WIE KOHLE ENTSTEHT
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Die Bäume, die die ersten Wälder der Erde bildeten, waren riesige, farnartige Pflanzen, die dem Verfall widerstanden. Ihre Leichen sammelten sich an und schlossen Kohlenstoff und Energie unter der Erde ein. Das waren die Kohlewälder – und 300 Millionen Jahre später sollten ihre verdichteten Überreste eine industrielle Revolution auslösen.
Die Karbonzeit (359–299 MYA) war eine Zeit, in der das Leben an Land mehr blühte als je zuvor. Bäume wuchsen aus moosähnlichen Vorfahren, Insekten flogen in einer Welt voller Wirbelloser in die Luft und riesige Amphibien entwickelten sich zu Reptilien. Dieses Mal in der Erdgeschichte hätte enorme Auswirkungen auf unsere eigene Geschichte.
DIE ERSTEN WÄLDER
Zum ersten Mal konnte Landleben in den Bäumen leben, was den Lebensräumen einen zusätzlichen Reichtum verlieh. Die ersten großen Invasionen von Landtieren, darunter Tausendfüßler, Insekten und Spinnentiere, hatten bereits stattgefunden, aber jetzt explodierten diese Gruppen in einer Vielzahl von Arten, darunter auch Raubtiere wie Spinnen, Skorpione und Tausendfüßler. Karbonbäume konnten hoch wachsen, weil sie ein zähes Stützmaterial namens Lignin entwickelt hatten, das eine Schutzschicht bildete. Es würde schließlich auch zum Kohlenstoff- reichhaltiger Energiespeicher, der Kohle bildete. Die Bäume konzentrierten Lignin in ihrem Gewebe auf mehr als das Zehnfache der Menge, die in heutigen Bäumen vorkommt. Dies trug nicht nur dazu bei, Pflanzenfresser abzuschrecken, sondern es widerstand auch dem Verfall, da nur wenige Mikroben es verdauen konnten. Als Bäume starben, blieben ihre umgestürzten Stämme zurück. Das Lignin würde zusammen mit dem darin enthaltenen Kohlenstoff bei seinem Zerfall in Kohlendioxid (CO2) umgewandelt, versinke jedoch in der sumpfigen Erde und sperre seine chemische Energie ein. Während das CO2 in der Atmosphäre abnahm, nahm der Sauerstoff zu, da dieser normalerweise durch dieselben Zersetzungsprozesse verbraucht würde, die jetzt unterdrückt wurden. Sauerstoff baute sich in der Luft auf und machte volumenmäßig mehr als ein Drittel aus. Heute macht Sauerstoff nur noch ein Fünftel des Gases in der Atmosphäre aus. Die Auswirkungen solch hoher Sauerstoffwerte wären bizarr gewesen. Die Entzündung wäre leichter erfolgt und hätte Waldbrände ausgelöst. Tiere, die auf passives Atmen durch ihre Haut oder Körperoberfläche angewiesen waren, wurden riesig. Die größten Insekten, die je gelebt haben, entwickelten sich im Karbon, und Amphibien erreichten die Größe von Krokodilen.
View attachment 7946▶ Kohleentstehung Kohle entstand als unzersetztes Material aus toten Bäumen. Das abgestorbene Material wurde vergraben, während sich oben neues totes Material ansammelte und unter hohem Druck verdichtete. Im Laufe von Jahrmillionen wandelte sich das Material bei steigendem Druck und steigender Temperatur zunächst in das Gestein Braunkohle und schließlich in Kohle um.
LEPIDODENDRON BÄUME WACHSEN BIS ZU 40 M (130FT) HOCH IN DER KOHLENSTOFFZEIT
DIE URSPRÜNGE DER KOHLE
Ein Großteil der Karbonbäume versank unversehrt im sumpfigen Wasser und bildete Schicht für Schicht eine Ablagerung namens Torf. Im Torf war der Sauerstoffgehalt niedrig und der Säuregehalt hoch, und anstatt sich zu zersetzen, bildeten sich kohlenstoffreiche Überreste. Der Torf verdichtete sich unter seinem Eigengewicht, drückte Wasser und Gase heraus und verwandelte sich zunächst in eine Gesteinsform namens Braunkohle und schließlich in eine Gesteinsform namens Braunkohle zu einem härteren, dichteren Gestein mit einem besonders hohen Kohlenstoffgehalt: Kohle. Kohlevorkommen finden sich in Gesteinen, die aus der Zeit vor der Evolution der Landpflanzen stammen – und diese stammen wahrscheinlich von Algen. Aber besonders reichlich sind Kohlevorkommen aus der Karbonzeit vorhanden, wo die Bedingungen für ihre Bildung genau richtig waren.
