563 CENTIL - CO2 trägt zur Kühlung der atmosphäre bei - eine physikalische Analyse der atmosphärischen Gase und Spurengase
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CO2 trägt zur Kühlung der atmosphäre bei - eine physikalische Analyse der atmosphärischen Gase und Spurengase  




CO2 ist kein Schadstoff und hat physikalisch NULL Wirkung in der Atmosphäre!

CO2, Physikalische Eigenschaften 

CO2 ist KEIN klimaschädliches Spurengas, sondern der Rohstoff für alle Pflanzen und Lebewesen auf diesem Planeten.
Warum CO2 aus physikalischen Gründen unmöglich die Atmosphäre erwärmen kann, können Sie den nachfolgenden elementarsten physikalischen Grundlagen über das Spurengas CO2 entnehmen.


Wärmeaustausch
Beim Wärmeaustausch zwischen Atmosphäre und Erdoberfläche sind zwei grundsätzlich verschiedene Austauschmechanismen beteiligt.

Wärmeaustausch via Konvektion:

Die Wärme wird durch Stöße von Molekülen untereinander übertragen. Je schneller sich die Moleküle bewegen, desto mehr Energie, sprich Wärme kann übertragen werden, desto wärmer ist die Umgebungsluft. Die Art der Gasmoleküle ist dabei beliebig, d. h. Konvektionswärme kann von Stickstoff, Sauerstoff, Wasserdampf, Argon, Kohlendioxid, Methan, flüchtigen Kohlenwasserstoffen und anderen Gasen in der Atmosphäre übertragen werden. Konvektionswärme kann in der Gesamtbilanz nur von warm nach kalt fließen (2. Hauptsatz der Thermodynamik), da die Temperatur der Atmosphäre von unten nach oben abnimmt, kann keine Konvektionswärme aus der kalten Atmosphäre wieder zurück Richtung Erdoberfläche fließen und die Erdoberfläche erwärmen oder für eine verzögerte Wärmeabgabe verantwortlich sein. Dieser Mechanismus scheidet für eine Wärmeübertragung von der Atmosphäre in Richtung Erdoberfläche aus.


Wärmeaustausch via Infrarotstrahlung:

Infrarot (IR)-Strahlung ist eine elektromagnetische Strahlung, für deren Absorption und Emission bestimmte Voraussetzungen gelten. Ein Gasmolekül muss zwingend entweder ein permanentes oder ein sich während der Molekülschwingung veränderndes Dipolmoment aufweisen. Stickstoff, Sauerstoff und Argon haben weder ein permanentes noch ein sich während der Molekülschwingung veränderndes Dipolmoment, sie können daher Infrarotstrahlung weder absorbieren noch emittieren.

Bei der Absorption von Infrarotstrahlung geht das Molekül vom Grundzustand in einen angeregten Schwingungszustand über, bei der Emission von Infrarotstrahlung geht das Molekül vom angeregten Schwingungszustand in der Grundzustand zurück und die überschüssige Energie wird dabei als IR-Photon abgestrahlt.

Kohlendioxid ist ein Molekül aus einem Kohlenstoff- und zwei Sauerstoffatomen die linear und symmetrisch angeordnet sind. Es besitzt daher kein permanentes Dipolmoment. Da sich das Dipolmoment während einer asymmetrischen Schwingung verändert, kann Kohlendioxid Infrarotstrahlung absorbieren und sie wieder emittieren. Kohlendioxid besitzt ausschließlich zwei Absorptionsbanden, die von zwei energiegleichen asymmetrischen Schwingungen (2350 cm-1) und einer Beugeschwingung (670 cm-1) her rühren. Höher angeregte Zustände sind beim Kohlendioxid bei den atmosphärischen Temperaturen nicht besetzt.

Da alle Kohlendioxidmoleküle (analoges gilt für Wasser) gleich aufgebaut sind erhält man für alle Kohlendioxidmoleküle auch die gleichen Absorptions/Emissions Wellenlängen und nicht etwa ein kontinuierliches Spektrum der Infrarotstrahlung.

Aufgrund der von der Erdoberfläche abgestrahlten und der dann vom „anthropogenen Kohlendioxid“ zurück gestrahlten Infrarotstrahlung soll es nach Meinung einiger „Klimaforscher“ (z.B. im IPCC und im PIK) zu einer steigenden Erwärmung der Erdoberfläche kommen.

