twitter google+ facebook

Kulstoffets kredsløb

Kulstof indgår i et kompliceret kredsløb i naturen. Der sker en konstant udveksling mellem de kæmpe reservoirer i oceanet, på land og i atmosfæren.

I oceanerne findes kulstoffet især i form af opløst kuldioxid og i levende organismer som plankton, men det største reservoir er dybhavet.

På land findes kulstof især i levende planter og i organisk materiale, som nedbrydes i de øverste jordlag. I atmosfæren findes kulstoffet i form af kuldioxid. Endelig findes kulstof i undergrunden som fossilt organisk kulstof og kalksten.

Uden en menneskepåvirkning af kulstofkredsløbet ville udvekslingerne af kulstof mellem oceaner, land og atmosfære være stort set i balance, men de menneskeskabte udslip har ført til en stigning i atmosfærens kuldioxid-koncentration på cirka 35 % siden industrialiseringen.

I 1990'erne var udslippene til atmosfæren som følge af menneskets aktiviteter, især afbrænding af fossile brændsler, på cirka 6,4 gigatons kulstof (forkortes Gt C) per år. I 2005 var udslippene af drivhusgasser steget til 7,2 Gt C og i 2010 var verdens globale udslip 9,1 Gt C.

Det øgede CO2 indhold i atmosfæren stimulere plantevæksten som binder CO2. Så på trods af skovrydningen, så optager biosfæren i 2010 cirka 25 % af den udledte kulstof. 

Oceanerne står for yderligere andre 25 %, hvorimod at CO2 målinger i atmosfæren viser at den har optaget de resterende 50 % kulstof.

Der er imidlertid store variationer fra år til år som følge af klimavariationer, og der er ikke nogen enkel sammenhæng mellem CO2-udslip og de resulterende koncentrationer i atmosfæren.

Kulstof udveksles hurtigt mellem atmosfæren, biosfæren, jorden og de øverste vandlag, hvorimod transporten til dybhavet tager adskillige hundrede år. Oceanerne optager kuldioxid på høje breddegrader, hvor det er koldt, og frigør kuldioxid nær troperne. Planterne optager kuldioxid fra atmosfæren gennem fotosyntese, mens respiration frigør kuldioxid til atmosfæren.

Det forventes således, at fremtidige klimaændringer påvirker kulstofkredsløbet. De skyldes ikke mindst de marine økosystemer og systemerne på Jorden, som på den ene side bliver påvirket af klimaet og på den anden side selv påvirker klimaet og atmosfærens CO2-koncentrationer.

Til at vurdere hvad fremtidige udslip af CO2 betyder for atmosfærens CO2-koncentration, benyttes modeller for kulstofkredsløbet, og der forskes i de processer, som har betydning for dette kredsløb.

Som nævnt forsvinder en del af det udsendte CO2 i oceanerne. Her spiller Nordatlanten en vigtig rolle, fordi der i de nordlige dele transporteres CO2 til dybhavet. Målinger viser, at denne transport er reduceret i de senere år, ligesom transporten af varmt vand mod nord i den Nordatlantiske Strøm.

Plantevæksten på landjorden er en vigtig brik da den binder CO2. Den er  afhængig af temperatur, nedbør, ultraviolet stråling, kvælstofgødning i jorden og CO2-indholdet i atmosfæren.

Derfor spiller både øget CO2-indhold og klimaændringer en rolle for plantevæksten og derfor for kulstofkredsløbet.

Også ændret udnyttelse af Jorden som afvanding af engarealer eller plantning/fældning af skov samt ændret landbrugspraksis har stor betydning for kulstofkredsløbet, fordi de organiske stoffer i jordbunden udgør en stor kulstofpulje.

Forskellige plantearter påvirkes forskelligt af ændrede vækstbetingelser. Nogen arter vokser hurtigere, når atmosfærens CO2-indholdet øges, mens andre typer ikke påvirkes.

Umiddelbart kan øget CO2-koncentration i atmosfæren føre til øget tilvækst og dermed optag af CO2. Optaget eksempelvis fra skovplantning hører imidlertid op, når træerne har nået deres maksimale størrelse og væksten aftager.

Når skoven dør som følge af for eksempel fældning, skovbrand eller stormfald, frigives CO2. På sigt kan klimaændringer som opvarmning og tørke føre til skovdød, og i et ændret klima er det ikke sikkert, at skoven gendannes.

Øget CO2 indhold i atmosfæren giver øget plantevækst. Foto Claus Kern-Hansen

Redaktion Carsten Ankjær Ludwigsen, kommunikation@dmi.dk

Tilmeld dig DMI's ugentlige, elektroniske nyhedsbrev
Vejret undervejs på mobil.dmi.dk eller til iPhone eller Android
Følg DMI på Twitter
DMI's -nyheder