CO2

Die Freisetzung von Kohlendioxid in die Atmosphäre durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe verändert den Kohlenstoffkreislauf erheblich, indem sie den Kohlenstoffgehalt in der Atmosphäre sowie in den schneller wechselwirkenden Bereichen der Biosphäre und der Ozeane erhöht. Um diese Veränderungen besser zu bewerten, wird die Grundlage für die Berechnung globaler CO2-Emissionen überprüft und neue Jahreswerte für den Zeitraum 1800 bis 1969 berechnet. Die weltweiten durchschnittlichen Kohlenstoffanteile in Kohle und Braunkohle, aus Heizwertdaten geschätzt, erweisen sich als niedriger als zuvor angenommen. Werden Verluste beim Handling und die teilweise Umleitung zur Herstellung von Petrochemikalien, Straßenasphalt und anderen Nichtbrennstoffen berücksichtigt, werden die berechneten CO2-Emissionen um weitere Prozentpunkte reduziert, selbst wenn man berücksichtigt, dass die meisten unverbrannten Materialien im Laufe der Zeit in der Umwelt zu CO2 oxidieren. Andererseits erhöht die Produktion von CO2 durch das Brennen von Kalkstein die Jahressummen um 1 bis 2 %. Der kumulative Anstieg des Kohlenstoffs im kurzfristigen Kohlenstoffkreislauf, bedingt durch die industriellen und häuslichen Aktivitäten des Menschen bis 1970, wird auf 1,12 + 0,14 × 1017 g (4,1 ± 0,5 × 1017 g CO2) geschätzt, was etwa 18 % der Menge an CO2 in der Atmosphäre im späten 19. Jahrhundert entspricht.DOI: 10.1111/j.2153-3490.1973.tb01604.x

@article{doi103402tellusav25i29652,
    author = "Keeling, Charles D.",
    title = "Industrial production of carbon dioxide from fossil fuels and limestone",
    year = "1973",
    journal = "Tellus A Dynamic Meteorology and Oceanography",
    abstract = "The release of carbon dioxide into the atmosphere by the burning of fossil fuels is significantly altering the carbon cycle by adding to the amount of carbon in the atmosphere and in the more rapidly interacting portions of the biosphere and oceans. In order better to assess these changes, the basis for calculating global CO2 emissions is reviewed and new annual values are computed for the period 1800 through 1969. The world average fractions of carbon in coal and lignite, estimated from calorific data, are found to be lower than previously assumed. When account is taken of handling losses and partial diversion to produce petrochemicals, road asphalt, and other non-fuels, the calculated CO2 emissions are further reduced by several percent even after allowing that most unburned materials eventually oxidize to CO2 in the environment. On the other hand, the production of CO2 by kilning of limestone adds 1 to 2\% to the annual totals. The cumulative increase in carbon in the short term carbon cycle, owing to man's industrial and domestic activities up to 1970, is estimated to be 1.12 + 0.14 × 1017 g (4.1 ± 0.5 × 1017 g CO2), or about 18\% of the amount of CO2 in the atmosphere during the late nineteenth century.DOI: 10.1111/j.2153-3490.1973.tb01604.x",
    url = "https://doi.org/10.3402/tellusa.v25i2.9652",
    doi = "10.3402/tellusa.v25i2.9652",
    openalex = "W4246011515"
}

@article{adams1975wood,
    author = "Adams, J. A. S. und Lundell, L. L. und Mantovani, M. S. M.",
    title = "Holz versus fossile Brennstoffe für überschüssiges Kohlendioxid",
    year = "1975",
    journal = "Science",
    url = "https://doi.org/10.1126/science.190.4220.1154",
    doi = "10.1126/science.190.4220.1154",
    number = "4220",
    openalex = "W2043874713",
    pages = "1154-1154",
    volume = "190",
    references = "doi101111j215334901957tb01848x"
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Phänomene im Zusammenhang mit dem natürlichen Kohlenstoffkreislauf, wie die 14C-Verteilung zwischen Atmosphäre und Ozean sowie die atmosphärische Reaktion auf die Zufuhr von fossilen Brennstoff-KO2 und von 14C, das in Atomwaffentests produziert wurde, wurden von anderen Autoren quantitativ unter Verwendung von Box-Modellen diskutiert. Die Austauschkoeffizienten, die aus der natürlichen 14C-Verteilung abgeleitet wurden, stimmen jedoch nicht mit denen überein, die zur Beschreibung der kurzfristigen Phänomene gültig sind. Ein Modell, bestehend aus einem gut durchmischten atmosphärischen Box, das mit einer langfristigen Biosphäre gekoppelt ist, einem Ozeanoberflächen-Box und einem diffusionsfähigen Tiefen-Ozean, wird diskutiert. Die dynamischen Parameter wurden aus der vorindustriellen 14C-Verteilung in Atmosphäre und Ozean abgeleitet. Eine konsistente Beschreibung von Phänomenen mit völlig unterschiedlichen charakteristischen Zeiten ist möglich, da im Box-Diffusionsmodell der Fluss von der durchmischten Schicht zum Tiefenmeer für abnehmende Zeitkonstanten der Störungen zunimmt. Dies steht im Gegensatz zu Box-Modellen, bei denen er im Wesentlichen unabhängig von den Zeitkonstanten ist, wenn diese kleiner als ein paar hundert Jahre sind. Aufgrund dieses Faktums ist unser Modell für Vorhersagen der atmosphärischen CO2-Reaktion auf die verschiedenen möglichen zukünftigen CO2-Zufuhrzeitfunktionen gültig.

@article{doi103402tellusav27i29900,
    author = "Oeschger, H. und Siegenthaler, U. und Schotterer, U. und Gugelmann, A.",
    title = "Ein Box-Diffusionsmodell zur Untersuchung des Kohlendioxid-Austauschs in der Natur",
    year = "1975",
    journal = "Tellus A Dynamische Meteorologie und Ozeanographie",
    abstract = "Phänomene im Zusammenhang mit dem natürlichen Kohlenstoffkreislauf, wie die 14C-Verteilung zwischen Atmosphäre und Ozean sowie die atmosphärische Reaktion auf die Zufuhr von fossilen Brennstoff-KO2 und von 14C, das in Atomwaffentests produziert wurde, wurden von anderen Autoren quantitativ unter Verwendung von Box-Modellen diskutiert. Die Austauschkoeffizienten, die aus der natürlichen 14C-Verteilung abgeleitet wurden, stimmen jedoch nicht mit denen überein, die zur Beschreibung der kurzfristigen Phänomene gültig sind. Ein Modell, bestehend aus einem gut durchmischten atmosphärischen Box, das mit einer langfristigen Biosphäre gekoppelt ist, einem Ozeanoberflächen-Box und einem diffusionsfähigen Tiefen-Ozean, wird diskutiert. Die dynamischen Parameter wurden aus der vorindustriellen 14C-Verteilung in Atmosphäre und Ozean abgeleitet. Eine konsistente Beschreibung von Phänomenen mit völlig unterschiedlichen charakteristischen Zeiten ist möglich, da im Box-Diffusionsmodell der Fluss von der durchmischten Schicht zum Tiefenmeer für abnehmende Zeitkonstanten der Störungen zunimmt. Dies steht im Gegensatz zu Box-Modellen, bei denen er im Wesentlichen unabhängig von den Zeitkonstanten ist, wenn diese kleiner als ein paar hundert Jahre sind. Aufgrund dieses Faktums ist unser Modell für Vorhersagen der atmosphärischen CO2-Reaktion auf die verschiedenen möglichen zukünftigen CO2-Zufuhrzeitfunktionen gültig.",
    url = "https://doi.org/10.3402/tellusa.v27i2.9900",
    doi = "10.3402/tellusa.v27i2.9900",
    openalex = "W2087582584",
    references = "doi101002qj49706427503, doi10100797814684198636, doi101029jc074i023p05491, doi101029jz065i009p02903, doi101029jz068i013p03899, doi101111j215334901957tb01848x, doi101126science1223166415a, doi103402tellusav12i29366, doi103402tellusav25i29652, doi103402tellusav9i19075"
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@book{crossref1977the,
    title = "The Fate of Fossil Fuel CO2 in the Oceans",
    year = "1977",
    url = "https://doi.org/10.1007/978-1-4899-5016-1",
    doi = "10.1007/978-1-4899-5016-1",
    openalex = "W655165904"
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Wenn die Mengen an Holz, die bei der Entwaldung zur Ausweitung der landwirtschaftlichen Flächen und als Brennholz in unterindustrialisierten Ländern verbraucht werden, zu den Mengen addiert werden, die von den Geldwirtschaften als Waldprodukte verbraucht werden, sollten die Schätzungen der Netto-Menge an Holz, die in diesem Jahrhundert aus der Biosphäre entfernt wurde, nach oben korrigiert werden. Das pro-Kopf-Verhältnis des Gewichts von Kohlenstoff aus verbranntem Netto-Holz zum Gewicht von Kohlenstoff aus verbrannten fossilen Brennstoffen in diesem Jahrhundert lag bei mindestens 0,1 und könnte 1,0 erreicht haben.

@article{doi101126science196428554,
    author = "Adams, J. A. S. und Mantovani, Marco und Lundell, L. L.",
    title = "Holz versus fossile Brennstoffe als Quelle für überschüssiges Kohlendioxid in der Atmosphäre: Ein vorläufiger Bericht",
    year = "1977",
    journal = "Science",
    abstract = "Wenn die Mengen an Holz, die bei der Entwaldung zur Ausweitung der landwirtschaftlichen Flächen und als Brennholz in unterindustrialisierten Ländern verbraucht werden, zu den Mengen addiert werden, die von den Geldwirtschaften als Waldprodukte verbraucht werden, sollten die Schätzungen der Netto-Menge an Holz, die in diesem Jahrhundert aus der Biosphäre entfernt wurde, nach oben korrigiert werden. Das pro-Kopf-Verhältnis des Gewichts von Kohlenstoff aus verbranntem Netto-Holz zum Gewicht von Kohlenstoff aus verbrannten fossilen Brennstoffen in diesem Jahrhundert lag bei mindestens 0,1 und könnte 1,0 erreicht haben.",
    url = "https://doi.org/10.1126/science.196.4285.54",
    doi = "10.1126/science.196.4285.54",
    openalex = "W2060675860",
    references = "adams1975wood"
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@incollection{pytkowicz1977fossil,
    author = "Pytkowicz, R. M. und Small, L. F.",
    title = "Fossil Fuel Problem and Carbon Dioxide: an Overview",
    year = "1977",
    booktitle = "The Fate of Fossil Fuel CO2 in the Oceans",
    url = "https://doi.org/10.1007/978-1-4899-5016-1\_2",
    doi = "10.1007/978-1-4899-5016-1\_2",
    openalex = "W2492666150",
    pages = "7-31",
    references = "doi101016001600325290625x, doi1010160016703758900462, doi10106313067687, doi101111j215334901957tb01849x, doi101111j215334901975tb01671x, doi101126science15637801358, doi103402tellusav27i29900, doi103402tellusav9i19075, doi104319lo19731860897, openalexw1488584644"
}

Der aktuelle Kenntnisstand zum weltweiten Kohlenstoffhaushalt wird unter besonderer Berücksichtigung der Frage nach der Rolle der Biota als Quelle oder Senke für CO/sub 2/ überprüft. Die Analyse zeigt anhand konvergierender Beweislinien, dass die Biota keine Senke ist und möglicherweise eine Quelle für CO/sub 2/ darstellt, die so groß oder größer ist als die Quelle aus fossilen Brennstoffen. Das Thema ist wichtig, da Änderungen im CO/sub 2/-Gehalt der Luft das Weltklima verändern könnten. Verschiedene Analysen deuten darauf hin, dass menschliche Aktivitäten in naher Zukunft große zusätzliche Mengen an CO/sub 2/ in die Atmosphäre freisetzen könnten, mit Ergebnissen, die im Wesentlichen unvorhersehbar sind.

@article{doi101126science1994325141,
    author = "Woodwell, George M. und Whittaker, R. H. und Reiners, William A. und Likens, Gene E. und Delwiche, C. C. und Botkin, Daniel B.",
    title = "The Biota and the World Carbon Budget",
    year = "1978",
    journal = "Science",
    abstract = "Der aktuelle Kenntnisstand zum weltweiten Kohlenstoffhaushalt wird unter besonderer Berücksichtigung der Frage nach der Rolle der Biota als Quelle oder Senke für CO/sub 2/ überprüft. Die Analyse zeigt anhand konvergierender Beweislinien, dass die Biota keine Senke ist und möglicherweise eine Quelle für CO/sub 2/ darstellt, die so groß oder größer ist als die Quelle aus fossilen Brennstoffen. Das Thema ist wichtig, da Änderungen im CO/sub 2/-Gehalt der Luft das Weltklima verändern könnten. Verschiedene Analysen deuten darauf hin, dass menschliche Aktivitäten in naher Zukunft große zusätzliche Mengen an CO/sub 2/ in die Atmosphäre freisetzen könnten, mit Ergebnissen, die im Wesentlichen unvorhersehbar sind.",
    url = "https://doi.org/10.1126/science.199.4325.141",
    doi = "10.1126/science.199.4325.141",
    openalex = "W2025836562",
    references = "doi101007978940098514835, doi101029jz070i024p06053, doi101093icb8119, doi1010970001069419611100000024, doi101111j215334901976tb00701x, doi101126science1223166415a, doi101126science1223166415b, doi101146annureves08110177000411, doi103402tellusav27i29900, openalexw3022078416"
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Das Schicksal des Kohlendioxids aus fossilen Brennstoffen, das in die Atmosphäre freigesetzt wird, hängt von den Austauschraten von Kohlenstoff zwischen der Atmosphäre und drei großen Kohlenstoffreservoirs ab, nämlich den Ozeanen, Sedimenten in flachen Gewässern und der terrestrischen Biosphäre. Verschiedene Annahmen und Modelle zur Schätzung des globalen Kohlenstoffbudgets der letzten 20 Jahre werden überprüft und bewertet. Mehrere Versionen neuerer Atmosphäre-Ozean-Modelle scheinen zuverlässige und miteinander konsistente Schätzungen für die Aufnahme von Kohlendioxid durch die Ozeane zu liefern. Andererseits gibt es keine überzeugenden Beweise dafür, dass die terrestrische Biomasse in einem Tempo abgenommen hat, das mit der Verbrennung fossiler Brennstoffe in den letzten zwei Jahrzehnten vergleichbar ist, wie kürzlich behauptet wurde.

@article{broecker1979fate,
    author = "Broecker, W. S. und Takahashi, T. und Simpson, H. J. und Peng, T. -H.",
    title = "Schicksal des Kohlendioxids aus fossilen Brennstoffen und das globale Kohlenstoffbudget",
    year = "1979",
    journal = "Science",
    abstract = "Das Schicksal des Kohlendioxids aus fossilen Brennstoffen, das in die Atmosphäre freigesetzt wird, hängt von den Austauschraten von Kohlenstoff zwischen der Atmosphäre und drei großen Kohlenstoffreservoirs ab, nämlich den Ozeanen, Sedimenten in flachen Gewässern und der terrestrischen Biosphäre. Verschiedene Annahmen und Modelle zur Schätzung des globalen Kohlenstoffbudgets der letzten 20 Jahre werden überprüft und bewertet. Mehrere Versionen neuerer Atmosphäre-Ozean-Modelle scheinen zuverlässige und miteinander konsistente Schätzungen für die Aufnahme von Kohlendioxid durch die Ozeane zu liefern. Andererseits gibt es keine überzeugenden Beweise dafür, dass die terrestrische Biomasse in einem Tempo abgenommen hat, das mit der Verbrennung fossiler Brennstoffe in den letzten zwei Jahrzehnten vergleichbar ist, wie kürzlich behauptet wurde.",
    url = "https://doi.org/10.1126/science.206.4417.409",
    doi = "10.1126/science.206.4417.409",
    number = "4417",
    openalex = "W2095051466",
    pages = "409-418",
    volume = "206",
    references = "crossref1977the, doi1010079783642809132, doi1010160304420374900152, doi101126science1223166415a, doi101126science1223166415b, doi101126science1994325141, doi101146annureves08110177000411, doi103402tellusav26i129733, doi103402tellusav27i29900, doi104319lo19731860897"
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@misc{broecker1979fate1,
    author = "Broecker, W. S. und Takahashi, T. und Simpson, J. und Peng, T. H",
    title = "Schicksal des Kohlendioxids aus fossilen Brennstoffen und das globale Kohlenstoffbudget",
    year = "1979",
    howpublished = "Science, v. 206, p. 409-418",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Broecker, W. S., Takahashi, T., Simpson, J., und Peng, T. H., 1979, Schicksal des Kohlendioxids aus fossilen Brennstoffen und das globale Kohlenstoffbudget: Science, v. 206, p. 409-418.}"
}

In den Jahren 1975–1978 breitete sich die Besorgnis über den Anstieg von CO₂ in der Atmosphäre von den Laboratorien in den Bereich der öffentlichen Politik aus. Dies war eine Zeit, in der eine Fülle internationaler Symposien, technischer Arbeiten und öffentlichkeitsorientierter Diskussionen die Aufmerksamkeit auf die potenziellen Gefahren des ungebremsten Wachstums des atmosphärischen CO₂ und der menschlichen Veränderungen des globalen Kohlenstoffkreislaufs lenkte. Gleichzeitig lenkten die interdisziplinären Interaktionen die Aufmerksamkeit auf die Lücken im Verständnis, die Unsicherheiten in den Modellen, die Unzulänglichkeiten der Daten und die Schwierigkeiten, die mit der Vorhersage verbunden sind. Die Erkenntnis der sozialen, politischen und wirtschaftlichen Implikationen, falls die Verbrennung fossiler Brennstoffe als Ursache für wesentliche [ungünstige] Klimaveränderungen in Betracht gezogen wird, hat die beteiligten Wissenschaftler zu einem verstärkten Verständnis durch angeregte wissenschaftliche Forschung und zu Flexibilität bei den Optionen der öffentlichen Politik aufgerufen.

@article{doi101029rg017i007p01813,
    author = "Marland, Gregg und Rotty, Ralph M.",
    title = "Kohlendioxid und Klima",
    year = "1979",
    journal = "Reviews of Geophysics",
    abstract = "In den Jahren 1975–1978 breitete sich die Besorgnis über den Anstieg von CO₂ in der Atmosphäre von den Laboratorien in den Bereich der öffentlichen Politik aus. Dies war eine Zeit, in der eine Fülle internationaler Symposien, technischer Arbeiten und öffentlichkeitsorientierter Diskussionen die Aufmerksamkeit auf die potenziellen Gefahren des ungebremsten Wachstums des atmosphärischen CO₂ und der menschlichen Veränderungen des globalen Kohlenstoffkreislaufs lenkte. Gleichzeitig lenkten die interdisziplinären Interaktionen die Aufmerksamkeit auf die Lücken im Verständnis, die Unsicherheiten in den Modellen, die Unzulänglichkeiten der Daten und die Schwierigkeiten, die mit der Vorhersage verbunden sind. Die Erkenntnis der sozialen, politischen und wirtschaftlichen Implikationen, falls die Verbrennung fossiler Brennstoffe als Ursache für wesentliche [ungünstige] Klimaveränderungen in Betracht gezogen wird, hat die beteiligten Wissenschaftler zu einem verstärkten Verständnis durch angeregte wissenschaftliche Forschung und zu Flexibilität bei den Optionen der öffentlichen Politik aufgerufen.",
    url = "https://doi.org/10.1029/rg017i007p01813",
    doi = "10.1029/rg017i007p01813",
    openalex = "W2058634856",
    references = "pytkowicz1977fossil"
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Die vergangene Zunahme des atmosphärischen CO/sub 2/ umfasst signifikante Beiträge sowohl aus fossilen als auch nicht-fossilen (biosphärischen) Quellen. Ein Simulationsmodell wurde verwendet, um Veränderungen seit 1860 zu rekonstruieren und vier hypothetische zukünftige Szenarien der CO/sub 2/-Emission bis 2460 zu projizieren. Neunzehn Kompartimente und ihre Kohlenstoffwechselwirkungen wurden berücksichtigt. Die räumliche Ausdehnung tropischer Wälder, anderer bewaldeter Ökosysteme und Nicht-Waldgebiete wurde in das Modell integriert. Schnell- und langsam austauschende Kohlenstoffpools pro Flächeneinheit sowie die Netto-Primärproduktion für jeden Pool und jede Exosystem-Gruppe wurden durch numerische Integration von Einkommens-Ausgleichsdifferentialgleichungen unter Verwendung der CSMP-Programmiersprache projiziert. Geschätzte kumulative Freisetzungen von CO/sub 2/ aus fossilen Brennstoffen (plus Zement) in der Nähe von 120 Gtons Kohlenstoff (1 Gton = 10/sup 9/ metrische Tonnen) von 1860 bis 1970 wurden als gleich den sofortigen und verzögerten Freisetzungen aus der Rodung von Wäldern angenommen. Die Grenzen ausbeutbarer Waldfläche und Biomasse wurden bewertet und erwiesen sich als viel geringere zukünftige CO/sub 2/-Beiträge als die nutzbaren Kohle, Öl, Gas und Ölschiefer. Die ultimative Freisetzung aus letzteren (7500 +- 2500 x 10/sup 9/ Tonnen C) könnte den atmosphärischen CO/sub 2/-gehalt um das Vielfache erhöhen: Verdopplung der angenommenen 1860er-Niveaus frühestens (1) im Jahr 2025 für das angenommene nominale Szenario (Erweiterung der Freisetzungen etwas weniger schnell als derzeit), (2) im Jahr 2033 für ein verzögertes Expansionsszenario, das die Nutzung fossiler Reserven verlängern würde (Senkung der Spitzen-Kohlenstofffreisetzungsrate von ca. 43 auf ca. 28 Gtons/Jahr), (3) im Jahr 2087 für ein langsame Verbrenner-Szenario (sehr langsamer Anstieg von den aktuellen Niveaus), und (4) im Jahr 2290 für ein Kombinationsszenario (das eine geringe fossile Brennstoffnutzung, hohe Kohlenstoffspeicherung und hohe Netto-Primärproduktion von bewaldeten Exosystemen annimmt).

@misc{doi1021726206754,
    author = "Chan, Y.‐H. und Olson, Jerry S. und Emanuel, William R.",
    title = "Simulation of land-use patterns affecting the global carbon cycle. [Rekonstruktion und Projektion von CO/sub 2/-Szenarien von 1860 bis 2460]",
    year = "1979",
    abstract = "Die vergangene Zunahme des atmosphärischen CO/sub 2/ umfasst signifikante Beiträge sowohl aus fossilen als auch nicht-fossilen (biosphärischen) Quellen. Ein Simulationsmodell wurde verwendet, um Veränderungen seit 1860 zu rekonstruieren und vier hypothetische zukünftige Szenarien der CO/sub 2/-Emission bis 2460 zu projizieren. Neunzehn Kompartimente und ihre Kohlenstoffwechselwirkungen wurden berücksichtigt. Die räumliche Ausdehnung tropischer Wälder, anderer bewaldeter Ökosysteme und Nicht-Waldgebiete wurde in das Modell integriert. Schnell- und langsam austauschende Kohlenstoffpools pro Flächeneinheit sowie die Netto-Primärproduktion für jeden Pool und jede Exosystem-Gruppe wurden durch numerische Integration von Einkommens-Ausgleichsdifferentialgleichungen unter Verwendung der CSMP-Programmiersprache projiziert. Geschätzte kumulative Freisetzungen von CO/sub 2/ aus fossilen Brennstoffen (plus Zement) in der Nähe von 120 Gtons Kohlenstoff (1 Gton = 10/sup 9/ metrische Tonnen) von 1860 bis 1970 wurden als gleich den sofortigen und verzögerten Freisetzungen aus der Rodung von Wäldern angenommen. Die Grenzen ausbeutbarer Waldfläche und Biomasse wurden bewertet und erwiesen sich als viel geringere zukünftige CO/sub 2/-Beiträge als die nutzbaren Kohle, Öl, Gas und Ölschiefer. Die ultimative Freisetzung aus letzteren (7500 +- 2500 x 10/sup 9/ Tonnen C) könnte den atmosphärischen CO/sub 2/-gehalt um das Vielfache erhöhen: Verdopplung der angenommenen 1860er-Niveaus frühestens (1) im Jahr 2025 für das angenommene nominale Szenario (Erweiterung der Freisetzungen etwas weniger schnell als derzeit), (2) im Jahr 2033 für ein verzögertes Expansionsszenario, das die Nutzung fossiler Reserven verlängern würde (Senkung der Spitzen-Kohlenstofffreisetzungsrate von ca. 43 auf ca. 28 Gtons/Jahr), (3) im Jahr 2087 für ein langsame Verbrenner-Szenario (sehr langsamer Anstieg von den aktuellen Niveaus), und (4) im Jahr 2290 für ein Kombinationsszenario (das eine geringe fossile Brennstoffnutzung, hohe Kohlenstoffspeicherung und hohe Netto-Primärproduktion von bewaldeten Exosystemen annimmt).",
    url = "https://doi.org/10.2172/6206754",
    doi = "10.2172/6206754",
    openalex = "W4231474868",
    references = "pytkowicz1977fossil"
}

@article{doi101007bf00386231,
    author = "Farquhar, Graham D. und von Caemmerer, Susanne und Berry, Joseph A.",
    title = "Ein biochemisches Modell der photosynthetischen CO2-Assimilation in Blättern von C3-Arten",
    year = "1980",
    journal = "Planta",
    url = "https://doi.org/10.1007/bf00386231",
    doi = "10.1007/bf00386231",
    openalex = "W2046857879",
    references = "doi1010160003986179900523, doi101016002251937790265x, doi101038275741a0, doi101086331469, doi101104pp545678, doi101104pp5561067, doi101104pp59186, doi101104pp595986, doi101104pp613411, openalexw2294308609"
}

Veränderungen der Landnutzung in den letzten zwei Jahrhunderten haben zu einer erheblichen Freisetzung von CO 2 in die Atmosphäre aus terrestrischem Biota und Böden geführt. Eine Analyse dieser Freisetzung basiert auf Mengen an organischem Kohlenstoff innerhalb eines Ökosystems nach Veränderungen wie der Ernte von Wäldern; sie stützt sich auch auf Änderungsraten, wie die Umwandlung von Wald zu Landwirtschaft, die aus landwirtschaftlichen und forstwirtschaftlichen Statistiken abgeleitet wurden. Ein Modell wird verwendet, um die Netto-Menge an Kohlenstoff zu berechnen, die jedes Jahr vom Biota und den Böden von 69 regionalen Ökosystemen gespeichert oder freigesetzt wird. Einige der Veränderungen, wie Aufforstung, das Wachstum geernteter Wälder und der Aufbau von organischer Bodensubstanz, führen zu einer Kohlenstoffspeicherung; andere, wie die Ernte von Wäldern und die Zunahme von Weide- und landwirtschaftlichen Flächen, führen zu einem Kohlenstoffverlust in die Atmosphäre. Nach dieser Analyse gab es seit mindestens 1860 eine Netto-Freisetzung von Kohlenstoff aus terrestrischen Ökosystemen weltweit. Bis °1960 war die jährliche Freisetzung größer als die Freisetzung von Kohlenstoff aus fossilen Brennstoffen. Die gesamte Netto-Freisetzung von Kohlenstoff aus terrestrischen Ökosystemen seit 1860 wird auf 180 x 10 1 5 g geschätzt (ein Schätzungsintervall liegt zwischen 135—228 x 10 1 5 g). Die geschätzte Netto-Freisetzung von Kohlenstoff im Jahr 1980 betrug 1.8—4.7 x 10 1 5 g; für die 22 Jahre seit 1958 betrug die Freisetzung von C 38—76 x 10 1 5 g. Die Intervalle spiegeln die Unterschiede zwischen verschiedenen Schätzungen der Waldbiomasse, des Bodenkohlenstoffs und der landwirtschaftlichen Rodung wider. Verbesserungen der Daten zur Rodung tropischer Wälder allein würden das Schätzungsintervall für 1980 um fast 60% reduzieren. Schätzungen der anderen Hauptterme im globalen Kohlenstoffhaushalt, der atmosphärische Anstieg von CO 2, die Freisetzung von CO 2 aus fossilen Brennstoffen und die ozeanische Aufnahme von CO 2, unterliegen allen Unsicherheiten. Die kombinierten Fehler in diesen Schätzungen sind groß genug, dass der globale Kohlenstoffhaushalt ausgeglichen erscheint, wenn die untere Schätzung für die biotische Freisetzung von Kohlenstoff oben angegeben wird (1.8 x 10 1 5 g freigesetzt im Jahr 1980) mit den höheren Schätzungen der ozeanischen Aufnahme. Wenn höhere Schätzungen für die biotische Freisetzung verwendet werden, stimmt der Kohlenstoffhaushalt nicht, und die Schätzungen der ozeanischen Aufnahme oder anderer Faktoren müssen überarbeitet werden.

