja weil die Wärmeabgabe behindert wird. Dasselbe passiert bei Gegenstrahlung, weshalb man auch von „Strahlungsdämmung“ sprechen kann. Gegenstrahlung, die nach Planck von selbst Energie von kalt nach warm transportiert und welche bei Absorption am Boden Wärme erzeugt, wird leider von der Thermodynamik nicht behandelt. Das hat der antike Clausius 1887 in seinem 2.HS leider nicht beachtet.

          • Guten Abend Herr Dietz

            Die von Ihnen angefürten Zahlen „+15 Grad und 33 Grad“ sind das Resultat falscher Berechnungen! Bekanntlich weist die solare Einstrahlung am äussersten Rand unserer Atmosphäre eine Energie von ca. 1370W/m2 auf. Davon treffen bei wolkenlosem Himmel, gefiltert und reflektiert durch die Atmosphäre, im Sommer bis zu 800W/m2 auf dem Erdboden auf. Durch das Wiensche Verschiebungsgesetz wird kleinwelligere Wärmeenergie vom Erdboden abgestrahlt. Wie bereits im vorherigen Post angeführt, sehr gut in der Wüste beobachtbar, wo es in der Nacht auf bis zu Minustemperaturen abkühlt und zwar immer!
            Würde Ihre Behauptung stimmen, könnten die Wüsten in der Nacht bis unter Null abkühlen! Die +15 Grad sind deshalb komplett falsch.

            Dem Spurengas CO2 7 Grad zuzuschreiben, ist genauso falsch. Wie Sie ja wissen, ist CO2 in der Atmosphäre mit 400ppm-+10ppm (0.04%) vorhanden.
            Das sind 400 CO2 Moleküle auf 1 Million. Was Sie nun behaupten ist, dass 400 CO2 Moleküle die restliche Million Zeitgleich quantenmechanisch anregen würden, was völliger Mumpiz ist. Diese wenigen Moleküle müssten sich mit Lichtgeschwindigkeit in der Atmosphäre bewegen und jedes Molekül quantenmechanisch anregen, was schlicht nicht der Falls ist und auch nie war.

            Der sogenannte Strahlungsantrieb ist ein Märchen der Propheten aus Potsdamm, der bei atmosphärischen Molekülen nicht exitiert. Der einzige Antrieb ist die solare Licht, UV- und IR-Strahlung und sonst nichts anderes!

            Ausserdem verwechseln Sie wie jeder Laye, ein gedämmtes Haus, welches ein geschlossenes System darstellt, mit der Atmosphäre in der kein geschlossenes System vorhanden ist. Zwischen ca.12µm und ca. 14.5µm gelangt Wärmestrahlung der Erdoberfläche ungehindert ins ALl. Das ist auch der Grund, warum Wüsten um über 50 Grad abkühlen können!

            Und wenn wir schon bei Physik sind, hier meine sehr gekürzte Abhandlung über das Spurengas CO2 in der Atmosphäre, ohne Berücksichtigung der schon immer vorhandenen quantenmechanischen Sättigung unter dem Einfluss der IR-Strahlung in Abhängigkeit des Partialdrucks und der Temperatur auf Meereshöhe.

            Die Form von O-C-O erlaubt nur 2 Haupt-Bindungsdehnungs-, 1 Biege- und 1 Rotationsmodi, die zu einer Infrarotabsorption führen. CO2 bsorbiert bei λ = 15 μm und λ = 4.25 Infrarotwärme. Die stärkeren Linien bei λ = 4.25 μm, u = 11,75, erfahren eine 100-mal kleinere Überlappung zur schwarzen Körper Strahlung, als die Linien nahe 15 μm. Dementsprechend kann dieses Band nur einen kleinen Beitrag zur absorbierten Energie leisten.

            Die Absorptionswahrscheinlichkeit und damit die Absorbtion einer spezifischen Linie ist proportional zum Produkt pv(j) (1 – pc(j)). Die Boltzmann-Statistik bestimmt die Besetzungswahrscheinlichkeit 7, pv, c (j) = exp (- Ev, c (j) / kBT).

