Om kol, sådant du vet och kanske inte.

Kol är ett enastående byggmaterial och energikälla för liv som vi känner det. Problem uppstår när människan väljer att använda det i långt högre utsträckning än naturen tål. Skulle du handla bränsle från samma virkeshög som när du byggde ditt hus?

It has been estimated that the solid earth as a whole contains 730 ppm of carbon, with 2000 ppm in the core and 120 ppm in the combined mantle and crust. Since the mass of the earth is 5.972×10²⁴ kg, this would imply 4360 million gigatonnes of carbon. This is much more than the amount of carbon in the oceans or atmosphere (below).

Kol att utvinna finns i jordskorpan där densiteten är betydligt lägre än i kärnan och till yttermera visso är koncentrationen nere på 120 ppm. Totalsiffran är antagligen korrekt, men räknar in kol som i allt väsentligt är oåtkomligt för mänskligheten. Summan av fast kol i mantel och jordskorpa är snarare mindre än 700 miljoner gigaton (120 miljondelar av Jordens massa).

In combination with oxygen in carbon dioxide, carbon is found in the Earth’s atmosphere (approximately 810 gigatonnes of carbon) and dissolved in all water bodies (approximately 36,000 gigatonnes of carbon).

Vi mäter koldioxid i atmosfären där koncentrationen stigit från förindustriell tid (cirka 280 ppm) till nuvarande dryga 415 ppm, en ökning med nära 50% till nuvarande 810 Gt kol. Koldioxid i atmosfären löser sig i vatten till jämvikt och Jordens samlade (flytande) vatten innehåller då drygt 44 gånger mer kol än atmosfären, cirka 36 000 Gt!

När temperaturen stiger sjunker koldioxidens löslighet vilket motverkar havens hittillsvarande förmåga att utgöra en kolsänka.

Carbon in the biosphere has been estimated at 550 gigatonnes but with a large uncertainty, due mostly to a huge uncertainty in the amount of terrestrial deep subsurface bacteria.

Det finns positiva tankar, men enligt min mening överoptimistiska, att plantering av skogar och annan växtlighet ska återföra rejäla mängder kol till jordens mull-lager. Enligt citatet ovan finns ”bara” 2/3 av kol i biosfären jämfört med atmosfären. Det är kol i biosfären som försörjer livet.

Jordens öknar utgör cirka 15% av landarean* och skulle vi lyckas plantera dem i samma utsträckning som Jorden i övrigt så ökar kolupptaget i proportion till det, långt mindre än behovet. Till det kommer att öknar saknar rimlig vattenförsörjning så där är det likafullt kört.

Hydrocarbons (such as coal, petroleum, and natural gas) contain carbon as well. Coal ”reserves” (not ”resources”) amount to around 900 gigatonnes with perhaps 18,000 Gt of resources. Oil reserves are around 150 gigatonnes. Proven sources of natural gas are about 175×10¹² cubic metres (containing about 105 gigatonnes of carbon), but studies estimate another 900×10¹² cubic metres of ”unconventional” deposits such as shale gas, representing about 540 gigatonnes of carbon.

När vatten fryser till is ökar volymen med ungefär 10%, det bildas mellanrum mellan vattenmolekylerna. De kan fyllas med annat, t.ex. det enklaste kolvätet, metan, lagren kallas metanhydrat, (metan fångat av vatten).

Carbon is also found in methane hydrates in polar regions and under the seas. Various estimates put this carbon between 500, 2500 Gt, or 3,000 Gt.

Överallt där flerårig tjäle eller frusna havsbottnar (t.ex. grunda kontinentalsocklar som sträcker sig in i Arktiska Oceanen) täcker gångna tiders biosfär fångas metan som sipprar upp underifrån där anaeroba bakterier bearbetar dess kol. Under dessa ”lock” finns ytterligare kol som bakterier kan fortsätta bearbeta för att fylla sina egna energibehov. I ytliga kollager i anslutning till atmosfären ökar chansen att aeroba bakterier (använder syre) kommer till. De producerar, som djur inklusive människor, koldioxid direkt.

Varje enskild metanmolekyl har drygt 80 gånger så hög växthuseffekt som en koldioxidmolekyl men bryts på sikt (halveringstid på tiotals år) ned till koldioxid och vatten. ”Nyutsläppt” metan ur metanhydrat eller den underliggande tidigare biosfären där anaeroba bakterier härskar är därför oerhört aktivt. Håll därför lite koll på varierande metan i och runt Arktis. Vindarna blandar naturligtvis ut det i atmosfären, men tillfälliga toppar kan komma när ”naturen släpper sig”.

Källa: https://en.wikipedia.org/wiki/Carbon

*) Jag räknar inte in den största öknen av dem alla, den som täcker Östantarktis. Där lär planteringar inte ha någon som helst framtid. Däremot inkluderar jag stenöknar då jag saknar uppgifter om deras utbredning. Källor: https://sv.wikipedia.org/wiki/Öken och https://en.wikipedia.org/wiki/Desert

1 Gigaton (Gt) är 10⁹ ton.

År 1970 startade sovjetiska geologer ett jätteprojekt – att borra så djupt de kunde. Tretton år senare hade de kommit 12 261 m ner i jordskorpan, där en temperatur på 180 grader tvingade dem att avbryta borrningen.

Oljeutvinning har inneburit betydligt längre borrhål men stora delar av dem går horisontellt (i sidled) men djupen håller sig inom 12000 – 13000 meter.

De djupaste kolgruvorna sträcker sig ungefär 1500 meter ner i jordskorpan.

Jordens radie är cirka 6370 km. Varje 1000 meter gruva eller borrhål utgör knappa 0,016% av radien.