Husk mig
▼ Indhold

Kulstofkredsløbet

Om kulstoffets kredsløb og ændringer i klimaet
Når klimaet forandrer sig i disse år, hænger det tæt sammen med det, der sker med helt bestemte grundstoffer på Jorden. Et af de helt centrale grundstoffer er kulstof. Det indgår i alle levende organismer lige fra planter til dyr og mennesker. Kulstof ligger også lagret rundt om i dødt plante- og dyremateriale.

Det kul vi bruger på kraftværker, stammer f.eks. fra tørv, som er dannet af planterester for 300 millioner år siden. Olie og naturgas stammer fra alger og planter, som for 100-150 millioner år siden faldt til bunds i urhavet. Og når du putter brænde i brændeovnen, er det jo også ”et dødt træ”, der giver næring til flammerne. Når man brænder den slags brændsler, så går kulstoffet i forbindelse med oxygen, og der dannes CO2, som slipper ud i atmosfæren.

Du laver CO2 når du trækker vejret
Du er også selv med til at danne CO2, selv om mængderne ikke er så kritiske. Når du trækker vejret, optager dine lunger ilt fra luften. Ilten sendes med blodet rundt i kroppen. Her sikrer ilten, at dine muskler kan forbrænde den mad, du spiser. Et af affalds-stofferne er CO2, som suser med blodet tilbage til lungerne. Herfra kommer CO2-molekylerne med ud i din udåndingsluft.

Planterne bruger CO2 og laver ilt, når de vokser
Man har kaldt planterne for luftens skraldemænd, fordi planterne renser luften for CO2. Planterne skal nemlig bruge CO2 for at vokse. Ved hjælp af solens lys kan planterne omdanne CO2 og vand til både kulhydrat, fedt og protein, fedt – og samtidig er et af restprodukterne ilt (O2). Takket være planterne kan luftens atmosfære altså blive ved med at være frisk – og indeholde den ilt, der er livsnødvendig for dyr og mennesker. Når planten laver sukker (glukose), kan processen skrives sådan:

6 CO2 + 6 H2O + lys-energi –> C6H1206 (glukose) + 6 O2

Faktisk har der næsten altid været en fin balance mellem den mængde CO2, som dyr og mennesker lavede – og så den mængde CO2, som planterne brugte. Men den balance er blevet slået i stykker, efter at vi mennesker for alvor begyndte at bruge energi for nogle hundrede år siden. Problemet er, at vi på få hundrede år har afbrændt kulstof, som det har taget millioner af år at lagre. Skovrydninger er også med til at øge drivhuseffekten. Når man fælder store områder af træer, bliver der nemlig færre træer til at optage CO2 fra luften – og til at lave den livsnødvendige ilt i atmosfæren.

Evigt kredsløb
Kulstoffet cirkulerer altså i et evigt kredsløb. Når din krop forbrænder mad, bliver kulstof omsat fra organisk stof til kuldioxid. Og når planten optager kuldioxid, bliver kulstoffet igen omsat til organisk stof. Kulstoffet kan været bundet i organisk stof i kortere eller længere tid. Når du spiser en tomat, er der kort vej fra CO2 til din krop. Men når du spiser en ko, har kulstoffet først været en tur gennem græsset – via koens fordøjelse, – før der er kommet bøffer ud af det.

Andre steder har kulstoffet været bundet i millioner af år. Det gælder f.eks. i olie og benzin. Her har kulstoffet været bundet lige siden alge- og planterester, blev fanget i en lufttom og undersøisk sprække, hvor de så lå og rådnede og langsomt blev omdannet til olie.

Engang var træ, kvas, tørv og brunkul de eneste energikilder, som mennesket havde. De blev brugt til at tilberede mad, opvarme boliger og smelte og forarbejde metaller til f.eks. sværd og andre våben. Men i dag er energi ikke blot et hjælpemiddel for mennesket. Det er en helt nødvendig drivkraft for alle moderne industrisamfund. Spørgsmålet er, hvor meget og hvilken form for energi vi kan tillade os at bruge i fremtiden, hvis vi vil undgå at klimaet løber løbsk.

Vidste du, at Danmark er et af de lande, der har det største CO2 udslip pr. indbygger? Ved du, hvor meget du bidrager til CO2-udslippet i Danmark?

Tanke-eksperiment: Hvad er der sket med kulstoffet og CO2-udslippet i fremtiden?
Uanset hvor langt ud i fremtiden vi kommer, så vil der altid være kulstof på jorden. Kulstof er nemlig et af de grundstoffer, som Jorden er født med dengang for cirka 5 milliarder år siden, da vores solsystem blev dannet af stjernestøv. Vi kender omkring 90 andre grundstoffer – men kulstof er et af de mest centrale, fordi det indgår i alt levende på jorden. Alle grundstoffer vil blive ved med at være på jorden. Spørgsmålet er bare hvor og hvordan.

