CO2 - Weltbaustein und Gefahr

1. August 2020, 12:00

Es war einmal ein Planet ohne Lebewesen. Zuerst war er ein wahrer Hexenkessel aus verschiedenen Gasen und Staub, aus Spurenelementen wie Eisen, Aluminium und Uran, die sich mischten und sich um eine Achse drehten. Es war unvorstellbar heiß. Die Schwerkraft kam ins Spiel, die Gase verdichteten sich, ein fester Körper entstand. Die Sonne, zu dieser Zeit noch ein schwach leuchtender Stern, war um circa 30 Prozent kühler als heute. Schließlich bildete sich die Atmosphäre. Es begann zu regnen. In dem Gasgemisch in der Atmosphäre verband sich Wasserstoff mit Sauerstoff, das fiel als Tropfen auf die glühende Oberfläche des Balls, verdunstete sofort und stieg als Dampf wieder auf. So ging das Jahrmillionen, bis die Glut abgekühlt war und die Weltmeere entstanden.

Kohlenstoff formte sich zu Gebirgen, aber auch zu Baumriesen

Einige Millionen Jahre lang war die Erde unter der schwachen Sonne fast zur Gänze mit Eis bedeckt. Durch einen Meteoriteneinschlag kam es zum ersten Treibhauseffekt, das Eis schmolz, und langsam gelangte Sauerstoff in die Atmosphäre. Die Kontinente entstanden, und Kohlenstoff, der Grundbaustein für alles auf der Welt, formte sich zu Gebirgen, aber auch zu Baumriesen.

Die Bäume trugen dazu bei, dass das Weltklima abkühlte, denn Pflanzen mit grünen Blättern sind kleine Chemiefabriken. Sie spalten Kohlendioxid, ein zu dieser Zeit in großer Menge in der Erdatmosphäre vorkommendes Gas, mithilfe des Sonnenlichts in seine Grundbausteine auf: ein Molekül Kohlenstoff und zwei Moleküle Sauerstoff. Der Kohlenstoff wird in die Pflanze eingebaut, der Sauerstoff über die Spaltöffnungen an der Unterseite der Blätter wieder an die Atmosphäre abgegeben. Damit wird der Kohlenstoff über Jahrhunderte in Bäumen gebunden - und der Gehalt an Kohlendioxid in der Atmosphäre verringert, während der Sauerstoffgehalt steigt - gute Voraussetzungen für Lebewesen, die Sauerstoff brauchen, um existieren zu können.

Bald wieder ein glühender Ball?

In riesigen Wäldern wurden (und werden) also Millionen Tonnen CO2 umgewandelt. Gleichzeitig waren die Urmeere das Habitat für Algen. Die Wasserpflanzen tun dasselbe wie alle grünen Pflanzen: Sie wandeln mittels Fotosynthese Kohlendioxid in Kohlenstoff und Sauerstoff um. Ist ihr Lebenszyklus beendet, sinken sie auf den Meeresgrund. Dort mischten sich in der Frühzeit der Erde Millionen Tonnen von organischem, kohlenstoffreichem Material mit Sedimenten. Unter hohem Druck entstanden in einem langen Prozess riesige Erdölreservoirs. Erdgas, das oft an denselben Fundstätten wie Erdöl lagert, entsteht auf ähnliche Weise: Organisches Material, große Tiefe, Druck und Hitze sind daran beteiligt.

Der Kohlenstoff in den Baumriesen der Erd-Urzeit hingegen verwandelte sich in Steinkohle. Gemeinsam ist den drei Substanzen: Werden sie verbrannt, wird Kohlenstoff freigesetzt. Er verbindet sich mit Sauerstoff, und das Treibhausgas CO2 entsteht. Kein Wunder, dass es auf der Welt heißer wird, denn vereinfacht gesagt passiert nun alles rückwärts. Wir setzen frei, was einst frei war. Und jetzt kommt’s: Die Summe aller Energien bleibt gleich. Wenn wir so weitermachen, wird das freigesetzte CO2 im Zusammenspiel mit anderen Treibhausgasen wie zum Beispiel Methan unsere Erde möglicherweise wieder in einen glühenden Ball verwandeln.

Das "Radiokolleg" widmet sich grundsätzlichen Fragen: Was genau ist CO2? Wie entsteht es? Wie vergeht es? Warum verwandeln sich 500 Tonnen Treibstoff in 1.000 Tonnen CO2? Und warum ist das schädliche Klimagas so lang in der Erdatmosphäre haltbar?

Gestaltung

• Sabine Nikolay