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KLIMAFAKTEN UND KLIMALÜGEN 48
Zum Ökoterrorismus durch Energiesparzwang und Klimaschutzerpressung
(aktualisiert 29.04.08)
Inhalt
1 Einleitung: ein Mailwechsel mit einem anonymen Klimaterroristen
2 Geht es um Energiesparen? Umweltschutz?? CO2??? Welterlösung????
3-7 Medienmanipulation 1 2
3 4 5
8-10 Versiegende Energiequellen? 1 2 3
11-39 Vergebliche Liebesmüh besorgter Bürger aus dem Ökowiderstand 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
20 21 22 23 24 25 26 27 28 29
40-51 Dipl.- Met. Dr. Wolfgang Thüne gegen den Treibhausschwindel 1
2 3 4 5
6 7 8 9
10 11 12
52-54 Dämmtechnik - Ökologie und Ökonomie 1
2 3
55-59 Wer ist schuld am Klimawandel? 1 2 3 4 5
60-62 CO2-Emissions-Zertifikathandelsterror 1 2
3 (mit INFAS/FAQ-Bundestagsumfrage)
63 Das Klimaschutz-Quiz
64 Aus dem Brennstoffspiegel
65 Rückversicherung und Klimapropaganda
66-67 Ökos Pro Atomkraft 1 2
68-73 Ökoterrorismus - Die Grüne Bewegung 1 2
3 4 5 6
48 Ökoterrorismus - Dipl.-Met. Dr. Thüne gegen den Treibhausschwindel 9
Fortsetzung von hier - Ist CO2 ein Umweltgift?
Synthese:
Im Jahre 1800 zerlegte Herrschel das Sonnenlicht in seine Spektralfarben
und maß die dazugehörigen Temperaturen. Dabei stellte er fest,
dass jenseits des Rot, im Ultra- oder Infrarot, die höchsten Temperaturen
auftraten. Herrschel entdeckte über 0,8 mm hinaus die unsichtbare
"Wärmestrahlung" der Sonne. Der Begriff "Temperatur- oder Wärmestrahlung" hat sich eingebürgert nach dem
Effekt, den diese unsichtbare elektromagnetische Strahlung in Körpern hervorruft.
Mit Entwicklung der Infrarotthermographie und -photographie
ist es möglich geworden, diese unsichtbare elektromagnetische Strahlung "sichtbar"
zu machen und somit berührungslose Temperaturmessungen von
strahlenden Körpern zu machen. Seit Mitte der siebziger Jahre des 20.
Jahrhunderts sind alle Wettersatelliten neben den Tageslichtkameras
zusätzlich mit Infrarotkameras ausgerüstet, um auch nachts die
Temperaturverteilung an der Erdoberfläche messen zu können. Die
berührungslose Temperaturmessung ist nicht nur möglich, weil sich die IR-Strahlung
auch mit Lichtgeschwindigkeit ausbreitet, sondern auch, weil sie als Signal
beim Rezeptor in 400, 800 oder 36.000 km Höhe ankommt.
In dem Fachbuch "Satellitenmeteorologie" (1987) schreibt Zwatz-Meise:
"Feste und flüssige Körper, z., B. die Erdoberfläche,
emittieren ein sogenanntes kontinuierliches Spektrum, das heißt,
alle Wellenlängen des eben erwähnten Spektrums. Gase,
die in der Erdatmosphäre enthalten sind, können dies nicht;
sie senden elektromagnetische Strahlung nur schmaler Wellenlängenbereiche
aus, die jedoch für das jeweilige Gas typisch sind. Die Intensität
der ausgesandten Strahlung hängt von der Temperatur des emittierenden
Körpers ab... Betrachtet man einige wesentliche in der Atmosphäre vorhandene Gase bezüglich ihres
Absorptionsvermögens,... so erkennt man auch Wellenlängenbereiche, wo keines der Gase eine Absorptionsbande
hat,... Das ist z. B. zwischen 10 und 12 µm der Fall... Anders ausgedrückt: der Satellit "sieht" durch die Atmosphäre zu der strahlenden
Oberfläche hindurch wie durch ein Fenster. Man spricht daher auch von Fenstermessungen."
In dem Fachbuch "Bildverarbeitung und optische Messtechnik in der industriellen
Praxis" von 1993 schreibt Breuckmann, dass es drei atmosphärische Fenster
gibt: das I. Fenster im nahen Infrarot (1-2 µm), das II. Fenster im
mittleren Infrarot (3-5 µm) und das III. Fenster im fernen
Infrarot (8-14 µm). Auch die Enquete-Kommission stellt in
ihrem Ersten Zwischenbericht fest, dass es ein "stets offenes
atmosphärisches Strahlungsfenster" zwischen 7 und 13 µm gibt, durch das ständig 70 bis 90 % der
Wärmestrahlung der Erde ins Weltall entweichen. Sie fügt zudem an, dass dieses bei Oberflächentemperaturen
von etwa -50 °C bis über +100 °C offene
"Fenster" weder durch eine Zunahme des Wasserdampf- noch des Kohlendioxidgehaltes der
Atmosphäre geschlossen werden kann, schon gar nicht mit den CO2-Absorptionsbanden bei 15 µm.
Konzediert man als Tatsache die Existenz der "Strahlungsfenster",
dann ist es unmöglich anzunehmen, die Erde sei ein im infraroten Spektralbereich
"abgeschlossenes System", das keine Wärmestrahlung ins Weltall
passieren lässt. Alle Annahmen von der Erde als sich selbst aufheizendes
"Treibhaus" entbehren jeglicher physikalischer Grundlage und
sind daher pure Scheinannahmen oder durch nichts bewiesene Hypothesen. Mit jeder Infrarotaufnahme der Temperaturverteilung der
Erdoberfläche widerlegt die Natur höchstpersönlich die als wahr behauptete "Konsensmeinung" der IPCC-Experten.