Kulstof kan f.eks. både være i luften som CO2, det kan findes i levende materiale og det kan være bundet til dødt organisk materiale som f.eks. olie og kul. Det er mængden af CO2 i luften, der er interessant, når vi taler om klimaforandringer.

Interessant nok er der ikke ret meget CO2 i atmosfæren. Før den industrielle tidsalder – altså for cirka 250 år siden – var der omkring 0,03 % eller 300 ppm (parts per million), som svarer til 300 CO2-molekyler for hver 1 million luftmolekyler. I dag er antallet af CO2-molekyler oppe på omkring 380 ppm. Hvis vi skal sikre klimaet, bør vi ikke komme over 500 ppm, mener eksperterne. Det er altså ret små mængder af CO2, som alligevel kan gøre stor skade.

Spørgsmål
Hvordan ville verden have set ud, hvis mennesket fra starten havde vidst, at det var farligt at bruge for meget af visse former for energi?

CO2 – kuldioxid – bliver til organisk stof
Kuldioxid er livsvigtig næring for planterne. De vokser og opbygger deres væv ved hjælp af den CO2, de optager. Planterne skal også bruge vand (H2O). Vandet spaltes i H (brint) og O2 (ilt). Brinten bliver sammen med CO2 til de organiske stoffer, som planten består af. Og ilten bliver frigivet fra planten til atmosfæren.

Kulhydrater, fedt og proteiner
Planter opbygger tre hovedtyper organisk stof: kulhydrat, fedt og protein. Når planten danner kulhydrat foregår det sådan:

kuldioxid + vand –> kulhydrat + oxygen

Et af de kulhydrater, planterne danner, hedder druesukker eller glucose. Processen skrives sådan:

6 CO2 + 6 H2O –> C6H12O6 + 6 O2

Det meste glucose omdannes videre til andre typer kulhydrater.

En af de mest almindelige typer kulhydrater er sucrose, som vi også kalder sukker. Et andet vigtigt kulhydrat er stivelse, som findes i planternes blade og næringsdepoter. Det består af lange kæder af glucose-molekyler. Stivelse er f.eks. hovedbestandelen i korn, mel og kartofler.

Planternes cellevægge er opbygget af cellulose, som giver styrke og stivhed. Det er på en måde planternes skelet. Cellulose er også store molekyler, som er opbygget af mange mindre glucose-molekyler. Cellulose-molekylerne er bundet sammen i et netværk, så de får en både stiv og stærk struktur.

Vi kan spise og fordøje kulhydrater som sukker og stivelse. Men cellulose kan vi ikke fordøje. Det ryger lige ud med afføringen. Til gengæld kan vi bruge cellulose som brændstof. Det er bl.a. interessant i det, man kalder biobrændsler som f.eks. halm og andre ikke spiselige dele fra planterne.

Planter kan også danne planteolier – altså fedtstoffer. Det er f.eks. solsikkeolie, majsolie og olivenolie. Planteolier er opbygget af de samme grundstoffer som kulhydrater – altså C (kulstof), H (brint) og O (ilt). Forskellen er, at grundstofferne er kombineret på en anden måde i planteolier.

Endelig kan planter danne proteiner. Dem er der ikke så mange af i planter. Proteiner indeholder også N (nitrogen) ud over grundstofferne C (kulstof), H (brint) og O (ilt). Planterne får N fra forskellige salte, som den optager fra jorden sammen med det vand, den suger op via rødderne.

Hvad spiser du mest af: kulhydrater, fedt eller proteiner?

Solen er livsnødvendig for planterne
Planterne skal have lys for at omdanne CO2 og vand til kulhydrater, fedt, proteiner og ilt. Man kalder processen for fotosyntese. Foto betyder lys, og syntese betyder at opbygge større dele ud fra mindre dele. Og planten vokser jo netop, fordi den ved hjælp af sollysets energi kan lave vand- og CO2-molekyler om til større molekyler. Der er forskel på, hvor meget lys en plante skal have, men helt uden lys dør alle planter.

Solen er altså nødvendig, for at planterne kan leve. Og planterne er nødvendige for, at dyr og mennesker kan leve. Planterne er nemlig næringsstoffer – altså mad – for både dyr og mennesker. Uden næring kan dyr og mennesker ikke leve, holde sig varme eller arbejde.

Mennesket kan godt leve udelukkende af planter. Men de fleste spiser også kød. Når vi f.eks. spiser en rød oksebøf eller en svinekotelet, har planternes næringsstoffer været en tur gennem koens eller grisens fordøjelse, før vi får glæde af dem.

