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27.11: Der Schwefelkreislauf 334
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PROTOKOLLE

27.11: Der Schwefelkreislauf 334

Schwefel, welcher ein wichtiges Element in der chemischen Zusammensetzung von Proteinen ist, wird durch die Atmosphäre sowie die aquatische und terrestrische Umwelt recycelt. Er kommt in der Atmosphäre als Schwefeldioxid (SO2) vor und wird von zerfallenden Organismen, verwitterten Gesteinen, geothermischen Schächten, Vulkanen und der Verbrennung fossiler Brennstoffe freigesetzt. Der Schwefel wird im Ökosystem abgelagert, durch die Lebensgemeinschaft zirkuliert und entweder als Gas zurück in die Atmosphäre entlassen oder in Meeressedimenten zur langfristigen Lagerung und schließlich zur Rückführung in den Boden und die Atmosphäre abgeschieden.

Der biogeochemische Schwefelkreislauf

Schwefel ist für biologische Systeme essenziell und ein Bestandteil bestimmter Aminosäuren, wie Cystein. Diese Aminosäure spielt das eine wichtige Rolle in der Struktur von Proteinen. Schwefel wird durch die Niederschläge von schwacher Schwefelsäure, direktem Fallout aus der Atmosphäre, Verwitterung schwefelhaltiger Gesteine und geothermischen Quellen in terrestrische (d.h. Land-)Ökosysteme verteilt.

Aus dem Boden wird es von Mikroorganismen und Pflanzen aufgenommen und in organische Formen umgewandelt, die von den Verbrauchern im Ökosystem genutzt werden können. Wenn Organismen sterben, zerlegen Zersetzer die organischen Schwefelverbindungen in Gase, wie z.B. Schwefelwasserstoff, der in der Atmosphäre zu Schwefeldioxid oxidiert wird. Darüber hinaus nutzen einige Chemoautotrophe Schwefel als biologische Energiequelle und recyceln Schwefelmoleküle direkt über die Ökosysteme.

Schwefel wird durch Abfluss vom Land, direkten Fallout aus der Atmosphäre und geothermische Unterwasserquellen in marine Ökosysteme eingeleitet. Ein Teil dieses Schwefels durchläuft die Nahrungskette und wird als Meeresgischt in die Atmosphäre freigesetzt. Der Rest lagert sich als Sediment auf dem Meeresboden ab, wo er über längere Zeiträume gespeichert wird. Im Laufe der geologischen Zeit kann das Sediment durch Auftrieb wieder an Land transportiert werden, wo Schwefel durch Erosion freigesetzt wird.

Menschliche Auswirkungen auf den Schwefelkreislauf

Durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe wie insbesondere Kohle wird eine unnatürliche Menge Schwefelwasserstoffgas in die Atmosphäre geblasen, was zu einer höheren Konzentration von Schwefeldioxid führt, das sich als saurer Regen manifestiert. Saurer Regen schädigt die Umwelt, indem er den pH-Wert von Seen und Flüssen senkt und sowohl die Wasser-als auch die Landfauna angreift.


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