Hvad er CO2 og hvordan fungerer kulstofkredsløbet?
Du har nok ikke kunnet undgå at høre om CO2. Og du ved garanteret godt, at vi i hele verden kæmper med at mindske udslippet. Men har du styr på, hvad CO2 præcis er, og ved du hvordan kulstofkredsløbet er skruet sammen? Det og meget mere kan du blive klogere på i denne artikel.
Hvad er CO2 og hvad er kulstof?
CO2 kaldes også for kuldioxid og og det består af en kemisk forbindelse mellem ét kulstofatom og to oxygenatomer. CO2 er først og fremmest en gas, der udledes helt naturligt, når organisk materiale bliver nedbrudt. Når vi indånder ilt, er det også CO2, vi udleder, når vi udånder.
CO2 har altid været en naturlig del af vores atmosfære og gassen er ganske enkelt nødvendig, for at vi kan overleve. Men det er også en menneskeskabt gas, der udledes ved forbrænding af for eksempel fossile brændstoffer. Denne del kan du læse mere om længere nede.
Kulstof er et kemisk grundstof med atomnummer 6 og symbol C. Kulstof er ligesom CO2 afgørende for livet på Jorden. Det er nemlig grundlaget for organisk kemi og danner fundamentet for alle livsformer. Det findes i mange forbindelser, herunder CO2. CO2 er den forbindelse, som kulstof lettest kan indgå i − det er det, man kalder kulstoffets mest stabile forbindelse.
Kulstofkredsløbet − hvad er det?
Kulstofkredsløbet er en samlet betegnelse for cirkulation af CO2 imellem forskellige sfærer på Jorden. Dette kredsløb er styret af levende organismers aktivitet. Hastigheden af, hvor hurtigt cirkulationen sker varierer meget. Derfor kan kulstofkredsløbet inddeles i et langsomt og hurtigt kredsløb. Nedenfor uddyber vi, hvordan kulstoffet cirkulerer imellem forskellige sfærer i henholdsvis det hurtige og langsomme kulstofkredsløb.
Det hurtige kulstofkredsløb
I det hurtige kulstofkredsløb bevæger kulstoffet sig rundt imellem de forskellige sfærer i intervaller fra et par minutter til et par hundrede år. Sfærerene i det hurtige kredsløb er atmosfæren (luften), biosfæren (dyr og planter) og hydrosfæren (havet, floder og søer). Det er altså i mellem disse sfærer kulstoffet cirkulerer.
Nedenfor er det hurtige kulstofkredsløb illustreret.
Illustration: Energistyrelsen
Fra atmosfæren til biosfæren med fotosyntese og forbrænding
Under fotosyntesen optager planter CO2 fra atmosfæren og energi fra solen, som planterne bruger til at vokse. Det er altså under fotosyntesen, at kulstoffet bevæger sig fra atmosfæren til biosfæren og lagres ved at blive til organisk materiale – det vil sige det bliver en del af planterne. Solens energi lagres desuden i bindingerne.
Når planterne bliver spist af dyr og bakterier, sker der en forbrænding. Det indebærer, at kulstofforbindelserne bliver spaltet, og at en del af den energi planterne fik fra solen, bliver frigivet igen. Under forbrændingen bliver kulstoffet omdannet til CO2 på ny, og CO2’en cirkulerer herefter fra biosfæren og ud i atmosfæren igen. Denne proces gentager sig igen og igen.
Energien i forbrændingen bliver brugt til at at bygge nyt organisk materiale i dyret eller bakterien. Når processen er slut, bliver noget af energien frigivet som for eksempel varme eller bevægelsesenergi.
Fra atmosfæren til hydrosfæren og fra hydrosfæren til atmosfæren
En anden proces i det hurtige kulstofkredsløb er cirkulation af kulstof mellem atmosfæren (luften) og hydrosfæren (havet, floder og søer). En del af det CO2, der er i atmosfæren, bliver hele tiden opløst i vand, der bevæger sig rundt på Jorden – både havet, floder og søer.
Når gassen CO2 bliver forbundet med vandet, bliver den omdannet til kulsyre. Denne kemiske forbindelse kender vi fra en sodavand, der bruser, fordi den er tilsat så meget kulsyre, at noget af den omdannes (CO2) og stiger op som små bobler. Grunden til at, du ikke ser små bobler af CO2 i havet, når kulstoffet bevæger sig fra hydrosfæren til atmosfæren, er, at koncentrationen af kulsyre er meget mindre.
70 % af Jordens overflade er dækket af vand. Derfor er hydrosfæren den sfære, hvor der findes allermest kulstof.