@article{doi1023071942531,
    author = "Houghton, R. A. und Hobbie, John E. und Melillo, Jerry M. und Moore, Berrien und Peterson, B. J. und Shaver, Gus und Woodwell, George M.",
    title = {Changes in the Carbon Content of Terrestrial Biota and Soils between 1860 and 1980: A Net Release of CO"2 to the Atmosphere},
    year = "1983",
    journal = "Ecological Monographs",
    abstract = "Veränderungen der Landnutzung in den letzten zwei Jahrhunderten haben zu einer erheblichen Freisetzung von CO 2 in die Atmosphäre aus terrestrischem Biota und Böden geführt. Eine Analyse dieser Freisetzung basiert auf Mengen an organischem Kohlenstoff innerhalb eines Ökosystems nach Veränderungen wie der Ernte von Wäldern; sie stützt sich auch auf Änderungsraten, wie die Umwandlung von Wald zu Landwirtschaft, die aus landwirtschaftlichen und forstwirtschaftlichen Statistiken abgeleitet wurden. Ein Modell wird verwendet, um die Netto-Menge an Kohlenstoff zu berechnen, die jedes Jahr vom Biota und den Böden von 69 regionalen Ökosystemen gespeichert oder freigesetzt wird. Einige der Veränderungen, wie Aufforstung, das Wachstum geernteter Wälder und der Aufbau von organischer Bodensubstanz, führen zu einer Kohlenstoffspeicherung; andere, wie die Ernte von Wäldern und die Zunahme von Weide- und landwirtschaftlichen Flächen, führen zu einem Kohlenstoffverlust in die Atmosphäre. Nach dieser Analyse gab es seit mindestens 1860 eine Netto-Freisetzung von Kohlenstoff aus terrestrischen Ökosystemen weltweit. Bis °1960 war die jährliche Freisetzung größer als die Freisetzung von Kohlenstoff aus fossilen Brennstoffen. Die gesamte Netto-Freisetzung von Kohlenstoff aus terrestrischen Ökosystemen seit 1860 wird auf 180 x 10 1 5 g geschätzt (ein Schätzungsintervall liegt zwischen 135—228 x 10 1 5 g). Die geschätzte Netto-Freisetzung von Kohlenstoff im Jahr 1980 betrug 1.8—4.7 x 10 1 5 g; für die 22 Jahre seit 1958 betrug die Freisetzung von C 38—76 x 10 1 5 g. Die Intervalle spiegeln die Unterschiede zwischen verschiedenen Schätzungen der Waldbiomasse, des Bodenkohlenstoffs und der landwirtschaftlichen Rodung wider. Verbesserungen der Daten zur Rodung tropischer Wälder allein würden das Schätzungsintervall für 1980 um fast 60\% reduzieren. Schätzungen der anderen Hauptterme im globalen Kohlenstoffhaushalt, der atmosphärische Anstieg von CO 2, die Freisetzung von CO 2 aus fossilen Brennstoffen und die ozeanische Aufnahme von CO 2, unterliegen allen Unsicherheiten. Die kombinierten Fehler in diesen Schätzungen sind groß genug, dass der globale Kohlenstoffhaushalt ausgeglichen erscheint, wenn die untere Schätzung für die biotische Freisetzung von Kohlenstoff oben angegeben wird (1.8 x 10 1 5 g freigesetzt im Jahr 1980) mit den höheren Schätzungen der ozeanischen Aufnahme. Wenn höhere Schätzungen für die biotische Freisetzung verwendet werden, stimmt der Kohlenstoffhaushalt nicht, und die Schätzungen der ozeanischen Aufnahme oder anderer Faktoren müssen überarbeitet werden.",
    url = "https://doi.org/10.2307/1942531",
    doi = "10.2307/1942531",
    openalex = "W2084211992",
    references = "doi101126science1994325141"
}

Mit wachsender Besorgnis über klimatische Veränderungen, die durch erhöhte atmosphärische Kohlendioxidkonzentrationen entstehen könnten, ist es angebracht, die verbesserten Statistiken zur Produktion und Nutzung fossiler Brennstoffe, die jetzt verfügbar sind, zu verwenden und die CO₂-Emissionen in die Atmosphäre aus der Verbrennung fossiler Brennstoffe zu überprüfen. Daten zur globalen Brennstoffproduktion und zur chemischen Zusammensetzung dieser Brennstoffe wurden erneut geprüft, und es wurde versucht, den Anteil des Brennstoffs zu schätzen, der in der petrochemischen Industrie verwendet wird oder anderweitig nicht schnell oxidiert wird. Verfügbare Statistiken erlauben jetzt eine systematischere Behandlung von Flüssiggas als in früheren Berechnungen. Die für die Verbrennungseffizienz und die nicht-brennstoffliche Nutzung auf globaler Ebene verwendeten Werte erfordern immer noch einige Schätzung und Extrapolation aus den Daten der Vereinigten Staaten, können aber mit ausreichender Präzision begrenzt werden, sodass sie der Berechnung der globalen CO₂-Emissionen kaum Unsicherheit hinzufügen. Die jetzt verfügbaren Daten erlauben die Berechnung mit dem Vertrauen, dass keine wesentlichen Übersehenen vorliegen. Die Unterschiede zu früheren Berechnungen der CO₂-Emissionen sind gering und liegen gut innerhalb der Unsicherheitsgrenzen der verfügbaren Daten. Die grundlegenden Probleme der Zusammenstellung eines Datensatzes zur globalen Brennstoffproduktion begrenzen die Nützlichkeit, nach zu großer Präzision in anderen Schritten der Berechnung zu streben. Die jährlichen CO₂-Emissionen behalten eine Unsicherheit von 6–10 % bei. Die Ergebnisse der Berechnungen für 1980 bis 1982 zeigen Abnahmen gegenüber den CO₂-Emissionen von 1979. Dies ist das erste Mal seit dem Ende des Ersten Weltkriegs, dass die Emissionen drei Jahre hintereinander abgenommen haben. Während des Zeitraums nach der 1973er Preissteigerung der Brennstoffe war die Wachstumsrate der Emissionen weniger als die Hälfte derjenigen in den 1950er und 1960er Jahren (1,5 %/Jahr seit 1973 im Vergleich zu 4,5 %/Jahr in den 1950er und 1960er Jahren). Der Großteil der Veränderung ist das Ergebnis eines verringerten Wachstums in der Nutzung von Öl.

@article{doi103402tellusbv36i414907,
    author = "Marland, Gregg und Rotty, Ralph M.",
    title = "Kohlendioxid-Emissionen aus fossilen Brennstoffen: ein Verfahren zur Schätzung und Ergebnisse für 1950-1982",
    year = "1984",
    journal = "Tellus B",
    abstract = "Mit wachsender Besorgnis über klimatische Veränderungen, die durch erhöhte atmosphärische Kohlendioxidkonzentrationen entstehen könnten, ist es angebracht, die verbesserten Statistiken zur Produktion und Nutzung fossiler Brennstoffe, die jetzt verfügbar sind, zu verwenden und die CO₂-Emissionen in die Atmosphäre aus der Verbrennung fossiler Brennstoffe zu überprüfen. Daten zur globalen Brennstoffproduktion und zur chemischen Zusammensetzung dieser Brennstoffe wurden erneut geprüft, und es wurde versucht, den Anteil des Brennstoffs zu schätzen, der in der petrochemischen Industrie verwendet wird oder anderweitig nicht schnell oxidiert wird. Verfügbare Statistiken erlauben jetzt eine systematischere Behandlung von Flüssiggas als in früheren Berechnungen. Die für die Verbrennungseffizienz und die nicht-brennstoffliche Nutzung auf globaler Ebene verwendeten Werte erfordern immer noch einige Schätzung und Extrapolation aus den Daten der Vereinigten Staaten, können aber mit ausreichender Präzision begrenzt werden, sodass sie der Berechnung der globalen CO₂-Emissionen kaum Unsicherheit hinzufügen. Die jetzt verfügbaren Daten erlauben die Berechnung mit dem Vertrauen, dass keine wesentlichen Übersehenen vorliegen. Die Unterschiede zu früheren Berechnungen der CO₂-Emissionen sind gering und liegen gut innerhalb der Unsicherheitsgrenzen der verfügbaren Daten. Die grundlegenden Probleme der Zusammenstellung eines Datensatzes zur globalen Brennstoffproduktion begrenzen die Nützlichkeit, nach zu großer Präzision in anderen Schritten der Berechnung zu streben. Die jährlichen CO₂-Emissionen behalten eine Unsicherheit von 6-10\% bei. Die Ergebnisse der Berechnungen für 1980 bis 1982 zeigen Abnahmen gegenüber den CO₂-Emissionen von 1979. Dies ist das erste Mal seit dem Ende des Ersten Weltkriegs, dass die Emissionen drei Jahre hintereinander abgenommen haben. Während des Zeitraums nach der 1973er Preissteigerung der Brennstoffe war die Wachstumsrate der Emissionen weniger als die Hälfte derjenigen in den 1950er und 1960er Jahren (1.5\%/Jahr seit 1973 im Vergleich zu 4.5\%/Jahr in den 1950er und 1960er Jahren). Der Großteil der Veränderung ist das Ergebnis eines verringerten Wachstums in der Nutzung von Öl.",
    url = "https://doi.org/10.3402/tellusb.v36i4.14907",
    doi = "10.3402/tellusb.v36i4.14907",
    openalex = "W2066964481"
}

Neue Daten zu den drei Hauptfaktoren der Kohlenstofffreisetzung durch die Rodung tropischer Wälder werden in einem Computermodell verwendet, das Landnutzungsänderungen und deren Auswirkungen auf den Kohlenstoffgehalt in Vegetation und Böden simuliert, um den Nettofluss von Kohlendioxid zwischen tropischen Ökosystemen und der Atmosphäre zu berechnen. Das Modell ermöglicht zudem die Überprüfung der Empfindlichkeit des berechneten Flusses gegenüber Unsicherheiten in diesen Daten. Die Tropen waren 1980 eine Nettoquelle von mindestens 0,4 x 10(15) Gramm, aber nicht mehr als 1,6 x 10(15) Gramm Kohlenstoff, deutlich weniger als frühere Schätzungen. Abnahmen des organischen Bodensubstanz waren für 0,1 x 10(15) bis 0,3 x 10(15) Gramm der Freisetzung verantwortlich, während das Verbrennen und Verrotten der gerodeten Vegetation 0,3 x 10(15) bis 1,3 x 10(15) Gramm ausmachten. Diese Schätzungen liegen niedriger als viele vorherige, da niedrigere Biomasseschätzungen und etwas niedrigere Rodungsraten verwendet wurden und weil Prozesse der Ökosystemerholung berücksichtigt wurden. Diese neuen Schätzungen der biotischen Freisetzung erlauben die Möglichkeit eines ausgeglichenen globalen Haushalts unter Berücksichtigung der großen verbleibenden Unsicherheiten in den marinen, terrestrischen und fossilen Brennstoff-Komponenten des Kohlenstoffkreislaufs.

@article{doi101126science239483542,
    author = "Detwiler, R. P. und Hall, Charles A. S.",
    title = "Tropical Forests and the Global Carbon Cycle",
    year = "1988",
    journal = "Science",
    abstract = "Neue Daten zu den drei Hauptfaktoren der Kohlenstofffreisetzung durch die Rodung tropischer Wälder werden in einem Computermodell verwendet, das Landnutzungsänderungen und deren Auswirkungen auf den Kohlenstoffgehalt in Vegetation und Böden simuliert, um den Nettofluss von Kohlendioxid zwischen tropischen Ökosystemen und der Atmosphäre zu berechnen. Das Modell ermöglicht zudem die Überprüfung der Empfindlichkeit des berechneten Flusses gegenüber Unsicherheiten in diesen Daten. Die Tropen waren 1980 eine Nettoquelle von mindestens 0,4 x 10(15) Gramm, aber nicht mehr als 1,6 x 10(15) Gramm Kohlenstoff, deutlich weniger als frühere Schätzungen. Abnahmen des organischen Bodensubstanz waren für 0,1 x 10(15) bis 0,3 x 10(15) Gramm der Freisetzung verantwortlich, während das Verbrennen und Verrotten der gerodeten Vegetation 0,3 x 10(15) bis 1,3 x 10(15) Gramm ausmachten. Diese Schätzungen liegen niedriger als viele vorherige, da niedrigere Biomasseschätzungen und etwas niedrigere Rodungsraten verwendet wurden und weil Prozesse der Ökosystemerholung berücksichtigt wurden. Diese neuen Schätzungen der biotischen Freisetzung erlauben die Möglichkeit eines ausgeglichenen globalen Haushalts unter Berücksichtigung der großen verbleibenden Unsicherheiten in den marinen, terrestrischen und fossilen Brennstoff-Komponenten des Kohlenstoffkreislaufs.",
    url = "https://doi.org/10.1126/science.239.4835.42",
    doi = "10.1126/science.239.4835.42",
    openalex = "W1976873738"
}

Beobachtete atmosphärische Konzentrationen von CO(2) und Daten zu den Partialdrücken von CO(2) in Oberflächenmeereswasser werden kombiniert, um global signifikante Quellen und Senken von CO(2) zu identifizieren. Die atmosphärischen Daten werden mit Randschichtkonzentrationen verglichen, die mit den Transportfeldern berechnet wurden, die von einem allgemeinen Zirkulationsmodell (GCM) für spezifische Quellen-Senken-Verteilungen erzeugt wurden. Im Modell kann der beobachtete Nord-Süd-Gradient der atmosphärischen Konzentration nur aufrechterhalten werden, wenn die Senken für CO(2) im nördlichen Hemisphäre größer sind als im südlichen Hemisphäre. Die beobachteten Unterschiede zwischen dem Partialdruck von CO(2) in den Oberflächenwässern des nördlichen Hemisphäre und der Atmosphäre sind zu gering, damit die Ozeane die Hauptsenke für fossiles Brennstoff-CO(2) sein können. Daher scheint eine große Menge des CO(2) auf den Kontinenten von terrestrischen Ökosystemen absorbiert zu werden.

@article{doi101126science24749491431,
    author = "Tans, Pieter P. und Fung, Inez und Takahashi, Taro",
    title = "Observational Contrains on the Global Atmospheric Co 2 Budget",
    year = "1990",
    journal = "Science",
    abstract = "Beobachtete atmosphärische Konzentrationen von CO(2) und Daten zu den Partialdrücken von CO(2) in Oberflächenmeereswasser werden kombiniert, um global signifikante Quellen und Senken von CO(2) zu identifizieren. Die atmosphärischen Daten werden mit Randschichtkonzentrationen verglichen, die mit den Transportfeldern berechnet wurden, die von einem allgemeinen Zirkulationsmodell (GCM) für spezifische Quellen-Senken-Verteilungen erzeugt wurden. Im Modell kann der beobachtete Nord-Süd-Gradient der atmosphärischen Konzentration nur aufrechterhalten werden, wenn die Senken für CO(2) im nördlichen Hemisphäre größer sind als im südlichen Hemisphäre. Die beobachteten Unterschiede zwischen dem Partialdruck von CO(2) in den Oberflächenwässern des nördlichen Hemisphäre und der Atmosphäre sind zu gering, damit die Ozeane die Hauptsenke für fossiles Brennstoff-CO(2) sein können. Daher scheint eine große Menge des CO(2) auf den Kontinenten von terrestrischen Ökosystemen absorbiert zu werden.",
    url = "https://doi.org/10.1126/science.247.4949.1431",
    doi = "10.1126/science.247.4949.1431",
    openalex = "W2074247901",
    references = "broecker1979fate, doi101007bf01054491, doi101029jd093id08p09341, doi101038319109a0, doi101126science1994325141, doi101126science2064417409, doi101126science239483542, doi101126science2404850293, doi1011751520049319831110609etdgmf20co2, doi103402tellusav27i29900, doi103402tellusbv36i414907"
}

Zusammenfassung Die terrestrische Biosphäre spielt eine wichtige Rolle im globalen Kohlenstoffkreislauf. In der 1994er Bewertung des Zwischenstaatlichen Ausschusses für Klimaänderungen (IPCC) wurde ein Versuch unternommen, die Quantifizierung terrestrischer Austauschprozesse und potenzieller Rückkopplungen aus dem Klima, dem sich ändernden CO2 und anderen Faktoren zu verbessern; dieser Artikel präsentiert die wichtigsten Ergebnisse dieser Bewertung zusammen mit einer erweiterten Diskussion. Der Kohlenstoffkreislauf umfasst die Flüsse von Kohlenstoff zwischen vier Hauptreservoirs: fossiler Kohlenstoff, die Atmosphäre, die Ozeane und die terrestrische Biosphäre. Die Emissionen von fossilem Kohlenstoff in den 1980er Jahren betrugen im Durchschnitt 5,5 Gt y−1. Während desselben Zeitraums gewann die Atmosphäre 3,2 Gt C y−1 hinzu, und die Ozeane sollen 2,0 Gt C y−1 absorbiert haben. Die nachwachsenden Wälder der nördlichen Hemisphäre haben möglicherweise 0,5 Gt C y−1 während dieses Zeitraums absorbiert. Gleichzeitig wird angenommen, dass tropische Entwaldung im Durchschnitt 1,6 Gt C y−1 über die 1980er Jahre freigesetzt hat. Während die Flüsse zwischen den vier Speichern ausgeglichen sein sollten, führen die durchschnittlichen Werte von 198D zu einem „fehlenden Senke" von 1,4 Gt C y−1. Verschiedene Prozesse, einschließlich Waldwachstum, CO2-Düngung des Pflanzenwachstums (ca. 1,0 Gt C y−1), N-Deposition (ca. 0,6 Gt C y−1) und ihre Wechselwirkungen, könnten für das Budgetungleichgewicht verantwortlich sein. Es bleibt jedoch schwierig, die Einflüsse dieser getrennten, aber interagierenden Prozesse zu quantifizieren. Die Unsicherheiten in den einzelnen Zahlen sind groß und selbst schlecht quantifiziert. Dieser Artikel präsentiert Details jenseits der IPCC-Bewertung zu den Verfahren, die verwendet werden, um die Flussunsicherheiten zu approximieren. Das Fehlen von Wissen über positive und negative Rückkopplungen aus der Biosphäre ist ein wesentlicher limitierender Faktor für glaubwürdige Simulationen zukünftiger atmosphärischer CO2-Konzentrationen. Analysen der atmosphärischen Gradienten von CO2 und 13CO2-Konzentrationen liefern zunehmend stärkere Belege für terrestrische Senken, die potenziell zwischen der nördlichen Hemisphäre und tropischen Regionen verteilt sein könnten, aber eine schlüssige Detektion in direkten Biomasse- und Bodenmessungen bleibt schwer zu erreichen. Aktuelle regionale bis globale terrestrische Ökosystemmodelle mit gekoppelten Kohlenstoff- und Stickstoffkreisläufen stellen die Effekte der CO2-Düngung unterschiedlich dar, aber alle deuten auf langfristige Reaktionen auf CO2 hin, die deutlich kleiner sind als potenzielle Blatt- oder Labor-ganze Pflanzen-Ebene-Reaktionen. Analysen von Emissionen und biogeochemischen Flüssen, die mit einer eventualen Stabilisierung der atmosphärischen CO2-Konzentrationen konsistent sind, sind empfindlich gegenüber der Art und Weise, wie biosphärische Rückkopplungen modelliert werden, um ca. 15%. Entscheidungen über die Landnutzung können Effekte von 100s von Gt C über die nächsten Jahrhunderte haben, mit ähnlich signifikanten Auswirkungen auf die Atmosphäre. Kritische Bereiche für zukünftige Forschung sind fortgesetzte Messungen und Analysen atmosphärischer Daten (CO2 und 13CO2), um als großräumige Einschränkungen zu dienen, Prozessstudien zur Skalierung von der photosynthetischen Reaktion auf CO2 zur gesamten Ökosystem-Kohlenstoffspeicherung und strenge Quantifizierung der Auswirkungen sich ändernder Landnutzung auf die Kohlenstoffspeicherung.

@article{doi101111j136524861995tb00008x,
    author = "Schimel, David",
    title = "Terrestrische Ökosysteme und der Kohlenstoffkreislauf",
    year = "1995",
    journal = "Global Change Biology",
    abstract = "Abstract Der terrestrische Biosphären spielt eine wichtige Rolle im globalen Kohlenstoffkreislauf. In der 1994er Zwischenstaatlichen Panel-Bewertung zum Klimawandel (IPCC) wurde ein Versuch unternommen, die Quantifizierung terrestrischer Austauschprozesse und potenzieller Rückkopplungen aus dem Klima, dem sich verändernden CO2 und anderen Faktoren zu verbessern; dieser Artikel präsentiert die wichtigsten Ergebnisse dieser Bewertung zusammen mit einer erweiterten Diskussion. Der Kohlenstoffkreislauf ist der Fluss von Kohlenstoff zwischen vier Hauptreservoirs: fossiler Kohlenstoff, die Atmosphäre, die Ozeane und der terrestrische Biosphäre. Die Emissionen von fossilem Kohlenstoff während der 1980er Jahre betrugen im Durchschnitt 5,5 Gt y −1. Während desselben Zeitraums gewann die Atmosphäre 3,2 Gt C y −1 hinzu, und die Ozeane sollen 2,0 Gt C y −1 absorbiert haben. Die nachwachsenden Wälder der nördlichen Hemisphäre haben möglicherweise 0,5 Gt C y −1 während dieses Zeitraums absorbiert. Gleichzeitig wird angenommen, dass tropische Entwaldung im Durchschnitt 1,6 Gt C y −1 über die 1980er Jahre freigesetzt hat. Während die Flüsse zwischen den vier Pools ausbalanciert sein sollten, führen die durchschnittlichen Werte von 198Ds zu einem „fehlenden Senke" von 1,4 Gt C y −1. Verschiedene Prozesse, einschließlich Waldwachstum, CO2-Düngung des Pflanzenwachstums (ca. 1,0 Gt C y −1), N-Deposition (ca. 0,6 Gt C y −1) und ihre Wechselwirkungen, können für das Budgetungleichgewicht verantwortlich sein. Es bleibt jedoch schwierig, die Einflüsse dieser separaten, aber interagierenden Prozesse zu quantifizieren. Unsicherheiten in den einzelnen Zahlen sind groß und selbst schlecht quantifiziert. Dieser Artikel präsentiert Details jenseits der IPCC-Bewertung zu den Verfahren, die verwendet werden, um die Flussunsicherheiten zu approximieren. Das Fehlen von Wissen über positive und negative Rückkopplungen aus der Biosphäre ist ein wesentlicher limitierender Faktor für glaubwürdige Simulationen zukünftiger atmosphärischer CO2-Konzentrationen. Analysen der atmosphärischen Gradienten von CO2 und 13CO2-Konzentrationen liefern zunehmend stärkere Beweise für terrestrische Senken, die potenziell zwischen der nördlichen Hemisphäre und tropischen Regionen verteilt sein können, aber eine schlüssige Detektion in direkten Biomasse- und Bodenmessungen bleibt elusive. Aktuelle regionale-zu-globalen terrestrischen Ökosystemmodelle mit gekoppelten Kohlenstoff- und Stickstoffkreisläufen repräsentieren die Effekte der CO2-Düngung unterschiedlich, aber alle deuten auf langfristige Reaktionen auf CO2 hin, die deutlich kleiner sind als potenzielle Blatt- oder Labor-ganze Pflanzen-Ebene-Reaktionen. Analysen von Emissionen und biogeochemischen Flüssen, die mit einer eventualen Stabilisierung der atmosphärischen CO2-Konzentrationen konsistent sind, sind empfindlich gegenüber der Art und Weise, wie Biosphären-Rückkopplungen durch ca. 15% modelliert werden. Entscheidungen über Landnutzung können Effekte von 100s von Gt C über die nächsten Jahrhunderte haben, mit ähnlich signifikanten Effekten auf die Atmosphäre. Kritische Bereiche für zukünftige Forschung sind fortgesetzte Messungen und Analysen atmosphärischer Daten (CO2 und 13CO2), um als großräumige Einschränkungen zu dienen, Prozessstudien zur Skalierung von der photosynthetischen Reaktion auf CO2 bis zur gesamten Ökosystem-Kohlenstoffspeicherung und strenge Quantifizierung der Effekte sich ändernder Landnutzung auf die Kohlenstoffspeicherung.",
    url = "https://doi.org/10.1111/j.1365-2486.1995.tb00008.x",
    doi = "10.1111/j.1365-2486.1995.tb00008.x",
    openalex = "W1970527729",
    references = "broecker1979fate, doi101007bf00002772, doi10102991gb01778, doi10102993gb02725, doi101038361520a0, doi101038363234a0, doi101126science2064417409, doi101126science24749491431, doi101126science26051161905, doi101126science2635144185, doi102136sssaj199303615995005700010034x, doi1023071311067, openalexw1759145845"
}

@article{doi101016s0009254199000315,
    author = "Gaillardet, Jérôme und Dupré, Bernard und Louvat, Pascale und Allègre, Claude J.",
    title = "Global silicate weathering and CO2 consumption rates deduced from the chemistry of large rivers",
    year = "1999",
    journal = "Chemical Geology",
    url = "https://doi.org/10.1016/s0009-2541(99)00031-5",
    doi = "10.1016/s0009-2541(99)00031-5",
    openalex = "W2008587428",
    references = "doi1010160012821x88900131, doi101016001670379500078e, doi101016b0080437516071036, doi101029jc092ic08p08293, doi101086628741, doi101086629606, doi10113000917613198210516vosstp20co2, doi102475ajs2837641, doi102475ajs2875401, doi102475ajs294156, openalexw1624806571"
}

Langlebige atmosphärische 14CO2-Beobachtungen werden verwendet, um die Konzentrationen von fossilen Brennstoffen abgeleitetem CO2 an einem regional verschmutzten Standort und an einem kontinentalen Bergstation im Südwesten Deutschlands zu quantifizieren. Die Emissionsraten von fossilen Brennstoff-CO2 für die relevanten Einzugsgebiete werden durch Anwendung der Radon-Tracer-Methode ermittelt. Sie stimmen gut mit statistischen Emissionsinventaren überein, zeigen jedoch eine größere Saisonalität als früher angenommen und tragen somit erheblich zum beobachteten CO2-Jahreszyklus über Europa bei. Basierend auf dem gegenwärtigen Ansatz sind Emissionsreduktionen in der Größenordnung von 5–10 % für Einzugsgebiete mit einem Radius von mehreren hundert Kilometern nachweisbar, wie innerhalb einer fünfjährigen Verpflichtungsperiode des Kyoto-Protokolls erwartet. Dennoch wird an den beiden Standorten über die letzten 16 Jahre keine signifikante Änderung der fossilen Brennstoff-CO2-Emissionen beobachtet.

@article{doi1010292003gl018477,
    author = "Levin, Ingeborg und Kromer, Bernd und Schmidt, Martina und Sartorius, H.",
    title = "Ein neuer Ansatz zur unabhängigen Bilanzierung von fossilen Brennstoff-CO2 über Europa durch 14CO2-Beobachtungen",
    year = "2003",
    journal = "Geophysical Research Letters",
    abstract = "Langlebige atmosphärische 14CO2-Beobachtungen werden verwendet, um die Konzentrationen von fossilen Brennstoffen abgeleitetem CO2 an einem regional verschmutzten Standort und an einem kontinentalen Bergstation im Südwesten Deutschlands zu quantifizieren. Die Emissionsraten von fossilen Brennstoff-CO2 für die relevanten Einzugsgebiete werden durch Anwendung der Radon-Tracer-Methode ermittelt. Sie stimmen gut mit statistischen Emissionsinventaren überein, zeigen jedoch eine größere Saisonalität als früher angenommen und tragen somit erheblich zum beobachteten CO2-Jahreszyklus über Europa bei. Basierend auf dem gegenwärtigen Ansatz sind Emissionsreduktionen in der Größenordnung von 5–10\% für Einzugsgebiete mit einem Radius von mehreren hundert Kilometern nachweisbar, wie innerhalb einer fünfjährigen Verpflichtungsperiode des Kyoto-Protokolls erwartet. Dennoch wird an den beiden Standorten über die letzten 16 Jahre keine signifikante Änderung der fossilen Brennstoff-CO2-Emissionen beobachtet.",
    url = "https://doi.org/10.1029/2003gl018477",
    doi = "10.1029/2003gl018477",
    openalex = "W2148708766",
    references = "doi101126science1223166415b"
}

@article{doi101016jcemconres200401021,
    author = "Gartner, E.M.",
    title = "Industriell interessante Ansätze für „low-CO2"-Zemente",
    year = "2004",
    journal = "Cement and Concrete Research",
    url = "https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2004.01.021",
    doi = "10.1016/j.cemconres.2004.01.021",
    openalex = "W1993016649",
    references = "doi101007bf00355128, doi101016b9780080430188501508, doi101680adcr1994623109, doi101680adcr199911115, openalexw1570227906, openalexw1607401957"
}

Die Wachstumsrate des atmosphärischen Kohlendioxids (CO(2)), des größten menschlichen Beitrags zum menschengemachten Klimawandel, steigt rapide an. Drei Prozesse tragen zu diesem rapiden Anstieg bei. Zwei dieser Prozesse betreffen Emissionen. Das jüngste Wachstum der Weltwirtschaft in Kombination mit einem Anstieg ihrer Kohlenstoffintensität haben seit 2000 zu einem rapiden Anstieg der fossilen Brennstoff-CO₂-Emissionen geführt: Beim Vergleich der 1990er Jahre mit 2000-2006 stieg die Emissionswachstumsrate von 1,3 % auf 3,3 % y(-1). Der dritte Prozess wird durch zunehmende Hinweise (P = 0,89) für einen langfristigen (50-jährigen) Anstieg des airborne fraction (AF) der CO₂-Emissionen angezeigt, was einen Rückgang der Effizienz der CO₂-Senken an Land und auf den Ozeanen bei der Absorption anthropogener Emissionen impliziert. Seit 2000 haben die Beiträge dieser drei Faktoren zur Zunahme der atmosphärischen CO₂-Wachstumsrate ungefähr 65 +/- 16 % aus zunehmender globaler wirtschaftlicher Aktivität, 17 +/- 6 % aus der zunehmenden Kohlenstoffintensität der Weltwirtschaft und 18 +/- 15 % aus dem Anstieg des AF betragen. Ein zunehmender AF ist mit den Ergebnissen von Klima-Kohlenstoffkreislauf-Modellen konsistent, aber die Größe des beobachteten Signals scheint größer zu sein als das von Modellen geschätzte. Alle diese Veränderungen charakterisieren einen Kohlenstoffkreislauf, der eine stärker-als-erwartete und früher-als-erwartete Klimawirkung erzeugt.