Jedoch kann ein Molekül Infrarotstrahlung nur bei der Wellenlänge emittieren, deren Wellenlänge es absorbieren kann (analog einem Rundfunksender und Empfänger deren Frequenzen ebenfalls aufeinander abgestimmt sein müssen. Liegen die Frequenzen auch nur minimal auseinander, dann ist kein Radioempfang möglich). Dieses grundlegende physikalisch-chemische Sender/Empfänger Prinzip stellt die Schlüsselrolle des Wärmeaustausches zwischen der Atmosphäre und der Erdoberfläche dar. Kohlendioxid in der Erdatmosphäre kann also nicht eine x-beliebige Wärmestrahlung, die von der Erdoberfläche abgestrahlt wird absorbieren und wieder Richtung Erde emittieren und umgekehrt kann nicht jedes Molekül auf der Erdoberfläche von der durch Kohlendioxid emittierten Infrarotstrahlung erwärmt werden, weil es diese aufgrund seiner ihm eigenen Moleküleigenschaften gar nicht absorbieren kann. Trifft also das IR-Photon des Kohlendioxids auf einen Stoff, der bei dieser Frequenz nicht absorbiert, kann dieser Stoff auch nicht durch Kohlendioxid erwärmt werden.

Kohlendioxid absorbiert und emittiert bei 2350 cm-1 und 670 cm-1 und Wasser bei 3400 cm-1, 1650 cm-1 und 730 cm-1. Dies bedeutet nichts anderes, als dass Wasser und Kohlendioxid nur in einem sehr schmalen Bereich Wärmestrahlung austauschen können. Insbesondere führen die starken Absorptionen bei 2350 cm-1 (Kohlendioxid) und 3800 cm-1/1650 cm-1 (Wasser) zu keinerlei Wärmeaustausch zwischen diesen beiden Medien und es gibt somit kein „Wärme-Pingpong“ zwischen diesen beiden Akteuren, das zu einer verzögerten Wärmeabgabe führen würde, wie dies oft behauptet wird. Oder einfach gesagt, das Kohlendioxid in der Atmosphäre lässt den Ozean völlig kalt.

Bei 670 cm-1 überlappen die Absorptionen von Wasser und Kohlendioxid zwar, ein Hin und Her an Wärme wäre denkbar. Allerdings ist sehr viel mehr Wasser in der Atmosphäre (ca. 50-100 Mal mehr) als Kohlendioxid. Um hier noch den Beitrag des Kohlendioxids heraus zurechnen muss man also äußerst exakt messen. Und selbst wenn es gelänge, was würde man mit einem Ergebnis anfangen, bei dem der Kohlendioxidbeitrag nur noch die alleroberste Spitze des i-Tüpfelchens darstellt? Es ist also nicht so, dass ausgerechnet das „anthropogene Kohlendioxid“ quasi eine Lücke verstopft und die Abstrahlung von Wärme verhindert.

Hingegen wäre natürlich der Wärmeaustausch via Infrarotstrahlung zwischen Wassertropfen in der Atmosphäre und Wasser im Ozean denkbar, denn hier passen die Wellenlängen bei allen Absorptionsbändern exakt aufeinander. Wenn die vom Wasserdampf der Atmosphäre zurück gestrahlten IR-Photonen vom Wasser im Ozean wieder absorbiert werden, wird Wärme in den Ozean zurück transportiert. Diese Wärme wurde jedoch zuvor beim Abstrahlen des IR-Photons aus dem Ozean entnommen, so dass sich in der Gesamtbilanz keine Erwärmung ergeben kann! Weiterhin wird Infrarotstrahlung radial, das heißt in alle Richtungen abgestrahlt (und nicht etwa nur in Richtung der Erdoberfläche) die Hälfte der IR-Photonen verschwindet also auf Nimmerwiedersehen ins Weltall, was zu einer Abkühlung führt.

Hingegen haben das Edelgas Argon sowie Stickstoff und Sauerstoff nicht die Fähigkeit Wärme in das Weltall abzustrahlen.

Kohlendioxid ist also aufgrund seiner physikalisch-chemischen Eigenschaften tatsächlich nicht in der Lage, die Erde durch ein Hin und Her der Wärmestrahlung zu erwärmen, wie es von manchen sogenannten Klimaexperten gebetsmühlenartig behauptet wird. Solange es auf der Erde keine oder nur geringfügig Medien gibt, die bei Wellenlängen von 2350 cm-1 oder 670 cm-1 (Kohlendioxid) IR-Photonen absorbieren, spielt es überhaupt keine Rolle wie hoch die CO2-Konzentrationen in der Atmosphäre sind; sie sind nicht im Stande, die Erdoberfläche zu erwärmen. Es ist doch sehr auffällig, dass in der Politik oder von sogenannten Aktivisten immer nur behauptet wird, die Erwärmung würde am anthropogenen Kohlendioxidausstoß liegen, aber nie jemand auch nur im Ansatz die physikalisch-chemischen Vorgänge dazu erläutert.

