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Questions and Answers
Was passiert mit dem Carbonat in der Carbonat-Kompensationstiefe?
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Welche Funktion hat die Biologische Pumpe im Ozean?
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Was beschreibt die Löslichkeitspumpe?
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Wie wird die terrestrische Senke berechnet?
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Was ist ein Einfluss von anthropogenen Aktivitäten auf die Senken an Land?
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Welche Rückkopplungseffekte ergeben sich durch CO2 in der Atmosphäre?
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Welcher Prozess trägt zur CO2-Speicherung im Boden bei?
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Was beeinflusst die Klimawirkung unabhängig von der CO2-Konzentration?
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Was beschreibt das Henry-Gesetz in Bezug auf CO2?
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Wie unterscheidet sich die Dichte von Wasser?
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Welche der folgenden Aussagen zur atmosphärischen CO2-Konzentration ist korrekt?
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Was verursacht die Pyknokline in den Ozeanen?
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Welche Aussage beschreibt die Umgebungstemperatur im Ozean?
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Was ist eine wichtige Konsequenz der ozeanischen CO2-Senke?
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Was stellt eine Herausforderung bei der Bestimmung der ozeanischen CO2-Senke dar?
Was stellt eine Herausforderung bei der Bestimmung der ozeanischen CO2-Senke dar?
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Welche Schicht im Ozean verhindert häufig die Durchmischung von Oberflächen- und Tiefenwasser?
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Was passiert mit Wasser, wenn es abkühlt und welche Folge hat dies in der thermohalinen Zirkulation?
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Was bewirkt die Meereseisbildung im Nordatlantik?
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Wie kann man das Absinken von Wassermassen und Mischungsprozesse nachverfolgen?
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Was beschreibt die Pyknokline im Kontext von Tritiumverteilungen?
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Wie viel CO2 nimmt der Ozean jährlich auf?
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Welcher Prozess führt dazu, dass atmosphärisches CO2 im Oberflächenwasser des Ozeans gelöst wird?
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Was passiert mit den Organismen des Phytoplanktons nach ihrem Absterben?
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Was ist der Hauptfaktor für die Austauschrate von CO2 zwischen Atmosphäre und Ozean?
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Study Notes
Globaler Kohlenstoffkreislauf
- Der globale Kohlenstoffkreislauf ist stark durch menschliche Aktivitäten verändert.
- Die atmosphärische CO2-Konzentration beträgt ca. 4.70 ± 0.02 Gigatonnen pro Jahr.
- Fossile Emissionen betragen ca. 9.4 ± 0.5 Gigatonnen pro Jahr.
- Die Ozeanische Senke ist schwieriger zu bestimmen.
Löslichkeit von CO2 im Ozean
- Im Gleichgewicht sind die Partialdrücke von gasförmigem und gelöstem CO2 gleich.
- Das Henry-Gesetz besagt, dass die gelöste Menge CO2 proportional zum Partialdruck in der Gasphase ist.
- CO2 ist gut löslich, da es in weitere Gleichgewichte involviert ist.
- Daher folgt die Menge an insgesamt gelöstem CO2-C nicht mehr dem Henry-Gesetz.
Stratifizierung der Ozeane
- Die Schichtung von Wasser erfolgt nach der Dichte.
- Die Dichte hängt vom Salzgehalt (Salinität) und der Temperatur ab.
- Höherer Salzgehalt = höhere Dichte
- Höhere Temperatur = geringere Dichte
- Der Dichtegradient wird Pyknokline genannt.
- Temperaturveränderungen (Thermokline) und Salinitätsveränderungen (Halokline) erzeugen die Pyknokline.
- In höheren Breiten verursachen starke Dichteänderungen eine Durchmischung von Oberflächen- und Tiefenwasser nicht.
Das Prinzip der thermohalinen Zirkulation
- Abkühlung von Wasser erhöht die Dichte.
- Wasser sinkt ab.
- Konvektion führt zur Mischung.
- Wärmetransport entlang der Thermokline bewirkt Aufsteigen der Wassermassen.
- Durch Mischung (z.B. Gezeiten) und Wind (z.B. Antarktischer Zirkumpolarstrom) wird Wasser bewegt.
Atomwaffentests und Radioisotope
- Neutronenstrahlung wird durch kosmische Strahlung oder Atomwaffentests generiert.
- Verwendung von Tritium-Tracer um Misch- und Absinkprozesse von Wassermassen zu verfolgen.
CO2-Austausch zwischen Atmosphäre und Ozean
- Die Austauschrate hängt von Faktoren wie Wassertemperatur und Windgeschwindigkeit ab.
- Die Austauschrate basierend auf der Konzentrationsdifferenz zwischen Luft und Wasser kann berechnet werden.
- Modellrechnungen zeigen eine CO2-Aufnahme von ca. 3-3 Gigatonnen pro Jahr durch das Meer.
Umsatz des Oberflächenwasser-CO2
- Atmosphärisches CO2 löst sich im Oberflächenwasser.
- Phytoplankton nimmt CO2 durch Photosynthese auf.
- Biomasse sinkt ab und wird zu Sedimenten.
- In der Carbonat-Kompensationstiefe löst sich das Carbonat wieder auf.
- Die biologische Pumpe (Umweltzirkulation) transportiert CO2 in die Tiefe.
- Down- und Upwelling, sowie andere Prozesse bewegen das CO2 mit.
Globale Kohlenstoffbilanz
- Die terrestrische Senke ist schwer direkt zu berechnen.
- Sie wird aus der Bilanz abgeleitet, weil die Prozesse sehr unterschiedlich sind.
- Obgleich die Landnutzung Quelle von CO2 ist, ist die Netto-terrestrische Senke negativ.
- Anthropogene Einflüsse (wie z.B. Landnutzung) haben die Ozeanischen und terrestrischen Senken beeinflusst.
Rückkopplungseffekte via C-Kreislauf
- Rückkopplungseffekte beinhalten Wechselwirkungen zwischen Klima und Kohlenstoffkreislauf.
- Positive Werte steigern die CO2-Menge in der Atmosphäre.
- Negative Werte verringern die CO2-Menge in der Atmosphäre.
- Änderungen der Temperatur und/oder CO2-Konzentration beeinflussen die Prozesse.
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Description
Dieser Quiz behandelt den globalen Kohlenstoffkreislauf, die Löslichkeit von CO2 im Ozean und die Stratifizierung der Ozeane. Lernen Sie, wie menschliche Aktivitäten den Kohlenstoffkreislauf beeinflussen und welche physikalischen Prinzipien die Dichte und Schichtung der Ozeane bestimmen.