@article{doi101073pnas0702737104,
    author = "Canadell, Josep G. und Quéré, Corinne Le und Raupach, Michael und Field, Christopher B. und Buitenhuis, Erik T. und Ciais, Philippe und Conway, T. J. und Gillett, Nathan P. und Houghton, R. A. und Marland, Gregg",
    title = "Beiträge zur beschleunigten atmosphärischen CO 2 Wachstumsrate durch wirtschaftliche Aktivitäten, Kohlenstoffintensität und Effizienz natürlicher Senken",
    year = "2007",
    journal = "Proceedings of the National Academy of Sciences",
    abstract = "Die Wachstumsrate des atmosphärischen Kohlendioxids (CO(2)), des größten menschlichen Beitrags zum menschengemachten Klimawandel, steigt rapide an. Drei Prozesse tragen zu diesem rapiden Anstieg bei. Zwei dieser Prozesse betreffen Emissionen. Das jüngste Wachstum der Weltwirtschaft in Kombination mit einem Anstieg ihrer Kohlenstoffintensität haben seit 2000 zu einem rapiden Anstieg der fossilen Brennstoff-CO₂-Emissionen geführt: Beim Vergleich der 1990er Jahre mit 2000-2006 stieg die Emissionswachstumsrate von 1,3\% auf 3,3\% y(-1). Der dritte Prozess wird durch zunehmende Hinweise (P = 0,89) für einen langfristigen (50-jährigen) Anstieg des airborne fraction (AF) der CO₂-Emissionen angezeigt, was einen Rückgang der Effizienz der CO₂-Senken an Land und auf den Ozeanen bei der Absorption anthropogener Emissionen impliziert. Seit 2000 haben die Beiträge dieser drei Faktoren zur Zunahme der atmosphärischen CO₂-Wachstumsrate ungefähr 65 +/- 16\% aus zunehmender globaler wirtschaftlicher Aktivität, 17 +/- 6\% aus der zunehmenden Kohlenstoffintensität der Weltwirtschaft und 18 +/- 15\% aus dem Anstieg des AF betragen. Ein zunehmender AF ist mit den Ergebnissen von Klima-Kohlenstoffkreislauf-Modellen konsistent, aber die Größe des beobachteten Signals scheint größer zu sein als das von Modellen geschätzte. Alle diese Veränderungen charakterisieren einen Kohlenstoffkreislauf, der eine stärker-als-erwartete und früher-als-erwartete Klimawirkung erzeugt.",
    url = "https://doi.org/10.1073/pnas.0702737104",
    doi = "10.1073/pnas.0702737104",
    openalex = "W2133920545",
    references = "doi10103820859, doi10103835021000, doi101038nature03972, doi101049ep19770180, doi101073pnas0505734102, doi101073pnas0700609104, doi101175jcli38001, doi10230720033020, doi1023073324639, openalexw2939474406"
}

Das globale Kohlenstoffbudget ist natürlich ausgeglichen. Die Erhaltung des Kohlenstoffs und der erste Hauptsatz der Thermodynamik bleiben bestehen. „Das Ausgleichen des Kohlenstoffbudgets" bezieht sich auf den Stand der Wissenschaft bei der Bewertung der Terme der globalen Kohlenstoffgleichung. Die jährlichen Zunahmen der Kohlenstoffmenge in der Atmosphäre, den Ozeanen und auf dem Land sollten die Emissionen von Kohlenstoff aus fossilen Brennstoffen und Entwaldung ausgleichen. Das Ausgleichen des Kohlenstoffbudgets ist jedoch nicht das eigentliche Problem. Das eigentliche Problem ist das Verständnis der Prozesse, die für Nettoquellen und -senken von Kohlenstoff verantwortlich sind. Ein solches Verständnis sollte zu genaueren Vorhersagen zukünftiger CO₂-Konzentrationen und genaueren Vorhersagen der Geschwindigkeit und des Ausmaßes des Klimawandels führen. Die jüngste Vergangenheit mag jedoch für Vorhersagen unzureichend sein. Ozeanische und terrestrische Senken, die die Wachstumsrate der atmosphärischen CO₂-Konzentration bis jetzt verlangsamt haben, könnten sich verringern, wenn Rückkopplungen zwischen dem Kohlenstoffkreislauf und dem Klima prominenter werden.

@article{doi101146annurevearth35031306140057,
    author = "Houghton, R. A.",
    title = "Balancing the Global Carbon Budget",
    year = "2007",
    journal = "Annual Review of Earth and Planetary Sciences",
    abstract = "Das globale Kohlenstoffbudget ist natürlich ausgeglichen. Die Erhaltung des Kohlenstoffs und der erste Hauptsatz der Thermodynamik bleiben bestehen. „Das Ausgleichen des Kohlenstoffbudgets" bezieht sich auf den Stand der Wissenschaft bei der Bewertung der Terme der globalen Kohlenstoffgleichung. Die jährlichen Zunahmen der Kohlenstoffmenge in der Atmosphäre, den Ozeanen und auf dem Land sollten die Emissionen von Kohlenstoff aus fossilen Brennstoffen und Entwaldung ausgleichen. Das Ausgleichen des Kohlenstoffbudgets ist jedoch nicht das eigentliche Problem. Das eigentliche Problem ist das Verständnis der Prozesse, die für Nettoquellen und -senken von Kohlenstoff verantwortlich sind. Ein solches Verständnis sollte zu genaueren Vorhersagen zukünftiger CO₂-Konzentrationen und genaueren Vorhersagen der Geschwindigkeit und des Ausmaßes des Klimawandels führen. Die jüngste Vergangenheit mag jedoch für Vorhersagen unzureichend sein. Ozeanische und terrestrische Senken, die die Wachstumsrate der atmosphärischen CO₂-Konzentration bis jetzt verlangsamt haben, könnten sich verringern, wenn Rückkopplungen zwischen dem Kohlenstoffkreislauf und dem Klima prominenter werden.",
    url = "https://doi.org/10.1146/annurev.earth.35.031306.140057",
    doi = "10.1146/annurev.earth.35.031306.140057",
    openalex = "W2148979610",
    references = "broecker1979fate, doi101038298156a0, doi10103835041539, doi101038386698a0, doi101038nature03972, doi101038nature04514, doi101126science1097403, doi101126science2064417409, doi101126science2815374200, doi101175jcli38001, doi101256004316502320517344, doi1018901051076120000100423tvdoso20co2"
}

@incollection{doi10100797803874948903,
    author = "Hori, Yoshio",
    title = "Elektrochemische CO2-Reduktion an Metallelektroden",
    year = "2008",
    booktitle = "Moderne Aspekte der Elektrochemie",
    url = "https://doi.org/10.1007/978-0-387-49489-0\_3",
    doi = "10.1007/978-0-387-49489-0\_3",
    openalex = "W2202057872",
    references = "doi1012019781315139098, openalexw1573748297, openalexw294628349"
}

Die Photosynthese der Natur nutzt die Sonnenenergie mit Chlorophyll in Pflanzen als Katalysator, um Kohlendioxid und Wasser in neues Pflanzenleben zu recyceln. Nur bei ausreichender geologischer Zeit können neue fossile Brennstoffe natürlich gebildet werden. Im Gegensatz dazu kann das chemische Recycling von Kohlendioxid aus natürlichen und industriellen Quellen sowie aus verschiedenen menschlichen Aktivitäten oder sogar direkt aus der Luft selbst in Methanol oder Dimethylether (DME) und ihre verschiedenen Produkte durch dessen Erfassung und anschließende reduktive hydrierende Umwandlung erreicht werden. Die vorliegende Perspektive rekapituliert diesen neuen Ansatz und unsere Forschung auf diesem Gebiet in den letzten 15 Jahren. Kohlenstoffrecycling stellt einen wesentlichen Aspekt unserer vorgeschlagenen Methanolwirtschaft dar. Jede verfügbare Energiequelle (alternative Energien wie Solar-, Wind-, Geothermie- und Atomenergie) kann zur Herstellung des benötigten Wasserstoffs und zur chemischen Umwandlung von CO(2) verwendet werden. Verbesserte neue Methoden für die effiziente reduktive Umwandlung von CO(2) zu Methanol und/oder DME, die wir entwickelt haben, umfassen Bireforming mit Methan sowie Wege der katalytischen oder elektrochemischen Umwandlungen. Flüssiges Methanol ist für die Energiespeicherung und den Transport vorzuziehen gegenüber hochflüchtigem und potenziell explosivem Wasserstoff. Zusammen mit dem daraus abgeleiteten DME sind sie hervorragende Kraftstoffe für Verbrennungsmotoren (ICE) und Brennstoffzellen sowie bequeme Ausgangsstoffe für synthetische Kohlenwasserstoffe und ihre verschiedenen Produkte. Kohlendioxid kann somit chemisch von einem schädlichen Treibhausgas, das die globale Erwärmung verursacht, in eine wertvolle, erneuerbare und unerschöpfliche Kohlenstoffquelle der Zukunft umgewandelt werden, die eine umweltneutrale Nutzung von Kohlenstoffkraftstoffen und abgeleiteten Kohlenwasserstoffprodukten ermöglicht.

@article{doi101021jo801260f,
    author = "Olah, George A. und Goeppert, Alain und Prakash, G. K. Surya",
    title = "Chemisches Recycling von Kohlendioxid zu Methanol und Dimethylether: Vom Treibhausgas zu erneuerbaren, umweltneutralen Kohlenstoffkraftstoffen und synthetischen Kohlenwasserstoffen",
    year = "2008",
    journal = "The Journal of Organic Chemistry",
    abstract = "Die Photosynthese der Natur nutzt die Sonnenenergie mit Chlorophyll in Pflanzen als Katalysator, um Kohlendioxid und Wasser in neues Pflanzenleben zu recyceln. Nur bei ausreichender geologischer Zeit können neue fossile Brennstoffe natürlich gebildet werden. Im Gegensatz dazu kann das chemische Recycling von Kohlendioxid aus natürlichen und industriellen Quellen sowie aus verschiedenen menschlichen Aktivitäten oder sogar direkt aus der Luft selbst in Methanol oder Dimethylether (DME) und ihre verschiedenen Produkte durch dessen Erfassung und anschließende reduktive hydrierende Umwandlung erreicht werden. Die vorliegende Perspektive rekapituliert diesen neuen Ansatz und unsere Forschung auf diesem Gebiet in den letzten 15 Jahren. Kohlenstoffrecycling stellt einen wesentlichen Aspekt unserer vorgeschlagenen Methanolwirtschaft dar. Jede verfügbare Energiequelle (alternative Energien wie Solar-, Wind-, Geothermie- und Atomenergie) kann zur Herstellung des benötigten Wasserstoffs und zur chemischen Umwandlung von CO(2) verwendet werden. Verbesserte neue Methoden für die effiziente reduktive Umwandlung von CO(2) zu Methanol und/oder DME, die wir entwickelt haben, umfassen Bireforming mit Methan sowie Wege der katalytischen oder elektrochemischen Umwandlungen. Flüssiges Methanol ist für die Energiespeicherung und den Transport vorzuziehen gegenüber hochflüchtigem und potenziell explosivem Wasserstoff. Zusammen mit dem daraus abgeleiteten DME sind sie hervorragende Kraftstoffe für Verbrennungsmotoren (ICE) und Brennstoffzellen sowie bequeme Ausgangsstoffe für synthetische Kohlenwasserstoffe und ihre verschiedenen Produkte. Kohlendioxid kann somit chemisch von einem schädlichen Treibhausgas, das die globale Erwärmung verursacht, in eine wertvolle, erneuerbare und unerschöpfliche Kohlenstoffquelle der Zukunft umgewandelt werden, die eine umweltneutrale Nutzung von Kohlenstoffkraftstoffen und abgeleiteten Kohlenwasserstoffprodukten ermöglicht.",
    url = "https://doi.org/10.1021/jo801260f",
    doi = "10.1021/jo801260f",
    openalex = "W2113086422",
    references = "doi1010179781316577226067, openalexw1573748297"
}

CO₂, das durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe freigesetzt wird, gleicht sich in den verschiedenen Kohlenstoffreservoirs der Atmosphäre, des Ozeans und des terrestrischen Biosphären auf Zeitskalen von einigen Jahrhunderten aus. Allerdings verbleibt ein beträchtlicher Anteil des CO₂ in der Atmosphäre und wartet auf eine Rückkehr zum festen Erdinneren durch viel langsamere Verwitterungsprozesse und die Abscheidung von CaCO₃. Übliche Maße für die atmosphärische Lebensdauer von CO₂, einschließlich der e-folding-Zeitskala, ignorieren den langen Schwanz. Sein Ausschluss in der Berechnung des globalen Erwärmungspotenzials führt dazu, dass viele die Langlebigkeit des anthropogenen globalen Erwärmungs unterschätzen. Hier überblicken wir die bisherige Literatur zur atmosphärischen Lebensdauer von fossilem Brennstoff-CO₂ und dessen Auswirkung auf das Klima und präsentieren erste Ergebnisse aus einem Modellvergleichsprojekt zu diesem Thema. Die Modelle stimmen darin überein, dass 20–35% des CO₂ nach der Ausgleichung mit dem Ozean (2–20 Jahrhunderte) in der Atmosphäre verbleiben. Die Neutralisierung durch CaCO₃ senkt den luftgetragenen Anteil weiter auf Zeitskalen von 3 bis 7 kyr.

@article{archer2009atmospheric,
    author = "Archer, David and Eby, Michael and Brovkin, Victor and Ridgwell, Andy and Cao, Long and Mikolajewicz, Uwe and Caldeira, Ken and Matsumoto, Katsumi and Munhoven, Guy and Montenegro, Alvaro and Tokos, Kathy",
    title = "Atmospheric Lifetime of Fossil Fuel Carbon Dioxide",
    year = "2009",
    journal = "Annual Review of Earth and Planetary Sciences",
    abstract = "CO₂ released from combustion of fossil fuels equilibrates among the various carbon reservoirs of the atmosphere, the ocean, and the terrestrial biosphere on timescales of a few centuries. However, a sizeable fraction of the CO₂ remains in the atmosphere, awaiting a return to the solid earth by much slower weathering processes and deposition of CaCO₃. Common measures of the atmospheric lifetime of CO₂, including the e-folding time scale, disregard the long tail. Its neglect in the calculation of global warming potentials leads many to underestimate the longevity of anthropogenic global warming. Here, we review the past literature on the atmospheric lifetime of fossil fuel CO₂ and its impact on climate, and we present initial results from a model intercomparison project on this topic. The models agree that 20–35\% of the CO₂ remains in the atmosphere after equilibration with the ocean (2–20 centuries). Neutralization by CaCO₃ draws the airborne fraction down further on timescales of 3 to 7 kyr.",
    url = "https://doi.org/10.1146/annurev.earth.031208.100206",
    doi = "10.1146/annurev.earth.031208.100206",
    number = "1",
    openalex = "W2149521176",
    pages = "117-134",
    volume = "37",
    references = "doi101016003101829290207l, doi101016s0038071703001238, doi101029jc086ic10p09776, doi10103834839, doi101038353225a0, doi101046j13652486200100383x, doi101046j13652486200300569x, doi101126science24749491431, doi101175jcli38001, doi1023071971875, doi102475ajs2837641, doi102475ajs294156, openalexw2939474406"
}

Seit der Zeit der industriellen Revolution ist die atmosphärische CO(2)-Konzentration um fast 35 % auf ihren aktuellen Stand von 383 ppm angestiegen. Die erhöhte Kohlendioxidkonzentration in der Atmosphäre wird als einer der Haupttreiber des globalen Klimawandels vermutet. Um die Zunahme zu verlangsamen, sind Reduktionen der anthropogenen CO(2)-Emissionen notwendig. Große Emissionsquellen, wie fossil-basierte Kraftwerke, sind die ersten Ziele für diese Reduktionen. Eine Referenztechnologie für die Trennung von verdünntem CO(2) aus Gasströmen ist die Absorption mit wässrigen Aminen. Die Verwendung von festen Adsorbentien wird jedoch zunehmend als eine alternative, potenziell energieeffizientere Trenntechnologie betrachtet. Dieser Review beschreibt das CO(2)-Adsorptionsverhalten verschiedener Klassen fester Kohlendioxid-Adsorbentien, einschließlich Zeolithe, Aktivkohle, Calciumoxide, Hydrotalcite, organisch-anorganische Hybride und Metall-organische Gerüste. Diese Adsorbentien werden hinsichtlich ihrer Gleichgewichts-CO(2)-Kapazitäten sowie anderer wichtiger Parameter wie Adsorptions-Desorptions-Kinetik, Betriebsfenster, Stabilität und Regenerierbarkeit bewertet. Der Umfang der derzeit verfügbaren CO(2)-Adsorbentien und ihre kritischen Eigenschaften, die letztendlich ihre Integration in großtechnische Trennprozesse beeinflussen, werden vorgestellt.

@article{doi101002cssc200900036,
    author = "Choi, Sunho und Drese, Jeffrey H. und Jones, Christopher W.",
    title = "Adsorbent Materials for Carbon Dioxide Capture from Large Anthropogenic Point Sources",
    year = "2009",
    journal = "ChemSusChem",
    abstract = "Seit der Zeit der industriellen Revolution ist die atmosphärische CO(2)-Konzentration um fast 35 % auf ihren aktuellen Stand von 383 ppm angestiegen. Die erhöhte Kohlendioxidkonzentration in der Atmosphäre wird als einer der Haupttreiber des globalen Klimawandels vermutet. Um die Zunahme zu verlangsamen, sind Reduktionen der anthropogenen CO(2)-Emissionen notwendig. Große Emissionsquellen, wie fossil-basierte Kraftwerke, sind die ersten Ziele für diese Reduktionen. Eine Referenztechnologie für die Trennung von verdünntem CO(2) aus Gasströmen ist die Absorption mit wässrigen Aminen. Die Verwendung von festen Adsorbentien wird jedoch zunehmend als eine alternative, potenziell energieeffizientere Trenntechnologie betrachtet. Dieser Review beschreibt das CO(2)-Adsorptionsverhalten verschiedener Klassen fester Kohlendioxid-Adsorbentien, einschließlich Zeolithe, Aktivkohle, Calciumoxide, Hydrotalcite, organisch-anorganische Hybride und Metall-organische Gerüste. Diese Adsorbentien werden hinsichtlich ihrer Gleichgewichts-CO(2)-Kapazitäten sowie anderer wichtiger Parameter wie Adsorptions-Desorptions-Kinetik, Betriebsfenster, Stabilität und Regenerierbarkeit bewertet. Der Umfang der derzeit verfügbaren CO(2)-Adsorbentien und ihre kritischen Eigenschaften, die letztendlich ihre Integration in großtechnische Trennprozesse beeinflussen, werden vorgestellt.",
    url = "https://doi.org/10.1002/cssc.200900036",
    doi = "10.1002/cssc.200900036",
    openalex = "W2104943417"
}

In diesem Papier werden drei der führenden Optionen für die großtechnische CO2-Abscheidung aus technischer Sicht überprüft. Wir betrachten lösungsmittelbasierte Chemisorptionsverfahren, Carbonate-Looping-Technologie und den sogenannten Oxyfuel-Prozess. Für jede Technologieoption geben wir einen Überblick über die Technologie und listen Vor- und Nachteile auf. Anschließend wird eine Diskussion über den Reifegrad der Technologie präsentiert, und wir schließen mit der Identifizierung aktueller Wissenslücken und dem Vorschlag von Bereichen mit erheblichem Potenzial für zukünftige Arbeiten. Anschließend diskutieren wir die Eignung von ionischen Flüssigkeiten als neuartige, umweltverträgliche Lösungsmittel zur Abscheidung von CO2. Darüber hinaus betrachten wir Alternativen zur reinen Speicherung von CO2 – wir präsentieren eine Diskussion über die Möglichkeit, abgeschiedenes CO2 zu recyceln und als C1-Baustein für die nachhaltige Herstellung von Polymeren, Feinchemikalien und flüssigen Kraftstoffen zu nutzen. Schließlich präsentieren wir eine Diskussion über relevante System-Ingenieur-Methodologien im Design von CO2-Abscheidungssystemen.

@article{doi101039c004106h,
    author = "MacDowell, Niall und Florin, Nick und Buchard, Antoine und Hallett, Jason P. und Galindo, Amparo und Jackson, George und Adjiman, Claire S. und Williams, Charlotte K. und Shah, Nilay und Fennell, Paul S.",
    title = "An overview of CO2 capture technologies",
    year = "2010",
    journal = "Energy \& Environmental Science",
    abstract = "In diesem Papier werden drei der führenden Optionen für die großtechnische CO2-Abscheidung aus technischer Sicht überprüft. Wir betrachten lösungsmittelbasierte Chemisorptionsverfahren, Carbonate-Looping-Technologie und den sogenannten Oxyfuel-Prozess. Für jede Technologieoption geben wir einen Überblick über die Technologie und listen Vor- und Nachteile auf. Anschließend wird eine Diskussion über den Reifegrad der Technologie präsentiert, und wir schließen mit der Identifizierung aktueller Wissenslücken und dem Vorschlag von Bereichen mit erheblichem Potenzial für zukünftige Arbeiten. Anschließend diskutieren wir die Eignung von ionischen Flüssigkeiten als neuartige, umweltverträgliche Lösungsmittel zur Abscheidung von CO2. Darüber hinaus betrachten wir Alternativen zur reinen Speicherung von CO2 – wir präsentieren eine Diskussion über die Möglichkeit, abgeschiedenes CO2 zu recyceln und als C1-Baustein für die nachhaltige Herstellung von Polymeren, Feinchemikalien und flüssigen Kraftstoffen zu nutzen. Schließlich präsentieren wir eine Diskussion über relevante System-Ingenieur-Methodologien im Design von CO2-Abscheidungssystemen.",
    url = "https://doi.org/10.1039/c004106h",
    doi = "10.1039/c004106h",
    openalex = "W2131379134",
    references = "doi1010160378381289803085, doi101016s1750583607000941, doi101021cr068357u, doi101021cr068363q, doi101021es0158861, doi101021ie00104a021, doi101038nature06900, doi101039b804323j, doi101126science1181761, openalexw600445240"
}

Berechnungen mit der Dichtefunktionaltheorie erklären die einzigartige Fähigkeit von Kupfer, CO2 in Kohlenwasserstoffe umzuwandeln, was möglicherweise (photo-)elektrochemische Wege zu Kraftstoffen eröffnen könnte.

@article{doi101039c0ee00071j,
    author = "Peterson, Andrew A. und Abild‐Pedersen, Frank und Studt, Felix und Rossmeisl, Jan und Nørskov, Jens K.",
    title = "Wie Kupfer die elektrochemische Reduktion von Kohlendioxid in Kohlenwasserstoff-Kraftstoffe katalysiert",
    year = "2010",
    journal = "Energy \& Environmental Science",
    abstract = "Berechnungen mit der Dichtefunktionaltheorie erklären die einzigartige Fähigkeit von Kupfer, CO2 in Kohlenwasserstoffe umzuwandeln, was möglicherweise (photo-)elektrochemische Wege zu Kraftstoffen eröffnen könnte.",
    url = "https://doi.org/10.1039/c0ee00071j",
    doi = "10.1039/c0ee00071j",
    openalex = "W2060023027"
}

Unsere gegenwärtige Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen bedeutet, dass sich mit der unvermeidlichen Zunahme unseres Energiebedarfs auch die Emissionen von Treibhausgasen, insbesondere Kohlendioxid (CO2), erhöhen. Um die offensichtlichen Folgen für den Klimawandel zu vermeiden, muss die Konzentration dieser Treibhausgase in der Atmosphäre stabilisiert werden. Doch mit dem Wachstum der Bevölkerung und der Entwicklung der Wirtschaft stellen zukünftige Anforderungen sicher, dass Energie zu den definierenden Themen dieses Jahrhunderts gehören wird. Diese einzigartige Reihe von (gekoppelten) Herausforderungen bedeutet auch, dass Wissenschaft und Technik eine einzigartige Chance – und eine wachsende Herausforderung – haben, ihr Verständnis anzuwenden, um nachhaltige Energielösungen bereitzustellen. Die integrierte Kohlenstoffabscheidung und die anschließende Speicherung wird allgemein als die vielversprechendste Option zur Bewältigung von Treibhausgasen im kurz- bis mittelfristigen Bereich vorangetrieben. Hier geben wir einen kurzen Überblick über eine alternative mittelfristige bis langfristige Option, nämlich die Abscheidung und Umwandlung von CO2, um nachhaltige, synthetische Kohlenwasserstoff- oder kohlenstoffhaltige Kraftstoffe herzustellen, insbesondere für Verkehrszwecke. Grundsätzlich konzentriert sich der Ansatz auf das Konzept der großflächigen Wiederverwendung von CO2, das durch menschliche Aktivitäten freigesetzt wird, um synthetische Kraftstoffe herzustellen, und wie dieser herausfordernde Ansatz eine wichtige Rolle bei der Bewältigung des Problems der globalen CO2-Emissionen übernehmen könnte. Wir heben drei mögliche Strategien hervor, die die CO2-Umwandlung durch physiko-chemische Ansätze betreffen: nachhaltiges (oder erneuerbares) synthetisches Methanol, die Produktion von Synthesegas aus Rauchgasen von Kohle-, Gas- oder Ölkraftwerken und die photochemische Produktion von synthetischen Kraftstoffen. Die Verwendung von CO2 zur Synthese von Grundchemikalien wird an anderer Stelle behandelt (Arakawa et al. 2001 Chem. Rev. 101, 953-996); dieser Überblick konzentriert sich auf die Möglichkeiten der Umwandlung von CO2 in Kraftstoffe. Obwohl sich diese drei prototypischen Bereiche in ihren endgültigen Anwendungen unterscheiden, konzentrieren sich die zugrundeliegenden thermodynamischen Überlegungen auf die Umwandlung – und damit die Nutzung – von CO2. Hier hoffen wir zu zeigen, dass Fortschritte in der Wissenschaft und Technik der Materialien für diese neuen Energietechnologien entscheidend sind, und spezifische Beispiele werden für alle drei Fälle gegeben. Mit ausreichenden Fortschritten und institutioneller sowie politischer Unterstützung könnten solche wissenschaftlichen und technologischen Innovationen dazu beitragen, die CO2-Spiegel in der Atmosphäre zu regulieren/stabilisieren und damit die Nutzung von aus fossilen Brennstoffen abgeleiteten Rohstoffen zu verlängern.

@article{doi101098rsta20100119,
    author = "Jiang, Zheng und Xiao, Tiancun und Кузнецов, В. Л. und Edwards, Peter P.",
    title = "Kohlendioxid in Kraftstoff umwandeln",
    year = "2010",
    journal = "Philosophical Transactions of the Royal Society A Mathematical Physical and Engineering Sciences",
    abstract = "Unsere gegenwärtige Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen bedeutet, dass sich mit der unvermeidlichen Zunahme unseres Energiebedarfs auch die Emissionen von Treibhausgasen, insbesondere Kohlendioxid (CO2), erhöhen. Um die offensichtlichen Folgen für den Klimawandel zu vermeiden, muss die Konzentration dieser Treibhausgase in der Atmosphäre stabilisiert werden. Doch mit dem Wachstum der Bevölkerung und der Entwicklung der Wirtschaft stellen zukünftige Anforderungen sicher, dass Energie zu den definierenden Themen dieses Jahrhunderts gehören wird. Diese einzigartige Reihe von (gekoppelten) Herausforderungen bedeutet auch, dass Wissenschaft und Technik eine einzigartige Chance – und eine wachsende Herausforderung – haben, ihr Verständnis anzuwenden, um nachhaltige Energielösungen bereitzustellen. Die integrierte Kohlenstoffabscheidung und die anschließende Speicherung wird allgemein als die vielversprechendste Option zur Bewältigung von Treibhausgasen im kurz- bis mittelfristigen Bereich vorangetrieben. Hier geben wir einen kurzen Überblick über eine alternative mittelfristige bis langfristige Option, nämlich die Abscheidung und Umwandlung von CO2, um nachhaltige, synthetische Kohlenwasserstoff- oder kohlenstoffhaltige Kraftstoffe herzustellen, insbesondere für Verkehrszwecke. Grundsätzlich konzentriert sich der Ansatz auf das Konzept der großflächigen Wiederverwendung von CO2, das durch menschliche Aktivitäten freigesetzt wird, um synthetische Kraftstoffe herzustellen, und wie dieser herausfordernde Ansatz eine wichtige Rolle bei der Bewältigung des Problems der globalen CO2-Emissionen übernehmen könnte. Wir heben drei mögliche Strategien hervor, die die CO2-Umwandlung durch physiko-chemische Ansätze betreffen: nachhaltiges (oder erneuerbares) synthetisches Methanol, die Produktion von Synthesegas aus Rauchgasen von Kohle-, Gas- oder Ölkraftwerken und die photochemische Produktion von synthetischen Kraftstoffen. Die Verwendung von CO2 zur Synthese von Grundchemikalien wird an anderer Stelle behandelt (Arakawa et al. 2001 Chem. Rev. 101, 953-996); dieser Überblick konzentriert sich auf die Möglichkeiten der Umwandlung von CO2 in Kraftstoffe. Obwohl sich diese drei prototypischen Bereiche in ihren endgültigen Anwendungen unterscheiden, konzentrieren sich die zugrundeliegenden thermodynamischen Überlegungen auf die Umwandlung – und damit die Nutzung – von CO2. Hier hoffen wir zu zeigen, dass Fortschritte in der Wissenschaft und Technik der Materialien für diese neuen Energietechnologien entscheidend sind, und spezifische Beispiele werden für alle drei Fälle gegeben. Mit ausreichenden Fortschritten und institutioneller sowie politischer Unterstützung könnten solche wissenschaftlichen und technologischen Innovationen dazu beitragen, die CO2-Spiegel in der Atmosphäre zu regulieren/stabilisieren und damit die Nutzung von aus fossilen Brennstoffen abgeleiteten Rohstoffen zu verlängern.",
    url = "https://doi.org/10.1098/rsta.2010.0119",
    doi = "10.1098/rsta.2010.0119",
    openalex = "W2091166143",
    references = "doi1012019781315139098"
}

Die globale Erwärmung, die durch die Emission von Treibhausgasen, insbesondere CO2, verursacht wird, ist in den letzten Jahren zu einer weit verbreiteten Sorge geworden. Obwohl verschiedene CO2-Abscheidungstechnologien vorgeschlagen wurden, gelten chemische Absorption und Adsorption derzeit als die am besten geeigneten für Kraftwerke nach der Verbrennung. In dieser Arbeit wird der Betrieb des chemischen Absorptionsprozesses zusammen mit der Verwendung von Absorptionsmitteln, wie z. B. ionischen Flüssigkeiten, Alkanolaminen und ihren gemischten wässrigen Lösungen, überprüft. Die wichtigsten Aspekte dieser Technologie, einschließlich der CO2-Abscheidungseffizienz, der Absorptionsrate, der für die Regeneration benötigten Energie und des Volumens des Absorbers, werden behandelt. Für die Adsorption werden neben physikalischen Adsorptionsmitteln in dieser Arbeit verschiedene mesoporöse feste Adsorptionsmittel, die mit Polyaminen imprägniert und mit Aminosilanen grafted sind, überprüft. Die wichtigsten Aspekte für die Auswahl des Adsorptionsmittels, einschließlich Kosten, Adsorptionsrate, CO2-Absorptionskapazität und thermischer Stabilität, werden verglichen und diskutiert. Zudem werden effektivere und weniger energieintensive Regenerationsverfahren für CO2-beladene Adsorptionsmittel vorgeschlagen. Für beide Absorption und Adsorption werden zukünftige Arbeiten empfohlen.