Zusammenfassung für politische Entscheidungsträger:
Die von den durch die beteiligten Staaten in das IPCC entsandten "Klimaexperten" verbreitete "Konsensmeinung", dass die Erde
einem "Treibhaus" vergleichbar" sei, das sich selbst mittels eines "natürlichen
Treibhauseffektes" erwärmen könne und durch den zusätzlichen anthropogenen
Treibhauseffekt weiter aufgeheizt werden können, entbehrt jeglicher
naturwissenschaftlicher Grundlage. Der jeweils zum Sommer hin abfallende und zum Winter hin
ansteigende CO2-Gehalt hat nichts mit dem chaotischen Wettergeschehen auf der Erde
zu tun, übt keinerlei Einfluss auf das Wetter aus, wie die mittlere Jahrestemperatur
von etwa -30 °C über der Antarktis oder von circa +27 °C über den Tropen zeigen möge.
Ist keinen Einfluss auf das Wetter gegeben, so ist auch kein Einfluss
auf das vom Wetter statistisch abgeleitete "Klima" als "mittlerem Wettergeschehen" an einem Ort über eine 30-jährige
Periode gegeben. Wenn sich das "Klima" lokal nicht schützen lässt,
dann erst recht nicht global. Alle Bemühungen sind umsonst, ja utopisch,
weil unmöglich. Sinnvoller wäre ein verbesserter Wetterschutz,
als Schutz vor dem Wetter und seinen Extremen. Ob das "Kioto-Protokoll"
ratifiziert wird oder auch nicht, am Wetter und damit auch am "Klima" wird sich nichts ändern.
Das UN-Vorhaben "Schutz des Globalklimas" mit dem Ziel, den "Klimawandel" zu stoppen, sollte sofort eingestellt werden, nicht
aus Mangel an Beweisen, sondern wegen erwiesener Unmöglichkeit.
Oppenheim, dem 20. März 2003
Dipl.-Met. Dr. phil. Wolfgang Thüne
WfW - Werkstatt für Wetterkunde (D-55276 Oppenheim, Bädergasse 67)
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Das Kohlendioxid hat eine Absorptionsbande bei 15 Mikrometern
und läßt daher zwangsläufig die Wärmestrahlung der
Erdoberfläche durch das stets offene "Strahlungsfenster"
zwischen etwa 7 und 13 Mikrometern ungehindert passieren.
Auch durch Verdreifachung des Kohlendioxidgehaltes der Atmosphäre
könnte das "Fenster" nicht geschlossenen werden.
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Eine aus Milliarden kleinster Wassertröpfchen bestehende
Wolke ist ein "schwarzer" flüssiger Körper und damit undurchsichtig.
Eine kompakte Wolke absorbiert die gesamte Wärmestrahlung
der Erde, strahlt natürlich auch selbst Energie ab und mindert damit
die nächtliche Abkühlung der Erde.
Wolken sind mit einer Bettdecke vergleichbar!
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Zur Rolle des Kohlendioxyds im Naturhaushalt
Wolfgang Thüne
Kein anderes Gas in der Atmosphäre erfährt in Politik
und Öffentlichkeit eine derart große Aufmerksamkeit
wie das Kohlendioxyd, kurz CO2. Meist fokussiert sich die
Aufmerksamkeit auf seine Rolle als Klimagas, das mit zur
Erderwärmung beitrage, die bei weiterer Zunahme des
CO2-Gehaltes der Luft in naher Zukunft zur Klimakatastrophe
führe. Die Gefahr wird für so groß
angesehen, dass man erwägt, dieses Gas bei seiner Entstehung
zu sequestrieren und somit unschädlich zu machen. Trotz dieser
sehr dramatischen Situation soll die Rolle des CO2 als Klimakiller im Folgenden nicht interessieren.
Kohlendioxyd wird häufig pauschal als „Umweltgift“ bezeichnet, insbesondere in Warnungen
von Umweltverbandsaktivisten. Aber auch die Politik warnt vor diesem
Umweltgift und fordert eine schrittweise Dekarbonisierung der
Energieerzeugung. Allein mit Sonne, Wind und Biomasse wolle man die
Industriegesellschaft mit hinreichend Energie, insbesondere Strom
versorgen. Bis dahin sei es ein Ziel, sofort nach der
Verbrennung fossiler Rohstoffe das notwendigerweise emittierte
Verbrennungsprodukt CO2 einzufangen und dann zu sequestrieren, sei es
in irdischen Bergwerkshöhlen einzulagern oder dauerhaft tief
im Meere zu versenken. Doch mit welcher Berechtigung kann man
Kohlendioxyd einfach als Umweltgift bezeichnen?
Die Beantwortung dieser Frage ist von elementarem Interesse und sollte
zutiefst jeden Menschen interessieren, der nicht nur die Blumenpracht
liebt, sondern dem die Erhaltung und Schonung der Natur an sich am
Herzen liegt. Es sei zur Einstimmung wie zur Sensibilisierung ein Satz
vorangestellt, den zu lesen und zu verinnerlichen sich sehr empfiehlt.
Dieser kurze Satz lautet: „Hab Ehrfurcht vor der Pflanze,
alles lebt durch sie!“ Er findet sich am Eingangsportal des
Botanischen Gartens in Berlin.
Bei der Entstehung der Lebewesen spielte nach Peter Fabian der
Kohlenstoff in Form des überreichlich in der
Atmosphäre enthaltenen Kohlendioxyds eine ganz entscheidende
Rolle. Danach benutzten die ersten Autotrophen, auch Chemoautotrophen
genannt, vermutlich Kohlendioxyds als Elektronenakzeptor und
Wasserstoff als Elektronenspender. Methan-Bakterien sind beispielsweise
Autotrophen, die Energie aus der Reaktion
CO2 + 4 H2 -> CH4 + 2 H2O
gewinnen. Die Ausbreitung der Chemoautotrophen blieb aber begrenzt
durch das Angebot an Wasserstoff, der fast ausschließlich
durch vulkanische Aktivität nachgeliefert werden musste. Eine
weitere Steigerung der biologischen Aktivität erforderte daher
die Erschließung einer ergiebigeren Energiequelle, der
Sonnenenergie, und so war vermutlich der nächste
Entwicklungsschritt die Photosynthese.