            Nach einem Absorptionsereignis befindet sich das CO2-Molekül in einem angeregten Zustand mit einer geschätzten Lebensdauer, τrad = (uj / ∆uj)2 / ν ≈ 6μs 6μs für die 15 μm Linie. Dies entspricht der spontanen Strahlungszerfallsrate, Rrad = 1,7x10hoch5 s-1. Kollisionen mit den dominanten Gasen der Atmosphäre führen zu einem nicht strahlenden Zerfall. Auf Meereshöhe und T = 288 K ist die Kollisionsrate aller Gasmoleküle etwa umgekehrt zur mittleren freien Zeit zwischen den Kollisionen. Sein Wert ist 7 x 10hoch9 s-1. Die aktuelle CO2-Konzentration beträgt cco2 = 400 ppm. Dies führt zu einer nicht strahlenden Kollisionsrate mit dem CO2 Rnon = 28 x 10hoch5 s-1. Die Chancen der Strahlungsemission in dieser Situation sind durch Rrad / (Rrad + Rnon) ≈ 0.06 gegeben. In der Troposphäre, in der der größte Teil der Absorption stattfindet, erwärmt der größte Teil der vom CO2 aufgenommenen Energie die dominanten atmosphärischen Gase. Dies ist jedoch in der Stratosphäre und noch höheren Ebenen nicht mehr der Fall, wo die Kollisionsrate dramatisch abnimmt.

            Die Atmosphäre weist eine starke Druck- und Temperaturabhängigkeit bei der Höhe über dem Meeresspiegel auf. Die Absorptionsfestigkeit hängt stark von der daraus resultierenden großen CO2-Konzentrationsschwankung ab. Zunächst betrachten wir eine isotherme Atmosphäre von T = 288 K mit einer exponentiellen barometrischen Druckabhängigkeit. Die charakteristische barometrische Höhe, bei der der Druck im Vergleich zum Meeresspiegel auf 1 / e fällt, ist x0= 7996 m hoch9. Die Annahme einer konstanten Temperatur ist erfahrungswidrig. Es neigt dazu, die Absorption zu überschätzen, da die Temperatur für alle x < 12 km sinkt. Reduzierte Temperaturen implizieren eine geringere Wahrscheinlichkeit für den Grundzustand und eine geringere Absorption. Zweitens beinhalten die halben Breiten der Absorptionslinien Kollisionen und Dopplerverschiebungen. Diese Werte werden auch bei hohen atmosphärischen Werten reduziert. Diese Tatsache führt wiederum zu einer leichten Überschätzung der Absorption. Wir nähern die CO2-Absorption für eine bestimmte Linie an durch

            α(x, uj) = α0(uj) exp(– x / x0),

            IR-Absorptions- und Rückstrahleffekt (Photonenrecykling) kann vernachlässigt werden.
            Den etwas umfangreicheren Berechnungsteil habe ich an dieser Stelle übersprungen.

            Ich habe ∆Fmax und ∆Tmax für vier Konzentrationen berechnet, nämlich 400 ppm, 800 ppm, 2000 ppm und 4000 ppm. Sie können sehr genau mit logarithmischer Konzentrationsabhängigkeiten ausgestattet werden. Wir erhalten die folgenden Ausdrücke für ∆Fmax / Wm-2 und ∆Tmax / K, wenn wir cco2 in ppm messen und auf 400 ppm normieren. ∆Fmax = 1.881 loge (cco2 / 400),
            und ∆Tmax = 0,347 Loge (cco2 / 400).

            Eine Verdoppelung des derzeitigen cco2-Wertes führt zu ∆T < 0,24 K. Der zehnfache Wert von cco2 ergibt ∆T =90% mit Wärmeenergie gesättigt
            war, ist und sein wird, sind auch diese unwesentlichen Angaben kaum zutreffend.
            Der Effekt sinkt damit auf höchstens 0.002 K bei einer Verdoppelung der aktuellen
            400ppm.

            R. Funk

          • Ich meinte natürlich in meinem vorherigen Post

            Würde Ihre Behauptung stimmen, könnten die Wüsten in der Nacht NICHT bis unter Null abkühlen! Die +15 Grad sind deshalb komplett falsch.

            Besten Dank für die Kenntnisnahme
            R. Funk

          • „P. Dietze
            14. AUGUST 2019 UM 9:08
            @ Rene Funk
            ==> Unbestritten ist, dass sich die Erde nicht von selbst erwärmen kann.

            Doch, kann sie, ….“

            Kann sie nicht! Sie schaffen es dennoch eine Begruendung fuer diese falsche Aussage zu machen. Meinen Glueckwunsch Herr Dietze. Sie haben sich von den Grundlagen der Thermodynamik verabschiedet.

            Ich hoffe sie werden Ihren Fehler eines Tages verstehen.

            Die Erde kann sich nicht selber Erwaermen, das lernt man hoffentlich noch in der Schule.

          • Oh und der Zweifel an Clausius raeumt alle Zweifel Ihres Verstaendnisses aus.

            Clausius hat recht, sie nicht!

      • Herr Dietze,

        da es sich um ein regelungstechnisches Phänomen handelt schlage ich Ihnen vor, sich nicht auf irgendwelche Computermodelle zu beziehen, sondern den Regelkreis mit Zeitkonstanten u.a. darzustellen. Die Techniken sind ‚uralt‘. Dann müssen Sie nicht mit ‚Halbwertszeiten‘ operieren, die in der Regelungstechnik nichts zu suchen haben, und wer will, kann mit entsprechenden Annahmen und Parametervariation selbst rechnen. Verbale Beschreibungen von Regelmechanismen überfordern meist sowohl Autoren als auch Leser.