@article{doi104209aaqr2012050132,
    author = "Yu, Cheng‐Hsiu und Huang, Chih‐Hung und Tan, Chung‐Sung",
    title = "A Review of CO2 Capture by Absorption and Adsorption",
    year = "2012",
    journal = "Aerosol and Air Quality Research",
    abstract = "Die globale Erwärmung, die durch die Emission von Treibhausgasen, insbesondere CO2, verursacht wird, ist in den letzten Jahren zu einer weit verbreiteten Sorge geworden. Obwohl verschiedene CO2-Abscheidungstechnologien vorgeschlagen wurden, gelten chemische Absorption und Adsorption derzeit als die am besten geeigneten für Kraftwerke nach der Verbrennung. In dieser Arbeit wird der Betrieb des chemischen Absorptionsprozesses zusammen mit der Verwendung von Absorptionsmitteln, wie z. B. ionischen Flüssigkeiten, Alkanolaminen und ihren gemischten wässrigen Lösungen, überprüft. Die wichtigsten Aspekte dieser Technologie, einschließlich der CO2-Abscheidungseffizienz, der Absorptionsrate, der für die Regeneration benötigten Energie und des Volumens des Absorbers, werden behandelt. Für die Adsorption werden neben physikalischen Adsorptionsmitteln in dieser Arbeit verschiedene mesoporöse feste Adsorptionsmittel, die mit Polyaminen imprägniert und mit Aminosilanen grafted sind, überprüft. Die wichtigsten Aspekte für die Auswahl des Adsorptionsmittels, einschließlich Kosten, Adsorptionsrate, CO2-Absorptionskapazität und thermischer Stabilität, werden verglichen und diskutiert. Zudem werden effektivere und weniger energieintensive Regenerationsverfahren für CO2-beladene Adsorptionsmittel vorgeschlagen. Für beide Absorption und Adsorption werden zukünftige Arbeiten empfohlen.",
    url = "https://doi.org/10.4209/aaqr.2012.05.0132",
    doi = "10.4209/aaqr.2012.05.0132",
    openalex = "W2144754980",
    references = "doi101002anie201000431, doi101002cssc200900036, doi101016jccr201102012, doi101021ja017593d, doi101021ja0570032, doi101039b802426j, doi101126science1152516, doi101126science1172246, doi101126science1176731, doi101126science1192160"
}

Zusammenfassung Ruß-Aerosol spielt eine einzigartige und wichtige Rolle im Klimasystem der Erde. Ruß ist eine Art kohlenstoffhaltigen Materials mit einer einzigartigen Kombination physikalischer Eigenschaften. Diese Bewertung bietet eine Einschätzung der Ruß-Klimawirkung, die in ihrer Einbeziehung aller bekannten und relevanten Prozesse umfassend ist und quantitativ die besten Schätzungen und Unsicherheiten der Hauptwirkungsgrößen liefert: direkte solare Absorption; Einfluss auf flüssige, gemischte und Eiswolken; und Ablagerung auf Schnee und Eis. Diese Effekte werden mit Klimamodellen berechnet, werden aber, wo möglich, sowohl mit mikrophysikalischen Messungen als auch mit Feldbeobachtungen bewertet. Die vorherrschenden Quellen sind Verbrennungsprozessen zugeordnet, nämlich fossile Brennstoffe für den Verkehr, feste Brennstoffe für industrielle und häusliche Zwecke sowie das offene Verbrennen von Biomasse. Die globalen Gesamtemissionen von Ruß unter Verwendung von Bottom-up-Inventarmethoden betragen im Jahr 2000 7500 Gg yr −1 mit einem Unsicherheitsbereich von 2000 bis 29000. Allerdings ist die globale atmosphärische Absorption, die auf Ruß zurückzuführen ist, in vielen Modellen zu niedrig und sollte um einen Faktor von fast 3 erhöht werden. Nach dieser Skalierung beträgt die beste Schätzung für die direkte Strahlungsantrieb der atmosphärischen Ruß im Industriezeitalter (1750 bis 2005) +0,71 W m −2 mit 90% Unsicherheitsgrenzen von (+0,08, +1,27) W m −2. Der gesamte direkte Antrieb durch alle Rußquellen, ohne den vorindustriellen Hintergrund abzuziehen, wird auf +0,88 (+0,17, +1,48) W m −2 geschätzt. Der direkte Strahlungsantrieb allein erfasst wichtige schnelle Anpassungsmechanismen nicht. Ein Rahmenwerk wird beschrieben und verwendet, um Klimawirkungen zu quantifizieren, einschließlich schneller Anpassungen. Die beste Schätzung der Klimawirkung von Ruß im Industriezeitalter durch alle Wirkungsmechanismen, einschließlich Wolken- und Kryosphärenantrieb, beträgt +1,1 W m −2 mit 90% Unsicherheitsgrenzen von +0,17 bis +2,1 W m −2. Somit besteht eine sehr hohe Wahrscheinlichkeit, dass Rußemissionen, unabhängig von gleichzeitig emittierten Spezies, einen positiven Antrieb haben und das Klima erwärmen. Wir schätzen, dass Ruß mit einem Gesamtklimawirkung von +1,1 W m −2 die zweitwichtigste menschliche Emission hinsichtlich seiner Klimawirkung in der gegenwärtigen Atmosphäre ist; nur Kohlendioxid wird einen größeren Antrieb zu haben geschätzt. Quellen, die Ruß emittieren, emittieren auch andere kurzlebige Spezies, die das Klima entweder abkühlen oder erwärmen können. Klimawirkungen von gleichzeitig emittierten Spezies werden geschätzt und im hier beschriebenen Rahmenwerk verwendet. Wenn die Haupteffekte kurzlebiger gleichzeitiger Emissionen, einschließlich Kühlagentien wie Schwefeldioxid, in den Nettoantrieb einbezogen werden, haben energiebezogene Quellen (fossile Brennstoffe und Biofuel) einen Industriezeitalter-Klimawirkung von +0,22 (−0,50 bis +1,08) W m −2 im ersten Jahr nach der Emission. Bei einigen dieser Quellen, wie Dieselmotoren und möglicherweise häuslichen Biofuels, ist die Erwärmung stark genug, dass die Eliminierung aller kurzlebigen Emissionen aus diesen Quellen den Netto-Klimawirkung reduzieren würde (d. h. Abkühlung erzeugen). Wenn offene Verbrennungsemissionen, die hohe Mengen an organischem Material emittieren, in die Gesamtbetrachtung einbezogen werden, wird die beste Schätzung des Netto-Industriezeitalter-Klimawirkung durch alle kurzlebigen Spezies aus rußreichen Quellen leicht negativ (−0,06 W m −2 mit 90% Unsicherheitsgrenzen von −1,45 bis +1,29 W m −2). Die Unsicherheiten im Netto-Klimawirkung aus rußreichen Quellen sind erheblich, hauptsächlich aufgrund des Mangels an Wissen über Wolkenwechselwirkungen sowohl mit Ruß als auch mit gleichzeitig emittiertem organischem Kohlenstoff. Bei der Priorisierung potenzieller Ruß-Minderungsmaßnahmen spielen nicht-wissenschaftliche Faktoren, wie technische Machbarkeit, Kosten, Politikgestaltung und Implementierungsmachbarkeit, eine wichtige Rolle. Die Hauptquellen von Ruß befinden sich derzeit in verschiedenen Stadien hinsichtlich der Machbarkeit für kurzfristige Minderung. Diese Bewertung setzt durch die Bewertung der großen Anzahl und Komplexität der damit verbundenen physikalischen und strahlungsbezogenen Prozesse in der Ruß-Klimawirkung eine Basislinie, von der aus zukünftige Klimawirkungsschätzungen verbessert werden können.

@article{doi101002jgrd50171,
    author = "Bond, Tami C. und Doherty, Sarah J. und Fahey, D. W. und Forster, Piers und Berntsen, Terje K. und DeAngelo, B. J. und Flanner, M. und Ghan, S. J. und Kärcher, B. und Koch, D. und Kinne, S. und Kondo, Y. und Quinn, Patricia K. und Sarofim, Marcus C. und Schultz, Martin G. und Schulz, Michael und Venkataraman, Chandra und Zhang, H. und Zhang, Xiaofeng und Bellouin, Nicolas und Guttikunda, Sarath und Hopke, Philip K. und Jacobson, Mark Z. und Kaiser, Johannes W. und Klimont, Zbigniew und Lohmann, Ulrike und Schwarz, J. P. und Shindell, Drew und Storelvmo, Trude und Warren, Stephen G. und Zender, Charles S.",
    title = "Bounding the role of black carbon in the climate system: A scientific assessment",
    year = "2013",
    journal = "Journal of Geophysical Research Atmospheres",
    abstract = "Abstract Rußaerosol spielt eine einzigartige und wichtige Rolle im Klimasystem der Erde. Ruß ist eine Art kohlenstoffhaltiges Material mit einer einzigartigen Kombination physikalischer Eigenschaften. Diese Bewertung liefert eine umfassende Einschätzung der Ruß-Klimawirkung, die alle bekannten und relevanten Prozesse einschließt und quantitativ die besten Schätzungen und Unsicherheiten der Hauptwirkungsgrößen liefert: direkte solare Absorption; Einfluss auf flüssige, gemischte und Eiskristallwolken; sowie Ablagerung auf Schnee und Eis. Diese Effekte werden mit Klimamodellen berechnet, werden aber whenever möglich mit mikrophysikalischen Messungen und Feldbeobachtungen bewertet. Die vorherrschenden Quellen sind Verbrennungsprozessen zugeordnet, nämlich fossile Brennstoffe für den Transport, feste Brennstoffe für industrielle und häusliche Zwecke sowie das offene Verbrennen von Biomasse. Die globalen Gesamtemissionen von Ruß unter Verwendung von Bottom-up-Inventarmethoden betragen im Jahr 2000 7500 Gg yr −1 mit einem Unsicherheitsbereich von 2000 bis 29000. Allerdings ist die globale atmosphärische Absorption, die auf Ruß zurückzuführen ist, in vielen Modellen zu niedrig und sollte um einen Faktor von fast 3 erhöht werden. Nach dieser Skalierung beträgt die beste Schätzung für die direkte Strahlungsantrieb der atmosphärischen Ruß im Industriezeitalter (1750 bis 2005) +0,71 W m −2 mit 90\% Unsicherheitsgrenzen von (+0,08, +1,27) W m −2. Der gesamte direkte Antrieb durch alle Rußquellen, ohne den vorindustriellen Hintergrund abzuziehen, wird auf +0,88 (+0,17, +1,48) W m −2 geschätzt. Der direkte Strahlungsantrieb allein erfasst wichtige schnelle Anpassungsmechanismen nicht. Ein Rahmenwerk wird beschrieben und verwendet, um Klimawirkungen zu quantifizieren, einschließlich schneller Anpassungen. Die beste Schätzung des Klimawirkung des Ruß im Industriezeitalter durch alle Wirkungsmechanismen, einschließlich Wolken- und Kryosphärenantrieb, beträgt +1,1 W m −2 mit 90\% Unsicherheitsgrenzen von +0,17 bis +2,1 W m −2. Somit besteht eine sehr hohe Wahrscheinlichkeit, dass Rußemissionen, unabhängig von gleichzeitig emittierten Spezies, einen positiven Antrieb haben und das Klima erwärmen. Wir schätzen, dass Ruß mit einem Gesamtklimawirkung von +1,1 W m −2 die zweitwichtigste menschliche Emission hinsichtlich seiner Klimawirkung in der gegenwärtigen Atmosphäre ist; nur Kohlendioxid wird einen größeren Antrieb aufweisen. Quellen, die Ruß emittieren, emittieren auch andere kurzlebige Spezies, die das Klima entweder abkühlen oder erwärmen können. Klimawirkungen von gleichzeitig emittierten Spezies werden geschätzt und im hier beschriebenen Rahmenwerk verwendet. Wenn die Haupteffekte kurzlebiger gleichzeitiger Emissionen, einschließlich Kühlagentien wie Schwefeldioxid, in den Nettoantrieb einbezogen werden, haben energiebezogene Quellen (fossile Brennstoffe und Biofuel) einen Klimawirkung im Industriezeitalter von +0,22 (−0,50 bis +1,08) W m −2 im ersten Jahr nach der Emission. Bei einigen dieser Quellen, wie Dieselmotoren und möglicherweise häuslichen Biofuels, ist die Erwärmung stark genug, dass die Eliminierung aller kurzlebigen Emissionen aus diesen Quellen den Netto-Klimawirkung reduzieren würde (d. h. Abkühlung erzeugen). Wenn offene Verbrennungsemissionen, die hohe Mengen an organischem Material emittieren, in die Gesamtbetrachtung einbezogen werden, wird die beste Schätzung des Netto-Industriezeitalter-Klimawirkung durch alle kurzlebigen Spezies aus rußreichen Quellen leicht negativ (−0,06 W m −2 mit 90\% Unsicherheitsgrenzen von −1,45 bis +1,29 W m −2). Die Unsicherheiten im Netto-Klimawirkung aus rußreichen Quellen sind erheblich, hauptsächlich aufgrund des Mangels an Wissen über Wolkenwechselwirkungen sowohl mit Ruß als auch mit gleichzeitig emittiertem organischem Kohlenstoff. Bei der Priorisierung potenzieller Ruß-Minderungsmaßnahmen spielen nicht-wissenschaftliche Faktoren, wie technische Machbarkeit, Kosten, Politikgestaltung und Implementierungsmachbarkeit, eine wichtige Rolle. Die Hauptquellen von Ruß befinden sich derzeit in unterschiedlichen Stadien hinsichtlich der Machbarkeit für kurzfristige Minderung. Diese Bewertung setzt durch die Bewertung der großen Anzahl und Komplexität der damit verbundenen physikalischen und strahlungsbezogenen Prozesse in der Ruß-Klimawirkung eine Basislinie, von der aus zukünftige Klimawirkungsschätzungen verbessert werden können.",
    url = "https://doi.org/10.1002/jgrd.50171",
    doi = "10.1002/jgrd.50171",
    openalex = "W1907369419",
    references = "doi1010160960168693901047, doi101016s0169743996000445, doi1010292005jd006653, doi10102993jd02916, doi101038nature08823, doi101126science22246301283, doi105194acp10117072010, doi105194acp119312011, openalexw2907110490, openalexw2939474406, openalexw617039848"
}

@article{doi101038nature11893,
    author = "Nugent, Patrick und Belmabkhout, Youssef und Burd, Stephen und Cairns, Amy und Luebke, Ryan und Forrest, Katherine A. und Pham, Tony und Ma, Shengqian und Space, Brian und Wojtas, Łukasz und Eddaoudi, Mohamed und Zaworotko, Michael J.",
    title = "Porous materials with optimal adsorption thermodynamics and kinetics for CO2 separation",
    year = "2013",
    journal = "Nature",
    url = "https://doi.org/10.1038/nature11893",
    doi = "10.1038/nature11893",
    openalex = "W2062904068",
    references = "doi101002aic690110125, doi101002anie200300610, doi101021cr2003272, doi101021cr9900432, doi101021ja3055639, doi101021ja8036096, doi101021la800227x, doi10103846248, doi101038nature01650, doi101126science1067208"
}

Dieser Artikel fasst die jüngsten Fortschritte bei der Identifizierung von Elektrokatalysatoren für die Reduktion von Kohlendioxid (CO2) zur Herstellung von kohlenstoffarmen Brennstoffen zusammen, einschließlich CO, HCOOH/HCOO(-), CH2O, CH4, H2C2O4/HC2O4(-), C2H4, CH3OH, CH3CH2OH und anderen. Die Elektrokatalysatoren werden in mehrere Kategorien eingeteilt, darunter Metalle, Metalllegierungen, Metalloxide, Metallkomplexe, Polymere/Cluster, Enzyme und organische Moleküle. Die Aktivität der Katalysatoren, die Produktspezifität, die Faradaysche Effizienz, die katalytische Stabilität und die Reduktionsmechanismen während der CO2-Elektroreduktion wurden ausführlich behandelt. Insbesondere werden die Auswirkungen des Elektrodenpotentials, des Typs und der Zusammensetzung der Lösungsmittel-Elektrolyte, der Temperatur, des Drucks und anderer Bedingungen auf diese Katalysatoreigenschaften untersucht. Die Herausforderungen bei der Entwicklung hochaktiver und stabiler CO2-Reduktions-Elektrokatalysatoren werden analysiert, und mehrere Forschungsrichtungen für praktische Anwendungen werden vorgeschlagen, mit dem Ziel, die Leistungsdegradation zu mildern, zusätzliche Herausforderungen zu überwinden und die Forschung und Entwicklung in diesem Bereich zu erleichtern.

@article{doi101039c3cs60323g,
    author = "Qiao, Jinli und Liu, Yuyu und Hong, Feng und Zhang, Jiujun",
    title = "A review of catalysts for the electroreduction of carbon dioxide to produce low-carbon fuels",
    year = "2013",
    journal = "Chemical Society Reviews",
    abstract = "Dieser Artikel fasst die jüngsten Fortschritte bei der Identifizierung von Elektrokatalysatoren für die Reduktion von Kohlendioxid (CO2) zur Herstellung von kohlenstoffarmen Brennstoffen zusammen, einschließlich CO, HCOOH/HCOO(-), CH2O, CH4, H2C2O4/HC2O4(-), C2H4, CH3OH, CH3CH2OH und anderen. Die Elektrokatalysatoren werden in mehrere Kategorien eingeteilt, darunter Metalle, Metalllegierungen, Metalloxide, Metallkomplexe, Polymere/Cluster, Enzyme und organische Moleküle. Die Aktivität der Katalysatoren, die Produktspezifität, die Faradaysche Effizienz, die katalytische Stabilität und die Reduktionsmechanismen während der CO2-Elektroreduktion wurden ausführlich behandelt. Insbesondere werden die Auswirkungen des Elektrodenpotentials, des Typs und der Zusammensetzung der Lösungsmittel-Elektrolyte, der Temperatur, des Drucks und anderer Bedingungen auf diese Katalysatoreigenschaften untersucht. Die Herausforderungen bei der Entwicklung hochaktiver und stabiler CO2-Reduktions-Elektrokatalysatoren werden analysiert, und mehrere Forschungsrichtungen für praktische Anwendungen werden vorgeschlagen, mit dem Ziel, die Leistungsdegradation zu mildern, zusätzliche Herausforderungen zu überwinden und die Forschung und Entwicklung in diesem Bereich zu erleichtern.",
    url = "https://doi.org/10.1039/c3cs60323g",
    doi = "10.1039/c3cs60323g",
    openalex = "W1992591486",
    references = "doi101039c2cs35360a"
}

In den letzten Jahren wurde die Kohlenstoffabscheidung und -speicherung (Sequestrierung) (CCS) als potenzielle Methode vorgeschlagen, um die weitere Nutzung von fossilen Kraftwerken zu ermöglichen, während gleichzeitig verhindert wird, dass CO2-Emissionen die Atmosphäre erreichen. Gas-, Kohle- (und Biomasse-) Kraftwerke können auf Nachfrageänderungen schneller reagieren als viele andere Stromerzeugungsquellen, weshalb es wichtig ist, sie als Option im Energiemix beizubehalten. Hier werden die führenden CO2-Abscheidungstechnologien, die kurz- und langfristig verfügbar sind, sowie ihre technologische Reife besprochen, bevor auf den CO2-Transport und die Speicherung eingegangen wird. Aktuelle Pilotanlagen und Demonstrationsprojekte werden hervorgehoben, ebenso wie die Bedeutung der Optimierung des CCS-Systems als Ganzes. Weitere kurz behandelte Themen umfassen die Machbarkeit sowohl der CO2-Abscheidung aus der Luft als auch der CO2-Wiederverwendung als Strategien zur Bekämpfung des Klimawandels. Abschließend werden die wirtschaftlichen und rechtlichen Aspekte der CCS diskutiert.

@article{doi101039c3ee42350f,
    author = "Boot-Handford, Matthew E. und Abánades, J.C. und Anthony, Edward J. und Blunt, Martin J. und Brandani, Stefano und Dowell, Niall Mac und Fernández, José Ramón und Ferrari, Maria‐Chiara und Gross, Robert und Hallett, Jason P. und Haszeldine, R. Stuart und Heptonstall, Philip und Lyngfelt, Anders und Makuch, Zen und Mangano, Enzo und Porter, Richard und Pourkashanian, Mohamed und Rochelle, Gary T. und Shah, Nilay und Yao, Joseph G. und Fennell, Paul S.",
    title = "Carbon capture and storage update",
    year = "2013",
    journal = "Energy \& Environmental Science",
    abstract = "In den letzten Jahren wurde die Kohlenstoffabscheidung und -speicherung (Sequestrierung) (CCS) als potenzielle Methode vorgeschlagen, um die weitere Nutzung von fossilen Kraftwerken zu ermöglichen, während gleichzeitig verhindert wird, dass CO2-Emissionen die Atmosphäre erreichen. Gas-, Kohle- (und Biomasse-) Kraftwerke können auf Nachfrageänderungen schneller reagieren als viele andere Stromerzeugungsquellen, weshalb es wichtig ist, sie als Option im Energiemix beizubehalten. Hier werden die führenden CO2-Abscheidungstechnologien, die kurz- und langfristig verfügbar sind, sowie ihre technologische Reife besprochen, bevor auf den CO2-Transport und die Speicherung eingegangen wird. Aktuelle Pilotanlagen und Demonstrationsprojekte werden hervorgehoben, ebenso wie die Bedeutung der Optimierung des CCS-Systems als Ganzes. Weitere kurz behandelte Themen umfassen die Machbarkeit sowohl der CO2-Abscheidung aus der Luft als auch der CO2-Wiederverwendung als Strategien zur Bekämpfung des Klimawandels. Abschließend werden die wirtschaftlichen und rechtlichen Aspekte der CCS diskutiert.",
    url = "https://doi.org/10.1039/c3ee42350f",
    doi = "10.1039/c3ee42350f",
    openalex = "W2156157987",
    references = "doi101016jpecs200507001, doi101039c004106h"
}

Beginnend mit Kohle, gefolgt von Erdöl und Erdgas, hat die Nutzung fossiler Brennstoffe die schnelle und beispiellose Entwicklung der menschlichen Gesellschaft ermöglicht. Allerdings geht das Verbrennen dieser Ressourcen in immer größerem Umfang mit großen Mengen anthropogener CO2-Emissionen einher, die den natürlichen Kohlenstoffzyklus überholen und nachteilige globale Umweltveränderungen verursachen, deren volle Ausdehnung noch unklar ist. Obwohl fossile Brennstoffe nach wie vor reichlich vorhanden sind, sind sie dennoch begrenzt und werden mit der Zeit erschöpft sein. Das chemische Recycling von CO2 zu erneuerbaren Kraftstoffen und Materialien, vor allem Methanol, bietet eine leistungsfähige Alternative, um beide Probleme zu lösen, nämlich den globalen Klimawandel und die Erschöpfung fossiler Brennstoffe. Die für die Reduktion von CO2 benötigte Energie kann von jeder erneuerbaren Energiequelle stammen, wie z. B. Solar- und Windenergie. Methanol, das einfachste C1-Flüssigprodukt, das leicht aus jeder Kohlenstoffquelle, einschließlich Biomasse und CO2, gewonnen werden kann, wurde als Schlüsselkomponente eines solchen anthropogenen Kohlenstoffzyklus im Rahmen einer „Methanolwirtschaft" vorgeschlagen. Methanol selbst ist ein hervorragender Kraftstoff für Verbrennungsmotoren, Brennstoffzellen, Herde usw. Sein Dehydratisierungsprodukt, Dimethylether, ist ein Dieselkraftstoff und ein Ersatz für verflüssigtes Erdgas (LPG). Darüber hinaus kann Methanol in Ethylen, Propylen und die meisten derzeit aus fossilen Brennstoffen gewonnenen petrochemischen Produkte umgewandelt werden. Die Umwandlung von CO2 zu Methanol wird in diesem Überblicksdetail diskutiert.

@article{doi101039c4cs00122b,
    author = "Goeppert, Alain und Czaun, Miklós und Jones, John‐Paul und Prakash, G. K. Surya und Olah, George A.",
    title = "Recycling von Kohlendioxid zu Methanol und abgeleiteten Produkten – den Kreis schließen",
    year = "2014",
    journal = "Chemical Society Reviews",
    abstract = {Beginnend mit Kohle, gefolgt von Erdöl und Erdgas, hat die Nutzung fossiler Brennstoffe die schnelle und beispiellose Entwicklung der menschlichen Gesellschaft ermöglicht. Allerdings geht das Verbrennen dieser Ressourcen in immer größerem Umfang mit großen Mengen anthropogener CO2-Emissionen einher, die den natürlichen Kohlenstoffzyklus überholen und nachteilige globale Umweltveränderungen verursachen, deren volle Ausdehnung noch unklar ist. Obwohl fossile Brennstoffe nach wie vor reichlich vorhanden sind, sind sie dennoch begrenzt und werden mit der Zeit erschöpft sein. Das chemische Recycling von CO2 zu erneuerbaren Kraftstoffen und Materialien, vor allem Methanol, bietet eine leistungsfähige Alternative, um beide Probleme zu lösen, nämlich den globalen Klimawandel und die Erschöpfung fossiler Brennstoffe. Die für die Reduktion von CO2 benötigte Energie kann von jeder erneuerbaren Energiequelle stammen, wie z. B. Solar- und Windenergie. Methanol, das einfachste C1-Flüssigprodukt, das leicht aus jeder Kohlenstoffquelle, einschließlich Biomasse und CO2, gewonnen werden kann, wurde als Schlüsselkomponente eines solchen anthropogenen Kohlenstoffzyklus im Rahmen einer „Methanolwirtschaft" vorgeschlagen. Methanol selbst ist ein hervorragender Kraftstoff für Verbrennungsmotoren, Brennstoffzellen, Herde usw. Sein Dehydratisierungsprodukt, Dimethylether, ist ein Dieselkraftstoff und ein Ersatz für verflüssigtes Erdgas (LPG). Darüber hinaus kann Methanol in Ethylen, Propylen und die meisten derzeit aus fossilen Brennstoffen gewonnenen petrochemischen Produkte umgewandelt werden. Die Umwandlung von CO2 zu Methanol wird in diesem Überblicksdetail diskutiert.},
    url = "https://doi.org/10.1039/c4cs00122b",
    doi = "10.1039/c4cs00122b",
    openalex = "W2051796629",
    references = "doi101039c004106h, openalexw1573748297"
}

Zusammenfassung. Böden und andere unkonsolidierte Ablagerungen in der nördlichen zirkumpolaren Permafrostregion speichern große Mengen an organischem Bodenkohlenstoff (SOC). Dieser SOC ist potenziell anfällig für Remobilisierung nach Bodenwärmung und Permafrosttauprozessen, doch Schätzungen der SOC-Vorräte waren schlecht begrenzt und quantitative Fehlerabschätzungen fehlten. Diese Studie präsentiert überarbeitete Schätzungen der Permafrost-SOC-Vorräte, einschließlich quantitativer Unsicherheitsabschätzungen, im Tiefenbereich von 0–3 m in Böden sowie für Sedimente tiefer als 3 m in deltaischen Ablagerungen großer Flüsse und in der Yedoma-Region Sibiriens und Alaskas. Die überarbeiteten Schätzungen basieren auf deutlich größeren Datenbanken als frühere Studien. Trotz dessen gibt es Hinweise auf signifikante verbleibende regionale Datenlücken. Die Schätzungen bleiben insbesondere für Böden in der Hocharktischen Region und physiographischen Regionen mit dünnem sedimentären Überdeckungsmantel (Berge, Hochländer und Plateaus) sowie für Ablagerungen tiefer als 3 m in Deltas und der Yedoma-Region schlecht begrenzt. Während einige Komponenten der überarbeiteten SOC-Vorräte in ihrer Größenordnung denen entsprechen, die zuvor für diese Region berichtet wurden, bestehen in anderen Komponenten, einschließlich des Anteils des dauerhaft gefrorenen SOC, erhebliche Unterschiede. Auf regionalen Bodenkarten hochskaliert betragen die geschätzten Permafrost-Region-SOC-Vorräte 217 ± 12 und 472 ± 27 Pg für die Bodentiefen von 0–0,3 bzw. 0–1 m (±95% Konfidenzintervalle). Die Speicherung von SOC in 0–3 m von Böden wird auf 1035 ± 150 Pg geschätzt. Davon sind 34 ± 16 Pg C in schlecht entwickelten Böden der Hocharktischen Region gespeichert. Basierend auf verallgemeinerten Berechnungen wird die Speicherung von SOC unter 3 m der Oberflächenböden in deltaischen Alluvialsedimenten großer arktischer Flüsse auf 91 ± 52 Pg geschätzt. In der Yedoma-Region betragen die geschätzten SOC-Vorräte unter 3 m Tiefe 181 ± 54 Pg, wovon 74 ± 20 Pg in intakter Yedoma (spätpleistozäne eis- und kohlenstoffreiche schluffige Sedimente) gespeichert sind, während der Rest in erneut gefrorenen Thermokarst-Ablagerungen liegt. Die gesamte geschätzte SOC-Speicherung für die Permafrostregion beträgt ∼1300 Pg mit einem Unsicherheitsbereich von ∼1100 bis 1500 Pg. Davon befinden sich ∼500 Pg in nicht-permafrost Böden, die saisonal in der Aktivschicht oder in tieferen Taliken auftauen, während ∼800 Pg dauerhaft gefroren sind. Dies stellt eine substantielle Verringerung des geschätzten dauerhaft gefrorenen SOC-Vorrats um ∼300 Pg im Vergleich zu früheren Schätzungen dar.