Um die Tragweite des Satzes „Hab Ehrfurcht vor der Pflanze,
alles lebt durch sie!“ zu erfassen, sind zuerst die Fragen zu
beantworten: welche Stoffe benötigen Pflanzen zum Leben und
woher stammt die Antriebsenergie? Ein Blick ins Biologiebuch zeigt, wie
die „chemische Fabrik“ Pflanze funktioniert. Den
Hinweis auf die notwendigen Rohstoffe gibt die bekannte
Photosynthesegleichung. Sie lautet:
6 CO2 + 6 H2O -> C6H12O6 + 6 O2
Diese nackte chemische Formel besagt nichts anderes als ein Kochrezept.
Man nehme 6 Moleküle Kohlendioxyd und 6
Wasser-Moleküle und erhält ein Zuckermolekül
und 6 Moleküle Sauerstoff. Bei der Photosynthese entstehen aus
zwei energetisch wertlosen Stoffen –CO2 ist die
energieärmste aller Kohlenstoffverbindungen- Kohlehydrate wie
Zucker mit hoher freier Energie. Aus anorganischen Molekülen
wird eine organische chemische Verbindung aufgebaut, die unverzichtbar
für alles andere Leben auf Erden ist. Die Pflanzen werden
daher völlig zu Recht als Primärproduzenten
bezeichnet. Mit dem Auftreten der photosynthetisierenden Organismen
entstand ein völlig neues Produkt, der Sauerstoff. Der Anstieg
des atmosphärischen O2-Gehalts erfolgte zunächst sehr
langsam, da der freigesetzte Sauerstoff zur Oxidation reduzierender
Bestandteile der Erdkruste und der alten Atmosphäre verbraucht
wurde. Erst fast 2 Milliarden Jahre, für uns schnelllebige
Menschen sind 100 Jahre fast eine Ewigkeit, nach Beginn der
Photosynthese dürfte der atmosphärische
Sauerstoff-Gehalt merklich über der Urey-Pegel von 0,001 PAL
angestiegen sein. Mit der Photosynthese setzte nicht nur ein
gigantischer Produktionsprozess für Biomasse ein, die Existenz
freien Sauerstoffs ermöglichte es den photosynthetisierenden
Organismen erstmalig, die in den Kohlehydraten gespeicherte
Sonnenenergie durch „Verbrennung“
vollständig wieder freizusetzen. Als Bemessungsgrundlage
für die Leistung der Photosynthese dient daher als
Maß für die Menge des freigesetzten, leicht
nachweisbaren und messbaren Sauerstoffs.
Die Photosynthese ist nicht nur qualitativ ein überaus
wichtiger Prozess. Jedes Jahr werden nach Dieter Heß rund 200
bis 500 Billionen Tonnen Kohlenstoff über die Photosynthese
assimiliert und der Biomasse zugeführt. Damit wird die
Photosynthese auch quantitativ zu einem ausschlaggebenden Vorgang. Beim
Kreislauf des Kohlenstoffs, der mit der Fixierung des CO2
während der Photosynthese beginnt, handelt es sich
mengenmäßig um den wichtigsten chemischen und den
zweitwichtigsten aller Prozesse auf der Erde überhaupt. Im
Mengenumsatz wird er nur noch vom Kreislauf des Wassers
übertroffen. Rund ein Drittel der gesamten Sonnenenergie
dienen allein der Aufrechterhaltung des Wasserkreislaufs und werden
damit der Erwärmung des Erdbodens entzogen. Wenn immer wieder
in Kurzform gesagt wird, „Wasser ist Leben“, so
gilt mit gleicher Berechtigung ebenso der Satz „Kohlendioxyd
ist Leben“. Das Zuckermolekül als „Lebensmolekül“ benötigt
für seine Bildung zu gleichen Teilen CO2 und H2O. Bekommt die
Pflanze aus der Luft kein Kohlendioxyd, dann verhungert sie, bekommt
sie über die Wurzeln kein Wasser, dann verdurstet sie. Die
Luft muss also immer Kohlendioxyd enthalten, damit die grünen
Pflanzen sich als Primärproduzenten betätigen und die
notwendige Nahrung für tierisches wie menschliches Leben bereitstellen können.
Mit den Kohlendioxyd-Konzentrationen, -Flüssen und
–Bilanzen in einem Fichtenhochwald hat sich im Rahmen einer
Dissertation im Fachbereich Forstwissenschaften der
Ludwigs-Maximilians-Universität zu München unter
Prof. Dr. Albert Baumgarten Herbert Hager im Rahmen des Internationalen
Biologischen Programms (IBP) beschäftigt. Das Ergebnis der im
Ebersberger Forst im Jahre 1972 erhobenen Daten: „Das CO2 ist
in der Troposphäre in einer Konzentration von ca. 300 vppm zu
finden und zeigt lokale und zeitliche Minima bis zu 200 vppm und Maxima
bis zu 700 vppm.“ Die Energie für die Reduktion des
CO2 bei der Photosynthese wird durch die Absorption solarer Strahlung
im Wellenlängenbereich von 420 bis 650 nm durch die
photosynthetisch wirksamen Pigmente der Pflanze geliefert.
