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SUCHERGEBNISSE: 255
Chemie
Sekundarstufe II
Reaktionsgeschwindigkeit & Gleichgewichte
Planetare Grenzen & Le Chatelier
Datum:

Mehr Kohlenstoffdioxid – saurere Ozeane

Wir überschreiten eine weitere planetare Grenze

02.06.2026
36915
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ID 36915

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Gregor von BorstelGregor von Borstel
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Die Idee dahinterPDF

Die Idee dahinter

Ziele
Die Lernenden erkennen, dass der anthropogene CO₂-Anstieg ein globales Gleichgewichtssystem stört und nachweisbar zu einer Versauerung der Ozeane führt.

Die Lernenden ...

  • erläutern den Zusammenhang zwischen dem steigenden CO₂-Gehalt der Atmosphäre und dem sinkenden pH-Wert der Ozeane unter Einbezug der Reaktionsgleichungen und Massenwirkungsgesetze des Kohlensäure-Gleichgewichts.
  • beschreiben und interpretieren die Keeling-Kurve sowie korrelierte pH-Wert-Messreihen als empirische Belege für die Störung eines gekoppelten Gleichgewichtssystems.
Beschreibung

Fokus: Diese Einheit ist der phänomenologische Einstieg in die Ozeanversauerung. Lernende formulieren auf Basis dreier korrelierender Messreihen (atmosphärisches CO2, gelöstes CO2, pH) eine begründete Vermutung über den kausalen Zusammenhang – noch ohne ihn chemisch zu erklären. Der fachliche Kern ist die Trennung von Beobachtung und Erklärung sowie die erste Plausibilitätsprüfung an den Reaktionsgleichungen.

Vernetzung: Die Einheit knüpft an die planetaren Grenzen an und überführt deren abstrakte Aussage in ein konkretes, messbares Phänomen. Sie bereitet die experimentelle Prüfung der folgenden Einheit („CO2 rauf – pH runter?“) vor, indem sie die zu prüfende Hypothese liefert.

Schrittigkeit: Vom Phänomen (Keeling-Kurve, drei Kurven) über die Beschreibung in „wenn …, dann …“-Sätzen bis zur Plausibilitätsprüfung an den Gleichungen. Bewusst wird hier nur die Beschreibung verlangt; das „weil“ bleibt der späteren Erklärung vorbehalten, damit der Denkschritt nicht übersprungen wird.

Lernprodukt: Ein Satz von „wenn …, dann …“-Aussagen plus eine kurze Einschätzung, ob das behauptete Wirkprinzip mit den Gleichungen vereinbar ist. Beim Vorstellen begründen Lernende, warum es sich um einen plausiblen kausalen Zusammenhang und nicht um Zufall handelt – und benennen, was die Beschreibung noch offenlässt.

Aufgaben

  1. Benennen Sie den Teil des Kohlenstoff-Kreislaufs, der in M1 fokussiert betrachtet wird.
  2. Beschreiben Sie den jahreszeitlichen Verlauf und den Langzeittrend in der aktuellen Keeling-Kurve.
  3. Wissenschaftler:innen gehen davon aus, dass der Zusammenhang der drei Messreihen in Abb. 1 kein Zufall ist, sondern dass die Größen systematisch miteinander korrelieren.
    1. Beschreiben Sie den wahrscheinlichen kausalen Zusammenhang im Langzeittrend der drei Kurven in „wenn …, dann …“-Sätzen
    2. Prüfen Sie anhand der beschriebenen Reaktionsgleichungen ob das behauptete Wirkprinzip plausibel erscheint, da es mit gesicherten chemischen Erkenntnissen übereinstimmt.
M1

Ein Blick in die Meere

Messungen in Atmosphäre und Meer bei Hawaii

Messungen im Nordpazifik2

aktuelle Messungen

Seit 1958 werden auf dem Mauna Loa auf Hawaii kontinuierlich Messungen des Kohlenstoffdioxidgehalts der Atmosphäre durchgeführt; die aktuellen Daten der sogenannten Keeling-Kurve und ihre Entwicklung bis heute kann man z. B. auf der Webseite des Scripps CO2 Programms verfolgen.

Die Chemie dahinter
gasförmiges Kohlenstoffdioxid löst sich in Wasser
Bildung von Kohlensäure
Protolyse von Kohlensäure

Möglichkeiten zur Weiterarbeit

  1. Nehmen Sie begründet Stellung zu der Frage, ob die gesellschaftliche Diskussion um CO2-Emissionen eine „Scheindebatte“ ist.
M2

Eine kurze Reflexion

Das Beispiel der Temperaturerhöhung und der  Meeresversauerung zeigen beide m. E. klar, dass es einen Zusammenhang zwischen einer Störung und einer Neueinstellung eines Gleichgewichts geben kann.

Okay: mehr Kohlenstoffdioxid in der Atmosphäre sorgt für eine höhere weltweite Durchschnittstemperatur. Aber ist die Aufregung um den Kohlenstoffdioxidausstoß keine Scheindebatte? Die Ozeane scheinen ja viel davon aufzunehmen.

Wohl eher nicht! Erstens bedeutet eine Neueinstellung des Gleichgewichts ja gerade nicht, dass alles Kohlenstoffdioxid in den Meeren verschwindet. Und zweitens hat es dort jetzt schon enorme Auswirkungen.

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Mehr Kohlenstoffdioxid – saurere Ozeane
Wir überschreiten eine weitere planetare Grenze
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