@article{doi105194bg1165732014,
    author = "Hugelius, Gustaf and Strauß, Jens und Zubrzycki, Sebastian und Harden, J. W. und Schuur, Edward A. G. und Ping, Chien‐Lu und Schirrmeister, Lutz und Grosse, Guido und Michaelson, G. J. und Koven, Charles D. und O'Donnell, Jonathan A. und Elberling, Bo und Mishra, Umakant und Camill, Philip und Yu, Zicheng und Palmtag, Juri und Kuhry, Peter",
    title = "Geschätzte Vorräte an zirkumpolarem Permafrost-Kohlenstoff mit quantifizierten Unsicherheitsbereichen und identifizierten Datenlücken",
    year = "2014",
    journal = "Biogeosciences",
    abstract = "Zusammenfassung. Böden und andere unkonsolidierte Ablagerungen in der nördlichen zirkumpolaren Permafrostregion speichern große Mengen an organischem Bodenkohlenstoff (SOC). Dieser SOC ist potenziell anfällig für Remobilisierung nach Bodenwärmung und Permafrosttauprozessen, doch Schätzungen der SOC-Vorräte waren schlecht begrenzt und quantitative Fehlerabschätzungen fehlten. Diese Studie präsentiert überarbeitete Schätzungen der Permafrost-SOC-Vorräte, einschließlich quantitativer Unsicherheitsabschätzungen, im Tiefenbereich von 0–3 m in Böden sowie für Sedimente tiefer als 3 m in deltaischen Ablagerungen großer Flüsse und in der Yedoma-Region Sibiriens und Alaskas. Die überarbeiteten Schätzungen basieren auf deutlich größeren Datenbanken als frühere Studien. Trotz dessen gibt es Hinweise auf signifikante verbleibende regionale Datenlücken. Die Schätzungen bleiben insbesondere für Böden in der Hocharktischen Region und physiographischen Regionen mit dünnem sedimentären Überdeckungsmantel (Berge, Hochländer und Plateaus) sowie für Ablagerungen tiefer als 3 m in Deltas und der Yedoma-Region schlecht begrenzt. Während einige Komponenten der überarbeiteten SOC-Vorräte in ihrer Größenordnung denen entsprechen, die zuvor für diese Region berichtet wurden, bestehen in anderen Komponenten, einschließlich des Anteils des dauerhaft gefrorenen SOC, erhebliche Unterschiede. Auf regionalen Bodenkarten hochskaliert betragen die geschätzten Permafrost-Region-SOC-Vorräte 217 ± 12 und 472 ± 27 Pg für die Bodentiefen von 0–0,3 bzw. 0–1 m (±95% Konfidenzintervalle). Die Speicherung von SOC in 0–3 m von Böden wird auf 1035 ± 150 Pg geschätzt. Davon sind 34 ± 16 Pg C in schlecht entwickelten Böden der Hocharktischen Region gespeichert. Basierend auf verallgemeinerten Berechnungen wird die Speicherung von SOC unter 3 m der Oberflächenböden in deltaischen Alluvialsedimenten großer arktischer Flüsse auf 91 ± 52 Pg geschätzt. In der Yedoma-Region betragen die geschätzten SOC-Vorräte unter 3 m Tiefe 181 ± 54 Pg, wovon 74 ± 20 Pg in intakter Yedoma (spätpleistozäne eis- und kohlenstoffreiche schluffige Sedimente) gespeichert sind, während der Rest in erneut gefrorenen Thermokarst-Ablagerungen liegt. Die gesamte geschätzte SOC-Speicherung für die Permafrostregion beträgt ∼1300 Pg mit einem Unsicherheitsbereich von ∼1100 bis 1500 Pg. Davon befinden sich ∼500 Pg in nicht-permafrost Böden, die saisonal in der Aktivschicht oder in tieferen Taliken auftauen, während ∼800 Pg dauerhaft gefroren sind. Dies stellt eine substantielle Verringerung des geschätzten dauerhaft gefrorenen SOC-Vorrats um ∼300 Pg im Vergleich zu früheren Schätzungen dar.",
    url = "https://doi.org/10.5194/bg-11-6573-2014",
    doi = "10.5194/bg-11-6573-2014",
    openalex = "W2098627306",
    references = "doi1010292006gl027484, doi1010292008gb003327, doi101146annurevearth35031306140057, doi101641b580807, openalexw2183707334"
}

@misc{canadell2016fossil,
    author = "Canadell, Pep und Peters, Glen und Jackson, Rob und Quéré, Corinne",
    title = "Fossilbrennstoffemissionen sind gestoppt: Global Carbon Budget 2016",
    year = "2016",
    url = "https://doi.org/10.64628/aa.a35hdgvhk",
    doi = "10.64628/aa.a35hdgvhk",
    openalex = "W4413718775"
}

@misc{crossref2016the,
    title = "The Origin of Birds",
    year = "2016",
    booktitle = "Avian Evolution",
    url = "https://doi.org/10.1002/9781119020677.ch2",
    doi = "10.1002/9781119020677.ch2",
    pages = "18-42"
}

Die CO₂-Umwandlung umfasst eine breite Palette möglicher Anwendungsbereiche von Kraftstoffen bis hin zu Massen- und Spezialchemikalien und sogar zu Spezialprodukten mit biologischer Aktivität wie Arzneimitteln. In der vorliegenden Übersicht diskutieren wir ausgewählte Beispiele in diesen Bereichen in einer kombinierten Analyse des Standes der synthetischen Methoden und Prozesse sowie ihrer Lebenszyklusanalyse. Dabei haben wir versucht, das Potenzial zur Verringerung des ökologischen Fußabdrucks in diesen Anwendungsbereichen im Vergleich zur aktuellen petrochemischen Wertschöpfungskette einzuschätzen. Diese Analyse und Diskussion unterscheidet sich erheblich von einer Sichtweise auf die CO₂-Nutzung als Maßnahme zur globalen CO₂-Minderung. Während letztere sich auf die Reduzierung des End-of-Pipe-Problems „CO₂-Emissionen" aus heutigen Industrien konzentriert, versucht der hier verfolgte Ansatz, Möglichkeiten zu identifizieren, indem ein neuer Rohstoff genutzt wird, der die Nutzung fossiler Ressourcen im Übergang zu einer nachhaltigeren zukünftigen Produktion vermeidet. Daher hängt die Motivation zur Entwicklung einer CO₂-basierten Chemie nicht primär von der absoluten Menge der CO₂-Emissionen ab, die von einer einzelnen Technologie behoben werden können. Stattdessen wird die CO₂-basierte Chemie durch die Bedeutung der relativen Verbesserung des Kohlenstoffbilanz und anderer kritischer Faktoren angeregt, die den ökologischen Einfluss der chemischen Produktion in allen relevanten Sektoren gemäß den Prinzipien der grünen Chemie definieren.

@article{doi101021acschemrev7b00435,
    author = "Artz, Jens und Müller, Thomas E. und Thenert, Katharina und Kleinekorte, Johanna und Meys, Raoul und Sternberg, André und Bardow, André und Leitner, Walter",
    title = "Nachhaltige Umwandlung von Kohlendioxid: Eine integrierte Übersicht über Katalyse und Lebenszyklusanalyse",
    year = "2017",
    journal = "Chemical Reviews",
    abstract = {Die CO₂-Umwandlung umfasst eine breite Palette möglicher Anwendungsbereiche von Kraftstoffen bis hin zu Massen- und Spezialchemikalien und sogar zu Spezialprodukten mit biologischer Aktivität wie Arzneimitteln. In der vorliegenden Übersicht diskutieren wir ausgewählte Beispiele in diesen Bereichen in einer kombinierten Analyse des Standes der synthetischen Methoden und Prozesse sowie ihrer Lebenszyklusanalyse. Dabei haben wir versucht, das Potenzial zur Verringerung des ökologischen Fußabdrucks in diesen Anwendungsbereichen im Vergleich zur aktuellen petrochemischen Wertschöpfungskette einzuschätzen. Diese Analyse und Diskussion unterscheidet sich erheblich von einer Sichtweise auf die CO₂-Nutzung als Maßnahme zur globalen CO₂-Minderung. Während letztere sich auf die Reduzierung des End-of-Pipe-Problems „CO₂-Emissionen" aus heutigen Industrien konzentriert, versucht der hier verfolgte Ansatz, Möglichkeiten zu identifizieren, indem ein neuer Rohstoff genutzt wird, der die Nutzung fossiler Ressourcen im Übergang zu einer nachhaltigeren zukünftigen Produktion vermeidet. Daher hängt die Motivation zur Entwicklung einer CO₂-basierten Chemie nicht primär von der absoluten Menge der CO₂-Emissionen ab, die von einer einzelnen Technologie behoben werden können. Stattdessen wird die CO₂-basierte Chemie durch die Bedeutung der relativen Verbesserung des Kohlenstoffbilanz und anderer kritischer Faktoren angeregt, die den ökologischen Einfluss der chemischen Produktion in allen relevanten Sektoren gemäß den Prinzipien der grünen Chemie definieren.},
    url = "https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.7b00435",
    doi = "10.1021/acs.chemrev.7b00435",
    openalex = "W2771222095",
    references = "doi101038nrmicro1931, doi101039c004106h"
}

Wir beschreiben ein Verfahren zur Erfassung von CO2 aus der Atmosphäre in einer Industrieanlage. Das Design erfasst ∼1 Mt-CO2/Jahr in einem kontinuierlichen Prozess unter Verwendung eines wässrigen KOH-Sorbens, das mit einem Calcium-Lauge-Rückgewinnungszyklus gekoppelt ist. Wir erläutern die Designbegründung, fassen die Leistung der wichtigsten Einheiten zusammen und stellen eine Aufschlüsselung der Investitionskosten vor, die von einer unabhängigen beratenden Ingenieurfirma entwickelt wurde. Wir berichten über Ergebnisse aus einer Versuchsanlage, die Daten zur Leistung der wichtigsten Einheiten liefert. Wir fassen den Energie- und Materialhaushalt zusammen, der mit einer Aspen-Prozesssimulation berechnet wurde. Wenn CO2 bei 15 MPa geliefert wird, erfordert das Design entweder 8,81 GJ Erdgas oder 5,25 GJ Gas und 366 kWh Strom pro Tonne erfassten CO2. Je nach finanziellen Annahmen, Energiekosten und der spezifischen Auswahl von Eingängen und Ausgängen liegt die nivellierte Kosten pro Tonne aus der Atmosphäre erfassten CO2 zwischen 94 und 232 $/t-CO2.

@article{doi101016jjoule201805006,
    author = "Keith, David W. und Holmes, Geoffrey und Angelo, David St. und Heidel, Kenton",
    title = "A Process for Capturing CO2 from the Atmosphere",
    year = "2018",
    journal = "Joule",
    abstract = "Wir beschreiben ein Verfahren zur Erfassung von CO2 aus der Atmosphäre in einer Industrieanlage. Das Design erfasst ∼1 Mt-CO2/Jahr in einem kontinuierlichen Prozess unter Verwendung eines wässrigen KOH-Sorbens, das mit einem Calcium-Lauge-Rückgewinnungszyklus gekoppelt ist. Wir erläutern die Designbegründung, fassen die Leistung der wichtigsten Einheiten zusammen und stellen eine Aufschlüsselung der Investitionskosten vor, die von einer unabhängigen beratenden Ingenieurfirma entwickelt wurde. Wir berichten über Ergebnisse aus einer Versuchsanlage, die Daten zur Leistung der wichtigsten Einheiten liefert. Wir fassen den Energie- und Materialhaushalt zusammen, der mit einer Aspen-Prozesssimulation berechnet wurde. Wenn CO2 bei 15 MPa geliefert wird, erfordert das Design entweder 8,81 GJ Erdgas oder 5,25 GJ Gas und 366 kWh Strom pro Tonne erfassten CO2. Je nach finanziellen Annahmen, Energiekosten und der spezifischen Auswahl von Eingängen und Ausgängen liegt die nivellierte Kosten pro Tonne aus der Atmosphäre erfassten CO2 zwischen 94 und 232 $/t-CO2.",
    url = "https://doi.org/10.1016/j.joule.2018.05.006",
    doi = "10.1016/j.joule.2018.05.006",
    openalex = "W2806520197",
    references = "doi1010160009250988851595, doi101016jenpol201603038, doi101021acschemrev6b00173, doi101021es070874m, doi101021es702607w, doi101038nclimate2870, doi101073pnas1012253108, doi101073pnas1108765109, doi101140epjste2009011503, openalexw615468836"
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@article{doi101038s4156001700788,
    author = "Yang, Hong Bin und Hung, Sung‐Fu und Liu, Song und Yuan, Kaidi und Miao, Shu und Zhang, Liping und Huang, Xiang und Wang, Hsin‐Yi und Cai, Weizheng und Chen, Rong und Gao, Jiajian und Yang, Xiaofeng und Chen, Wei und Huang, Yanqiang und Chen, Hao Ming und Li, Chang Ming und Zhang, Tao und Liu, Bin",
    title = "Atomically dispersed Ni(i) als aktiver Ort für die elektrochemische CO2-Reduktion",
    year = "2018",
    journal = "Nature Energy",
    url = "https://doi.org/10.1038/s41560-017-0078-8",
    doi = "10.1038/s41560-017-0078-8",
    openalex = "W2790507915",
    references = "doi101016jjelechem200605013, doi101021ja3010978, doi101021jp047349j, doi101038nature16455, doi101038nature19060, doi101038nchem1095, doi101103physrevb5411169, doi101103physrevb591758, doi101103physrevlett773865, doi101126science2855428687"
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Zusammenfassung. Eine genaue Bewertung der anthropogenen Kohlendioxid (CO2)-Emissionen und ihrer Umverteilung zwischen Atmosphäre, Ozean und terrestrischer Biosphäre – dem „globalen Kohlenstoffhaushalt" – ist wichtig, um den globalen Kohlenstoffkreislauf besser zu verstehen, die Entwicklung von Klimapolitiken zu unterstützen und zukünftige Klimaveränderungen zu projizieren. Hier beschreiben wir Datensätze und Methoden zur Quantifizierung der fünf Hauptkomponenten des globalen Kohlenstoffhaushalts und ihrer Unsicherheiten. Fossile CO2-Emissionen (EFF) basieren auf Energiestatistiken und Zementproduktionsdaten, während Emissionen aus Landnutzung und Landnutzungsänderungen (ELUC), hauptsächlich Abholzung, auf Landnutzungs- und Landnutzungsänderungsdaten sowie Buchhaltungsmodellen basieren. Die atmosphärische CO2-Konzentration wird direkt gemessen, und ihr Wachstumsrate (GATM) wird aus den jährlichen Konzentrationsänderungen berechnet. Der ozeanische CO2-Senke (SOCEAN) und die terrestrische CO2-Senke (SLAND) werden mit globalen Prozessmodellen geschätzt, die durch Beobachtungen eingeschränkt sind. Das resultierende Ungleichgewicht im Kohlenstoffhaushalt (BIM), die Differenz zwischen den geschätzten Gesamtemissionen und den geschätzten Änderungen in Atmosphäre, Ozean und terrestrischer Biosphäre, ist ein Maß für unvollkommene Daten und das Verständnis des gegenwärtigen Kohlenstoffkreislaufs. Alle Unsicherheiten werden als ±1σ berichtet. Für das letzte verfügbare Jahrzehnt (2008–2017) betrug EFF 9,4±0,5 GtC yr−1, ELUC 1,5±0,7 GtC yr−1, GATM 4,7±0,02 GtC yr−1, SOCEAN 2,4±0,5 GtC yr−1 und SLAND 3,2±0,8 GtC yr−1, mit einem Haushaltsungleichgewicht BIM von 0,5 GtC yr−1, das auf überschätzte Emissionen und/oder unterschätzte Senken hinweist. Für das Jahr 2017 allein betrug das Wachstum in EFF etwa 1,6 % und die Emissionen stiegen auf 9,9±0,5 GtC yr−1. Auch für 2017 betrug ELUC 1,4±0,7 GtC yr−1, GATM 4,6±0,2 GtC yr−1, SOCEAN 2,5±0,5 GtC yr−1 und SLAND 3,8±0,8 GtC yr−1, mit einem BIM von 0,3 GtC. Die globale atmosphärische CO2-Konzentration erreichte 405,0±0,1 ppm im Durchschnitt über 2017. Für 2018 deuten vorläufige Daten für die ersten 6–9 Monate auf ein erneutes Wachstum in EFF von +2,7 % (Bereich von 1,8 % bis 3,7 %) hin, basierend auf nationalen Emissionsprognosen für China, die USA, die EU und Indien sowie Prognosen des Bruttoinlandsprodukts, korrigiert für jüngste Änderungen der Kohlenstoffintensität der Wirtschaft für den Rest der Welt. Die hier präsentierte Analyse zeigt, dass der Mittelwert und der Trend der fünf Komponenten des globalen Kohlenstoffhaushalts über den Zeitraum 1959–2017 konsistent geschätzt werden, aber Diskrepanzen von bis zu 1 GtC yr−1 bestehen weiterhin für die Darstellung der semi-dekadischen Variabilität in CO2-Flüssen. Ein detaillierter Vergleich zwischen einzelnen Schätzungen und die Einführung eines breiten Spektrums von Beobachtungen zeigen (1) keinen Konsens im Mittelwert und Trend der Emissionen aus Landnutzungsänderungen, (2) eine anhaltend geringe Übereinstimmung zwischen den verschiedenen Methoden hinsichtlich der Größe des terrestrischen CO2-Flusses in den nördlichen Extratropen und (3) eine offensichtliche Unterschätzung der CO2-Variabilität durch Ozeanmodelle, die außerhalb der Tropen ihren Ursprung haben. Diese lebende Datenaktualisierung dokumentiert Änderungen in den Methoden und Datensätzen, die in diesem neuen globalen Kohlenstoffhaushalt verwendet werden, und den Fortschritt im Verständnis des globalen Kohlenstoffkreislaufs im Vergleich zu früheren Veröffentlichungen dieses Datensatzes (Le Quéré et al., 2018, 2016, 2015a, b, 2014, 2013). Alle hier präsentierten Ergebnisse können heruntergeladen werden von https://doi.org/10.18160/GCP-2018.

@article{doi105194essd1021412018,
    author = "Quéré, Corinne Le and Andrew, Robbie M. and Friedlingstein, Pierre and Sitch, Stephen and Hauck, Judith and Pongratz, Julia and Pickers, Penelope A. and Korsbakken, Jan Ivar and Peters, Glen P. and Canadell, Josep G. and Arneth, Almut and Arora, Vivek K. and Barbero, Leticia and Bastos, Ana and Bopp, Laurent and Chevallier, Frédéric and Chini, Louise and Ciais, Philippe and Doney, Scott C. and Gkritzalis, Thanos and Goll, Daniel S. and Harris, Ian and Haverd, Vanessa and Hoffman, Forrest M. and Hoppema, Mario and Houghton, R. A. and Hurtt, G. C. and Ilyina, Tatiana and Jain, Atul K. and Johannessen, Truls and Jones, Chris and Kato, Etsushi and Keeling, Ralph F. and Goldewijk, Kees Klein and Landschützer, Peter and Lefèvre, Nathalie and Lienert, Sebastian and Liu, Zhu and Lombardozzi, Danica and Metzl, Nicolas and Munro, David R. and Nabel, Julia E. M. S. and Nakaoka, Shin‐Ichiro and Neill, Craig and Olsen, Are and Ono, Tsueno and Patra, Prabir K. and Peregon, Anna and Peters, Wouter and Peylin, Philippe and Pfeil, Benjamin and Pierrot, Denis and Poulter, Benjamin and Rehder, Gregor and Resplandy, Laure and Robertson, Eddy and Rocher, Matthias and Rödenbeck, Christian and Schuster, Ute and Schwinger, Jörg and Séférian, Roland and Skjelvan, Ingunn and Steinhoff, Tobias und Sutton, Adrienne J. und Tans, Pieter P. und Tian, Hanqin und Tilbrook, Bronte und Tubiello, Francesco N. und Luijkx, Ingrid T. und van der Werf, Guido R. und Viovy, Nicolas und Walker, Anthony P. und Wiltshire, A. und Wright, Rebecca und Zaehle, Sönke und Zheng, Bo",
    title = "Global Carbon Budget 2018",
    year = "2018",
    journal = "Earth system science data",
    abstract = "Abstract. Die genaue Bewertung der anthropogenen Kohlendioxidemissionen (CO2) und ihrer Umverteilung zwischen Atmosphäre, Ozean und terrestrischem Biosphäre – dem „globalen Kohlenstoffhaushalt" – ist wichtig, um den globalen Kohlenstoffkreislauf besser zu verstehen, die Entwicklung von Klimapolitiken zu unterstützen und zukünftige Klimaveränderungen zu projizieren. Hier beschreiben wir Datensätze und Methoden zur Quantifizierung der fünf Hauptkomponenten des globalen Kohlenstoffhaushalts und ihrer Unsicherheiten. Fossile CO2-Emissionen (EFF) basieren auf Energiestatistiken und Zementproduktionsdaten, während Emissionen aus Landnutzung und Landnutzungsänderungen (ELUC), hauptsächlich Abholzung, auf Landnutzungs- und Landnutzungsänderungsdaten sowie Buchhaltungsmodellen basieren. Die atmosphärische CO2-Konzentration wird direkt gemessen, und ihre Wachstumsrate (GATM) wird aus den jährlichen Konzentrationsänderungen berechnet. Der ozeanische CO2-Senke (SOCEAN) und die terrestrische CO2-Senke (SLAND) werden mit globalen Prozessmodellen geschätzt, die durch Beobachtungen eingeschränkt sind. Das resultierende Ungleichgewicht im Kohlenstoffhaushalt (BIM), die Differenz zwischen den geschätzten Gesamtemissionen und den geschätzten Änderungen in der Atmosphäre, dem Ozean und der terrestrischen Biosphäre, ist ein Maß für unvollkommene Daten und das Verständnis des gegenwärtigen Kohlenstoffkreislaufs. Alle Unsicherheiten werden als ±1σ berichtet. Für das letzte verfügbare Jahrzehnt (2008–2017) betrug EFF 9,4±0,5 GtC yr−1, ELUC 1,5±0,7 GtC yr−1, GATM 4,7±0,02 GtC yr−1, SOCEAN 2,4±0,5 GtC yr−1 und SLAND 3,2±0,8 GtC yr−1, mit einem Haushaltsungleichgewicht BIM von 0,5 GtC yr−1, das auf überschätzte Emissionen und/oder unterschätzte Senken hinweist. Für das Jahr 2017 allein betrug das Wachstum in EFF etwa 1,6 % und die Emissionen stiegen auf 9,9±0,5 GtC yr−1. Auch für 2017 betrug ELUC 1,4±0,7 GtC yr−1, GATM 4,6±0,2 GtC yr−1, SOCEAN 2,5±0,5 GtC yr−1 und SLAND 3,8±0,8 GtC yr−1, mit einem BIM von 0,3 GtC. Die globale atmosphärische CO2-Konzentration erreichte 405,0±0,1 ppm im Durchschnitt über 2017. Für 2018 deuten vorläufige Daten für die ersten 6–9 Monate auf ein erneutes Wachstum in EFF von +2,7 % (Bereich von 1,8 % bis 3,7 %) hin, basierend auf nationalen Emissionsprognosen für China, die USA, die EU und Indien sowie Prognosen des Bruttoinlandsprodukts, korrigiert für jüngste Änderungen der Kohlenstoffintensität der Wirtschaft für den Rest der Welt. Die hier präsentierte Analyse zeigt, dass der Mittelwert und der Trend der fünf Komponenten des globalen Kohlenstoffhaushalts über den Zeitraum 1959–2017 konsistent geschätzt werden, aber Diskrepanzen von bis zu 1 GtC yr−1 bestehen weiterhin für die Darstellung der semi-dekadaligen Variabilität in CO2-Flüssen. Ein detaillierter Vergleich zwischen einzelnen Schätzungen und die Einführung eines breiten Spektrums von Beobachtungen zeigen (1) keinen Konsens im Mittelwert und Trend der Emissionen aus Landnutzungsänderungen, (2) eine anhaltend geringe Übereinstimmung zwischen den verschiedenen Methoden hinsichtlich der Größe des terrestrischen CO2-Flusses in den nördlichen Extratropen und (3) eine offensichtliche Unterschätzung der CO2-Variabilität durch Ozeanmodelle, die außerhalb der Tropen ihren Ursprung haben. Diese lebende Datenaktualisierung dokumentiert Änderungen in den Methoden und Datensätzen, die in diesem neuen globalen Kohlenstoffhaushalt verwendet werden, und den Fortschritt im Verständnis des globalen Kohlenstoffkreislaufs im Vergleich zu früheren Veröffentlichungen dieses Datensatzes (Le Quéré et al., 2018, 2016, 2015a, b, 2014, 2013). Alle hier präsentierten Ergebnisse können heruntergeladen werden von https://doi.org/10.18160/GCP-2018.",
    url = "https://doi.org/10.5194/essd-10-2141-2018",
    doi = "10.5194/essd-10-2141-2018",
    openalex = "W2915336810",
    references = "andres2011monthly, archer2009atmospheric, doi101002joc3711, doi1010292003gb002199, doi101038nature09396, doi101038ngeo1955, doi101038ngeo689, doi101073pnas1019576108, doi102151jmsj2015001, doi1023073324639, doi105194acp10117072010, doi105194bg1066992013, doi105194essd96972017, doi105194essd99272017, myhre2009a"
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Zusammenfassung. Eine genaue Bewertung der anthropogenen Kohlendioxid-Emissionen (CO2) und ihrer Umverteilung zwischen Atmosphäre, Ozean und terrestrischer Biosphäre – dem globalen Kohlenstoffhaushalt – ist wichtig, um den globalen Kohlenstoffkreislauf besser zu verstehen, die Entwicklung von Klimapolitiken zu unterstützen und zukünftige Klimaveränderungen zu projizieren. Hier beschreiben wir Datensätze und Methoden zur Quantifizierung der fünf Hauptkomponenten des globalen Kohlenstoffhaushalts und ihrer Unsicherheiten. CO2-Emissionen aus fossilen Brennstoffen und der Industrie (EFF) basieren auf Energiestatistiken und Zementproduktionsdaten, während Emissionen aus Landnutzungsänderungen (ELUC), hauptsächlich Abholzung, auf Landbedeckungsänderungsdaten und Buchhaltungsmodellen basieren. Die globale atmosphärische CO2-Konzentration wird direkt gemessen, und ihre Wachstumsrate (GATM) wird aus den jährlichen Konzentrationsänderungen berechnet. Der ozeanische CO2-Senke (SOCEAN) und die terrestrische CO2-Senke (SLAND) werden mit globalen Prozessmodellen geschätzt, die durch Beobachtungen eingeschränkt sind. Das resultierende Ungleichgewicht im Kohlenstoffhaushalt (BIM), die Differenz zwischen den geschätzten Gesamtemissionen und den geschätzten Änderungen in Atmosphäre, Ozean und terrestrischer Biosphäre, ist ein Maß für unvollkommene Daten und das Verständnis des gegenwärtigen Kohlenstoffkreislaufs. Alle Unsicherheiten werden als ±1σ berichtet. Für das letzte verfügbare Jahrzehnt (2007–2016) betrug EFF 9,4 ± 0,5 GtC yr−1, ELUC 1,3 ± 0,7 GtC yr−1, GATM 4,7 ± 0,1 GtC yr−1, SOCEAN 2,4 ± 0,5 GtC yr−1 und SLAND 3,0 ± 0,8 GtC yr−1, mit einem Haushaltsungleichgewicht BIM von 0,6 GtC yr−1, das auf überschätzte Emissionen und/oder unterschätzte Senken hinweist. Für das Jahr 2016 allein betrug das Wachstum in EFF etwa null, und die Emissionen blieben bei 9,9 ± 0,5 GtC yr−1. Auch für 2016 betrug ELUC 1,3 ± 0,7 GtC yr−1, GATM 6,1 ± 0,2 GtC yr−1, SOCEAN 2,6 ± 0,5 GtC yr−1 und SLAND 2,7 ± 1,0 GtC yr−1, mit einem kleinen BIM von −0,3 GtC. GATM blieb 2016 im Vergleich zum letzten Jahrzehnt (2007–2016) höher, was teilweise auf die hohen fossilen Emissionen und die kleine SLAND zurückzuführen ist, die mit El Niño-Bedingungen konsistent ist. Die globale atmosphärische CO2-Konzentration erreichte 402,8 ± 0,1 ppm im Durchschnitt über 2016. Für 2017 deuten vorläufige Daten für die ersten 6–9 Monate auf ein erneutes Wachstum in EFF von +2,0 % (Bereich von 0,8 bis 3,0 %) hin, basierend auf nationalen Emissionsprognosen für China, USA und Indien sowie Prognosen des Bruttoinlandsprodukts (BIP), korrigiert für jüngste Änderungen der Kohlenstoffintensität der Wirtschaft für den Rest der Welt. Diese lebende Datenaktualisierung dokumentiert Änderungen in den Methoden und Datensätzen, die in diesem neuen globalen Kohlenstoffhaushalt verwendet werden, im Vergleich zu früheren Veröffentlichungen dieses Datensatzes (Le Quéré et al., 2016, 2015b, a, 2014, 2013). Alle hier präsentierten Ergebnisse können heruntergeladen werden von https://doi.org/10.18160/GCP-2017 (GCP, 2017).