Photosynthese kann daher nur ablaufen, solange solare Energiequanten in
dem erwähnten Spektralbereich auf die Pigmentmoleküle auftreffen. Im umgekehrten Sinn läuft die
Photosynthesegleichung beim Prozess der Photolyse und Respiration ab,
und zwar nicht nur in den Assimilationsorganen, sondern in allen
lebendigen Zellen des pflanzlichen Organismus. Der Prozess der Photolyse ist ein kontinuierlicher und setzt Energie und
Kohlenhydratspaltprodukte für den Stoffumsatz und das aktive
Wachstum der Pflanze frei. Es wird dabei Kohlendioxyd von der Pflanze
wieder abgegeben. Die Differenz zwischen Brutto-Photosynthese und
Respiration ist die Nettoassimilationsrate (NAR). Die NAR quantifiziert
die Produktion des Pflanzensystems und lässt sich anhand der Breite der Baumringe abschätzen. Jedenfalls ergibt die
Differenz von CO2-Zuflüssen und CO2-Abflüssen einen charakteristischen Tagesgang des CO2-Gehaltes der Luft, wie er aus den
Daten der Monate Juli bis September 1972 abzulesen ist. Für das Jahr 1972 wurde insgesamt über die CO2-Bilanz der
Kronenschicht eine Trockensubstanzproduktion von 15.973 to ha-1
errechnet. Dies stimmt mit Daten aus dem Jahre 1969 mit 15.51 to ha-1 von Droste zu Hülfshoff gut überein.
Da das Wasserangebot auf der Erde sehr unterschiedlich ist und auch die
Temperaturen stark schwanken, haben sich neben den C3- auch C4-Pflanzen
entwickelt. Die C4-Pflanzen gehen mit dem knappen CO2 sehr
haushälterisch um und sind zudem an wesentlich höhere
Temperaturen adaptiert als die C3-Pflanzen. Das Optimum der
CO2-Fixierung liegt bei den C3-Pflanzen bei 15 bis 20° C, bei
C4-Pflanzen bei 30 bis 40° C. Letztere benötigen
wenig, vorübergehend sogar überhaupt kein CO2 von
außen, denn sie können auf die
CO2-Speichersubstanzen Malat oder auch Asparat zurückgreifen.
Ihre Spaltöffnungen können für einige Zeit
weitgehend oder ganz geschlossen werden, ohne dass die Photosynthese
beeinträchtigt wird. Mehr oder weniger stark geschlossene
Spaltöffnungen, das bedeutet aber auch eine
Einschränkung der Wasserverluste über die
stomatäre Transpiration. Hinzu kommt das hohe
Temperaturoptimum der CO2-Assimilation. Kein Wunder, dass sich der
C4-Dicarabonsäureweg häufig bei Arten der Tropen und
Subtropen findet, die zumindest zeitweise gegen Hitze und Wassermangel
ankämpfen müssen. Zu den C3-Pflanzen gehören
Hafer, Reis, Roggen, Weizen und zu den C4-Pflanzen Mais, Mohrenhirse, Rispenhirse, Zuckerrohr.
Schaut man sich die Zusammensetzung des Gasgemisches
Atmosphäre an, so setzt sich diese zu 78 Prozent aus
Stickstoff (N2), zu 21 Prozent aus Sauerstoff (O2) und zu 0,9 Prozent
aus dem Edelgas Argon zusammen. Daneben gibt es noch eine Reihe von
Spurenstoffen, zu denen Kohlendioxyd mit Werten zwischen 0,03 und 0,04
Prozent und Wasserdampf mit 0 bis 4 Prozent gehören. Wo kein
Wasser ist, wie in der Wüste, oder wo Wasser zu Eis erstarrt
ist, da wachsen keine Pflanzen, trotz genügend CO2 in der
Luft. Dieser Hinweis möge auch zeigen, dass zwischen dem
Kohlendioxydgehalt der Luft und den Temperaturen der Luft keinerlei
Beziehung besteht, insbesondere keine Kausalität, indem der
CO2-Gehalt das Auf und Ab der Temperatur verursacht, wie es
fälschlicherweise Svante Arrhenius im Jahre 1896 postuliert hat.
Während der CO2-Gehalt der Luft einen sehr
gleichmäßigen Tagesgang aufweist, sind die
Temperaturen extrem wechselhaft und hängen in hohem
Maße von der Großwetterlage wie den
Strömungsverhältnissen ab. Die Temperaturen werden
neben der Solarstrahlung zu jeder Jahreszeit von den jeweils
einströmenden Luftmassen bestimmt, deren Charakter wiederum
von den Jahreszeiten abhängig ist. Atlantische Meeresluft
verursacht in Mitteleuropa im Juli kühles und regnerisches, im
Januar dagegen angenehm mildes und regenreiches Wetter. Luft aus dem
osteuropäisch-asiatischen Raum ist im Winter trocken und eisig
kalt, im Sommer trocken und heiß. Es gibt keinerlei Beziehung
zwischen den Temperaturen und dem CO2-Gehalt der Luft. Walter Hesse
berichtet in seinem Lehrbuch „Grundlagen der
Meteorologie“ von Messungen des CO2Gehaltes über
einem Kartoffelfeld bei München im Sommer 1952 in 0,5m, 18 und
100 m Höhe. Es ergab sich ein besonders stark
ausgeprägter Tagesgang in Bodennähe. In 0,5 m
Höhe tritt das Maximum mit über 0,04 % gegen 3 Uhr
frühmorgens und das Minimum mit etwa 0,03 % nachmittags gegen
15 Uhr auf. Dies hängt mit der vom Tag-Nacht-Rhythmus
gesteuerten Tätigkeit der chemischen Fabrik Pflanze ab. Weil
das Kohlendioxyd für die Pflanze lebensnotwendig ist, ist CO2
bei einem Litergewicht von 1,977 g deutlich schwerer als Luft. Das bei
der Bodenatmung freigesetzte schwere CO2 bleibt daher unmittelbar
über dem Boden, wo es von den Pflanzen nach Sonnenaufgang
assimiliert werden kann. Freiwillig steigt das Kohlendioxyd gegen die
Schwerkraft nicht empor, es sei denn, es wird über die
Konvektion zusammen mit ganzen Luftpaketen in die Höhe gerissen.