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◀ Prähistorische Energie Kohleschichten sind in diesem Kohlebergwerk am Niederrhein in Deutschland deutlich als dunkle Bänder zwischen dem Gestein zu erkennen.
Menschliche Zivilisationen erkannten möglicherweise bereits im Jahr 1000 v. Chr. das Potenzial der Verwendung von Kohle als Brennstoff aufgrund ihrer Ähnlichkeit mit Holzkohle. Beide könnten verbrannt werden, um viel Hitze freizusetzen. Der Kohlenstoff, der Millionen von Jahren in der Kohle eingeschlossen war, wurde schließlich als Kohlendioxid freigesetzt. Die Entstehung des groß angelegten Bergbaus (siehe S. 306–07) könnten Ablagerungen in Flözen weit unter der Oberfläche erschließen. Seitdem hat die Nachfrage nach der Verbrennung fossiler Brennstoffe in so kurzer Zeit so viel Kohlendioxid freigesetzt, dass es zu Funkenbildung kommt Sorgen um die Menschheit. Für eine wachsende Bevölkerung wird Energie benötigt – allerdings hat die Verbrennung fossiler Brennstoffe die Menge an Treibhausgasen erhöht und zur globalen Erwärmung beigetragen. Die heutige Zivilisation muss sich mit einem Umweltproblem auseinandersetzen, das sie selbst verursacht hat – und das die ganze Welt betrifft.
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Die Bäume, die die ersten Wälder der Erde bildeten, waren riesige, farnartige Pflanzen, die dem Verfall widerstanden. Ihre Leichen sammelten sich an und schlossen Kohlenstoff und Energie unter der Erde ein. Das waren die Kohlewälder – und 300 Millionen Jahre später sollten ihre verdichteten Überreste eine industrielle Revolution auslösen.
Die Karbonzeit (359–299 MYA) war eine Zeit, in der das Leben an Land mehr blühte als je zuvor. Bäume wuchsen aus moosähnlichen Vorfahren, Insekten flogen in einer Welt voller Wirbelloser in die Luft und riesige Amphibien entwickelten sich zu Reptilien. Dieses Mal in der Erdgeschichte hätte enorme Auswirkungen auf unsere eigene Geschichte.
DIE ERSTEN WÄLDER
Zum ersten Mal konnte Landleben in den Bäumen leben, was den Lebensräumen einen zusätzlichen Reichtum verlieh. Die ersten großen Invasionen von Landtieren, darunter Tausendfüßler, Insekten und Spinnentiere, hatten bereits stattgefunden, aber jetzt explodierten diese Gruppen in einer Vielzahl von Arten, darunter auch Raubtiere wie Spinnen, Skorpione und Tausendfüßler. Karbonbäume konnten hoch wachsen, weil sie ein zähes Stützmaterial namens Lignin entwickelt hatten, das eine Schutzschicht bildete. Es würde schließlich auch zum Kohlenstoff- reichhaltiger Energiespeicher, der Kohle bildete. Die Bäume konzentrierten Lignin in ihrem Gewebe auf mehr als das Zehnfache der Menge, die in heutigen Bäumen vorkommt. Dies trug nicht nur dazu bei, Pflanzenfresser abzuschrecken, sondern es widerstand auch dem Verfall, da nur wenige Mikroben es verdauen konnten. Als Bäume starben, blieben ihre umgestürzten Stämme zurück. Das Lignin würde zusammen mit dem darin enthaltenen Kohlenstoff bei seinem Zerfall in Kohlendioxid (CO2) umgewandelt, versinke jedoch in der sumpfigen Erde und sperre seine chemische Energie ein. Während das CO2 in der Atmosphäre abnahm, nahm der Sauerstoff zu, da dieser normalerweise durch dieselben Zersetzungsprozesse verbraucht würde, die jetzt unterdrückt wurden. Sauerstoff baute sich in der Luft auf und machte volumenmäßig mehr als ein Drittel aus. Heute macht Sauerstoff nur noch ein Fünftel des Gases in der Atmosphäre aus. Die Auswirkungen solch hoher Sauerstoffwerte wären bizarr gewesen. Die Entzündung wäre leichter erfolgt und hätte Waldbrände ausgelöst. Tiere, die auf passives Atmen durch ihre Haut oder Körperoberfläche angewiesen waren, wurden riesig. Die größten Insekten, die je gelebt haben, entwickelten sich im Karbon, und Amphibien erreichten die Größe von Krokodilen.