@article{doi105194essd104052018,
    author = "Quéré, Corinne Le and Andrew, Robbie M. and Friedlingstein, Pierre and Sitch, Stephen and Pongratz, Julia and Manning, Andrew C. and Korsbakken, Jan Ivar and Peters, Glen P. and Canadell, Josep G. and Jackson, Robert B. and Boden, Thomas A. and Tans, Pieter P. and Andrews, Oliver and Arora, Vivek K. and Bakker, Dorothée C. E. and Barbero, Leticia and Becker, Meike and Betts, Richard and Bopp, Laurent and Chevallier, Frédéric and Chini, Louise and Ciais, Philippe and Cosca, Catherine E and Cross, Jessica and Currie, Kim and Gasser, Thomas and Harris, Ian and Hauck, Judith and Haverd, Vanessa and Houghton, R. A. and Hunt, Christopher W and Hurtt, G. C. and Ilyina, Tatiana and Jain, Atul K. and Kato, Etsushi and Kautz, Markus and Keeling, Ralph F. and Goldewijk, Kees Klein and Körtzinger, Arne and Landschützer, Peter and Lefèvre, Nathalie and Lenton, Andrew and Lienert, Sebastian and Lima, Ivan D. and Lombardozzi, Danica and Metzl, Nicolas and Millero, Frank J. and Monteiro, Pedro M. S. and Munro, David R. and Nabel, Julia E. M. S. and Nakaoka, Shin‐Ichiro and Nojiri, Yukihiro and Padín, X. A. and Peregon, Anna and Pfeil, Benjamin and Pierrot, Denis and Poulter, Benjamin and Rehder, Gregor and Reimer, Janet J. and Rödenbeck, Christian and Schwinger, Jörg and Séférian, Roland and Skjelvan, Ingunn and Stocker, Benjamin D. and Tian, Hanqin and Tilbrook, Bronte and Tubiello, Francesco N. and Luijkx, Ingrid T. and van der Werf, Guido R. and van Heuven, Steven and Viovy, Nicolas and Vuichard, Nicolas and Walker, Anthony P. and Watson, Andrew and Wiltshire, A. and Zaehle, Sönke and Zhu, Dan",
    title = "Global Carbon Budget 2017",
    year = "2018",
    journal = "Earth system science data",
    abstract = "Abstract. Die genaue Abschätzung der anthropogenen Kohlendioxidemissionen (CO2) und ihrer Umverteilung zwischen Atmosphäre, Ozean und terrestrischem Biosphären – das globale Kohlenstoffbudget – ist wichtig, um den globalen Kohlenstoffkreislauf besser zu verstehen, die Entwicklung von Klimapolitiken zu unterstützen und zukünftige Klimaveränderungen zu projizieren. Hier beschreiben wir Datensätze und Methoden zur Quantifizierung der fünf Hauptkomponenten des globalen Kohlenstoffbudgets und ihrer Unsicherheiten. CO2-Emissionen aus fossilen Brennstoffen und der Industrie (EFF) basieren auf Energiestatistiken und Zementproduktionsdaten, während Emissionen aus Landnutzungsänderungen (ELUC), hauptsächlich Abholzung, auf Landbedeckungsänderungsdaten und Buchhaltungsmodellen basieren. Die globale atmosphärische CO2-Konzentration wird direkt gemessen, und ihre Wachstumsrate (GATM) wird aus den jährlichen Konzentrationsänderungen berechnet. Der Ozean-KO2-Senke (SOCEAN) und die terrestrische CO2-Senke (SLAND) werden mit globalen Prozessmodellen geschätzt, die durch Beobachtungen eingeschränkt sind. Das resultierende Ungleichgewicht im Kohlenstoffbudget (BIM), die Differenz zwischen den geschätzten Gesamtemissionen und den geschätzten Änderungen in Atmosphäre, Ozean und terrestrischem Biosphären, ist ein Maß für unvollkommene Daten und das Verständnis des gegenwärtigen Kohlenstoffkreislaufs. Alle Unsicherheiten werden als ±1σ berichtet. Für das letzte verfügbare Jahrzehnt (2007–2016) betrug EFF 9,4 ± 0,5 GtC yr−1, ELUC 1,3 ± 0,7 GtC yr−1, GATM 4,7 ± 0,1 GtC yr−1, SOCEAN 2,4 ± 0,5 GtC yr−1 und SLAND 3,0 ± 0,8 GtC yr−1, mit einem Budgetungleichgewicht BIM von 0,6 GtC yr−1, das auf überschätzte Emissionen und/oder unterschätzte Senken hinweist. Für das Jahr 2016 allein betrug das Wachstum in EFF etwa null, und die Emissionen blieben bei 9,9 ± 0,5 GtC yr−1. Auch für 2016 betrug ELUC 1,3 ± 0,7 GtC yr−1, GATM 6,1 ± 0,2 GtC yr−1, SOCEAN 2,6 ± 0,5 GtC yr−1 und SLAND 2,7 ± 1,0 GtC yr−1, mit einem kleinen BIM von −0,3 GtC. GATM blieb 2016 im Vergleich zum letzten Jahrzehnt (2007–2016) höher, was teilweise auf die hohen fossilen Emissionen und die kleine SLAND im Einklang mit El Niño-Bedingungen zurückzuführen ist. Die globale atmosphärische CO2-Konzentration erreichte 402,8 ± 0,1 ppm im Durchschnitt über 2016. Für 2017 deuten vorläufige Daten für die ersten 6–9 Monate auf ein erneutes Wachstum in EFF von +2,0 % (Bereich von 0,8 bis 3,0 %) hin, basierend auf nationalen Emissionsprognosen für China, USA und Indien, sowie Prognosen des Bruttoinlandsprodukts (BIP), korrigiert für jüngste Änderungen der Kohlenstoffintensität der Wirtschaft für den Rest der Welt. Diese lebende Datenaktualisierung dokumentiert Änderungen in den Methoden und Datensätzen, die in diesem neuen globalen Kohlenstoffbudget verwendet werden, im Vergleich zu früheren Veröffentlichungen dieses Datensatzes (Le Quéré et al., 2016, 2015b, a, 2014, 2013). Alle hier präsentierten Ergebnisse können heruntergeladen werden von https://doi.org/10.18160/GCP-2017 (GCP, 2017).",
    url = "https://doi.org/10.5194/essd-10-405-2018",
    doi = "10.5194/essd-10-405-2018",
    openalex = "W2915841000",
    references = "archer2009atmospheric, myhre2009a"
}

Zusammenfassung. Eine genaue Bewertung der anthropogenen Kohlendioxid (CO2)-Emissionen und ihrer Umverteilung zwischen Atmosphäre, Ozean und terrestrischer Biosphäre – dem „globalen Kohlenstoffhaushalt" – ist wichtig, um den globalen Kohlenstoffkreislauf besser zu verstehen, die Entwicklung von Klimapolitiken zu unterstützen und zukünftige Klimaveränderungen zu projizieren. Hier beschreiben wir Datensätze und Methoden zur Quantifizierung der fünf Hauptkomponenten des globalen Kohlenstoffhaushalts und ihrer Unsicherheiten. Fossile CO2-Emissionen (EFF) basieren auf Energiestatistiken und Zementproduktionsdaten, während Emissionen durch Landnutzungsänderungen (ELUC), hauptsächlich Abholzung, auf Landnutzungs- und Landnutzungsänderungsdaten sowie Buchhaltungsmodellen basieren. Die atmosphärische CO2-Konzentration wird direkt gemessen, und ihr Wachstumsrate (GATM) wird aus den jährlichen Konzentrationsänderungen berechnet. Der ozeanische CO2-Senke (SOCEAN) und die terrestrische CO2-Senke (SLAND) werden mit globalen Prozessmodellen geschätzt, die durch Beobachtungen eingeschränkt sind. Das resultierende Ungleichgewicht im Kohlenstoffhaushalt (BIM), die Differenz zwischen den geschätzten Gesamtemissionen und den geschätzten Änderungen in Atmosphäre, Ozean und terrestrischer Biosphäre, ist ein Maß für unvollkommene Daten und das Verständnis des gegenwärtigen Kohlenstoffkreislaufs. Alle Unsicherheiten werden als ±1σ berichtet. Für das letzte verfügbare Jahrzehnt (2009–2018) betrug EFF 9,5±0,5 GtC yr−1, ELUC 1,5±0,7 GtC yr−1, GATM 4,9±0,02 GtC yr−1 (2,3±0,01 ppm yr−1), SOCEAN 2,5±0,6 GtC yr−1 und SLAND 3,2±0,6 GtC yr−1, mit einem Haushaltsungleichgewicht BIM von 0,4 GtC yr−1, das auf überschätzte Emissionen und/oder unterschätzte Senken hinweist. Für das Jahr 2018 allein betrug das Wachstum in EFF etwa 2,1 % und die fossilen Emissionen stiegen auf 10,0±0,5 GtC yr−1, erreichten zum ersten Mal in der Geschichte 10 GtC yr−1, ELUC betrug 1,5±0,7 GtC yr−1, für Gesamtemissionen anthropogenen CO2 von 11,5±0,9 GtC yr−1 (42,5±3,3 GtCO2). Auch für 2018 betrug GATM 5,1±0,2 GtC yr−1 (2,4±0,1 ppm yr−1), SOCEAN 2,6±0,6 GtC yr−1 und SLAND 3,5±0,7 GtC yr−1, mit einem BIM von 0,3 GtC. Die globale atmosphärische CO2-Konzentration erreichte 407,38±0,1 ppm im Durchschnitt über 2018. Für 2019 deuten vorläufige Daten für die ersten 6–10 Monate auf ein reduziertes Wachstum in EFF von +0,6 % (Bereich von −0,2 % bis 1,5 %) hin, basierend auf nationalen Emissionsprognosen für China, die USA, die EU und Indien sowie Prognosen des Bruttoinlandsprodukts, korrigiert für jüngste Änderungen der Kohlenstoffintensität der Wirtschaft für den Rest der Welt. Insgesamt werden Mittelwert und Trend der fünf Komponenten des globalen Kohlenstoffhaushalts konsistent über den Zeitraum 1959–2018 geschätzt, aber Diskrepanzen von bis zu 1 GtC yr−1 bestehen weiterhin für die Darstellung semi-dekadischer Variabilität in CO2-Flüssen. Ein detaillierter Vergleich zwischen einzelnen Schätzungen und die Einführung eines breiten Spektrums von Beobachtungen zeigen (1) keinen Konsens im Mittelwert und Trend der Emissionen durch Landnutzungsänderungen im letzten Jahrzehnt, (2) eine anhaltend geringe Übereinstimmung zwischen den verschiedenen Methoden hinsichtlich der Größe des Land-CO2-Flusses in den nördlichen Extratropen und (3) eine offensichtliche Unterschätzung der CO2-Variabilität durch Ozeanmodelle außerhalb der Tropen. Diese lebende Datenaktualisierung dokumentiert Änderungen in den Methoden und Datensätzen, die in diesem neuen globalen Kohlenstoffhaushalt verwendet werden, und den Fortschritt im Verständnis des globalen Kohlenstoffkreislaufs im Vergleich zu früheren Veröffentlichungen dieses Datensatzes (Le Quéré et al., 2018a, b, 2016, 2015a, b, 2014, 2013). Die von dieser Arbeit generierten Daten sind verfügbar unter https://doi.org/10.18160/gcp-2019 (Friedlingstein et al., 2019).

@article{doi105194essd1117832019,
    author = "Friedlingstein, Pierre und Jones, Matthew W. und O'Sullivan, Michael und Andrew, Robbie M. und Hauck, Judith und Peters, Glen P. und Peters, Wouter und Pongratz, Julia und Sitch, Stephen und Quéré, Corinne Le und Bakker, Dorothée C. E. und Canadell, Josep G. und Ciais, Philippe und Jackson, Robert B. und Anthoni, Peter und Barbero, Leticia und Bastos, Ana und Bastrikov, Vladislav und Becker, Meike und Bopp, Laurent und Buitenhuis, Erik T. und Chandra, Naveen und Chevallier, Frédéric und Chini, Louise und Currie, Kim und Feely, Richard A. und Gehlen, Marion und Gilfillan, Dennis und Gkritzalis, Thanos und Goll, Daniel S. und Gruber, Nicolas und Gutekunst, Sören und Harris, Ian und Haverd, Vanessa und Houghton, R. A. und Hurtt, G. C. und Ilyina, Tatiana und Jain, Atul K. und Joetzjer, Émilie und Kaplan, Jed O. und Kato, Etsushi und Goldewijk, Kees Klein und Korsbakken, Jan Ivar und Landschützer, Peter und Lauvset, Siv K. und Lefèvre, Nathalie und Lenton, Andrew und Lienert, Sebastian und Lombardozzi, Danica und Marland, Gregg und McGuire, Patrick und Melton, Joe R. und Metzl, Nicolas und Munro, David R. und Nabel, Julia E. M. S. und Nakaoka, Shin‐Ichiro und Neill, Craig und Omar, Abdirahman M und Ono, Tsuneo und Peregon, Anna und Pierrot, Denis und Poulter, Benjamin und Rehder, Gregor und Resplandy, Laure und Robertson, Eddy und Rödenbeck, Christian und Séférian, Roland und Schwinger, Jörg und Smith, Naomi und Tans, Pieter P. und Tian, Hanqin und Tilbrook, Bronte und Tubiello, Francesco N. und van der Werf, Guido R. und Wiltshire, A. und Zaehle, Sönke",
    title = "Global Carbon Budget 2019",
    year = "2019",
    journal = "Earth system science data",
    abstract = "Abstract. Die genaue Bewertung der anthropogenen Kohlendioxidemissionen (CO2) und ihrer Umverteilung zwischen Atmosphäre, Ozean und terrestrischem Biosphäre – dem „globalen Kohlenstoffhaushalt" – ist wichtig, um den globalen Kohlenstoffkreislauf besser zu verstehen, die Entwicklung von Klimapolitiken zu unterstützen und zukünftige Klimaveränderungen zu projizieren. Hier beschreiben wir Datensätze und Methoden zur Quantifizierung der fünf Hauptkomponenten des globalen Kohlenstoffhaushalts und ihrer Unsicherheiten. Fossile CO2-Emissionen (EFF) basieren auf Energiestatistiken und Zementproduktionsdaten, während Emissionen aus Landnutzungsänderungen (ELUC), hauptsächlich Abholzung, auf Landnutzungs- und Landnutzungsänderungsdaten sowie Buchhaltungsmodellen basieren. Die atmosphärische CO2-Konzentration wird direkt gemessen, und ihre Wachstumsrate (GATM) wird aus den jährlichen Konzentrationsänderungen berechnet. Der ozeanische CO2-Senke (SOCEAN) und die terrestrische CO2-Senke (SLAND) werden mit globalen Prozessmodellen geschätzt, die durch Beobachtungen eingeschränkt sind. Das resultierende Ungleichgewicht im Kohlenstoffhaushalt (BIM), die Differenz zwischen den geschätzten Gesamtemissionen und den geschätzten Änderungen in Atmosphäre, Ozean und terrestrischem Biosphäre, ist ein Maß für unvollkommene Daten und das Verständnis des gegenwärtigen Kohlenstoffkreislaufs. Alle Unsicherheiten werden als ±1σ berichtet. Für das letzte verfügbare Jahrzehnt (2009–2018) betrug EFF 9,5±0,5 GtC yr−1, ELUC 1,5±0,7 GtC yr−1, GATM 4,9±0,02 GtC yr−1 (2,3±0,01 ppm yr−1), SOCEAN 2,5±0,6 GtC yr−1 und SLAND 3,2±0,6 GtC yr−1, mit einem Haushaltsungleichgewicht BIM von 0,4 GtC yr−1, das auf überschätzte Emissionen und/oder unterschätzte Senken hinweist. Für das Jahr 2018 allein betrug das Wachstum in EFF etwa 2,1 % und die fossilen Emissionen stiegen auf 10,0±0,5 GtC yr−1, was zum ersten Mal in der Geschichte 10 GtC yr−1 erreichte; ELUC betrug 1,5±0,7 GtC yr−1, für Gesamtemissionen anthropogenen CO2 von 11,5±0,9 GtC yr−1 (42,5±3,3 GtCO2). Auch für 2018 betrug GATM 5,1±0,2 GtC yr−1 (2,4±0,1 ppm yr−1), SOCEAN 2,6±0,6 GtC yr−1 und SLAND 3,5±0,7 GtC yr−1, mit einem BIM von 0,3 GtC. Die globale atmosphärische CO2-Konzentration erreichte 407,38±0,1 ppm im Durchschnitt über 2018. Für 2019 deuten vorläufige Daten für die ersten 6–10 Monate auf ein reduziertes Wachstum in EFF von +0,6 % (Bereich von −0,2 % bis 1,5 %) hin, basierend auf nationalen Emissionsprognosen für China, die USA, die EU und Indien sowie Prognosen des Bruttoinlandsprodukts, korrigiert für jüngste Änderungen der Kohlenstoffintensität der Wirtschaft für den Rest der Welt. Insgesamt werden der Mittelwert und der Trend der fünf Komponenten des globalen Kohlenstoffhaushalts konsistent über den Zeitraum 1959–2018 geschätzt, aber Diskrepanzen von bis zu 1 GtC yr−1 bestehen weiterhin für die Darstellung der semi-dekadaligen Variabilität in CO2-Flüssen. Ein detaillierter Vergleich zwischen einzelnen Schätzungen und die Einführung eines breiten Spektrums von Beobachtungen zeigen (1) keinen Konsens im Mittelwert und Trend der Emissionen aus Landnutzungsänderungen im letzten Jahrzehnt, (2) eine anhaltend geringe Übereinstimmung zwischen den verschiedenen Methoden hinsichtlich der Größe des Land-CO2-Flusses in den nördlichen extratropischen Regionen und (3) eine offensichtliche Unterschätzung der CO2-Variabilität durch Ozeanmodelle außerhalb der Tropen. Diese lebende Datenaktualisierung dokumentiert Änderungen in den Methoden und Datensätzen, die in diesem neuen globalen Kohlenstoffhaushalt verwendet werden, und den Fortschritt im Verständnis des globalen Kohlenstoffkreislaufs im Vergleich zu früheren Veröffentlichungen dieses Datensatzes (Le Quéré et al., 2018a, b, 2016, 2015a, b, 2014, 2013). Die von dieser Arbeit generierten Daten sind verfügbar unter https://doi.org/10.18160/gcp-2019 (Friedlingstein et al., 2019).",
    url = "https://doi.org/10.5194/essd-11-1783-2019",
    doi = "10.5194/essd-11-1783-2019",
    openalex = "W2979653715",
    references = "archer2009atmospheric, doi101002joc3711, doi1010292003gb002199, doi101073pnas1019576108, doi101126science1097403, doi101126science1244693, doi102151jmsj2015001, doi1023073324639, doi105194acp10117072010, doi105194bg1066992013, doi105194essd1021412018, doi105194essd1117832019, doi105194essd96972017, myhre2009a, openalexw2883478268"
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Das Buch betrachtet innovative Methoden, um CO{sub 2}-Emissionen zu reduzieren. Es sammelt die neuesten Forschungsarbeiten und tatsächlich angewandte Techniken zur Reduzierung von Kohlendioxid sowie zur Nutzung von Abfall-CO{sub 2} als Rohstoff; es skizziert neuere, effektivere Wege, CO{sub 2} aus Abfallstromgasen zu trennen; untersucht die Nutzung fossiler Brennstoffe mit reduzierten CO{sub 2}-Emissionen; und präsentiert aktuelle Forschungsergebnisse zur CO{sub 2}-Abscheidung sowie zur Entsorgung, Speicherung und Sequestrierung von unter Druck stehendem CO{sub 2} im Ozean und in unterirdischen Grundwasserleitern.

@book{openalexw1573748297,
    author = "Halmann, M. und Steinberg, M.",
    title = "Greenhouse Gas Carbon Dioxide Mitigation: Science and Technology",
    year = "2019",
    journal = "Medical Entomology and Zoology",
    abstract = "Das Buch betrachtet innovative Methoden, um CO{sub 2}-Emissionen zu reduzieren. Es sammelt die neuesten Forschungsarbeiten und tatsächlich angewandte Techniken zur Reduzierung von Kohlendioxid sowie zur Nutzung von Abfall-CO{sub 2} als Rohstoff; es skizziert neuere, effektivere Wege, CO{sub 2} aus Abfallstromgasen zu trennen; untersucht die Nutzung fossiler Brennstoffe mit reduzierten CO{sub 2}-Emissionen; und präsentiert aktuelle Forschungsergebnisse zur CO{sub 2}-Abscheidung sowie zur Entsorgung, Speicherung und Sequestrierung von unter Druck stehendem CO{sub 2} im Ozean und in unterirdischen Grundwasserleitern.",
    openalex = "W1573748297"
}

Zusammenfassung. Eine genaue Bewertung der anthropogenen Kohlendioxid-(CO2)-Emissionen und ihrer Umverteilung zwischen Atmosphäre, Ozean und terrestrischem Biosphäre in einem sich verändernden Klima – das „globale Kohlenstoffbudget" – ist wichtig, um den globalen Kohlenstoffkreislauf besser zu verstehen, die Entwicklung von Klimapolitiken zu unterstützen und zukünftige Klimaveränderungen zu projizieren. Hier beschreiben und synthetisieren wir Datensätze und Methoden zur Quantifizierung der fünf Hauptkomponenten des globalen Kohlenstoffbudgets und ihrer Unsicherheiten. Fossile CO2-Emissionen (EFOS) basieren auf Energiestatistiken und Zementproduktionsdaten, während Emissionen aus Landnutzungsänderungen (ELUC), hauptsächlich Abholzung, auf Landnutzungs- und Landnutzungsänderungsdaten sowie Buchhaltungsmodellen basieren. Die atmosphärische CO2-Konzentration wird direkt gemessen, und ihre Wachstumsrate (GATM) wird aus den jährlichen Konzentrationsänderungen berechnet. Der ozeanische CO2-Senke (SOCEAN) und die terrestrische CO2-Senke (SLAND) werden mit globalen Prozessmodellen geschätzt, die durch Beobachtungen eingeschränkt sind. Das resultierende Ungleichgewicht im Kohlenstoffbudget (BIM), die Differenz zwischen den geschätzten Gesamtemissionen und den geschätzten Änderungen in Atmosphäre, Ozean und terrestrischem Biosphäre, ist ein Maß für unvollkommene Daten und das Verständnis des gegenwärtigen Kohlenstoffkreislaufs. Alle Unsicherheiten werden als ±1σ berichtet. Für das letzte verfügbare Jahrzehnt (2010–2019) betrug EFOS 9,6 ± 0,5 GtC yr−1, ohne die Zementkarbonat-Senke (9,4 ± 0,5 GtC yr−1, wenn die Zementkarbonat-Senke einbezogen wird), und ELUC betrug 1,6 ± 0,7 GtC yr−1. Für dasselbe Jahrzehnt betrug GATM 5,1 ± 0,02 GtC yr−1 (2,4 ± 0,01 ppm yr−1), SOCEAN 2,5 ± 0,6 GtC yr−1 und SLAND 3,4 ± 0,9 GtC yr−1, mit einem Budgetungleichgewicht BIM von −0,1 GtC yr−1, das ein nahezu Gleichgewicht zwischen geschätzten Quellen und Senken über das letzte Jahrzehnt anzeigt. Für das Jahr 2019 allein betrug das Wachstum in EFOS nur etwa 0,1 %, wobei fossile Emissionen auf 9,9 ± 0,5 GtC yr−1 stiegen, ohne die Zementkarbonat-Senke (9,7 ± 0,5 GtC yr−1, wenn die Zementkarbonat-Senke einbezogen wird), und ELUC betrug 1,8 ± 0,7 GtC yr−1, für insgesamt anthropogene CO2-Emissionen von 11,5 ± 0,9 GtC yr−1 (42,2 ± 3,3 GtCO2). Auch für 2019 betrug GATM 5,4 ± 0,2 GtC yr−1 (2,5 ± 0,1 ppm yr−1), SOCEAN 2,6 ± 0,6 GtC yr−1 und SLAND 3,1 ± 1,2 GtC yr−1, mit einem BIM von 0,3 GtC. Die globale atmosphärische CO2-Konzentration erreichte 409,85 ± 0,1 ppm im Durchschnitt über 2019. Vorläufige Daten für 2020, die die durch COVID-19 verursachten Änderungen in den Emissionen berücksichtigen, deuten auf eine Abnahme von EFOS im Vergleich zu 2019 von etwa −7 % (Median-Schätzung) basierend auf individuellen Schätzungen aus vier Studien von −6 %, −7 %, −7 % (−3 % bis −11 %) und −13 % hin. Insgesamt werden der Mittelwert und der Trend in den Komponenten des globalen Kohlenstoffbudgets über den Zeitraum 1959–2019 konsistent geschätzt, aber Diskrepanzen von bis zu 1 GtC yr−1 bestehen weiterhin für die Darstellung der semi-dekadaligen Variabilität in CO2-Flüssen. Der Vergleich von Schätzungen aus verschiedenen Ansätzen und Beobachtungen zeigt (1) keinen Konsens im Mittelwert und Trend der Emissionen aus Landnutzungsänderungen über das letzte Jahrzehnt, (2) eine anhaltend geringe Übereinstimmung zwischen den verschiedenen Methoden hinsichtlich der Größe des Land-CO2-Flusses in den nördlichen extratropischen Regionen und (3) eine offensichtliche Diskrepanz zwischen den verschiedenen Methoden für die ozeanische Senke außerhalb der Tropen, insbesondere im Südlichen Ozean. Diese lebende Datenaktualisierung dokumentiert Änderungen in den Methoden und Datensätzen, die in diesem neuen globalen Kohlenstoffbudget verwendet werden, und den Fortschritt im Verständnis des globalen Kohlenstoffkreislaufs im Vergleich zu früheren Veröffentlichungen dieses Datensatzes (Friedlingstein et al., 2019; Le Quéré et al., 2018b, a, 2016, 2015b, a, 2014, 2013). Die in dieser Arbeit präsentierten Daten sind verfügbar unter https://doi.org/10.18160/gcp-2020 (Friedlingstein et al., 2020).

@article{doi105194essd1232692020,
    author = "Friedlingstein, Pierre and O’Sullivan, Michael and Jones, Matthew W. and Andrew, Robbie M. and Hauck, Judith and Olsen, Are and Peters, Glen P. and Peters, Wouter and Pongratz, Julia and Sitch, Stephen and Quéré, Corinne Le and Canadell, Josep G. and Ciais, Philippe and Jackson, Robert B. and Alin, Simone R. and Aragão, Luiz E. O. C. and Arneth, Almut and Arora, Vivek and Bates, Nicholas R. and Becker, Meike and Benoit-Cattin, Alice and Bittig, Henry C. and Bopp, Laurent and Bultan, Selma and Chandra, Naveen and Chevallier, Frédéric and Chini, Louise and Evans, Wiley and Florentie, Liesbeth and Forster, Piers and Gasser, Thomas and Gehlen, Marion and Gilfillan, Dennis and Gkritzalis, Thanos and Gregor, Luke and Gruber, Nicolas and Harris, Ian and Hartung, Kerstin and Haverd, Vanessa and Houghton, R. A. and Ilyina, Tatiana and Jain, Atul K. and Joetzjer, Émilie and Kadono, Koji and Kato, Etsushi and Kitidis, Vassilis and Korsbakken, Jan Ivar and Landschützer, Peter and Lefèvre, Nathalie and Lenton, Andrew and Lienert, Sebastian and Liu, Zhu and Lombardozzi, Danica and Marland, Gregg and Metzl, Nicolas and Munro, David R. and Nabel, Julia E. M. S. and Nakaoka, Shin‐Ichiro and Niwa, Yosuke and O’Brien, Kevin and Ono, Tsuneo and Palmer, Paul I. and Pierrot, Denis and Poulter, Benjamin and Resplandy, Laure and Robertson, Eddy and Rödenbeck, Christian and Schwinger, Jörg and Séférian, Roland and Skjelvan, Ingunn and Smith, Adam J. P. and Sutton, Adrienne J. and Tanhua, Toste and Tans, Pieter P. and Tian, Hanqin and Tilbrook, Bronte and van der Werf, Guido R. and Vuichard, Nicolas and Walker, Anthony P. and Wanninkhof, Rik and Watson, Andrew and Willis, David and Wiltshire, A. and Yuan, Wenping and Yue, Xu and Zaehle, Sönke",
    title = "Global Carbon Budget 2020",
    year = "2020",
    journal = "Earth system science data",
    abstract = "Abstract. Accurate assessment of anthropogenic carbon dioxide (CO2) emissions and their redistribution among the atmosphere, ocean, and terrestrial biosphere in a changing climate – the “global carbon budget” – is important to better understand the global carbon cycle, support the development of climate policies, and project future climate change. Here we describe and synthesize data sets and methodology to quantify the five major components of the global carbon budget and their uncertainties. Fossil CO2 emissions (EFOS) are based on energy statistics and cement production data, while emissions from land-use change (ELUC), mainly deforestation, are based on land use and land-use change data and bookkeeping models. Atmospheric CO2 concentration is measured directly and its growth rate (GATM) is computed from the annual changes in concentration. The ocean CO2 sink (SOCEAN) and terrestrial CO2 sink (SLAND) are estimated with global process models constrained by observations. The resulting carbon budget imbalance (BIM), the difference between the estimated total emissions and the estimated changes in the atmosphere, ocean, and terrestrial biosphere, is a measure of imperfect data and understanding of the contemporary carbon cycle. All uncertainties are reported as ±1σ. For the last decade available (2010–2019), EFOS was 9.6 ± 0.5 GtC yr−1 excluding the cement carbonation sink (9.4 ± 0.5 GtC yr−1 when the cement carbonation sink is included), and ELUC was 1.6 ± 0.7 GtC yr−1. For the same decade, GATM was 5.1 ± 0.02 GtC yr−1 (2.4 ± 0.01 ppm yr−1), SOCEAN 2.5 ± 0.6 GtC yr−1, and SLAND 3.4 ± 0.9 GtC yr−1, with a budget imbalance BIM of −0.1 GtC yr−1 indicating a near balance between estimated sources and sinks over the last decade. For the year 2019 alone, the growth in EFOS was only about 0.1 \% with fossil emissions increasing to 9.9 ± 0.5 GtC yr−1 excluding the cement carbonation sink (9.7 ± 0.5 GtC yr−1 when cement carbonation sink is included), and ELUC was 1.8 ± 0.7 GtC yr−1, for total anthropogenic CO2 emissions of 11.5 ± 0.9 GtC yr−1 (42.2 ± 3.3 GtCO2). Also for 2019, GATM was 5.4 ± 0.2 GtC yr−1 (2.5 ± 0.1 ppm yr−1), SOCEAN was 2.6 ± 0.6 GtC yr−1, and SLAND was 3.1 ± 1.2 GtC yr−1, with a BIM of 0.3 GtC. The global atmospheric CO2 concentration reached 409.85 ± 0.1 ppm averaged over 2019. Preliminary data for 2020, accounting for the COVID-19-induced changes in emissions, suggest a decrease in EFOS relative to 2019 of about −7 \% (median estimate) based on individual estimates from four studies of −6 \%, −7 \%, −7 \% (−3 \% to −11 \%), and −13 \%. Overall, the mean and trend in the components of the global carbon budget are consistently estimated over the period 1959–2019, but discrepancies of up to 1 GtC yr−1 persist for the representation of semi-decadal variability in CO2 fluxes. Comparison of estimates from diverse approaches and observations shows (1) no consensus in the mean and trend in land-use change emissions over the last decade, (2) a persistent low agreement between the different methods on the magnitude of the land CO2 flux in the northern extra-tropics, and (3) an apparent discrepancy between the different methods for the ocean sink outside the tropics, particularly in the Southern Ocean. This living data update documents changes in the methods and data sets used in this new global carbon budget and the progress in understanding of the global carbon cycle compared with previous publications of this data set (Friedlingstein et al., 2019; Le Quéré et al., 2018b, a, 2016, 2015b, a, 2014, 2013). The data presented in this work are available at https://doi.org/10.18160/gcp-2020 (Friedlingstein et al., 2020).",
    url = "https://doi.org/10.5194/essd-12-3269-2020",
    doi = "10.5194/essd-12-3269-2020",
    openalex = "W3093432062",
    references = "archer2009atmospheric, doi101002joc3711, doi101016jdsr2200812009, doi1010292003gb002199, doi10102992jc00188, doi101038nature25138, doi101038ngeo689, doi101038s41467020189227, doi101038s415580200797x, doi101038s4159702004533, doi101073pnas0700609104, doi101073pnas1019576108, doi101126science1097403, doi101126science1244693, doi1011751520047719960770437tnyrp20co2, doi102151jmsj2015001, doi1023073324639, doi1025607obp1342, doi105194acp10117072010, doi105194essd1021412018, doi105194essd1117832019, doi105194essd119592019, doi105194essd1232692020, doi105194essd96972017, doi105194essd99272017, doi105194gmd919372016, myhre2009a, openalexw2883478268"
}

Die globale Entwicklung war seit der Industriellen Revolution stark von der Übernutzung natürlicher Ressourcen abhängig. Durch den umfangreichen Einsatz fossiler Brennstoffe, die Entwaldung und andere Formen der Landnutzungsänderung haben menschliche Aktivitäten zu den immer steigenden Konzentrationen von Treibhausgasen (THG) in der Atmosphäre beigetragen, was den globalen Klimawandel verursacht. Als Reaktion auf den sich verschärfenden globalen Klimawandel ist die Erreichung der Kohlenstoffneutralität bis 2050 die drängendste Aufgabe auf dem Planeten. Um dies zu erreichen, ist es von höchster Bedeutung und eine erhebliche Herausforderung, die aktuellen Produktionssysteme zu reformieren, um THG-Emissionen zu reduzieren und die Erfassung von CO2 aus der Atmosphäre zu fördern. In diesem Beitrag überblicken wir innovative Technologien, die Lösungen zur Erreichung der Kohlenstoff (C)-Neutralität und nachhaltigen Entwicklung bieten, einschließlich solcher für die Produktion erneuerbarer Energien, die Transformation des Ernährungssystems, die Wertschöpfung aus Abfällen, den Schutz von C-Senken und die C-negative Fertigung. Das in diesem Überblick verbreitete Wissen könnte die globale Gemeinschaft inspirieren und die weitere Entwicklung innovativer Technologien antreiben, um den Klimawandel zu mildern und menschliche Aktivitäten nachhaltig zu unterstützen.