Um optimal arbeiten zu können, benötigt die
„chemische Fabrik“ Pflanze insbesondere eine stete
Energiezufuhr von der Sonne. Fehlt diese, wie in der dunklen Nacht,
dann funktioniert die Photosynthesegleichung nicht, dann findet keine
CO2-Assimilation statt. Die hierfür notwendige Energie bezieht
die Pflanze einzig von der Sonne, so dass die Fabrik nur an den Tages-
oder Lichtstunden arbeiten und Zuckermoleküle herstellen kann.
Doch selbst das reicht immer noch nicht für den
Betrieb, die Nahrungsproduktion. Es bedarf noch eines
„Katalysators“, der die Energie des Sonnenlichtes
einfängt. Dieser zwingend notwendige Katalysator oder Rezeptor
ist der grüne Farbstoff namens Chlorophyll, das die Blattfarbe
bestimmende Blattgrün. Das antennenartig gebaute
Chlorophyll-Molekül ist unverzichtbar, um die Energie des
Sonnenlichtes einzufangen und diese in feinen Abstufungen auf jenen
chemischen Grundprozess zu übertragen, der aus 6
Molekülen Kohlendioxyd und 6 Molekülen Wasser ein
Zuckermolekül, also eine organische Verbindung, aufbaut und
dabei 6 Moleküle Sauerstoff abgibt. Bezieht man die
Sauerstoffproduktion auf die vorhandene Chlorophyllmenge,
erhält man die Rate der so genannten Assimilation:
freigesetzte Menge an Sauerstoff in Gramm pro Stunde im
Verhältnis zur vorhandenen Menge Chlorophyll in Gramm.
Nach Berechnungen von Josef H. Reichholf zeigt sich ein höchst
überraschender Befund. Während die Assimilationsrate
in Wäldern Werte von 0,4 bis 4 annimmt, steigt sie in den
hochproduktiven Meeren auf über 10 an. Das heißt,
dass in den Meeren viel mehr Sauerstoff, rund doppelt soviel wie im
tropischen Regenwald, pro Stunde und Flächeneinheit produziert
wird. Obgleich die Chlorophyll-Dichte pro Flächeneinheit in
den tropischen Regenwäldern mit Temperaturen um 25°C
am höchsten ist, ist die Assimilations- und mit ihr die
Sauerstoffproduktionsrate in den kalten Meeresgebieten mit Temperaturen um 4°C am höchsten. Dies ist nach der
vant’Hoffschen Regel, nach der die Geschwindigkeit von chemischen Reaktionen von der Temperatur abhängt, nicht zu
erwarten. Nach dieser Regel müsste die Primärproduktion der immergrünen feuchten tropischen
Regenwälder pro Flächeneinheit das Dreißigfache derjenigen der produktivsten kalten
Meeresgebiete betragen. Aber auch hier zeigt sich wieder, dass der
Temperatur nicht die überragende Rolle zufällt, die ihr theoretisch nachgesagt wird.
Wasser und Nährsalze sind notwendige Bestandteile jeder
lebenden Zelle. Von nicht geringerer Bedeutung für den Aufbau
der Organismen sind aber die eigentlichen Bausteine und Produkte des Protoplasmas, wie die Kohlenhydrate, Fette und
Eisweißkörper. Die Kohlenhydrate stehen im Mittelpunkt des Stoffwechselgeschehens: Sie sind bei der Pflanze sowohl
wie beim Tier das wichtigste Atmungsmaterial, dessen Verbrennung im
Betriebsstoffwechsel die Energie für die Aufrechterhaltung des
Lebens liefert. Wenn eine höhere grüne Pflanze, deren Wurzeln in einer rein anorganischen Nährlösung
eintauchen, zu stattlicher Größe heranwächst, so ist es ohne weiteres klar, dass der
Kohlenstoff nur aus dem in der Luft enthaltenen Kohlendioxyd stammen
kann. Diese wichtige Entdeckung wurde 1779 von dem niederländischen Arzt Ingen-Housz gemacht.
Die anfänglich dargestellte Photosynthesegleichung entspricht
aber immer noch nicht ganz der Realität. Zur Bildung eines
Moleküls C6H12O6 müssen jeweils 6 Moleküle
CO2 verarbeitet werden. Nimmt man an, dass der dazu benötigte
Wasserstoff dem in den assimilierenden Zellen stets vorhandenen Wasser
entnommen wird, so muss der Bedarf an Wasser verdoppelt werden. Diese
Annahme ist notwendig, nachdem man erkannt hatte, dass der bei der
Photosynthese freigesetzte Sauerstoff ausschließlich aus der
Spaltung des H2O herrührt. Somit kommt neu auf der
Produktions-Seite die Verdunstung hinzu:
6 CO2 + 12 H2O -> C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O
Die Bauernregel „Mai kühl und nass, füllt
dem Bauern Scheun’ und Fass“ findet hier ihre
Bestätigung: zum Wachstum bedarf es eines genügenden
Wasserangebotes. Ebenso wird der wiederholte Hinweis
beekräftigt, dass die Temperatur bei der Assimilation des CO2
eine in gewissen Bereichen optimierende, aber keine dominante Rolle
spielt. Doch selbst diese Formel spiegelt nicht die wirklichen
Reaktionen wider. Wie die Verbrennungswärme des Zuckers zeigt,
ist in einem Glukosemolekül eine beträchtliche
Energiemenge gebunden. Bei der völligen Verbrennung von einem
Mol Glukose (=180g) zu CO2 und H2O werden 657 kg-Kalorien oder 2825 KJ
Energie frei, die Reaktion ist exotherm. Dieser Energiebetrag muss also
umgekehrt dem System zugeführt werden, wenn eine Synthese von
Zucker aus den Grundbausteinen CO2 und H2O erfolgen soll. Dies ist ganz
offensichtlich der Grund, warum bei der CO2-Assimilation der
grünen Pflanzen überhaupt Licht benötigt
wird. Denn einzig das Licht kann die Energie liefern, die bei der
endothermen Zuckersynthese durch die Pflanze benötigt wird:
6 Mol CO2 + 12 Mol H2O + 675 Kal -> 1 Mol C6H12O6 + 6 Mol O2 + 6 Mol H2O
264 g
216 g
180 g
192 g 108 g
Unter all diesen Gesichtspunkten enthüllt sich erst das
eigentliche Wesen der pflanzlichen Photosynthese: Es wird hier in den
Pflanzen nicht nur in einzigartiger Weise aus einfachen anorganischen
Grundstoffen organischer Zucker gebildet, ohne den ein Leben auf
unserer Erde gar nicht möglich wäre. Es werden
außerdem aus dem breiten Spektrum an Sonnenenergie spezielle
Lichtquanten aufgefangen und in Form von chemischer Energie
gespeichert, um später wieder den verschiedenen Zwecken des
Lebens dienstbar gemacht zu werden.