Kohlendioxid besitzt eine hohe Dichte und wiegt etwa das 1,5fache von Luft. Damit ist es das schwerste Spurengas in der Luft. CO2 absorbiert in den Bereichen 2.75, 4.25 und um 15 Mikrometer wärme. Die aufnehmbare Wärme ist jedoch begrenzt, bzw. CO2 ist bereits mit der geringen Menge in Bodennähe in der Atmosphäre zu 90% mit Wärme gesättigt. Da CO2 schwerer als Luft ist, verhält es sich entsprechend und fliesst in der Regel in Richtung Bodennähe. Durch Konvektion wird CO2 in der untersten Atmosphärenschicht durcheinander gewirbelt. In ca. 10-12 Kilometer Höhe beträgt der Anteil an CO2 noch ca. 4-16 Moleküle auf 1 Million. Das Spurengas CO2 ist nicht nur für den Calvin-Zyklus elementar wichtig, sondern spielt auch für die Wärmeableitung in der Atmosphäre eine sehr wichtige Rolle. Umso mehr CO2 in höheren Luftschichten vorhanden ist, umso besser wird Wärme ins All abgeleitet. Getreu des 2. Thermodynamischen Hauptsatzes. Ausserdem wird CO2 für den Pflanzenwachstum zwingend benötigt. Ohne CO2 gäbe es auf der Erde keine Biosphäre. Umso mehr CO2 anteilig in der Atmosphäre vorkommt, desto grösser wird die Biosphäre. Dies hatten wir bereits im Artikel vom 17.11.2017 detailliert aufgezeigt und auf die Studie vom "Lead author Zaichun Zhu from Peking University" hingewiesen.

CO2 kann überwiegend bei 15µm wärme absorbieren. Die lineare Form des Moleküls lässt keine anderen Infrarot-Linien zu, bei dem eine quantenmechanische Erregung möglich wäre. 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.

Rot, solare Einstrahlung im UV, Sichtbaren und Infrarot Bereich. Blau die Wärmeenergie, welche von der Erdoberfläche abgestrahlt wird. (Hinweis: Physikalisch gesehen ist es keine Strahlung im eigentlichen Sinn, wie Radioaktivität oder Funkwellen, sondern Wärme wird über quantenmechanische Kollisionen von Molekül zu Molekül übertragen. Diese Kollisionsübertragung kann nur immer nach oben erfolgen, niemals umgekehrt!

Fakt ist, dass Wärmeenergie zwischen 7.3µm bis 14.75µm ungehindert durch die Atmosphäre ins All Wärme abstrahlt! Es existiert kein atmosphärisches Gas, welches diese Wärmeenergie reflektieren, aufhalten oder absorbieren könnte. Die Überschneidungen der IR-Linien sind bedeutungslos. Aus diesem Grund kühlt es in jeder Nacht, in Wüstengebieten um bis zu über 50 Grad ab. In unseren Breitengraden sind es maximal ca. 20 Grad. Vor allem im Herbst- und Frühling sehr gut zu beobachten.
 