        • Das funktioniert allerdings nicht, weil die Halbwertszeiten von der mathematischen Formulierung des Problems abhaengen, die mit der lokalen Bilanzgleichung fuer Spurenstoffe unvereinbar ist.

        • Herr Schraag, was Sie suchen – ein regelungstechnisches Modell für den C-Kreislauf mit der 1/e-Zeitkonstanten von 55 Jahren (die einer Halbwertszeit von 55*ln(2) Jahren entspricht) – finden Sie unter http://www.john-daly.com/carbon.htm. In Fig.3 sehen Sie ein Beispiel für den CO2-Anstieg gemäss einer e-Funktion ab 280 ppm bei einer konstanten Emission von 7 GtC/a. Der Beginn wurde so gewählt dass um 1988 die tatsächliche Konzentration von 350 ppm erreicht wird.

          Gezeigt wird auch der ppm-Verlauf wenn ab dann die Emission halbiert sowie auf Null reduziert würde. Weiter werden auch die airborne fraction, der Senkenfluss sowie der Temperaturanstieg im Gleichgewicht (hier allerdings 1997 noch mit ECS=1,4 Grad) angegeben. Mit 0,6 Grad sind es nur 43% davon.

          • Herr Dietze

            Die von Ihnen angenommenen 0.6 Grad, bzw. 0.5 Grad bei einer CO2 Zunahmedifferenz von 280ppm auf 500ppm können experimentell in Feldversuchen nicht nachvollzogen werden!

            http://www.dimagb.de/info/umwelt/treibhauseffekt.html

            Das effektive radiative Forcing beträgt nur 0.054W/m2 und nicht 4.3W/m2. Der Effekt in Grad mit mehreren Hundertstel kaum messbar.

            Ausserdem verweise ich auf den ursprünglichen Beitrag von NoTrickszone, der hier bei EIKE als Übersetzung ins Deutsche veröffentlicht wurde.
            https://www.eike-klima-energie.eu/2018/02/09/schock-studie-formel-berechnet-praezise-planetarische-temperaturen-ohne-treibhauseffekt-und-co2/

            Und verweise auf die eigenen, bereits gepostete physikalische Abhandlung, welche hier gepostet wurde.

            Sie versteifen sich zu stark auf die HITRAN Daten und Ihren Schlussfolgerungen mit den angeblichen -18 Grad bei einer hypotetisch atmosphärenfreien Erde.

            Wie bereits per Mail nachgefragt, möchte ich von Ihnen wissen, aufgrund von welcher Grundlage diese angeblichen -18 Grad zustande gekommen sind, wenn doch auf dem Mars, der einer direkten Einstrahlung durch die beinahe fehlende Atmosphäre von 590W/m2 ausgesetzt ist, eine durchschnittliche Temperatur von -33 Grad herscht?
            Ist es nicht eher wahrscheinlich, dass diese -18 Grad aus einer falschen Annahme stammen und Ihre Berechnungen damit einer Überarbeitung bedürfen?

            Freundliche Grüsse
            René Funk

          • Herr Funk,

            danke fuer ihren Beitrag.

            Die hypotetischen -18 Grad C fussen auf einer falschen Aufteilung der solaren Leistung auf die gesamte Erdoberflaeche. Nur die solare Energie kann auf die gesamten Oberflaeche verteilt werden, was sich durch die Drehung der Erde ergibt. Fuer die Ausstrahlung stehen dann theoretisch 240 Joule pro Sekunde pro Quadratmeter zur Verfuegung. Die Einstrahlung erfolgt aber ueber die halbe Erdoberflaeche bei doppelter Leistung und betraegt im Mittel 480 W/m2. Die Einstrahlung der Sonne erfolgt nur auf einer Hemisphaere.
            Das die gesamte Erdoberflaeche Energie zue Abstrahlung hat, ist der Energiespeicherung in den Ozeanen und oberen Bodenschichte und der Latenten Waerme zuzuschreiben. Ohne diese Speicherung waere die theoretische Temperatur der Erde noch weitaus tiefer.