Die Photosynthese der grünen Pflanzen ist der einzige Vorgang,
bei dem auf der Erde in großem Maße Sonnenenergie
aufgefangen und gespeichert wird. Wir Menschen sind
sprichwörtlich „Kinder der Sonne“! Jahr
für Jahr nehmen allein die Landpflanzen etwa 1018 Kalorien an
Sonnenenergie auf. Von dieser Energie aber zehrt alles Lebendige, Tiere
sowohl wie Pflanzen, wenn sie einen Teil des selbst produzierten
Zuckers wieder beim eigenen Atmungsstoffwechsel verbrennen und die
dabei frei werdende Energie zum Betrieb ihrer Lebensvorgänge
verwenden. Wenn alles Leben von den winzigen Mengen von Kohlendioxyd in
der Luft anhängt, mit welcher Berechtigung wird
undifferenziert dieses lebensnotwendige Molekül als
„Umweltgift“ bezeichnet? Aus botanischer,
zoologischer wie anthropologischer Sicht ist dieses Urteil schlicht und einfach falsch.
Bei dem sehr geringen CO2-Gehalt der Luft von circa 0,03 Volumprozent,
das sind etwa 0,5-0,6 mg CO2 pro Liter Luft, müsste der
Luftvorrat rasch erschöpft sein, so dass ein dauernder Aufbau
der Pflanzenwelt aus der Luftkohlensäure nur dann
möglich ist, wenn ständig CO2-Quellen vorhanden sind.
Hierzu werden in dem Lehrbuch der Botanik folgende Überlegungen angestellt:
„Erstaunlicherweise sorgt nun das Leben selbst auf unserer
Erde für eine dauernde Rückbildung von CO2 in
größtem Umfang. Es ist ja ein Charakteristikum der
Lebewesen, dass sie zur Aufrechterhaltung ihres Daseins in einer
Weise,…, atmen und hierbei in der Mehrzahl der
Fälle u. a. CO2 ausscheiden. Ein erwachsener Mensch atmet im
Ruhezustand in 24 Stunden rund 1 kg CO2 aus, und in der gleichen
Größenordnung liegt auch die
Atmungsintensität des Tieres wie auch der höheren
Pflanze. Einschließlich des Exhalation der Vulkane und der
Tätigkeit unserer Industrie wären jedoch Menschen,
Tiere und höhere Pflanzen immer noch nicht imstande, die
beachtliche Konstanz des Luftkohlensäuregehaltes aufrecht zu
erhalten, wenn nicht neben ihnen noch das große Heer der sog.
niederen Organismen, insbesondere der Bodenbakterien, lebte und atmete,
mit einer CO2-Produktion, die ganz ungeheuer ist. Man hat in einem
einzigen Kubikzentimeter eines guten Ackerbodens schon mehrere
Milliarden Bakterien gefunden und schätzt die
stündliche CO2-Entwicklung aus 1 ha auf 2-5 kg CO2, bei
Waldboden auf wesentlich mehr. Das ergibt pro Jahr derartige Mengen an
CO2, dass man wohl verstehen kann, dass gerade diese Mikroorganismen
bei der Bilanz des CO2-Gehaltes unserer Lufthülle eine
entscheidende Rolle spielen. Auf sie und ihre CO2-Produktion geht es
auch zurück, wenn der CO2-Gehalt der Luft dicht über
dem Erdboden die höchsten Werte erreicht.“
Die Intensität der Photosynthese wird, wie das für
Lebensvorgänge ganz natürlich ist, von den
verschiedensten Faktoren in äußerst komplizierter
Weise beeinflusst. Der Entwicklungszustand der Pflanze, die
Wasserversorgung, der Öffnungszustand der
Spaltöffnungen, die Beleuchtung, die Temperatur und die
CO2-Versorgung spielen eine Rolle. Hier, wie überhaupt bei
allen physiologischen Vorgängen, die von einer Vielzahl von
Faktoren beeinflusst werden, macht man die Beobachtung, dass unter den
verschiedenen Wirkungsfaktoren der jeweils im Minimum vorhandene den
Gang des gesamten Prozesses entscheidend bestimmt, ganz nach dem
„Gesetz der begrenzenden Faktoren“, dem
„Liebig’schen Minimumgesetz“. Bei
ungenügender CO2-Versorgung können selbst die
günstigsten Licht- und Temperaturverhältnisse nicht
optimal ausgenützt werden, da die CO2-Assimilation nur so
schnell vonstatten gehen kann, wie es die verringerte CO2-Zufuhr
über die Stomata erlaubt. Der Gang der Assimilation ist daher
unter natürlichen Bedingungen nicht gleichförmig.
Folglich zeigt auch der CO2-Gehalt erhebliche geographische
Unterschiede. Dies vor allem widerlegt insbesondere für die
Behauptung, dass der in circa 3000 m Höhe an den Flanken des
Hawaii-Vulkans Mauna Loa seit 1958 gemessene CO2-Gehalt der Luft
repräsentativ für die gesamte Erde, sozusagen
ubiquitär sei.