CO2 wirkt in der Atmosphäre kühlend

Liegt keine schützende Wolkendecke über dem Erdboden, dann gehen nachts im Sommer wie im Winter die Temperaturen besonders stark zurück. Meteorologisches Elementarwissen: Die tagsüber vom Erdboden aufgenommene Energie entschwindet nachts bei klarem Himmel unsichtbar und ungehindert „direkt“ mittels „Temperaturstrahlung“ wieder in den Weltraum. Insbesondere die CO2-Moleküle mit ihren besonderen stoffspezifischen Absorptionsbanden bei 2,8 m, bei 4,5 m und bei 15 m, die so unabänderlich und charakteristisch sind wie ein menschlicher „Fingerabdruck“, haben auf den täglichen Temperaturgang keinen Einfluß, weil sie das „offene Strahlungsfenster“ zwischen 7 und 13 m nicht schließen können. Dies gälte auch dann, wenn die Erde von einer reinen CO2-Atmosphäre umgeben wäre. Es kann also aus rein physikalischen Axiomen heraus keinen wie auch immer gearteten „Wärmestau“ unter dem fiktiven „Glasdach“ in 6 km Höhe geben. Der „Treibhauseffekt“ ist eine pure Erfindung. Selbst wenn man die Atmosphäre wegdenken und wie weiland Svante Arrhenius bei seiner „Eiszeithypothese“ 1896 rein modelltheoretisch annehmen würde, daß der gesamte CO2-Gehalt der Atmosphäre wie ein „Schwarzer Körper“ in 6 km Höhe die Erde umhülle, selbst dann kann es keinen „Treibhauseffekt“ geben, denn die -18 C kalte „Kohlendioxidschicht“ würde mit einer Leistung von 240 W/m2 die Erde „anstrahlen“, während die +15 C warme Erde permanent Energie in der Größenordnung von 390 W/m2 abstrahlen würde. Der 2. Hauptsatz der Thermodynamik läßt prinzipiell nicht zu, daß freiwillig „Wärme“ von kalt nach warm fließt. Das gasförmige CO2 als „Treibhausgas“ zu bezeichnen, das wie ein „Glasdach“ in einem Gewächshaus die Wärmestrahlung „reflektiert“ und am Entweichen in den Weltraum hindert, ist physikalisch unhaltbar. Auch Gewächshäuser kühlen nachts aus und müssen im Winter beheizt werden. Wenn, wie die Enquete-Kommission zu Recht feststellt, bei wolkenlosem Himmel 70 % bis 90 % der im Erdboden gespeicherten Wärme ungehindert ins Weltall entweichen und im „Idealfall“ rein hypothetisch 10 % bis 30 % von den „Treibhausgasen“ absorbiert werden, um dann zur Erde „re-emittiert“ zu werden, selbst dann könnte die stete Abkühlung der Erde nicht verhindert werden. Eine „Erwärmung“ der Erde über die eigene an sie zurückgereichte Energie ist völlig ausgeschlossen! Damit bricht die Hypothese, die Erhöhung des CO2-Gehaltes in der Atmosphäre würde eine „Erderwärmung“ hervorrufen und eine „Klimakatastrophe“ zur Folge haben, die nur durch eine drastische Reduzierung der „CO2-Emissionen“ verhindert werden könnte, in sich zusammen.

Fazit: Das CO2 kann mangels geeigneter Absorptionslinien das atmosphärische „Strahlungsfenster“ nicht schließen und hat daher keinen Einfluß auf das Wetter, auf das Klima! Anders formuliert: Es ist physikalisch unmöglich, daß ein „Schwarzer Körper“, der kontinuierlich über ein breites Wellenlängenspektrum Energie abstrahlt, von einer atmosphärischen Gashülle, die nur selektiv und diskret Strahlung absorbiert, an seiner Abkühlung gehindert werden könnte. Wäre dies nicht so, dann hätte sich die Erde im Laufe ihrer Geschichte mit einem „anfänglichen“ CO2-Gehalt von 30 % und mehr nicht auf ein „Temperaturmilieu“ abkühlen können, das Leben gestattet. Der stets variable CO2-Gehalt der Atmosphäre ist Folge der bewegten Klimageschichte und keinesfalls Ursache.


CO2 ist völlig Irrelevant

CO2 ist für atmosphärische Temperaturtrends physikalisch und thermodynamisch vollkommen Irrelevant. 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!

Wenn mehr CO2 durch menschliche Aktivitäten in die Atmosphäre emittiert wird, ändert sich am Volumengehalt des CO2 Spurengases in der Atmosphäre absolut nichts! Der Grund liegt im stetigen Gleichgewicht zwischen dem Ein- und Ausgasen der Weltmeere. Ist mehr CO2 in der Atmosphäre, wird dieses durch die Weltmeere absorbiert, so dass immer ein Gleichgewicht besteht. Ausschliesslich Temperaturveränderungen durch solare Aktivitätsveränderungen sind in der Lage, dieses Gleichgewicht zu steuern. Werden die Weltmeere durch eine Abnahme der solaren Aktivität verursacht, mit einer Verzögerung von bis zu 800 Jahren  kälter, erhöht sich das Gleichgewicht der Ein- und Ausgasung, so dass mehr CO2 gebunden wird. Erwärmen sich die Weltmeere, wird mit einer Verzögerung von bis zu 800 Jahren mehr CO2 ausgegast. Das Gleichgewicht senkt sich. Der Volumengehalt des CO2 Spurengases in der Atmosphäre erhöht sich.

Die menschlichen emittierten CO2 Mengen sind völlig Irrelevant. Vergleicht man die Atmosphäre mit dem englischen Big Ben Tower, dann ist CO2 auf der Turmspitze 1 cm2 gross, der menschliche Anteil davon ein Ameisenschiss innerhalb der 1 cm2!

Zu behaupten, im Vergleich 1 Ameisenschiss könnte den ganzen Big Ben zusätzlich erwärmen, ist eine hochkriminelle Betrügerei, um Mega-Gewinne zu erzielen. Allein der schweizerische Staat nimmt pro Jahr durch diese kriminelle Abzocke den Bürgern mehrere Milliarden an Einkommen ab, welches der Kaufkraft der Bevölkerung fehlt!