Det langsomme kulstofkredsløb
I det langsomme kulstofkredsløb skal vi have en fjerde sfære i spil: lithosfæren. Kulstoffet bevæger sig i dette kredsløb imellem lithosfæren (jorden) og biosfæren (dyr, planter og bakterier) og imellem lithosfæren og hydrosfæren (havet, floder og søer). Udvekslingen sker meget langsomt og lulstoffet kan blive liggende i samme sfære mellem 100 og 200 millioner år.
Illustration: Energistyrelsen
Fra biosfæren til lithosfæren
Fossile brændsler som kul, olie og gas er dannet over mange millioner år af døde planter og dyr. Det samme gør sig gældende på havbunden, hvor havdyr og plankton over mange millioner år bliver omdannet til olie og gas. Både planternes og dyrenes kulstofforbindelser og den energi, som de holder på, bliver på de måde flyttet fra biosfæren til lithosfæren. Kulstoforbindelserne kan blive liggende under jorden i millioner af år.
Fra lithosfæren til atmosfæren
Nogle af de fossile brændsler under jorden bliver brændt af i vulkaner. Når det sker, bliver kulstoffet forbrændt og bevæger sig fra lithosfæren tilbage til atmosfæren som CO2 . Når sten smelter i vulkaner, sker der en kemisk reaktion, og når magmaen størkner igen, sendes der også CO2 ud i atmosfæren. Herfra kan det bevæge sig videre rundt i kulstofkredsløbet.
Fra lithosfæren til hydrosfæren
Noget af kulstoffet fra biosfæren (dyr og planter) blev altså gemt i lithosfæren som sten. Når stenene efter millioner af år kommer op til overfaden, bliver de med tiden opløst. Nogle af kalkskeletterne bliver opløst, når der kommer vand på dem, og kulstofet skylles fra lithosfæren til hydrosfæren.
Hvordan påvirker mennesker kulstofkredsløbet?
Det er nok ikke gået nogens næse forbi, at vi har et alvorligt problem med forandringer i vores klima. Desværre skyldes disse forandringer, at vi som mennesker har behandlet Jorden dårligt lidt for længe. Der er altså over tid kommet en stor stigning i kulstofindholdet i atmosfæren, og det skyldes, at måden vi mennesker lever på, udleder store mængder af CO2 til atmosfæren.
Når kulstoforbindelser bliver brugt af mennesker, så udleder forbrændingen CO2 til atmosfæren. Menneskets energiforbrug er altså begyndt at påvirke kulstofkredsløbet, så det ikke længere er i balance.
Kulstofkredsløbets ubalance kan blandt andet ses på, at der findes mindre og mindre kulstof i lithosfæren som kul, olie og gas. Det er derfor, det i fremtiden vil blive nødvendigt at vi finder nye måder at få energi på, end fra lithosfærens fossile brændsler.
Hvad er problemet med for meget CO2?
For mere end tohundrede år siden, inden den industrielle revolution, havde planterne og naturen meget bedre forudsætninger for at kunne nå at optage den CO2, der blev udledt af naturlige processer og de små aktiviteter som menneskerne lavede. Men da vi begyndte at bruge kul og efterfølgende olie og naturgas som brændstof i stor stil, gik det ned ad bakke..
De sidste mange år har vi derfor udledt mere CO2 i atmosfæren end planterne, havet og naturen kan nå at optage− meget mere end den naturlige balance kan nå at omsætte. Det er i denne forbindelse, at man taler om det, der bliver kaldt for drivhuseffekten. Drivhuseffekten er et naturligt fænomen, som sker, når CO2 holder på varmen, fordi den blokerer Jordens varmestråling fra at komme ud af atmosfæren. Når der kommer flere og flere drivhusgasser, bliver der holdt på endnu mere varme, hvilket gør at middeltemperaturen stiger på Jorden − og derfor forandrer klimaet sig.
Hvad kan vi gøre for at nedbringe CO2-udslippet?
Der er en række af ting, vi kan gøre for at nedbringe udledningen af CO2. Vi kan for eksempel spise mindre oksekød, tage færre flyrejser og så vidt muligt gå eller tage cyklen, frem for at sætte os ind i bilen. Hvis vi for alvor skal gøre en forskel, kræver det dog, at vi når i mål med Danmarks ambition om at være klimaneutrale i 2050. Og her handler det i høj grad om, hvilke kilder, der leverer vores strøm og varme.
Når du vælger et selskab, der udelukkende tilbyder grøn strøm, øger du chancen for, at vi indfrier dette mål.
Data på denne side stammer fra Energistyrelsen og DR.
