Radiokohlenstoff im globalen Kohlenstoffkreislauf

Eingeladen durch Bodenökologie (W. Borken).

Messungen der Isotopenverhältnisse im atmosphärischen CO2 sind ein wichtiges Hilfsmittel zur Untersuchung des globalen atmosphärischen Kohlenstoffkreislaufs. Das radioaktive Isotop 14C (Radiokohlenstoff) nimmt hierbei eine besondere Stellung ein, da einerseits das natürlich erzeugte 14C zur Datierung dient, zum anderen aber insbesondere das während der oberirdischen Kernwaffentests anthropogen erzeugte 14C einen hervorragenden Tracer zur Untersuchung von Austauschprozessen zwischen und innerhalb der verschiedenen Kohlenstoff-Kompartimente Atmosphäre, Biosphäre und Ozean darstellt. Nachdem in den letzten Jahren eine genauere Bilanzierung des Gesamteintrags von anthropogenem Exzess-14C sowie des entsprechenden Inventars in den globalen Ozeanen gelang, haben wir jetzt erstmals den mittleren globalen Eintrag von anthropogenem Exzess-14C in die Biosphäre abschätzen können. Dies erlaubt nun modell-unabhängige Rückschlüsse über
(1) die mittlere globale CO2-Austauschrate zwischen Atmosphäre und Biosphäre,
(2) die mittleren Verweilzeiten von Kohlenstoff in der Biosphäre sowie
(3) entsprechende Isotopenungleichgewichte des respirierten CO2 mit der Atmosphäre.

Die Störung des Kohlenstoffkreislaufs durch den vermehrten Eintrag von CO2 aus der Verbrennung fossiler Energieträger wie Kohle, Erdöl und Erdgas, welches frei ist von Radiokohlenstoff, kann ebenfalls über atmosphärische 14CO2-Messungen auf der globalen, aber insbesondere auch auf der regionalen Skala quantifiziert werden. Hochpräzise Langzeitmessungen von 14CO2 in Südwestdeutschland zeigen, dass eine Reduktion der fossilen CO2-Emissionen, wie sie im Rahmen des Kyoto-Protokolls vorgesehen ist, zurzeit für das Einzugsgebiet der Messungen noch nicht beobachtet werden kann.

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