Ausgerechnet dem CO2 eine erwärmende Wirkung  -  genannt Treibhauseffekt  -  herbei modelliert zu haben, ist eine der größten Fehlleistungen der Wissenschaftler. Allein ein einziger Vulkanausbruch, wie kürzlich in Indonesien oder Italien, schleudert pro Stunde mehr CO2 in die Atmosphäre, als die gesamte Menschheit mit den Fahrzeugen in 100 Jahren emittieren könnten


Biologische Grundlagen

Ohne CO2 gäbe es auf diesem Planeten keine Photosynthese und damit keine Pflanzen und keine Tiere. Nichts! Bereits die Reduktion des Spurengases CO2 von derzeit 0.041% (410ppm) auf 0.035% (350ppm) hätte massive Rückgänge der Nahrungsmittelerzeugung zur Folge! Es ist eine biologische Tatsache und elementarste Grundlage der Photosynthese, welcher durch den Calvin-Zyklus bis ins kleinste Detail dokumentiert ist, dass umso mehr CO2 vor kommt, desto üppiger, schneller und mit weniger Wasser Pflanzen wachsen können. Ein direktes Beispiel ist die Dokumentation 2er Aquarien, bei dem eines mit CO2 gedüngt wird. Allerdings kann CO2 nicht reduziert werden, da die Ozeane, Vulkane und die Biosphäre alle Bemühungen negieren!

 

Studien aus der Biologischen Welt

  • Bevor es durch die globale Erwärmungs-/Klimaänderungsbewegung enteignet wurde, bezeichnete der Begriff "Greenhouse Effect" den Effekt von erhöhtem Kohlendioxid in Gewächshäusern auf die Pflanzenchemie. Aus Gewächshausstudien, die bis in das späte 19. Jahrhundert zurückreichen, wissen wir, dass die Pflanzenchemie das Gleichgewicht zwischen Bodenchemie, Luftchemie und Lichtintensität widerspiegelt. Die wichtigsten Merkmale der Luftchemie sind die Verfügbarkeit von Kohlendioxid für die Photosynthese und von Sauerstoff für die Pflanzenatmung. Die wichtigsten Merkmale der Bodenchemie sind die Verfügbarkeit von Wasser, Nitraten, Phosphaten und Mineralien.

  • Die Klimawissenschaft ist offenbar besorgt über die Auswirkungen des erhöhten atmosphärischen CO2 auf die Landwirtschaft. Ursprünglich wurde bewertet, dass die Auswirkungen des Klimawandels die Landwirtschaft zerstören würden, aber später verlagerte sich die Sorge auf die Auswirkungen von erhöhtem atmosphärischem CO2 auf die Ernährungsqualität der Pflanzen. Diese Bedenken scheinen von der umfangreichen Literatur über die Landwirtschaft mit erhöhtem CO2-Ausstoß in Gewächshäusern, die seit mehr als einem Jahrhundert bei uns ist, getrennt zu sein.

  • Zu den Tätigkeiten im Gewächshaus gehören Bewässerung, Luftzirkulation zur Aufrechterhaltung der Luftqualität, Heizung zur Temperaturregelung, die Einführung von Kohlendioxid zur Aufrechterhaltung erhöhter Kohlendioxidwerte von 1000 bis 2000 ppm pro Million für die Anreicherung der Photosynthese und die Verfügbarkeit von ausreichendem Licht für die Photosynthese. Die Anreicherung der Photosynthese verbessert den Ernteertrag. Entsprechende Veränderungen in der Bodenchemie sind erforderlich, um die Nährstoffqualität der Pflanzen zu erhalten.

  • In zahlreichen Gewächshausstudien seit dem 19. Jahrhundert wurde festgestellt, dass sich die Pflanzenchemie, wenn erhöhtes Kohlendioxid nicht durch entsprechende Veränderungen in der Bodenchemie ausgeglichen wird, in Richtung eines höheren Stärkegehalts und einer geringeren Nährstoffqualität verschieben kann. Diese Effekte sind kulturspezifisch und variieren stark je nach Kulturart.
  • Ein richtiges Treibhausmanagement reagiert auf diese Dynamik und beinhaltet das Management der Licht- und Bodenchemie, die für einen bestimmten Kohlendioxidgehalt geeignet ist, so dass die Nährstoffqualität der Pflanzen erhalten bleibt. Diese Zusammenhänge werden in dem unten aufgeführten Papier von Stitt&Krapp1999 ausführlich beschrieben und fett gedruckt.