            Desweiteren fusst die Angabe der Temperatursensitivitaet auf der Annahme, das das CO2 in der Atmospaere wie ein Schwarzer Koerper Strahlen kann. Das ist mitnichten so. CO2 ist ein Bandstrahler und strahl nicht im gesamten Spektrum so wie ein Schwarzer Strahler
            Von der Infrarotstrahlung der Erde absorbiert CO2 nur etwa 30%. Ein Teil der absorbierten Strahlung wird entsprechend dem Temperaturverhaeltnis (Abstrahhlungstemperatur Erde – Temperatur Atmosphaere) thermalisiert.
            Die Abstrahlung von CO2 erfolgt wenn ueberhaupt nur mit der Temperatur der Atmosphaere und nur als Bandstrahlung. Das bedeutet, das hoechstens 30% der Energie eines Schwarzstrahlers abgegeben wird.
            Diese Energiemenge muss der Grundbetrag fuer die Sensitivitaet sein.
            Wenn 1 Grad Celsius bedeutet, das ein Schwarzstrahler 4 Watt mehr abgibt, dann gibt die Atmopshaere bei einem Grad C mehr nur 0.75 W/m2 ab. Dann muss die Atmosphaere im Gegenzug 5 mal so warm werden, um den Erdboden um einen Grad C zu erwaermen.

      • Nein, nein, Sie machen es sich zu einfach. Sie berücksichtigen nicht die Perfunsation einer dissoziierten, aufgehenden Albedo. Das ist ein no-go.

      • Herr Dietze,

        Es handelt sich um ein Flussgleichgewicht, daher ist das Verhaeltnis des CO2 Natuerlich/Menschenproduziert genau das gleiche wie beim Eintrag und auch im Austrag.

        Wenn sie eine Kaliumpermanganat/Wassermischung nehmen. Kaliumpermanganat ist das Menschengemachte CO2 und Wasser das natuerliche, dann Leiten sie das in einen Behaelter und schauen sich die Faerbung an und dann schauen sie am Abfluss. Die Faebung bleibt gleich und das Konzentrationsverhaeltnis aendert sich nicht.

        Die Faerbung wuerde sich nur aendern wenn es einen Prozess gaebe der Kaliumpermanganat zurueckhalten wuerde.
        Identifizieren sie diesen Prozess, der angeblich menschliches CO2 davon abhaelt in den Senken zu verschwinden.

        Die Aenderung der CO2 Konzentration ist einzig auf eine Aenderung des Verhaeltnisses Eintrag und Senkenfluss zu finden. Aber das beantwortet nicht die Frage wieviel CO2 vom Menschen gemacht in der Atmsophaere sind. Das sind un bleiben die 4% oder was auch immer man da ausrechnet.

  9. Ich bedanke mich für die Darstellung. Solche Informationen sollten zur Plichtlektüre aller sog. Aktivisten und Mainstreambetreiber werden. Ich befürchte nur, daß eine sachliche Diskussion anhand wissenschaftlicher Daten und Erkenntnisse nicht gewünscht ist. Da eignen sich besser Panikmache, Schuldzuweisungen und politischer Aktionismus (z.B. CO2-Steuer).

  10. Vielen Dank, Herr Professor Lüdecke.
    Mir stellt sich allerdings die Frage, wie es dann sein konnte, daß über Jahrmillionen die CO2-Konzentration erheblich höher war als heute, weit über 800 ppm. Zu diesen Zeiten gab es schon genauso viel Wasser, das durch den hohen Partialdruck der Atmosphäre gewissermaßen mit CO2 „druckbetankt“ worden wäre, so daß die Atmosphärenkonzentration innerhalb erdgeschichtlich kurzer Zeit auf die von Ihnen hier gewissermaßen als magische Grenze vorgestellte 800ppm vermindert worden wäre.
    Und wenn die Graphik stimmt, die ich vorliegen habe, ist die CO2-Konzentration nicht monoton fallend gewesen – dann könnte man ja, wenn auch etwas fragwürdig, begründen, das Wasser habe Milliarden Jahre benötigt, das uranfänglich vulkanische CO2 aufzunehmen – sondern zwischen 300 und 200 Mio vor heute auch schon mal kräftig angestiegen – über 800ppm.
    Kurz gesagt: 800 ppm sind früher überschritten worden. Was ist heute anders, daß dieses nicht mehr geschehen kann?
    Es würde mich freuen, wenn Sie dazu kurz Stellung nähmen.

    • Das drängt sich mir auch als Frage auf. Ich meine, nicht dass ich dem Kohlendioxid eine Klimabeeinflussung zuschreiben würde, trotzdem ist es in dem hier diskutieren Zusammenhang schon interessant, wo die hohen Atmosphärenkonzentrationen früher vielleicht herkamen und warum seit, je nach Quelle, 800.000 bis 34 Mio Jahren sich die Schwankungen stark reduziert haben, und erst jetzt wieder CO2-Gehalte gemessen werden, die über diese alten Werte hinausgehen. Das ist keine Kritik an dem Artikel, aber eine ganz grundsätzliche Frage, über die ich noch nie etwas Greifbares gelesen habe.

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