Nach Richard Harder kann unter allgemein günstigen
Umständen als Anhaltspunkt angenommen werden, dass ein
Quadratmeter grüner Blattfläche in der Stunde 0,5-1,5
g Glukose zu erzeugen vermag. Das entspricht ungefähr der
CO2-Menge, die in 3 m3 Luft vorhanden ist. Eine kräftige
Sonnenblume kann im Laufe eines Tages die gesamte CO2-Menge aus einem
Raum binden, der bei 25 m2 Grundfläche 4 m Höhe
besitzt. Dies erklärt, warum Gewächshäuser ständig gut be- und durchlüftet werden
müssen. Da die in der Atmosphäre vorhandene Kohlensäurekonzentration für die photosynthetische
Leistungsfähigkeit der zu züchtenden Pflanzen suboptimal, ja ungenügend ist, ist man dazu
übergegangen, bei Gewächshauskulturen durch künstliche Begasung mit Kohlendioxyd den Ernteertrag auf das
Dreifache zu erhöhen. Bei Tomaten und Gurken erreicht man
dies, indem man den CO2-Gehalt um das Dreifache von 0,03 auf etwa 0,1 Volumprozent erhöht.
Es lässt sich generell festhalten: Die Tiere können
ihr Leben nur dadurch erhalten, dass sie pflanzliche und tierische
Nahrung verzehren. Die Konsumenten wie auch die Destruenten sind auf
die Pflanzen als Primärproduzenten zwingend angewiesen. Nur
über die Pflanzen erhalten sie die Energie, die für
ihr Leben notwendig und unverzichtbar ist. In letzter Linie sind also
alle, auch wir Menschen, auf photosynthetisch erzeugten Pflanzennährstoffe angewiesen. Dies gilt
gleichermaßen für die Landtiere und für die
Wassertiere. Deren wichtigste Nahrungsquelle sind die grünen
Algen, die ebenso den Sauerstoff liefern, um bei der Atmung die bei der
Assimilation chemisch in der Glukose gebundene Sonnenenergie in
Lebensenergie umzuwandeln. Der Freilegung dieser im Zuckermolekül gebundenen potentiellen Energie dient der ganze,
höchst verwickelte Atmungsmechanismus, in dem bei Pflanzen und
Tieren in grundsätzlich gleicher oder doch ähnlicher
Weise Zucker wieder bis zu den Grundbausteinen CO2 und H2O zerlegt
wird. Die Atmungsgleichung ist nahezu eine Umkehrung der Photosynthesegleichung:
1 Mol C6H12O6 + 6 Mol O2 -> 6 Mol CO2 + 6 Mol H2O + 675 Kal.
Was ist dennoch der Unterschied zwischen Assimilation und Atmung bei
den grünen Pflanzen? Die Assimilation findet nur am Tage und
nur in den grünen Pflanzenorganen statt. Dabei wird Kohlendioxyd verbraucht und Sauerstoff ausgeschieden. Die Atmung
dagegen findet bei Tag und Nacht und bei allen Pflanzen mit allen
Organen statt. Dabei wird Sauerstoff verbraucht und ausgeschieden wird
Kohlendioxyd. Zieht man von der Bruttophotosyntheseleistung der
Pflanzen die Eigenatmung ab, so ergibt sich die
Nettophotosyntheseleistung. Sie manifestiert sich im
tatsächlichen Wachstum der Pflanzen und ihrer in den
jährlichen Baumringen sichtbaren Massenzunahme. Anhand der
Breite und Dichte der Baumringe kann man gute und weniger gute
Wachstumsjahre unterscheiden, wobei das Wachstum immer nur
während der etwa halbjährigen Vegetationsperiode
stattfindet und wesentlich von der Bodenfeuchte und damit dem
Niederschlagsangebot abhängt. Heiße und trockene
Sommer behindern das Wachstum nicht unerheblich.
In der Natur findet also ein gewaltiger Kreislauf der beiden Gase
statt. Alle Lebewesen atmen Kohlendioxyd aus, das die grüne
Pflanze zur Ernährung braucht, und der Sauerstoff, der von den
grünen Pflanzen bei der Assimilation ausgeschieden wird, ist
für die Atmung unentbehrlich. Da für die
Kohlenstoffassimilation wiederum Licht und Blattgrün
unentbehrlich sind, gewinnt der Satz „Hab’
Ehrfurcht vor der Pflanze, alles lebt durch sie!“ den
Charakter eines ethischen wie moralischen Imperativs. Nicht durch etwas
mehr oder weniger CO2-Emissionen gefährden wir das Leben,
sondern durch die zunehmende Zerstörung des
„Grüns“ als natürlichem Kleid der Erde und als ständiger CO2-Senke.
Voraussetzung für eine intensive CO2-Assimilation ist ein
reger Gasaustausch zwischen Atmosphäre und Blattinnern durch
die Spaltöffnungen. Ein wichtiger Gradmesser ist
hierfür die Transpiration, denn Assimilation und Transpiration
sind aufs engste miteinander gekoppelt, wie die Photosynthesegleichung
bezeugt. Eine Sonnenblume verdunstet an einem klaren Tag etwa 1 Liter
Wasser. Speziell der Transpirationskoeffizient gibt an, wie viel Wasser
eine Pflanze verbraucht, um 1 kg Trockenmasse zu bilden.
In gemäßigt kontinentalem Klima benötigt
die Hirse 293 Liter, Mais 368 Liter, Rüben 397 Liter, Weizen
435 Liter, Sonnenblumen 569 Liter, Kartoffeln 636 Liter, Roggen 685
Liter, Luzerne 844 Liter und Flachs 905 Liter. Der Boden muss
also immer hinreichend feucht sein. Aber auch die Bodenatmung spielt
eine wichtige Rolle, insbesondere bei der Versorgung der Pflanzen mit
genügend CO2. Als Beispiel für den CO2-Beitrag der
Bodenatmung führt Heinrich Walter folgende Werte pro m2
Bodenfläche und Stunde an:
Sandboden………………………...…2 g CO2
Lehmboden…………………………..4 g CO2
Humoser Boden (Buchenwald) 15 – 22 g CO2
Diese Zahlen schwanken je nach Feuchtigkeits- und auch
Temperaturverhältnissen sehr stark. Der weitaus
größte Anteil an Kohlendioxyd entfällt
dabei auf die Tätigkeit der Bodenorganismen, namentlich der Bakterien und Pilze.