  • Die verschiedenen Arbeiten von Bruce Kimball vom US Water Conservation Laboratory (mit Volltext, der kostenlos beim USDA erhältlich ist) sind in dieser Forschungsrichtung einzigartig, da es sich nicht um Treibhausstudien handelt, sondern um eine Übersicht über eine große Anzahl solcher Studien, die durchgeführt wurden, um die Auswirkungen des Klimawandels auf den Ernteertrag abzuschätzen.

  • Seine Arbeit folgte der wegweisenden "Climate Sensitivity"-Präsentation von Jule Charney im Jahr 1979, in der er die Ergebnisse von Klimamodellstudien vorstellte, dass eine Verdoppelung des atmosphärischen Kohlendioxids dazu führt, dass die globale Durchschnittstemperatur um 1,5°C bis 4,5°C steigt. Die Charney-Klimasensitivität dient in der Klimawissenschaft nach wie vor als grundlegende Beziehung für den "Treibhauseffekt", der durch atmosphärisches Kohlendioxid verursacht wird.

  • Kimball folgte dem Charney-Format und präsentierte seine Erkenntnis, dass eine Verdoppelung des atmosphärischen Kohlendioxids die Ernteerträge weltweit um etwa 30% steigern wird, mit einigen Unterschieden zwischen den Kulturen und für unterschiedliche Bedingungen und Breitengrade. Die entsprechenden Zitate sind unten aufgeführt.

  • Kimball, Bruce A. "Kohlendioxid und landwirtschaftlicher Ertrag: Eine Zusammenstellung und Analyse von 430 früheren Beobachtungen 1." Agrarzeitschrift 75.5 (1983): 779-788.

  • Kimball, B. A. und S. B. Idso. "Erhöhung des atmosphärischen CO2: Auswirkungen auf Ernteertrag, Wasserverbrauch und Klima." Landwirtschaftliche Wasserwirtschaft 7.1-3 (1983): 55-72.

  • Kimball, B. A., et al. "Auswirkungen der Erhöhung des atmosphärischen CO2 auf die Vegetation." CO2 und Biosphäre. Springer, Dordrecht, 1993. 65-76.

  • Mauney und Kimball. "Wachstum und Ertrag von Baumwolle als Reaktion auf eine Umgebung mit Kohlendioxidanreicherung (FACE) in freier Luft." Land- und Forstmeteorologie 70.1-4 (1994): 49-67.
    Kimball, Bruce A., et al. "Produktivität und Wasserverbrauch von Weizen unter Freiluft CO2-Anreicherung". Global Change Biology 1.6 (1995): 429-442.

  • Kimball, B. A., K. Kobayashi und M. Bindi. "Reaktionen landwirtschaftlicher Kulturen auf die CO2-Anreicherung in freier Luft." Fortschritte in der Agronomie. Bd. 77. Akademische Presse, 2002. 293-368.

  • Idso und Kimball. "Auswirkungen der CO2-Anreicherung in der Atmosphäre auf das Pflanzenwachstum: die Rolle der Lufttemperatur." Landwirtschaft, Ökosysteme und Umwelt 20.1 (1987): 1-10.

  • Die Ergebnisse einer Auswahl von GREENHOUSE STUDIES von Besford 1990 bis Galtier 1995, die Messungen des Nährstoffverlusts aufgrund eines Ungleichgewichts zwischen CO2 und Bodennährstoffen präsentieren, sind nachfolgend aufgeführt. Die Auswirkungen dieser Ergebnisse auf das Treibhausmanagement werden am besten im Stitt and Krapp 1999 Papier beschrieben.

  • RT Besford, et al 1990, Journal of Experimental Botany 41.8: 925-931: Im Vergleich zu Tomatenpflanzen, die in normalem Umgebungs-CO2 angebaut werden, enthielten die 1000 ppm CO2-gewachsenen Blätter, wenn sie fast vollständig expandiert sind, nur halb so viel RuBPco-Protein. Hinweis: Eine entsprechende Bodenanreicherung wurde nicht vorgenommen.

  • Peter Curtis et al, 1998, Oecologia 113.3: 299-313: Die Gesamtbiomasse und die Netto-CO2-Assimilation stiegen signifikant bei etwa doppelt so hohem Umgebungs-CO2, unabhängig von den Wachstumsbedingungen. Die geringe Bodennährstoffverfügbarkeit reduzierte die CO2-Stimulation der gesamten Biomasse um die Hälfte, von +31% unter optimalen Bedingungen auf +16%, während geringes Licht den Unterschied auf +52% erhöhte.

  • Kramer, Paul J. 1981, BioScience 31.1: 29-33: Die langfristige Reaktion auf hohe CO2-Emissionen ist je nach Art sehr unterschiedlich. Darüber hinaus wird die Photosyntheserate neben dem CO2-Konzentrat durch verschiedene innere und äußere Faktoren begrenzt.