Det er ikke alle planter, der bliver spist af mennesker. Men de går ikke til spilde alligevel. Når en plante dør i naturen, ligger den og rådner på jorden. Her er det bakterier og andre mikroorganismer, som spiser og omdanner plantedelene, så plantens næringsstoffer kommer tilbage til jorden. Det er bl.a. noget af det der sker i en kompostbunke.

Har du kompost hjemme i haven? Sorterer I jeres affald hjemme hos dig? Hvor meget solenergi spiser du? Mest kød eller flere grøntsager?

Sådan kommer CO2 tilbage til atmosfæren
Når du trækker vejret, er der CO2 i din udåndingsluft. Og når kraftværket eller bilen forbrænder olie, kul, gas eller benzin, kommer der også store mængder CO2 ud af skorstenen. CO2 er nemlig et af slutprodukterne i alle slags forbrændinger, hvor der indgår materialer, som engang har været levende. Det kalder man også organisk materiale.

Både din krop og kraftværket forbrænder organisk materiale. Den slags materiale indeholder kulstof. Under forbrændingen skabes der energi i form af varme, og samtidig går ilten i forbindelse med kulstof og danner CO2. Hvis det er kulhydrater, der bliver omsat i din krop – eller et træstykkes cellulose, der bliver brændt i brændeovnen – kan processen skrives sådan:

C6H1206 + 6 O2 –> 6 CO2 + 6 H2O + energi

Hvis det er benzin i en bilmotor, ser den kemiske reaktion sådan ud:

C7H16 + 11 O2 –> 7 CO2 + 8 H2O + energi

Kroppen forbrænder mad
Men hvorfor er der CO2 i f.eks. udåndingsluften? Når du spiser, bliver maden forbrændt i dine muskler. Her er forbrændingen bl.a. med til at give dig energi til at gå, løbe eller arbejde og til at holde varmen. Og al den mad, du spiser, kommer jo fra noget, der engang var levende, uanset om det er bøffer, havregryn eller tomater. Hvert menneske bidrager altså i princippet også til drivhuseffekten. Det sker faktisk også, når du prutter. Der er nemlig CH4 i tarmgassen. Både CO2 og CH4 er drivhusgasser, som er med til at øge drivhuseffekten. Mængderne fra menneske-kroppe er ikke så kritiske. Til gengæld taler man rent faktisk om, at metan fra f.eks. ko-kasser og afføring fra får er en seriøs kilde til drivhuseffekten. Men de store syndere er stadig de brændstoffer, vi bruger på kraftværker og i de transportmidler, der kører på benzin og diesel. Her kommer CO2 bl.a. fra olie og kul, mens CH4 især kommer fra naturgas.

Kraftværker og motorer forbrænder bl.a. olie, kul, gas, træ og halm
Når vi producerer varme på kraftværker, fabrikker og bilmotoren, forbrænder vi også ”tidligere levende materiale”. Her bruges f.eks. stadig mange fossile brændstoffer som kul, olie og gas, der er dannet af levende organismer for millioner af år siden. I brændeovnen og på flere kraftværker bruger man også ”yngre” biologiske brændsler som træ og halm. Alle disse brændsler indeholder også kulstof, som under forbrændingen går i forbindelse med ilten til CO2.

Vi må spare på energien og finde nye energiformer
Jo mere vi forbrænder af fossile eller andre biologiske materialer – jo mere CO2 kommer der altså også ud i atmosfæren. Det er med til at øge drivhuseffekten. Derfor er det så vigtigt at finde alternativer til de energiformer, som vi har brugt i de seneste mange år.

Hvor får I energien fra hjemme hos jer? Sparer I på energien til transport ved f.eks. at cykle eller gå i skole og på arbejde? Eller ved at tage toget? Skal vi spise mindre kød, så vi på den måde mindsker udslippet af metan og nedsætter drivhuseffekten?

Kilde: SEAS-NVE






 0 kommentar(er) · 14880 fremvisninger

Kommentarer
Der er ikke skrevet kommentarer til denne artikel.

Deltag aktivt i debatten om artiklen Kulstofkredsløbet:

Husk mig

Lignende indhold
Artikler
Carboncyklus
DebatterSvarSeneste indlæg
kulstofkredsløbet og strålingsbalancen514-06-2016 18:45
▲ Til toppen
Afstemning
Vil Donald Trump trække USA ud af Paris-aftalen?

Ja

Nej

Ved ikke


Tak for støtten til driften af Klimadebat.dk.
Copyright © 2007-2016 Klimadebat.dk | Kontakt | Privatlivspolitik