Betrachtet man die Zahlenangaben über die CO2-Gehalte der
Luft, so wird zwar in der Regel ein konstanter Wert von 0,03
Volumprozent angegeben, es wird allerdings auch darauf hingewiesen,
dass er je nach örtlichen Verhältnissen Schwankungen
unterliegt. Walter verweist auf Messungen in der Großstadt
Stockholm, die einen wesentlich höheren CO2-Gehalt (0,0508%)
als das Schärengebiet außerhalb der Stadt (0,0293%)
hat. In London mache sich sogar ein Unterschied zwischen Werktagen mit
der großen Ansammlung von Menschen in der City und
Feiertagen, an denen das Geschäftsleben ruht, bemerkbar.
Solche Unterschiede machen sich besonders im Winter während
der Heizperiode bemerkbar, wenn zudem die CO2-Assimilation der
Vegetation ruht.
Und da die CO2-Assimilation nur am Tage vor sich geht, während
die Atmung der Organismen sowohl tags als auch nachts
verläuft, lassen sich auch Tagesschwankungen des
Luft-Kohlensäuregehaltes feststellen. Schon um 18 Uhr war in
einem Rübenfeld die CO2-Konzentration um 10 % höher
als um 12 Uhr. Die Tagesmittel liegen im Allgemeinen 12 % niedriger als
die Nachtmittel. Nirgendwo ließen sich Verbindungen zwischen
dem Tagesgang der Temperatur und dem Tagesgang der
Kohlensäuregehaltes feststellen. Dies gilt ebenso für
den Jahresgang beider Elemente, wie klar die
sägezahnähnliche Kurve von Mauna Loa auf Hawaii
zeigt. Immer wenn auf der Nordhalbkugel der Winter einbricht, dann
sinken die Lufttemperaturen, doch der Kohlendioxydgehalt steigt. Im
Frühjahr vollzieht sich der umgekehrte Prozess. Mit dem
Frühjahr beginnen die Temperaturen zu steigen, doch der
CO2-Gehalt sinkt mit Start der Vegetationsperiode und damit der CO2-Assimilation.
Welchen Aspekt man auch betrachtet, es ist naturwissenschaftlich
unerklärlich, warum das absolut lebensnotwendige Kohlendioxyd
als „Umweltgift“ gebrandmarkt und der
Ächtung unterworfen wird, bis hin zu der angestrebten
Sequestrierung. Man hat sich auch die Frage gestellt, ob nicht
für die Landwirtschaft eine direkte Düngung der
bodennahen Luftschichten mit CO2 in Frage käme. Dies
wurde jedoch als zu kostspielig verworfen, umso mehr, da ja der Wind
CO2 leicht verweht. Deshalb düngte man nur in geschlossenen
Gewächshäusern, und zwar dann, wenn CO2 kostenlos zur
Verfügung stand, wie z. B. beim Torfkraftwerk Wiesmohr in
Ostfriesland. Walter beschreibt auch, dass man in den lichtarmen
Wintern, wenn die Pflanzen in den Gewächshäusern der
Botanischen Gärten sich in einem Hungerzustand befinden, gerne
Öfchen mit glühenden Holzkohlen aufstellt, weniger um
Wärme zu erzeugen, als um den CO2-Gehalt der Luft im Gewächshaus zu erhöhen und damit die Assimilation
anzuregen. Gehen in einem luftdicht abgeschlossenen Raum die Menschen
an Sauerstoffmangel zugrunde, so die Pflanzen an Kohlendioxydmangel.
Die Antwort auf die Frage „Ist CO2 ein Umweltgift? ist eindeutig und klar: Nein!
Dr. Wolfgang Thüne
Oppenheimer Werkstatt für Wetterkunde
Literatur:
1. Fabian, Peter: Atmosphäre und Umwelt; Berlin Heidelberg 1984.
2. Heß, Dieter: Pflanzenphysiologie, 9. Auflage, Stuttgart 1991.
3. Hager, Herbert: Kohlendioxyd –Konzentrationen, -Flüsse und –Bilanzen in einem Fichtenhochwald;
Universität München – Meteorologisches Institut, Wissenschaftliche Mitteilung Nr. 26, München 1975.
4. Hesse, Walter: Grundlagen der Meteorologie für Landwirtschaft, Gartenbau und Forstwirtschaft, Leipzig 1966.
5. Russel, Sir John: Boden und Pflanze, Dresden 1936.
6. Reichholf, Josef H.: Der Tropische Regenwald, Die Ökobiologie des artenreichsten Naturraums der Erde,
München 1990.
7. Schmeil, Otto: Pflanzenkunde, Heidelberg 1964.
8. Harder, Richard u. a.: Lehrbuch der Botanik für Hochschulen, Stuttgart 1958.
9. Walter, Heinrich: Grundlagen des Pflanzenlebens. Einführung
in die allgemeine Botanik für Studierende der Hochschulen, Stuttgart 1950.
P.S.: Wer sich eingehender mit dem Calvin-Zyklen befassen will, kann dies bei Wikipedia tun oder unter http://suomenhirvi.piranho.de.
Manuskript fertig gestellt am 25. Januar 2008
Hier weiter
Martin Durkin: The Great Global Warming Swindle, CD mit dem sensationellen Klimaschocker-Film, der die mediale Aufklärung
rund um den Ökoterrorismus kräftig anfeuerte.
Empfohlene und weiterführende Literatur der Ökokritiker / Klimaleugner / Klimaschutzskeptiker:
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