@article{doi101016jxinn2021100180,
    author = "Wang, Fang und Harindintwali, Jean Damascene und Yuan, Zhizhang und Wang, Min und Wang, Faming und Li, Sheng und Yin, Zhigang und Huang, Lei und Fu, Yuhao und Li, Lei und Chang, Scott X. und Zhang, Linjuan und Rinklebe, Jörg und Yuan, Zuoqiang und Zhu, Qinggong und Xiang, Leilei und Tsang, Daniel C.W. und Xu, Liang und Jiang, Xin und Liu, Jihua und Wei, Ning und Kästner, Matthias und Zou, Yang und Ok, Yong Sik und Shen, Jianlin und Peng, Dailiang und Zhang, Wei und Barceló, ‪Damià und Zhou, Yongjin J. und Bai, Zhaohai und Li, Boqiang und Zhang, Bin und Wei, Ke und Cao, Hujun und Tan, Zhiliang und Zhao, Liu‐Bin und He, Xiao und Zheng, Jinxing und Bolan, Nanthi und Liu, Xiaohong und Huang, Changping und Dietmann, Sabine und Luo, Ming und Sun, Nannan und Gong, Jirui und Gong, Yulie und Brahushi, Ferdi und Zhang, Tangtang und Xiao, Cunde und Li, Xianfeng und Chen, Wenfu und Jiao, Nianzhi und Lehmann, Johannes und Zhu, Yong‐Guan und Jin, Hongguang und Schäffer, Andreas und Tiedje, James M. und Chen, Jing M.",
    title = "Technologien und Perspektiven zur Erreichung der Kohlenstoffneutralität",
    year = "2021",
    journal = "The Innovation",
    abstract = "Die globale Entwicklung war seit der Industriellen Revolution stark von der Übernutzung natürlicher Ressourcen abhängig. Durch den umfangreichen Einsatz fossiler Brennstoffe, die Entwaldung und andere Formen der Landnutzungsänderung haben menschliche Aktivitäten zu den immer steigenden Konzentrationen von Treibhausgasen (THG) in der Atmosphäre beigetragen, was den globalen Klimawandel verursacht. Als Reaktion auf den sich verschärfenden globalen Klimawandel ist die Erreichung der Kohlenstoffneutralität bis 2050 die drängendste Aufgabe auf dem Planeten. Um dies zu erreichen, ist es von höchster Bedeutung und eine erhebliche Herausforderung, die aktuellen Produktionssysteme zu reformieren, um THG-Emissionen zu reduzieren und die Erfassung von CO2 aus der Atmosphäre zu fördern. In diesem Beitrag überblicken wir innovative Technologien, die Lösungen zur Erreichung der Kohlenstoff (C)-Neutralität und nachhaltigen Entwicklung bieten, einschließlich solcher für die Produktion erneuerbarer Energien, die Transformation des Ernährungssystems, die Wertschöpfung aus Abfällen, den Schutz von C-Senken und die C-negative Fertigung. Das in diesem Überblick verbreitete Wissen könnte die globale Gemeinschaft inspirieren und die weitere Entwicklung innovativer Technologien antreiben, um den Klimawandel zu mildern und menschliche Aktivitäten nachhaltig zu unterstützen.",
    url = "https://doi.org/10.1016/j.xinn.2021.100180",
    doi = "10.1016/j.xinn.2021.100180",
    openalex = "W3208259726",
    references = "doi101021acschemrev8b00705, doi101021cr300463y, doi101038s4146702020061y, doi101039d0cs00071j, doi101890110004, doi105194essd1232692020"
}

KAPITEL 1 - Einführung in den Leitfaden KAPITEL 2 - Lösungschemie von Kohlendioxid in Meerwasser KAPITEL 3 - Qualitätssicherung KAPITEL 4 - Empfohlene Standardarbeitsverfahren (SOPs) SOP 1 - Wasserprobenahme für die Parameter des ozeanischen Kohlendioxid-Systems SOP 2 - Bestimmung des gesamten gelösten anorganischen Kohlenstoffs in Meerwasser SOP 3a - Bestimmung der gesamten Alkalinität in Meerwasser unter Verwendung einer Titration in geschlossener Zelle SOP 3b - Bestimmung der gesamten Alkalinität in Meerwasser unter Verwendung einer Titration in offener Zelle SOP 4 - Bestimmung von p(CO2) in Luft, die im Gleichgewicht mit einer diskreten Probe von Meerwasser steht SOP 5 - Bestimmung von p(CO2) in Luft, die im Gleichgewicht mit einem kontinuierlichen Strom von Meerwasser steht SOP 6a - Bestimmung des pH-Werts von Meerwasser unter Verwendung einer Glas/Referenzelektrodenzelle SOP 6b - Bestimmung des pH-Werts von Meerwasser unter Verwendung des Indikatorfarbstoffs m-Kresolpurpur SOP 7 - Bestimmung des gelösten organischen Kohlenstoffs und des gesamten gelösten Stickstoffs in Meerwasser SOP 7 en Espanol - Determinacion de carbono organico disuelto y nitrogeno total disuelto en agua de mar SOP 11 - Gravimetrische Kalibrierung des Volumens eines Gasloops unter Verwendung von Wasser SOP 12 - Gravimetrische Kalibrierung des abgegebenen Volumens unter Verwendung von Wasser SOP 13 - Gravimetrische Kalibrierung des enthaltenen Volumens unter Verwendung von Wasser SOP 14 - Verfahren zur Herstellung von Natriumcarbonatlösungen zur Kalibrierung von coulometrischen CT-Messungen SOP 21 - Anwendung von Luftauftriebskorrekturen SOP 22 - Erstellung von Kontrollkarten SOP 23 - Statistische Techniken, die in der Qualitätsbewertung verwendet werden SOP 24 - Berechnung der Fugazität von Kohlendioxid in reinem Gas oder in Luft KAPITEL 5 - Physikalische und thermodynamische Daten Errata - zur Hardcopy des Leitfadens für bewährte Praktiken zur Messung von CO2 im Ozean

@book{doi1025607obp1342,
    author = "Dickson, Andrew G. und Sabine, Christopher L.",
    title = "Leitfaden für bewährte Praktiken zur Messung von CO2 im Ozean.",
    year = "2021",
    booktitle = "IOC der UNESCO (Intergovernmentale Ozeanographische Kommission)",
    abstract = "KAPITEL 1 - Einführung in den Leitfaden KAPITEL 2 - Lösungschemie von Kohlendioxid in Meerwasser KAPITEL 3 - Qualitätssicherung KAPITEL 4 - Empfohlene Standardarbeitsverfahren (SOPs) SOP 1 - Wasserprobenahme für die Parameter des ozeanischen Kohlendioxid-Systems SOP 2 - Bestimmung des gesamten gelösten anorganischen Kohlenstoffs in Meerwasser SOP 3a - Bestimmung der gesamten Alkalinität in Meerwasser unter Verwendung einer Titration in geschlossener Zelle SOP 3b - Bestimmung der gesamten Alkalinität in Meerwasser unter Verwendung einer Titration in offener Zelle SOP 4 - Bestimmung von p(CO2) in Luft, die im Gleichgewicht mit einer diskreten Probe von Meerwasser steht SOP 5 - Bestimmung von p(CO2) in Luft, die im Gleichgewicht mit einem kontinuierlichen Strom von Meerwasser steht SOP 6a - Bestimmung des pH-Werts von Meerwasser unter Verwendung einer Glas/Referenzelektrodenzelle SOP 6b - Bestimmung des pH-Werts von Meerwasser unter Verwendung des Indikatorfarbstoffs m-Kresolpurpur SOP 7 - Bestimmung des gelösten organischen Kohlenstoffs und des gesamten gelösten Stickstoffs in Meerwasser SOP 7 en Espanol - Determinacion de carbono organico disuelto y nitrogeno total disuelto en agua de mar SOP 11 - Gravimetrische Kalibrierung des Volumens eines Gasloops unter Verwendung von Wasser SOP 12 - Gravimetrische Kalibrierung des abgegebenen Volumens unter Verwendung von Wasser SOP 13 - Gravimetrische Kalibrierung des enthaltenen Volumens unter Verwendung von Wasser SOP 14 - Verfahren zur Herstellung von Natriumcarbonatlösungen zur Kalibrierung von coulometrischen CT-Messungen SOP 21 - Anwendung von Luftauftriebskorrekturen SOP 22 - Erstellung von Kontrollkarten SOP 23 - Statistische Techniken, die in der Qualitätsbewertung verwendet werden SOP 24 - Berechnung der Fugazität von Kohlendioxid in reinem Gas oder in Luft KAPITEL 5 - Physikalische und thermodynamische Daten Errata - zur Hardcopy des Leitfadens für bewährte Praktiken zur Messung von CO2 im Ozean",
    url = "https://doi.org/10.25607/obp-1342",
    doi = "10.25607/obp-1342",
    openalex = "W1501374473"
}

Zusammenfassung. Eine genaue Bewertung der anthropogenen Kohlendioxid-Emissionen (CO2) und ihrer Umverteilung zwischen Atmosphäre, Ozean und terrestrischer Biosphäre in einem sich verändernden Klima ist entscheidend, um den globalen Kohlenstoffkreislauf besser zu verstehen, die Entwicklung von Klimapolitiken zu unterstützen und zukünftige Klimaveränderungen zu projizieren. Hier beschreiben und synthetisieren wir Datensätze und Methoden zur Quantifizierung der fünf Hauptkomponenten des globalen Kohlenstoffhaushalts und ihrer Unsicherheiten. Fossile CO2-Emissionen (EFOS) basieren auf Energiestatistiken und Zementproduktionsdaten, während Emissionen aus Landnutzungsänderungen (ELUC), hauptsächlich Abholzung, auf Landnutzungs- und Landnutzungsänderungsdaten sowie Buchhaltungsmodellen basieren. Die atmosphärische CO2-Konzentration wird direkt gemessen, und ihre Wachstumsrate (GATM) wird aus den jährlichen Konzentrationsänderungen berechnet. Der ozeanische CO2-Senke (SOCEAN) wird mit globalen Ozeanbiogeochemie-Modellen und beobachtungsbasierenden Datenprodukten geschätzt. Die terrestrische CO2-Senke (SLAND) wird mit dynamischen globalen Vegetationsmodellen geschätzt. Das resultierende Ungleichgewicht im Kohlenstoffhaushalt (BIM), die Differenz zwischen den geschätzten Gesamtemissionen und den geschätzten Änderungen in Atmosphäre, Ozean und terrestrischer Biosphäre, ist ein Maß für unvollkommene Daten und das Verständnis des gegenwärtigen Kohlenstoffkreislaufs. Alle Unsicherheiten werden als ±1σ berichtet. Zum ersten Mal wird ein Ansatz vorgestellt, um die Differenz in unserer ELUC-Schätzung mit derjenigen aus nationalen Treibhausgasinventaren in Einklang zu bringen, was die Bewertung des kollektiven Klimaprogresses der Länder unterstützt. Für das Jahr 2020 sanken die EFOS um 5,4 % im Vergleich zu 2019, wobei die fossilen Emissionen bei 9,5 ± 0,5 GtC yr−1 lagen (9,3 ± 0,5 GtC yr−1, wenn die Zementkarbonat-Senke einbezogen wird), und ELUC betrug 0,9 ± 0,7 GtC yr−1, für eine gesamte anthropogene CO2-Emission von 10,2 ± 0,8 GtC yr−1 (37,4 ± 2,9 GtCO2). Auch für 2020 betrug GATM 5,0 ± 0,2 GtC yr−1 (2,4 ± 0,1 ppm yr−1), SOCEAN 3,0 ± 0,4 GtC yr−1 und SLAND 2,9 ± 1 GtC yr−1, mit einem BIM von −0,8 GtC yr−1. Die globale atmosphärische CO2-Konzentration, gemittelt über 2020, erreichte 412,45 ± 0,1 ppm. Vorläufige Daten für 2021 deuten auf einen Anstieg der EFOS im Vergleich zu 2020 von +4,8 % (4,2 % bis 5,4 %) weltweit hin. Insgesamt werden Mittelwert und Trend der Komponenten des globalen Kohlenstoffhaushalts über den Zeitraum 1959–2020 konsistent geschätzt, aber Diskrepanzen von bis zu 1 GtC yr−1 bestehen weiterhin für die Darstellung der jährlichen bis semi-dekadischen Variabilität in CO2-Flüssen. Der Vergleich von Schätzungen aus mehreren Ansätzen und Beobachtungen zeigt (1) eine anhaltende große Unsicherheit in der Schätzung der Emissionen aus Landnutzungsänderungen, (2) eine geringe Übereinstimmung zwischen den verschiedenen Methoden hinsichtlich der Größe des Land-CO2-Flusses in den nördlichen extratropischen Regionen und (3) eine Diskrepanz zwischen den verschiedenen Methoden hinsichtlich der Stärke der ozeanischen Senke im letzten Jahrzehnt. Diese lebende Datenaktualisierung dokumentiert Änderungen in den Methoden und Datensätzen, die in diesem neuen globalen Kohlenstoffhaushalt verwendet werden, und den Fortschritt im Verständnis des globalen Kohlenstoffkreislaufs im Vergleich zu früheren Veröffentlichungen dieses Datensatzes (Friedlingstein et al., 2020, 2019; Le Quéré et al., 2018b, a, 2016, 2015b, a, 2014, 2013). Die in dieser Arbeit präsentierten Daten sind verfügbar unter https://doi.org/10.18160/gcp-2021 (Friedlingstein et al., 2021).

@article{doi105194essd1419172022,
    author = "Friedlingstein, Pierre and Jones, Matthew W. and O’Sullivan, Michael and Andrew, Robbie M. and Bakker, Dorothée C. E. and Hauck, Judith and Quéré, Corinne Le and Peters, Glen P. and Peters, Wouter and Pongratz, Julia and Sitch, Stephen and Canadell, Josep G. and Ciais, Philippe and Jackson, Robert B. and Alin, Simone R. and Anthoni, Peter and Bates, Nicholas R. and Becker, Meike and Bellouin, Nicolas and Bopp, Laurent and Chau, Thi Tuyet Trang and Chevallier, Frédéric and Chini, Louise and Cronin, Margot and Currie, Kim and Decharme, Bertrand and Djeutchouang, Laique and Dou, Xinyu and Evans, Wiley and Feely, Richard A. and Feng, Liang and Gasser, Thomas and Gilfillan, Dennis and Gkritzalis, Thanos and Grassi, Giacomo and Gregor, Luke and Gruber, Nicolas and Gürses, Özgür and Harris, Ian and Houghton, R. A. and Hurtt, G. C. and Iida, Yosuke and Ilyina, Tatiana and Luijkx, Ingrid T. and Jain, Atul K. and Jones, S. D. M. and Kato, Etsushi and Kennedy, Daniel and Goldewijk, Kees Klein and Knauer, Jürgen and Korsbakken, Jan Ivar and Körtzinger, Arne and Landschützer, Peter and Lauvset, Siv K. and Lefèvre, Nathalie and Lienert, Sebastian and Liu, Junjie and Marland, Gregg and McGuire, Patrick and Melton, Joe R. and Munro, David R. and Nabel, Julia E. M. S. and Nakaoka, Shin‐Ichiro and Niwa, Yosuke and Ono, Tsuneo and Pierrot, Denis and Poulter, Benjamin and Rehder, Gregor and Resplandy, Laure and Robertson, Eddy and Rödenbeck, Christian and Rosan, Thais M. and Schwinger, Jörg and Schwingshackl, Clemens and Séférian, Roland and Sutton, Adrienne J. and Sweeney, Colm and Tanhua, Toste and Tans, Pieter P. and Tian, Hanqin and Tilbrook, Bronte and Tubiello, Francesco N. and van der Werf, Guido R. and Vuichard, Nicolas and Wada, Chisato and Wanninkhof, Rik and Watson, Andrew and Willis, David and Wiltshire, A. and Yuan, Wenping and Yue, Chao and Yue, Xu and Zaehle, Sönke and Zeng, Jiye",
    title = "Global Carbon Budget 2021",
    year = "2022",
    journal = "Earth system science data",
    abstract = "Abstract. Accurate assessment of anthropogenic carbon dioxide (CO2) emissions and their redistribution among the atmosphere, ocean, and terrestrial biosphere in a changing climate is critical to better understand the global carbon cycle, support the development of climate policies, and project future climate change. Here we describe and synthesize datasets and methodology to quantify the five major components of the global carbon budget and their uncertainties. Fossil CO2 emissions (EFOS) are based on energy statistics and cement production data, while emissions from land-use change (ELUC), mainly deforestation, are based on land use and land-use change data and bookkeeping models. Atmospheric CO2 concentration is measured directly, and its growth rate (GATM) is computed from the annual changes in concentration. The ocean CO2 sink (SOCEAN) is estimated with global ocean biogeochemistry models and observation-based data products. The terrestrial CO2 sink (SLAND) is estimated with dynamic global vegetation models. The resulting carbon budget imbalance (BIM), the difference between the estimated total emissions and the estimated changes in the atmosphere, ocean, and terrestrial biosphere, is a measure of imperfect data and understanding of the contemporary carbon cycle. All uncertainties are reported as ±1σ. For the first time, an approach is shown to reconcile the difference in our ELUC estimate with the one from national greenhouse gas inventories, supporting the assessment of collective countries' climate progress. For the year 2020, EFOS declined by 5.4 \% relative to 2019, with fossil emissions at 9.5 ± 0.5 GtC yr−1 (9.3 ± 0.5 GtC yr−1 when the cement carbonation sink is included), and ELUC was 0.9 ± 0.7 GtC yr−1, for a total anthropogenic CO2 emission of 10.2 ± 0.8 GtC yr−1 (37.4 ± 2.9 GtCO2). Also, for 2020, GATM was 5.0 ± 0.2 GtC yr−1 (2.4 ± 0.1 ppm yr−1), SOCEAN was 3.0 ± 0.4 GtC yr−1, and SLAND was 2.9 ± 1 GtC yr−1, with a BIM of −0.8 GtC yr−1. The global atmospheric CO2 concentration averaged over 2020 reached 412.45 ± 0.1 ppm. Preliminary data for 2021 suggest a rebound in EFOS relative to 2020 of +4.8 \% (4.2 \% to 5.4 \%) globally. Overall, the mean and trend in the components of the global carbon budget are consistently estimated over the period 1959–2020, but discrepancies of up to 1 GtC yr−1 persist for the representation of annual to semi-decadal variability in CO2 fluxes. Comparison of estimates from multiple approaches and observations shows (1) a persistent large uncertainty in the estimate of land-use changes emissions, (2) a low agreement between the different methods on the magnitude of the land CO2 flux in the northern extra-tropics, and (3) a discrepancy between the different methods on the strength of the ocean sink over the last decade. This living data update documents changes in the methods and datasets used in this new global carbon budget and the progress in understanding of the global carbon cycle compared with previous publications of this dataset (Friedlingstein et al., 2020, 2019; Le Quéré et al., 2018b, a, 2016, 2015b, a, 2014, 2013). The data presented in this work are available at https://doi.org/10.18160/gcp-2021 (Friedlingstein et al., 2021).",
    url = "https://doi.org/10.5194/essd-14-1917-2022",
    doi = "10.5194/essd-14-1917-2022",
    openalex = "W4225004802",
    references = "archer2009atmospheric, doi101002joc3711, doi1010160016703782901107, doi101016jdsr2200812009, doi1010292003gb002199, doi1010292006gb002784, doi10102992jc00188, doi101038nature14283, doi101038nature25138, doi101038s41467020189227, doi101038s4159702004533, doi101126science1097403, doi101126science1244693, doi102151jmsj2015001, doi1025607obp1342, doi104060ca9825en, doi105194acp10117072010, doi105194essd1021412018, doi105194essd1117832019, doi105194essd119592019, doi105194essd1232692020, doi105194essd1419172022, doi105194essd96972017, doi105194essd99272017, doi105194gmd919372016"
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Zusammenfassung. Eine genaue Bewertung der anthropogenen Kohlendioxid (CO2)-Emissionen und ihrer Umverteilung zwischen Atmosphäre, Ozean und terrestrischer Biosphäre in einem sich verändernden Klima ist entscheidend, um den globalen Kohlenstoffkreislauf besser zu verstehen, die Entwicklung von Klimapolitiken zu unterstützen und zukünftige Klimaveränderungen zu projizieren. Hier beschreiben und synthetisieren wir Datensätze und Methoden zur Quantifizierung der fünf Hauptkomponenten des globalen Kohlenstoffhaushalts und ihrer Unsicherheiten. Fossile CO2-Emissionen (EFOS) basieren auf Energiestatistiken und Zementproduktionsdaten, während Emissionen aus Landnutzungsänderungen (ELUC), hauptsächlich Abholzung, auf Landnutzungs- und Landnutzungsänderungsdaten sowie Buchhaltungsmodellen basieren. Die atmosphärische CO2-Konzentration wird direkt gemessen, und ihre Wachstumsrate (GATM) wird aus den jährlichen Konzentrationsänderungen berechnet. Der ozeanische CO2-Senke (SOCEAN) wird mit globalen ozeanischen Biogeochemie-Modellen und beobachtungsbasierenden Datenprodukten geschätzt. Der terrestrische CO2-Senke (SLAND) wird mit dynamischen globalen Vegetationsmodellen geschätzt. Das resultierende Ungleichgewicht im Kohlenstoffhaushalt (BIM), die Differenz zwischen den geschätzten Gesamtemissionen und den geschätzten Änderungen in Atmosphäre, Ozean und terrestrischer Biosphäre, ist ein Maß für unvollkommene Daten und das Verständnis des gegenwärtigen Kohlenstoffkreislaufs. Alle Unsicherheiten werden als ±1σ berichtet. Für das Jahr 2021 stiegen die EFOS um 5,1 % relativ zu 2020, wobei die fossilen Emissionen bei 10,1 ± 0,5 GtC yr−1 lagen (9,9 ± 0,5 GtC yr−1, wenn der Zementkarbonatisierungssenke einbezogen wird), und ELUC betrug 1,1 ± 0,7 GtC yr−1, für eine Gesamtanthropogene CO2-Emission (einschließlich der Zementkarbonatisierungssenke) von 10,9 ± 0,8 GtC yr−1 (40,0 ± 2,9 GtCO2). Auch für 2021 betrug GATM 5,2 ± 0,2 GtC yr−1 (2,5 ± 0,1 ppm yr−1), SOCEAN 2,9 ± 0,4 GtC yr−1 und SLAND 3,5 ± 0,9 GtC yr−1, mit einem BIM von −0,6 GtC yr−1 (d.h. die geschätzten Quellen waren insgesamt zu niedrig oder die Senken waren zu hoch). Die globale atmosphärische CO2-Konzentration, gemittelt über 2021, erreichte 414,71 ± 0,1 ppm. Vorläufige Daten für 2022 deuten auf einen Anstieg der EFOS relativ zu 2021 von +1,0 % (0,1 % bis 1,9 %) weltweit und eine atmosphärische CO2-Konzentration von 417,2 ppm hin, mehr als 50 % über den vorindustriellen Niveaus (ca. 278 ppm). Insgesamt werden der Mittelwert und der Trend in den Komponenten des globalen Kohlenstoffhaushalts über den Zeitraum 1959–2021 konsistent geschätzt, aber Diskrepanzen von bis zu 1 GtC yr−1 bestehen weiterhin für die Darstellung der jährlichen bis semi-dekadischen Variabilität in CO2-Flüssen. Der Vergleich von Schätzungen aus mehreren Ansätzen und Beobachtungen zeigt (1) eine anhaltende große Unsicherheit in der Schätzung der Emissionen aus Landnutzungsänderungen, (2) eine geringe Übereinstimmung zwischen den verschiedenen Methoden hinsichtlich der Größe des Land-CO2-Flusses in den nördlichen Extraktropen und (3) eine Diskrepanz zwischen den verschiedenen Methoden hinsichtlich der Stärke der ozeanischen Senke im letzten Jahrzehnt. Diese lebende Datenaktualisierung dokumentiert Änderungen in den Methoden und Datensätzen, die in diesem neuen globalen Kohlenstoffhaushalt verwendet werden, und den Fortschritt im Verständnis des globalen Kohlenstoffkreislaufs im Vergleich zu früheren Veröffentlichungen dieses Datensatzes. Die in dieser Arbeit präsentierten Daten sind verfügbar unter https://doi.org/10.18160/GCP-2022 (Friedlingstein et al., 2022b).

