Exkurs: Temperaturdämpfung durch Energieverteilung (Dissipation)

Die Energetik des Klimas lässt sich nicht auf einige wenige Atmosphärenprozesse reduzieren. Dissipation von Energie findet vorrangig unmittelbar auf der Erdoberfläche an den verteilten Phasengrenzflächen über eine Steigerung der Dynamik bei Dämpfung der Extremwerte statt. Energetische Prozesse aus der Wechselwirkung zwischen Erde und Sonne führen bei Beachtung dieser Spielregeln zu veränderten dynamischen Gleichgewichten. Diese zeichnen sich aus durch eine Absenkung der Temperatur auf der Fläche und den Aufbau stabilerer Stoffwechsel betreibender Strukturen bei zunehmender Nachhaltigkeit.

Physikalische Dissipation

Der wirksamste dissipative „Kühlungsprozess" (Temperaturdämpfungsprozess) auf der Erde ist die Verdunstung und Kondensation von Wasser mittels der Baumvegetation. Die Verdunstung (Kühlung) findet überwiegend auf wasserbenetzten bzw. Wasser rückhaltenden Flächen statt. Pflanzen, insbesondere Bäume haben die Eigenschaft, mit ihrem Blattwerk die Verdunstungsoberfläche der Kontinente so zu vergrößern, dass sie die Meeresfläche übertreffen können. Voraussetzung für eine hohe kontinentale Verdunstungsrate ist, dass Wasser lokal in ausreichender Menge zur Verfügung steht, über die Taubildung kurzgeschlossen niederschlägt und im Boden gespeichert gehalten werden kann, dass die Böden genügend Mineral- und Nährstoffe und ein Mikrobenumfeld für die Pflanzen enthalten und dass den Pflanzen Raum zum Wachsen gegeben wird. Das könnte am besten durch eine optimierte Landbewirtschaftung geschehen.Es ist dem intelligenten Menschen möglich, mit einer durchdachten, integrierten Ressourcenwirtschaft, alle Naturfunktionen auf den dazu heute noch zur Verfügung stehenden und notwendigen Flächen zu gewährleisten. Damit würden Energie, Wasser, Ernährung und der Prozessschutz der Natur nachhaltig für die Menschheit gesichert. Die Natur stützt sich dabei auf die Prozesse, die unter maximaler Energienutzung lokal in geeigneten Strukturen periodisch ablaufen und damit nachhaltig wirken.

Vor allem in den letzten 100 Jahren haben wir mit dem Aufbau von Ballungsgebieten beliebiger Größe und Lage ohne Möglichkeit der Stoffrückführung und durch der Technik angepasste Bewirtschaftungssysteme wie z. B. extreme Schlaggrössen mit künstlicher Düngung und Bewässerung wasserwirtschaftlich und landwirtschaftlich in diese Nachhaltigkeit massiv eingegriffen. Uns bleibt deshalb nichts anderes mehr übrig, als die Prozesse intelligent so zu steuern, dass sie sich rasch wieder in Richtung Nachhaltigkeit entwickeln können.

Chemische Dissipation

Die Energetik von stofflichen Umwandlungen und Verteilungen im wässerigen Medium wird durch die partielle Ladungstrennung im Wasser-Dipol als Dissoziation (pH) gemessen und stellt ein Maß für die chemische Reaktivität dar. Führt diese Ladungstrennung zu Prozessen im Wasser, so sind auch diese energiedissipativ und verändern die Verteilung der Energie. Beispiele dafür liefern Salze, die sich im Wasser bis zur Sättigung lösen und dann wieder bei Verdunstung auskristallisieren. Dann wird bei der Dissipation die Änderung der chemischen Bindungen und die dabei entstehende Wärme oder Kühlung wieder für andere Prozesse nutzbar.

Biologische Dissipation

Ein geringerer Teil (etwa1-3%) der absorbierten Strahlung wird in Pflanzenzellen dazu verwendet, um Wasser aufzuspalten. Der größere Teil wird auch in Pflanzenzellen zur physikalischen Temperaturregelung bzw. zum Wassertransport eingesetzt. Damit wird Energie in Form von Kohlenhydrat oder anderen organischen Stoffen bis zum Zeitpunkt der Veratmung (oder Verbrennung) festgelegt. Diese Energie ist z. B. in fossilen Energieträgern gespeichert und kann an anderen Orten zu anderen Zeiten durch Oxidation in nutzbare Energie umgesetzt werden. Die historische Tatsache der Bildung nichterneuerbarer Energieträger widerspricht bereits einer exakt ausgeglichenen Strahlungsbilanz.

 

   
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