3.9.2023: Photosynthese mit C3 oder C4
von Informant Zürichsee - 3.9.2023
Bessere Daten: C3 oder C4? Das ist kein Schachzug. Das
sind unterschiedliche Photosynthese-Wege. Es gibt grüne
Pflanzen, die machen aus CO2, das sie aufnehmen,
Verbindungen mit drei Kohlenstoff-Atomen und daraus
später Zucker. Andere bauen CO2 zunächst in Moleküle mit
vier Kohlenstoff-Atomen ein. Daher die Unterscheidung
zwischen C3 und C4. Wobei C3-Pflanzen typisch für die
gemäßigten Zonen der Erde sind und C4-Pflanzen für
wärmere und trockene Klimate (die demgemäss zu
C3-Pflanzen würden).
„Die meisten Landpflanzen folgen dem C3-Weg. Man geht
davon aus, dass sie ihre Photosynthese-Rate bei einer
CO2-Zunahme steigern werden.
Bei C4-Pflanzen ist das anders. Ihre Photosynthese gilt
als ausgereizt. Deshalb sollte mehr CO2 auch nicht zu
einem stärkeren Wachstum von C4-Pflanzen führen.“ Doch
vermutlich stimmt es gar nicht! „In den ersten zwölf
Jahren beobachteten wir genau das, was wir auch erwartet
hatten: Die C3-Gräser wuchsen kräftiger und die
C4-Gräser nicht. Doch in den folgenden acht Jahren
geschah (aus Sicht von Leuten, die mit langfristigem
"langsamem" denken überfordert scheinen) etwas
Rätselhaftes: Das Ganze kehrte sich um! Jetzt legten die
C4-Gräser in ihrem Wachstum zu, die C3-Gräser aber nicht
mehr.“ Der Grund dürfte sein, dass es mit der Zeit auch
zu Veränderungen im Boden kam. So waren die C3-Gräser am
Ende immer schlechter mit Stickstoff versorgt, einem
wichtigen Pflanzennährstoff (es hat gut 70% Stickstoff
in der Luft, aber die allermeisten Pflanzen nehmen
offenbar nicht auf davon. doch Bohnen sollen den boden
mit Stickstoff düngen). In den Flächen der C4-Gräser
nahm die sogenannte Mineralisierung im Boden dagegen zu,
das heißt für die Prärie-Pflanzen verbesserte sich das
Nährstoffangebot zusehends. Versuche nie Photosynthese
in Formeln niederzuschreiben.
Kohlenstoff kommt in vielen Formen überall auf der Erde
vor. Von den unzähligen verschiedenen
Kohlenstoffverbindungen bezeichnet man die meisten als
organische Verbindungen. Mengenmässig liegt aber der
grösste Teil des Kohlenstoffs in Form von anorganischen
Verbindungen vor, insbesondere von Karbonaten
("Kohlenstoffsalze").
Millionen verschiedene chemische Formen des Kohlenstoffs
sind wichtige Bestandteile von Gesteinen, Böden, Wasser,
Luft und Lebewesen. Dabei sind nur etwa 100ʼ000 dieser
Kohlenstoffverbindungen anorganisch; sie binden in Form
von Gesteinen aber den grössten Anteil des Kohlenstoffs
der Erde (Schokolade wäre brennbar..).
In Gesteinen ist/sei mit rund 1,85 trilliarden kilo mehr
als 99,9% des Kohlenstoffs auf der Erde gespeichert. Der
grösste Teil davon liegt als Karbonat vor, das heisst in
Mineralen mit dem Karbonation (CO32-). Dieses bindet an
Kalzium (Ca) und/oder Magnesium (Mg), wodurch Calcit
bzw. Kalk (CaCO3) oder Dolomit (CaMg[CO3]2) entsteht.
In der Atmosphäre sind 590 Gigatonnen Kohlenstoff
gespeichert, am meisten davon als Kohlenstoffdioxid
(CO2).
In Mooren, wo durch fehlenden Sauerstoff organisches
Material erhalten bleibt, entsteht Torf, der einen sehr
hohen organischen Anteil hat. Permafrostböden, also
dauerhaft gefrorene Böden, speichern ebenfalls viel
organischen Kohlenstoff, der durch die Temperaturen
unter dem Gefrierpunkt weitestgehend nicht abgebaut
wird. Auch grosse Mengen an Methan (CH4) sind hier
gespeichert.
https://www.simplyscience.ch/teens/wissen/die-formen-des-kohlenstoffs-auf-der-erde