  • Curtis, P. S. 1996, Plant, Cell & Environment 19.2: 127-137: Das Wachstum bei erhöhtem[CO2] führte zu einer moderaten Reduktion der gs in unbelasteten Pflanzen, aber es gab keinen signifikanten Effekt von CO2 auf gs in belasteten Pflanzen. Die blattdunkle Atmung (Masse- oder Flächenbasis) wurde durch das Wachstum bei hohem[CO2] > stark reduziert, während das Blatt N nur dann reduziert wurde, wenn es auf Massenbasis ausgedrückt wurde.

  • Shahidul Islam et al, 1996, Scientia Horticulturae 137-149: CO2-angereicherte Tomaten hatten niedrigere Mengen an Zitronen-, Äpfel- und Oxalsäure und höhere Mengen an Ascorbinsäure, Fructose, Glucose und Saccharosesynthaseaktivität als die Kontrolle. Erhöhtes CO2 steigerte das Wachstum und die Färbung der Früchte während der Entwicklung.

  • Stitt & Krapp 1999: Plant, Cell & Environment 22.6-583-621: Erhöhte Wachstumsraten bei erhöhtem[CO2] erfordern eine höhere Rate an anorganischer Stickstoffaufnahme und -assimilation. Eine erhöhte Zufuhr von Zucker kann die Aufnahme und Assimilation von Nitrat und Ammonium, die Synthese von organischen Säureakzeptoren und die Synthese von Aminosäuren erhöhen. Die Interpretation von Experimenten mit erhöhtem[CO2] erfordert, dass der Stickstoffzustand der Pflanzen überwacht wird.

  • Galtier, Nathalie, et al. 1995, Journal of Experimental Botany 1335-1344:  Bei erhöhtem CO2 wurde die Rate der Saccharosesynthese im Vergleich zu der von Stärke erhöht und das Saccharose/Stärke-Verhältnis war während der gesamten Photoperiode in den Blättern aller Pflanzen mit hoher SPS-Aktivität höher. Bei hohem C02 war die Stimulation der Photosynthese stärker ausgeprägt. Wir kommen zu dem Schluss, dass die SPS-Aktivität ein wichtiger Punkt bei der Kontrolle der Photosynthese ist, insbesondere unter sättigendem Licht und C02.
 
Die Rolle des CO2 bei C3 Pflanzen und deren Diffundierungen

In der Biochemie sind folgende Prozesse bekannt und seit langem erforscht. Ein Pionier war der US-amerikanische Biochemikern und Forscher Melvin Calvin. Beim Stoffaustausch der Pflanzen wird von Diffusionsprozesse gesprochen. Darunter versteht man Diffusionsprozesse über eine Grenzfläche hinweg. Über die Stomata tauscht die Pflanze Wasser in Form von Dampf und Kohlendioxid sowie Sauerstoff mit der Atmosphäre aus. Die passive Wasserabgabe am Blatt fördert die Wasseraufnahme (und damit die Aufnahme von Nährstoffen) in der Wurzel durch einen Unterdruck. Gleichzeitig verhindert die Transpiration das Überhitzen der Blätter in voller Sonne und sorgt so für ein Temperaturoptimum, in dem die Photosynthese-Enzyme gut arbeiten können. Reguliert wird die Wasserabgabe durch das Öffnen und Schließen der Stomata.

Durch die geöffneten Stomata diffundiert tagsüber gleichzeitig Kohlendioxid in die Pflanze, wo sie für die Photosynthese gebraucht wird. Da im Blatt ständig CO2 fixiert wird, ist die Konzentration an CO2 in den Interzellularen geringer als in der Atmosphäre, so dass von außen ständig CO2 nachströmt. Der durch die Photosynthese freiwerdende Sauerstoff ist wiederum in den Interzellularen in höherer Konzentration vorhanden als in der Außenluft und strömt daher beständig nach außen.

Nachts kehrt sich der Prozess um. Die Photosynthese kommt zum Erliegen, durch die sich weiter fortsetzende Dunkelatmung der Blätter strömt CO2 nach außen und der zur Atmung benötigte Sauerstoff diffundiert in das Blatt. In der Bilanz Tag - Nacht wird allerdings mehr CO2 verbraucht als produziert. Gleichzeitig wird mehr Sauerstoff produziert als von den Pflanzen nachts verbraucht wird.

