Kohlenstoff aus der Luft
Carbon from the Air
Luft wiegt etwas — ein Kubikmeter rund 1,2 kg —, und heute vier von 10 000 ihrer Teilchen sind Kohlenstoffdioxid, zu van Helmonts Zeit knapp drei. Durch die Spaltöffnungen der Blätter nimmt der Baum dieses Gas auf und baut seinen Kohlenstoff ins Holz ein. Die Kinder rechnen in der Figur nach, wie viel Luft dafür durch die Blätter muss: Für die 18,6 kg Kohlenstoff, die die Weide dazugewann, rund 133 000 m³, etwa 670 Klassenzimmer voll. So wird die Vorstellung abgebaut, aus einem leichten Gas könne kein fester, schwerer Baum werden. Wasserstoff liefert das Wasser — und zum Umbauen braucht der Baum noch etwas, das weder Luft noch Wasser ist.
Luft wirkt wie nichts, aber sie wiegt etwas: Ein Kubikmeter Luft, ein
Würfel von einem Meter Kantenlänge, hat eine Masse von rund 1,2 kg. Fast
alles darin ist Stickstoff und Sauerstoff. Einen winzigen Teil bildet ein
Gas, das van Helmont selbst entdeckt hatte, als er Holzkohle verbrannte:
Das Blatt lässt Luft durch winzige Spaltöffnungen an seiner Unterseite ein, holt das CO₂ heraus und baut den Kohlenstoff in Zucker und später in Holz ein. Bei so wenig CO₂ in der Luft stellt sich eine Frage, die man ausrechnen kann: Wie viel Luft muss ein Baum durch seine Blätter ziehen, um 18,6 kg Kohlenstoff zu sammeln?
Für 18,6 kg Kohlenstoff braucht die Weide rund 68 kg CO₂, und so viel steckte damals in etwa 133 000 m³ Luft — rund 670 Klassenzimmer. Das klingt nach unmöglich viel, aber ein Baum hat Zeit und Wind: Fünf Sommer lang strich ständig frische Luft an Tausenden Blättern vorbei. Jedes einzelne Kohlenstoff-Atom im Holz der Weide schwebte vorher als Teil eines CO₂-Teilchens durch die Luft über Flandern.
Damit ist die Buchführung fast vollständig. Den Kohlenstoff liefert die
Luft, den
Voraussetzungen (1)
Für 1 kg Kohlenstoff im Holz musste van Helmonts Weide das CO₂ aus rund 7200 m³ Luft holen. Wie viel Luft brauchte sie für 10 kg?
Durch welche Öffnungen gelangt Kohlenstoffdioxid ins Blatt?
Den Kohlenstoff in seinem Holz hat ein Baum aus dem Kohlenstoffdioxid der Luft.
Von 10 000 Teilchen Luft — wie viele sind heute Kohlenstoffdioxid?
Woher stammen die Wasserstoff-Atome im Holz?
Luft ist so leicht, dass aus ihr unmöglich ein schwerer Baum entstehen kann.
Wie viel wiegt ein Kubikmeter Luft ungefähr?