@article{doi105194essd1448112022,
    author = "Friedlingstein, Pierre and O’Sullivan, Michael and Jones, Matthew W. and Andrew, Robbie M. and Gregor, Luke and Hauck, Judith and Quéré, Corinne Le and Luijkx, Ingrid T. and Olsen, Are and Peters, Glen P. and Peters, Wouter and Pongratz, Julia and Schwingshackl, Clemens and Sitch, Stephen and Canadell, Josep G. and Ciais, Philippe and Jackson, Robert B. and Alin, Simone R. and Alkama, Ramdane and Arneth, Almut and Arora, Vivek and Bates, Nicholas R. and Becker, Meike and Bellouin, Nicolas and Bittig, Henry C. and Bopp, Laurent and Chevallier, Frédéric and Chini, Louise and Cronin, Margot and Evans, Wiley and Falk, Stefanie and Feely, Richard A. and Gasser, Thomas and Gehlen, Marion and Gkritzalis, Thanos and Gloege, Lucas and Grassi, Giacomo and Gruber, Nicolas and Gürses, Özgür and Harris, Ian and Hefner, Matthew and Houghton, R. A. and Hurtt, G. C. and Iida, Yosuke and Ilyina, Tatiana and Jain, Atul K. and Jersild, Annika and Kadono, Koji and Kato, Etsushi and Kennedy, Daniel and Goldewijk, Kees Klein and Knauer, Jürgen and Korsbakken, Jan Ivar and Landschützer, Peter and Lefèvre, Nathalie and Lindsay, Keith and Liu, Junjie and Liu, Zhu and Marland, Gregg and Mayot, Nicolas and McGrath, Matthew J. and Metzl, Nicolas and Monacci, Natalie and Munro, David R. and Nakaoka, Shin‐Ichiro and Niwa, Yosuke and O’Brien, Kevin and Ono, Tsuneo and Palmer, Paul I. and Pan, Naiqing and Pierrot, Denis and Pocock, Katie and Poulter, Benjamin and Resplandy, Laure and Robertson, Eddy and Rödenbeck, Christian and Rodríguez, Carmen Dolores Arbelo and Rosan, Thais M. and Schwinger, Jörg and Séférian, Roland and Shutler, Jamie D. and Skjelvan, Ingunn and Steinhoff, Tobias and Sun, Qing and Sutton, Adrienne J. and Sweeney, Colm and Takao, Shintaro and Tanhua, Toste and Tans, Pieter P. and Tian, Xiangjun and Tian, Hanqin and Tilbrook, Bronte and Tsujino, Hiroyuki and Tubiello, Francesco N. and van der Werf, Guido R. and Walker, Anthony P. and Wanninkhof, Rik and Whitehead, Chris and Wranne, Anna Willstrand and Wright, Rebecca",
    title = "Global Carbon Budget 2022",
    year = "2022",
    journal = "Earth system science data",
    abstract = "Abstract. Accurate assessment of anthropogenic carbon dioxide (CO2) emissions and their redistribution among the atmosphere, ocean, and terrestrial biosphere in a changing climate is critical to better understand the global carbon cycle, support the development of climate policies, and project future climate change. Here we describe and synthesize data sets and methodologies to quantify the five major components of the global carbon budget and their uncertainties. Fossil CO2 emissions (EFOS) are based on energy statistics and cement production data, while emissions from land-use change (ELUC), mainly deforestation, are based on land use and land-use change data and bookkeeping models. Atmospheric CO2 concentration is measured directly, and its growth rate (GATM) is computed from the annual changes in concentration. The ocean CO2 sink (SOCEAN) is estimated with global ocean biogeochemistry models and observation-based data products. The terrestrial CO2 sink (SLAND) is estimated with dynamic global vegetation models. The resulting carbon budget imbalance (BIM), the difference between the estimated total emissions and the estimated changes in the atmosphere, ocean, and terrestrial biosphere, is a measure of imperfect data and understanding of the contemporary carbon cycle. All uncertainties are reported as ±1σ. For the year 2021, EFOS increased by 5.1 \% relative to 2020, with fossil emissions at 10.1 ± 0.5 GtC yr−1 (9.9 ± 0.5 GtC yr−1 when the cement carbonation sink is included), and ELUC was 1.1 ± 0.7 GtC yr−1, for a total anthropogenic CO2 emission (including the cement carbonation sink) of 10.9 ± 0.8 GtC yr−1 (40.0 ± 2.9 GtCO2). Also, for 2021, GATM was 5.2 ± 0.2 GtC yr−1 (2.5 ± 0.1 ppm yr−1), SOCEAN was 2.9 ± 0.4 GtC yr−1, and SLAND was 3.5 ± 0.9 GtC yr−1, with a BIM of −0.6 GtC yr−1 (i.e. the total estimated sources were too low or sinks were too high). The global atmospheric CO2 concentration averaged over 2021 reached 414.71 ± 0.1 ppm. Preliminary data for 2022 suggest an increase in EFOS relative to 2021 of +1.0 \% (0.1 \% to 1.9 \%) globally and atmospheric CO2 concentration reaching 417.2 ppm, more than 50 \% above pre-industrial levels (around 278 ppm). Overall, the mean and trend in the components of the global carbon budget are consistently estimated over the period 1959–2021, but discrepancies of up to 1 GtC yr−1 persist for the representation of annual to semi-decadal variability in CO2 fluxes. Comparison of estimates from multiple approaches and observations shows (1) a persistent large uncertainty in the estimate of land-use change emissions, (2) a low agreement between the different methods on the magnitude of the land CO2 flux in the northern extratropics, and (3) a discrepancy between the different methods on the strength of the ocean sink over the last decade. This living data update documents changes in the methods and data sets used in this new global carbon budget and the progress in understanding of the global carbon cycle compared with previous publications of this data set. The data presented in this work are available at https://doi.org/10.18160/GCP-2022 (Friedlingstein et al., 2022b).",
    url = "https://doi.org/10.5194/essd-14-4811-2022",
    doi = "10.5194/essd-14-4811-2022",
    openalex = "W4308697725",
    references = "archer2009atmospheric, doi101002joc3711, doi1010160016703782901107, doi101016jdsr2200812009, doi1010179781009157896004, doi1010292003gb002199, doi10102992jc00188, doi101038nature14283, doi101038nature25138, doi101038s41467020189227, doi101038s4159702004533, doi101073pnas0700609104, doi101073pnas1019576108, doi101126science1244693, doi1011751520044220020151609aiisas20co2, doi102151jmsj2015001, doi1025607obp1342, doi104060ca9825en, doi105194acp10117072010, doi105194essd1021412018, doi105194essd1117832019, doi105194essd119592019, doi105194essd1232692020, doi105194essd1419172022, doi105194essd1448112022, doi105194essd96972017, doi105194essd99272017, doi105194gmd919372016"
}

Speicherfähigkeit und Technologieadoption, -diffusion sowie Pfadabhängigkeiten. Wenn CDR durch Grenzen eingeschränkt wird, die auf einem Expertenkonsens basieren, ergeben sich die jeweiligen modellierten Reduktionen für Kohle, Öl und Gas von 99%, 70% und 84%. Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass unmissverständliche kurz- und langfristige Reduktionsziele für die Produktion und Nutzung von Kohle, Öl und Gas neben anderen Klimaschutzzielen eingeführt werden müssen.

@article{doi101038s4146702341105z,
    author = "Achakulwisut, Ploy und Erickson, Peter und Guivarch, Céline und Schaeffer, Roberto und Brutschin, Elina und Pye, Steve",
    title = "Globale Pfade zur Reduktion fossiler Brennstoffe unter verschiedenen Klimaschutzstrategien und -ambitionen",
    year = "2023",
    journal = "Nature Communications",
    abstract = "Speicherfähigkeit und Technologieadoption, -diffusion sowie Pfadabhängigkeiten. Wenn CDR durch Grenzen eingeschränkt wird, die auf einem Expertenkonsens basieren, ergeben sich die jeweiligen modellierten Reduktionen für Kohle, Öl und Gas von 99%, 70% und 84%. Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass unmissverständliche kurz- und langfristige Reduktionsziele für die Produktion und Nutzung von Kohle, Öl und Gas neben anderen Klimaschutzzielen eingeführt werden müssen.",
    url = "https://doi.org/10.1038/s41467-023-41105-z",
    doi = "10.1038/s41467-023-41105-z",
    openalex = "W4386715594",
    references = "doi105194essd1448112022"
}

Zusammenfassung. Eine genaue Bewertung der anthropogenen Kohlendioxid (CO2)-Emissionen und ihrer Umverteilung zwischen Atmosphäre, Ozean und terrestrischer Biosphäre in einem sich verändernden Klima ist entscheidend, um den globalen Kohlenstoffkreislauf besser zu verstehen, die Entwicklung von Klimapolitiken zu unterstützen und zukünftige Klimaveränderungen zu projizieren. Hier beschreiben und synthetisieren wir Datensätze und Methoden zur Quantifizierung der fünf Hauptkomponenten des globalen Kohlenstoffhaushalts und ihrer Unsicherheiten. Fossile CO2-Emissionen (EFOS) basieren auf Energiestatistiken und Zementproduktionsdaten, während Emissionen aus Landnutzungsänderungen (ELUC), hauptsächlich Abholzung, auf Landnutzungs- und Landnutzungsänderungsdaten sowie Buchhaltungsmodellen basieren. Die atmosphärische CO2-Konzentration wird direkt gemessen, und ihr Wachstumsrate (GATM) wird aus den jährlichen Konzentrationsänderungen berechnet. Der ozeanische CO2-Senke (SOCEAN) wird mit globalen Ozeanbiogeochemie-Modellen und beobachtungsbasierenden fCO2-Produkten geschätzt. Die terrestrische CO2-Senke (SLAND) wird mit dynamischen globalen Vegetationsmodellen geschätzt. Zusätzliche Belege für Land- und Ozeansenken werden durch atmosphärische Inversionen, atmosphärische Sauerstoffmessungen und Erdsystemmodelle geliefert. Das resultierende Ungleichgewicht im Kohlenstoffhaushalt (BIM), die Differenz zwischen den geschätzten Gesamtemissionen und den geschätzten Änderungen in der Atmosphäre, dem Ozean und der terrestrischen Biosphäre, ist ein Maß für unvollkommene Daten und unvollständiges Verständnis des gegenwärtigen Kohlenstoffkreislaufs. Alle Unsicherheiten werden als ±1σ berichtet. Für das Jahr 2022 stiegen die EFOS um 0,9 % relativ zu 2021, wobei die fossilen Emissionen bei 9,9±0,5 Gt C yr−1 lagen (10,2±0,5 Gt C yr−1, wenn die Zementkarbonat-Senke nicht berücksichtigt wird), und ELUC betrug 1,2±0,7 Gt C yr−1, für eine Gesamtanthropogene CO2-Emission (einschließlich der Zementkarbonat-Senke) von 11,1±0,8 Gt C yr−1 (40,7±3,2 Gt CO2 yr−1). Auch für 2022 betrug GATM 4,6±0,2 Gt C yr−1 (2,18±0,1 ppm yr−1; ppm steht für Teile pro Million), SOCEAN betrug 2,8±0,4 Gt C yr−1 und SLAND betrug 3,8±0,8 Gt C yr−1, mit einem BIM von −0,1 Gt C yr−1 (d.h. die geschätzten Quellen insgesamt leicht zu niedrig oder die Senken leicht zu hoch). Die globale atmosphärische CO2-Konzentration, gemittelt über 2022, erreichte 417,1±0,1 ppm. Vorläufige Daten für 2023 deuten auf einen Anstieg der EFOS relativ zu 2022 von +1,1 % (0,0 % bis 2,1 %) weltweit und eine atmosphärische CO2-Konzentration von 419,3 ppm hin, 51 % über dem vorindustriellen Niveau (ca. 278 ppm im Jahr 1750). Insgesamt werden der Mittelwert und der Trend der Komponenten des globalen Kohlenstoffhaushalts über den Zeitraum 1959–2022 konsistent geschätzt, mit einem nahezu null Gesamthaushaltsungleichgewicht, obwohl Diskrepanzen von bis zu etwa 1 Gt C yr−1 für die Darstellung der jährlichen bis semi-dekadischen Variabilität in CO2-Flüssen bestehen bleiben. Der Vergleich von Schätzungen aus mehreren Ansätzen und Beobachtungen zeigt Folgendes: (1) eine anhaltende große Unsicherheit in der Schätzung der Emissionen aus Landnutzungsänderungen, (2) eine geringe Übereinstimmung zwischen den verschiedenen Methoden hinsichtlich der Größe des Land-CO2-Flusses in den nördlichen Extratropen und (3) eine Diskrepanz zwischen den verschiedenen Methoden hinsichtlich der Stärke der ozeanischen Senke im letzten Jahrzehnt. Diese living-data-Update dokumentiert Änderungen in den angewandten Methoden und Datensätzen für diesen jüngsten globalen Kohlenstoffhaushalt sowie das sich entwickelnde Gemeinschaftsverständnis des globalen Kohlenstoffkreislaufs. Die in dieser Arbeit präsentierten Daten sind verfügbar unter https://doi.org/10.18160/GCP-2023 (Friedlingstein et al., 2023).

@article{doi105194essd1553012023,
    author = "Friedlingstein, Pierre and O’Sullivan, Michael and Jones, Matthew W. and Andrew, Robbie M. and Bakker, Dorothée C. E. and Hauck, Judith and Landschützer, Peter and Quéré, Corinne Le and Luijkx, Ingrid T. and Peters, Glen P. and Peters, Wouter and Pongratz, Julia and Schwingshackl, Clemens and Sitch, Stephen and Canadell, Josep G. and Ciais, Philippe and Jackson, Robert B. and Alin, Simone R. and Anthoni, Peter and Barbero, Leticia and Bates, Nicholas R. and Becker, Meike and Bellouin, Nicolas and Decharme, Bertrand and Bopp, Laurent and Brasika, Ida Bagus Mandhara and Cadule, Patricia and Chamberlain, Matthew A. and Chandra, Naveen and Chau, Thi Tuyet Trang and Chevallier, Frédéric and Chini, Louise and Cronin, Margot and Dou, Xinyu and Enyo, Kazutaka and Evans, Wiley and Falk, Stefanie and Feely, Richard A. and Feng, Liang and Ford, Daniel J. and Gasser, Thomas and Ghattas, Joséfine and Gkritzalis, Thanos and Grassi, Giacomo and Gregor, Luke and Gruber, Nicolas and Gürses, Özgür and Harris, Ian and Hefner, Matthew and Heinke, Jens and Houghton, R. A. and Hurtt, G. C. and Iida, Yosuke and Ilyina, Tatiana and Jacobson, A. R. and Jain, Atul K. and Jarníková, Tereza and Jersild, Annika and Jiang, Fei and Jin, Zhe and Joos, Fortunat and Kato, Etsushi and Keeling, Ralph F. and Kennedy, Daniel and Goldewijk, Kees Klein and Knauer, Jürgen and Korsbakken, Jan Ivar and Körtzinger, Arne and Lan, Xin and Lefèvre, Nathalie and Li, Hongmei and Liu, Junjie and Liu, Zhiqiang and Ma, Lei and Marland, G. and Mayot, Nicolas and McGuire, Patrick and McKinley, Galen A. and Meyer, Gesa and Morgan, Eric J. and Munro, David R. and Nakaoka, Shin‐Ichiro and Niwa, Yosuke and O'Brien, Kevin M. and Olsen, Are and Omar, Abdirahman M and Ono, Tsuneo and Paulsen, Melf and Pierrot, Denis and Pocock, Katie and Poulter, Benjamin and Powis, Carter M. and Rehder, Gregor and Resplandy, Laure and Robertson, Eddy and Rödenbeck, Christian and Rosan, Thais M. and Schwinger, Jörg and Séférian, Roland and Smallman, T. Luke",
    title = "Global Carbon Budget 2023",
    year = "2023",
    journal = "Earth system science data",
    abstract = "Abstract. Accurate assessment of anthropogenic carbon dioxide (CO2) emissions and their redistribution among the atmosphere, ocean, and terrestrial biosphere in a changing climate is critical to better understand the global carbon cycle, support the development of climate policies, and project future climate change. Here we describe and synthesize data sets and methodology to quantify the five major components of the global carbon budget and their uncertainties. Fossil CO2 emissions (EFOS) are based on energy statistics and cement production data, while emissions from land-use change (ELUC), mainly deforestation, are based on land-use and land-use change data and bookkeeping models. Atmospheric CO2 concentration is measured directly, and its growth rate (GATM) is computed from the annual changes in concentration. The ocean CO2 sink (SOCEAN) is estimated with global ocean biogeochemistry models and observation-based fCO2 products. The terrestrial CO2 sink (SLAND) is estimated with dynamic global vegetation models. Additional lines of evidence on land and ocean sinks are provided by atmospheric inversions, atmospheric oxygen measurements, and Earth system models. The resulting carbon budget imbalance (BIM), the difference between the estimated total emissions and the estimated changes in the atmosphere, ocean, and terrestrial biosphere, is a measure of imperfect data and incomplete understanding of the contemporary carbon cycle. All uncertainties are reported as ±1σ. For the year 2022, EFOS increased by 0.9 \% relative to 2021, with fossil emissions at 9.9±0.5 Gt C yr−1 (10.2±0.5 Gt C yr−1 when the cement carbonation sink is not included), and ELUC was 1.2±0.7 Gt C yr−1, for a total anthropogenic CO2 emission (including the cement carbonation sink) of 11.1±0.8 Gt C yr−1 (40.7±3.2 Gt CO2 yr−1). Also, for 2022, GATM was 4.6±0.2 Gt C yr−1 (2.18±0.1 ppm yr−1; ppm denotes parts per million), SOCEAN was 2.8±0.4 Gt C yr−1, and SLAND was 3.8±0.8 Gt C yr−1, with a BIM of −0.1 Gt C yr−1 (i.e. total estimated sources marginally too low or sinks marginally too high). The global atmospheric CO2 concentration averaged over 2022 reached 417.1±0.1 ppm. Preliminary data for 2023 suggest an increase in EFOS relative to 2022 of +1.1 \% (0.0 \% to 2.1 \%) globally and atmospheric CO2 concentration reaching 419.3 ppm, 51 \% above the pre-industrial level (around 278 ppm in 1750). Overall, the mean of and trend in the components of the global carbon budget are consistently estimated over the period 1959–2022, with a near-zero overall budget imbalance, although discrepancies of up to around 1 Gt C yr−1 persist for the representation of annual to semi-decadal variability in CO2 fluxes. Comparison of estimates from multiple approaches and observations shows the following: (1) a persistent large uncertainty in the estimate of land-use changes emissions, (2) a low agreement between the different methods on the magnitude of the land CO2 flux in the northern extra-tropics, and (3) a discrepancy between the different methods on the strength of the ocean sink over the last decade. This living-data update documents changes in methods and data sets applied to this most recent global carbon budget as well as evolving community understanding of the global carbon cycle. The data presented in this work are available at https://doi.org/10.18160/GCP-2023 (Friedlingstein et al., 2023).",
    url = "https://doi.org/10.5194/essd-15-5301-2023",
    doi = "10.5194/essd-15-5301-2023",
    openalex = "W4389195056",
    references = "archer2009atmospheric, doi101016jdsr2200812009, doi1010179781009157896004, doi1010292003gb002199, doi1010292010jd015139, doi1010292019ms002010, doi101038nature14283, doi101038nature25138, doi101038ngeo689, doi101073pnas0702737104, doi105194acp10117072010, doi105194essd1021412018, doi105194essd1117832019, doi105194essd119592019, doi105194essd1232692020, doi105194essd1419172022, doi105194essd1448112022, doi105194essd1553012023, doi105194essd96972017, doi105194gmd113692018, doi105194gmd919372016"
}

Zusammenfassung. Eine genaue Bewertung der anthropogenen Kohlendioxid (CO2)-Emissionen und ihrer Umverteilung zwischen Atmosphäre, Ozean und terrestrischer Biosphäre in einem sich verändernden Klima ist entscheidend, um den globalen Kohlenstoffkreislauf besser zu verstehen, die Entwicklung von Klimapolitiken zu unterstützen und zukünftige Klimaveränderungen zu projizieren. Hier beschreiben und synthetisieren wir Datensätze und Methoden zur Quantifizierung der fünf Hauptkomponenten des globalen Kohlenstoffhaushalts und ihrer Unsicherheiten. Fossile CO2-Emissionen (EFOS) basieren auf Energiestatistiken und Zementproduktionsdaten, während Emissionen aus Landnutzungsänderungen (ELUC) auf Landnutzungs- und Landnutzungsänderungsdaten sowie Buchhaltungsmodellen basieren. Die atmosphärische CO2-Konzentration wird direkt gemessen, und ihre Wachstumsrate (GATM) wird aus den jährlichen Konzentrationsänderungen berechnet. Die globale Netto-Aufnahme von CO2 durch den Ozean (SOCEAN, auch Ozean-Senke genannt) wird mit globalen Ozean-Biogeochemie-Modellen und beobachtungsbasierenden fCO2-Produkten geschätzt (fCO2 ist die Fugazität von CO2). Die globale Netto-Aufnahme von CO2 durch Land (SLAND, auch Land-Senke genannt) wird mit dynamischen globalen Vegetationsmodellen geschätzt. Zusätzliche Belege für Land- und Ozean-Senken werden durch atmosphärische Inversionen, atmosphärische Sauerstoffmessungen und Erdsystemmodelle geliefert. Die Summe aller Quellen und Senken ergibt das Ungleichgewicht im Kohlenstoffhaushalt (BIM), ein Maß für unvollkommene Daten und unvollständiges Verständnis des gegenwärtigen Kohlenstoffkreislaufs. Alle Unsicherheiten werden als ±1σ angegeben. Für das Jahr 2023 stiegen die EFOS um 1,3 % relativ zu 2022, wobei die fossilen Emissionen bei 10,1 ± 0,5 GtC yr−1 lagen (10,3 ± 0,5 GtC yr−1, wenn die Zement-Karbonatisierungssenke nicht berücksichtigt wird), und ELUC betrug 1,0 ± 0,7 GtC yr−1, für eine Gesamtanthropogene CO2-Emission (einschließlich der Zement-Karbonatisierungssenke) von 11,1 ± 0,9 GtC yr−1 (40,6 ± 3,2 GtCO2 yr−1). Auch für 2023 betrug GATM 5,9 ± 0,2 GtC yr−1 (2,79 ± 0,1 ppm yr−1; ppm steht für Teile pro Million), SOCEAN betrug 2,9 ± 0,4 GtC yr−1 und SLAND betrug 2,3 ± 1,0 GtC yr−1, mit einem nahezu null BIM (−0,02 GtC yr−1). Die globale atmosphärische CO2-Konzentration, gemittelt über 2023, erreichte 419,31 ± 0,1 ppm. Vorläufige Daten für 2024 deuten auf einen Anstieg der EFOS relativ zu 2023 von +0,8 % (−0,2 % bis 1,7 %) weltweit und einen Anstieg der atmosphärischen CO2-Konzentration um 2,87 ppm hin, was 422,45 ppm ergibt, 52 % über dem vorindustriellen Niveau (ca. 278 ppm im Jahr 1750). Insgesamt werden der Mittelwert und der Trend der Komponenten des globalen Kohlenstoffhaushalts über den Zeitraum 1959–2023 konsistent geschätzt, mit einem nahezu null Gesamtungleichgewicht im Haushalt, obwohl Diskrepanzen von bis zu ca. 1 GtC yr−1 für die Darstellung der jährlichen bis semi-dekadischen Variabilität in CO2-Flüssen bestehen. Der Vergleich von Schätzungen aus mehreren Ansätzen und Beobachtungen zeigt Folgendes: (1) ein anhaltendes großes Unsicherheitsniveau bei der Schätzung der Emissionen aus Landnutzungsänderungen, (2) geringe Übereinstimmung zwischen den verschiedenen Methoden hinsichtlich der Größe des Land-CO2-Flusses in den nördlichen Extratropen und (3) eine Diskrepanz zwischen den verschiedenen Methoden hinsichtlich des mittleren Ozean-Senken. Diese Living-Data-Update dokumentiert Änderungen in den Methoden und Datensätzen, die auf diesen jüngsten globalen Kohlenstoffhaushalt angewendet wurden, sowie die sich entwickelnde gemeinschaftliche Verständnis des globalen Kohlenstoffkreislaufs. Die in dieser Arbeit präsentierten Daten sind unter https://doi.org/10.18160/GCP-2024 verfügbar (Friedlingstein et al., 2024).

@article{doi105194essd179652025,
    author = "Friedlingstein, Pierre and O'Sullivan, Michael and Jones, Matthew W. and Andrew, Robbie M. and Hauck, Judith and Landschützer, Peter and Quéré, Corinne Le and Li, Hongmei and Luijkx, Ingrid T. and Olsen, Are and Peters, Glen P. and Peters, Wouter and Pongratz, Julia and Schwingshackl, Clemens and Sitch, Stephen and Canadell, Josep G. and Ciais, Philippe and Jackson, Robert B. and Alin, Simone R. and Arneth, Almut and Arora, Vivek K. and Bates, Nicholas R. and Becker, Meike and Bellouin, Nicolas and Berghoff, Carla F. and Bittig, Henry C. and Bopp, Laurent and Cadule, Patricia and Campbell, Katie and Chamberlain, Matthew A. and Chandra, Naveen and Chevallier, Frédéric and Chini, Louise and Colligan, Thomas and Decayeux, Jeanne and Djeutchouang, Laique and Dou, Xinyu and Rojas, Maria Carolina Duran and Enyo, Kazutaka and Evans, Wiley and Fay, Amanda R. and Feely, Richard A. and Ford, Daniel J. and Foster, Adrianna and Gasser, Thomas and Gehlen, Marion and Gkritzalis, Thanos and Grassi, Giacomo and Gregor, Luke and Gruber, Nicolas and Gürses, Özgür and Harris, Ian A. and Hefner, Matthew and Heinke, Jens and Hurtt, G. C. and Iida, Yosuke and Ilyina, Tatiana and Jacobson, A. R. and Jain, Atul K. and Jarníková, Tereza and Jersild, Annika and Jiang, Fei and Jin, Zhe and Kato, Etsushi and Keeling, Ralph F. and Goldewijk, Kees Klein and Knauer, Jürgen and Korsbakken, Jan Ivar and Lan, Xin and Lauvset, Siv K. and Lefèvre, Nathalie and Liu, Zhu and Liu, Junjie and Ma, Lei and Maksyutov, Shamil and Marland, Gregg and Mayot, Nicolas and McGuire, Patrick and Metzl, Nicolas and Monacci, Natalie and Morgan, Eric J. and Nakaoka, Shin‐Ichiro and Neill, Craig and Niwa, Yosuke and Nützel, Tobias and Olivier, Léa and Ono, Tsuneo and Palmer, Paul I. and Pierrot, Denis and Qin, Zhangcai and Resplandy, Laure and Roobaert, Alizée and Rosan, Thais M. and Rödenbeck, Christian and Schwinger, Jörg and Smallman, T. Luke and Smith, Stephen M. and Sospedra‐Alfonso, Reinel and Steinhoff, Tobias and Sun, Qing",
    title = "Global Carbon Budget 2024",
    year = "2025",
    journal = "Earth system science data",
    abstract = "Abstract. Eine genaue Bewertung der anthropogenen Kohlendioxidemissionen (CO2) und ihrer Umverteilung zwischen Atmosphäre, Ozean und terrestrischem Biosphären in einem sich verändernden Klima ist entscheidend, um den globalen Kohlenstoffkreislauf besser zu verstehen, die Entwicklung von Klimapolitiken zu unterstützen und zukünftige Klimaveränderungen zu projizieren. Hier beschreiben und synthetisieren wir Datensätze und Methoden zur Quantifizierung der fünf Hauptkomponenten des globalen Kohlenstoffhaushalts und ihrer Unsicherheiten. Fossile CO2-Emissionen (EFOS) basieren auf Energiestatistiken und Zementproduktionsdaten, während Emissionen aus Landnutzungsänderungen (ELUC) auf Landnutzungs- und Landnutzungsänderungsdaten sowie Buchhaltungsmodellen basieren. Die atmosphärische CO2-Konzentration wird direkt gemessen, und ihre Wachstumsrate (GATM) wird aus den jährlichen Konzentrationsänderungen berechnet. Die globale Nettoaufnahme von CO2 durch den Ozean (SOCEAN, auch Ozean-Senke genannt) wird mit globalen Ozeanbiogeochemie-Modellen und beobachtungsbasierenden fCO2-Produkten geschätzt (fCO2 ist die Fugazität von CO2). Die globale Nettoaufnahme von CO2 durch das Land (SLAND, auch Land-Senke genannt) wird mit dynamischen globalen Vegetationsmodellen geschätzt. Zusätzliche Belege für Land- und Ozeansenken werden durch atmosphärische Inversionen, atmosphärische Sauerstoffmessungen und Erdsystemmodelle geliefert. Die Summe aller Quellen und Senken ergibt das Ungleichgewicht im Kohlenstoffhaushalt (BIM), ein Maß für unvollkommene Daten und unvollständiges Verständnis des gegenwärtigen Kohlenstoffkreislaufs. Alle Unsicherheiten werden als ±1σ berichtet. Für das Jahr 2023 stiegen die EFOS um 1,3 % relativ zu 2022, wobei die fossilen Emissionen bei 10,1 ± 0,5 GtC yr−1 lagen (10,3 ± 0,5 GtC yr−1, wenn die Zementkarbonatisierungssenke nicht berücksichtigt wird), und ELUC betrug 1,0 ± 0,7 GtC yr−1, für eine gesamte anthropogene CO2-Emission (einschließlich der Zementkarbonatisierungssenke) von 11,1 ± 0,9 GtC yr−1 (40,6 ± 3,2 GtCO2 yr−1). Auch für 2023 betrug GATM 5,9 ± 0,2 GtC yr−1 (2,79 ± 0,1 ppm yr−1; ppm steht für Teile pro Million), SOCEAN betrug 2,9 ± 0,4 GtC yr−1 und SLAND betrug 2,3 ± 1,0 GtC yr−1, mit einem nahezu null BIM (−0,02 GtC yr−1). Die globale atmosphärische CO2-Konzentration, gemittelt über 2023, erreichte 419,31 ± 0,1 ppm. Vorläufige Daten für 2024 deuten auf einen Anstieg der EFOS relativ zu 2023 von +0,8 % (−0,2 % bis 1,7 %) weltweit und einen Anstieg der atmosphärischen CO2-Konzentration um 2,87 ppm hin, was 422,45 ppm entspricht, 52 % über dem vorindustriellen Niveau (ca. 278 ppm im Jahr 1750). Insgesamt werden der Mittelwert und der Trend der Komponenten des globalen Kohlenstoffhaushalts konsistent über den Zeitraum 1959–2023 geschätzt, mit einem nahezu null Gesamtungleichgewicht im Haushalt, obwohl Diskrepanzen von bis zu ca. 1 GtC yr−1 für die Darstellung der jährlichen bis semi-dekadischen Variabilität in CO2-Flüssen bestehen bleiben. Der Vergleich von Schätzungen aus mehreren Ansätzen und Beobachtungen zeigt Folgendes: (1) ein anhaltendes großes Unsicherheitsniveau bei der Schätzung der Emissionen aus Landnutzungsänderungen, (2) geringe Übereinstimmung zwischen den verschiedenen Methoden hinsichtlich der Größe des Land-CO2-Flusses in den nördlichen extratropischen Regionen und (3) eine Diskrepanz zwischen den verschiedenen Methoden hinsichtlich des mittleren Ozeansenkens. Diese Aktualisierung der Live-Dokumentation dokumentiert Änderungen in den angewandten Methoden und Datensätzen für diesen jüngsten globalen Kohlenstoffhaushalt sowie das sich entwickelnde Gemeinschaftsverständnis des globalen Kohlenstoffkreislaufs. Die in dieser Arbeit präsentierten Daten sind unter https://doi.org/10.18160/GCP-2024 verfügbar (Friedlingstein et al., 2024).",
    url = "https://doi.org/10.5194/essd-17-965-2025",
    doi = "10.5194/essd-17-965-2025",
    openalex = "W4408460092",
    references = "doi1010179781009157896004, doi1010292019ms002010, doi105194essd1419172022, doi105194essd1448112022, doi105194essd1553012023"
}