Wichtig ist es für die Pflanze, die Öffnung der Stomata so zu steuern, dass nicht zuviel Wasser durch Transpiration verloren geht und gleichzeitig genug CO2 hineinkommt, um die Photosynthese am Laufen zu halten. Daher sind die Stomata mittags bei Sonnenhöchststand und hohen Temperaturen häufig geschlossen, die Photosynthese wird kurzzeitig geringer (Mittagsdepression). Nachts sind sie dagegen häufig weit geöffnet. Um diesem Dilemma zu entgehen, haben sich bei vielen Pflanzen ausgehend von der C3-Photosynthese weitere spezielle Photosynthese-Wege (C4, CAM) entwickelt.

Im Detail;
Die O2- und CO2-Kompensationspunkte (O2 und CO2) von Pflanzen in einem geschlossenen System hängen vom Verhältnis der CO2- und O2-Konzentrationen in der Luft und in der Chloroplaste sowie von den Besonderheiten der Ribulose-Bisphosphat-Carboxylase/Oxygenase (Rubisco) ab. Das photosynthetische O2 ist definiert als das atmosphärische O2-Niveau mit einem bestimmten CO2-Niveau und einer bestimmten Temperatur, bei dem der Netto-O2-Austausch gleich Null ist. In Experimenten mit C3-Pflanzen beträgt der O2-Gehalt mit 220 ppm CO2 23% O2; der O2-Gehalt steigt auf 27% bei 350 ppm CO2 und auf 35% O2 bei 700 ppm CO2. Bei O2-Werten unterhalb des O2-Wertes geht die CO2-Aufnahme und -Reduktion mit einer Netto-O2-Entwicklung einher. Bei O2-Werten oberhalb des O2-Wertes erfolgt die Netto-O2-Aufnahme mit einer reduzierten CO2-Fixierungsrate, mehr Kohlenhydrate werden durch die Photorespiration zu Produkten des oxidativen photosynthetischen C2-Kohlenstoffzyklus oxidiert, und Pflanzen werden vorzeitig senesziert. Das CO2 steigt von 50 ppm CO2 mit 21% O2 auf 220 ppm mit 100% O2. Bei einem niedrigen CO2/hohen O2-Verhältnis, das die Carboxylase-Aktivität von Rubisco hemmt, sammelt sich viel Malat an, was darauf hindeutet, dass die sauerstoffunempfindliche Phosphoenolpyruvat-Carboxylase zu einem wesentlichen Bestandteil der geringeren CO2-Fixierungsrate wird. Aufgrund des niedrigen globalen CO2-Niveaus und einer Rubisco-Spezifität, die die Carboxylase-Aktivität begünstigt, sollten relativ schnelle Veränderungen des atmosphärischen CO2-Niveaus das freizügige O2 kontrollieren, das zu langsamen Veränderungen im immensen O2-Pool führen könnte.

Link zum Artikel über den Calvin-Zyklus


Wissenschaftler dokumentieren keine eindeutige Wärmerolle für CO2 bei der letzten Deglaziation - oder den letzten 10.000 Jahren. 

Ein neues Papier zeigt, dass der Anstieg der CO2-Konzentration gut nach den Veränderungen der Ozeanzirkulation auf der Nordhalbkugel eingetreten ist, die die abrupte Erwärmung (~11.700 Jahre zuvor) verursachten, die die letzte Eiszeit beendete - eine Verzögerung, die praktisch keine kausale Rolle für CO2 während der Deglaziation hinterlässt.

 

Image Source: Muschitiello et al., 2019

Eiskernbeweise aus der Antarktis bestätigen auch, dass es keinen kausalen Zusammenhang für CO2 während der Deglaziation gibt.

Image Source: Uemura et al., 2018

Die holozäne Aufzeichnung selbst widerspricht auch der Erzählung, dass CO2 die Klimaerwärmung antreibt. In den letzten ~10.000 Jahren sanken die Meerestemperaturen, Oberflächentemperaturen und der Meeresspiegel mit zunehmender CO2-Konzentration.

Die einzelnen Diagramme entnehmen Sie bitte in einer grösseren Ansicht aus den entsprechend verlinkten Studien oben.


Unendliche politische Dummheit

Der Ausruf der sogenannten Klimanotstände fusst auf einer seit 40 Jahren verbreiteten Lüge, die durch 1 amerikanischen Pseudoforscher in die Welt gesetzt wurde und Grüne sowie Linke für Machtgewinn, Unterdrückung der Bevölkerung, Abzocke durch ungerechtfertigte Steuern die Bürger auf hoch kriminelle Weise betrügen und in die Irre führen. Schlimm ist dabei, dass sich Medien der absichtlichen Täuschung, vorsätzlicher Irreführung und Verbreitung von fehlerhaften Computersimulations-Ergebnissen mitschuldig machen an der Vernichtung von Arbeitsplätzen, Wohlstandsvernichtung, Enteignungen, massive Vergrösserung der Armut!



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