Kohlenstoffvorräte

Kohlenstoffvorräte bezeichnen die in verschiedenen Reservoiren der Erde gespeicherten Mengen an Kohlenstoff. Sie bilden den globalen Kohlenstoffkreislauf, in dem Kohlenstoff zwischen Atmosphäre, Hydrosphäre, Biosphäre, Böden und Lithosphäre zirkuliert. Die Vorräte unterscheiden sich erheblich in Größe und in der Zeitspanne, über die sie mit anderen Reservoiren austauschen. Grob lassen sie sich in kurze, mittlere und lange Zeitskalen einordnen.

Zu den größten Vorräten zählen die Atmosphäre, die Ozeane, Böden und terrestrische Biome sowie Sedimente und Fossilstoffe im Lithosphärenraum. Die Atmosphäre enthält etwa 830 Gigatonnen Kohlenstoff (GtC). Die Ozeane speichern den größten Kohlenstoffspeicher der Erde, überwiegend als gelöster anorganischer Kohlenstoff; zusammen mit organischem Kohlenstoff liegen die ozeanischen Reserven in der Größenordnung von mehreren Zehntausend GtC. Bodenkohlenstoff beläuft sich auf ca. 1.500–2.000 GtC, während die terrestrische Biomasse ungefähr 450–550 GtC enthält. In der Lithosphäre sind fossile Kohlenstoffvorräte (Kohle, Erdöl, Erdgas) auf mehrere Tausend GtC geschätzt. Zusätzlich speichern Torf- und Permafrostgebiete ebenfalls beträchtliche Mengen Kohlenstoff, deren Freisetzung durch Temperaturenänderungen betreffen kann.

Turnoverzeiten variieren stark: Atmosphärischer CO2 kann innerhalb von Jahrzehnten wieder ausgetauscht werden, der Austausch zwischen Ozean und Atmosphäre erfolgt auf Jahrzehnte bis Jahrhunderte, Bodenkohlenstoff und Vegetation speichern Kohlenstoff über Jahre bis Jahrhunderte, während Tiefenmeere und Sedimente über lange Zeiträume hinweg Kohlenstoff festhalten.

Die Bestimmung und Bewertung der Kohlenstoffvorräte erfolgt durch direkte Messungen, Fernerkundung, Isotopenanalyse und globale Modelle. Unklarheiten bestehen insbesondere bei Böden, Tiefseekohlenstoffen und regionalen Varianzen.