View attachment 7946▶ Kohleentstehung Kohle entstand als unzersetztes Material aus toten Bäumen. Das abgestorbene Material wurde vergraben, während sich oben neues totes Material ansammelte und unter hohem Druck verdichtete. Im Laufe von Jahrmillionen wandelte sich das Material bei steigendem Druck und steigender Temperatur zunächst in das Gestein Braunkohle und schließlich in Kohle um.
LEPIDODENDRON BÄUME WACHSEN BIS ZU 40 M (130FT) HOCH IN DER KOHLENSTOFFZEIT
DIE URSPRÜNGE DER KOHLE
Ein Großteil der Karbonbäume versank unversehrt im sumpfigen Wasser und bildete Schicht für Schicht eine Ablagerung namens Torf. Im Torf war der Sauerstoffgehalt niedrig und der Säuregehalt hoch, und anstatt sich zu zersetzen, bildeten sich kohlenstoffreiche Überreste. Der Torf verdichtete sich unter seinem Eigengewicht, drückte Wasser und Gase heraus und verwandelte sich zunächst in eine Gesteinsform namens Braunkohle und schließlich in eine Gesteinsform namens Braunkohle zu einem härteren, dichteren Gestein mit einem besonders hohen Kohlenstoffgehalt: Kohle. Kohlevorkommen finden sich in Gesteinen, die aus der Zeit vor der Evolution der Landpflanzen stammen – und diese stammen wahrscheinlich von Algen. Aber besonders reichlich sind Kohlevorkommen aus der Karbonzeit vorhanden, wo die Bedingungen für ihre Bildung genau richtig waren.
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◀ Prähistorische Energie Kohleschichten sind in diesem Kohlebergwerk am Niederrhein in Deutschland deutlich als dunkle Bänder zwischen dem Gestein zu erkennen.
Menschliche Zivilisationen erkannten möglicherweise bereits im Jahr 1000 v. Chr. das Potenzial der Verwendung von Kohle als Brennstoff aufgrund ihrer Ähnlichkeit mit Holzkohle. Beide könnten verbrannt werden, um viel Hitze freizusetzen. Der Kohlenstoff, der Millionen von Jahren in der Kohle eingeschlossen war, wurde schließlich als Kohlendioxid freigesetzt. Die Entstehung des groß angelegten Bergbaus (siehe S. 306–07) könnten Ablagerungen in Flözen weit unter der Oberfläche erschließen. Seitdem hat die Nachfrage nach der Verbrennung fossiler Brennstoffe in so kurzer Zeit so viel Kohlendioxid freigesetzt, dass es zu Funkenbildung kommt Sorgen um die Menschheit. Für eine wachsende Bevölkerung wird Energie benötigt – allerdings hat die Verbrennung fossiler Brennstoffe die Menge an Treibhausgasen erhöht und zur globalen Erwärmung beigetragen. Die heutige Zivilisation muss sich mit einem Umweltproblem auseinandersetzen, das sie selbst verursacht hat – und das die ganze Welt betrifft.
▶ Inhaltsstoff von Kohle Der versteinerte Stamm der Pflanze Lepidodendron, einem häufig vorkommenden Baum im Karbon. Seinem hohen Stamm fehlte echte Rinde, er war jedoch durch eine Schicht zähen Lignins verdickt.
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