Kraft der Photosynthese • Wie Leben die Thermodynamik der Erde verändert

Kraft der Photosynthese • Wie Leben die Thermodynamik der Erde verändert | Axel Kleidon

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8 күн бұрын

Auch Leben ist ein thermodynamischer Prozess - die lebende Zelle braucht eine Energiequelle mit niedriger Entropie, um metabolisch aktiv zu sein. Diese Folge beschreibt allgemein, wie thermodynamisch chemische Energie erzeugt werden kann, die für chemische Umwandlungen genutzt werden kann. Der Hauptbeitrag auf der Erde leistet die Photosynthese. Damit hat das Leben die abiotischen Bedingungen im Laufe der Erdgeschichte grundlegend verändert.
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Пікірлер: 58

@bigbenderone 5 күн бұрын

Eine eigene Playlist für die Reihe wäre schön.

@flachermars4831 6 күн бұрын

Besten Dank für die neue Folge an Axel Kleidon!

@homo-sapiens-dubium 6 күн бұрын

Seit einiger Zeit beschäftigt mich "das leben als Entoriphie-maximierungs mechanismus" - danke für die klare und genaue beschreibung von Kernprozessen davon, sehr spannend!

@user-sc6cy9mo7b 6 күн бұрын

Vielen Dank, prima Vortrag! Für mich eine ganz neue Sicht der Photosythese!!!

@user-qt4ew3ol2v 6 күн бұрын

Tolles Video, tausend Dank dafür. Es hat dazu geführt, dass ich den Kanal jetzt abonniere. Wissenschaft verständlich erklärt!

@bettinakoza4853 6 күн бұрын

Das war sehr spannend. U.a. mal tiefer in die Photosynthese einzutauchen, war echt interessant, wie Ihre ganze Vortragsreihe, Herr Kleidon. Danke.

@akleidon 5 күн бұрын

Gerne, vielen Dank!

@user-bv1wt7zx4s 4 күн бұрын

Danke! Mal wieder ein super Vortrag! Solche Betrachtungen aus einem übergeordneten Blickwinkel auf unsere "Welt" gibt es leider viel zu wenige. Ich hoffe auf mehr. Jetzt werde ich erstmal die Entropie erhöhen und ein paar Kohlenhydrate 😉aus dem Ungleichgewicht entfernen.

@deringenieur8421 3 күн бұрын

Sehr guter Vortrag und verständlich erklärt

@BilderBirkTausi 5 күн бұрын

Sehr interessant, gut zu wissen. Man lernt nie aus :)))) Ich ziehe gerade 3Hanfpflanzen und dieser Vortrag über Photosynthese zum besseren Verständnis kommt sehr gelegen. Vielen Dank!

@peregrinus58 Күн бұрын

Vielen Dank Herr Prof. Dr. Kleidon für diesen sehr spannenden Vortrag. Einen Punkt habe ich nicht verstanden. Es geht immer um das Ungleichgewicht. Führt dieses Ungleichgewicht zu einer Erhöhung der toten Biomasse oder anders gefragt erhöht sich die Masse der Erde?

@Handelsbilanzdefizit 5 күн бұрын

Wenn durch Photosynthese so viel verdunstet, wie funktioniert das dann im Meer?

@RTW112Maik 6 күн бұрын

Warum ist bei 24:00 in Europa die Photosynthese Effizienz besser bei weniger Verdunstung als beim Rest der Welt wo es ja wirklich 1zu 1 passt

@akleidon 5 күн бұрын

Ich vermute, das hat mit dem stark ausgeprägten Jahresgang zu tun - eigentlich müsste man dies detailierter rechnen, da es im Jahresgang Kovarianzen zwischen Temperatur und Strahlung gibt, die das Ganze nichtlinear machen (hohe Einstrahlung -> hohe Temperatur, und beide Faktoren beeinflussen Verdunstung). Dies ist nur eine Vermutung, genauer kann ich es gerade nicht erklaeren.

@user-ln7qq5vh7j 3 күн бұрын

Wie beeinflusst die CO2 Konzentration die Effizienz und Leistung des Photosyntheseprozessses?

@certhass 6 күн бұрын

mich würde da mal interessieren wieviel von der sonnenenergie die auf z.b. einen baum fällt direkt reflektiert wird, wieviel davon absorbiert und als infrarot abgegeben wird und wieviel der energie über verdunstung bzw. verdunstungswärme abgegeben wird.

@akleidon 5 күн бұрын

Typischerweise wird die Reflektion mit der Albedo beschrieben, bei Wäldern ist diese etwa 0.12-0.15, als 12-15% Reflektion. Von der absorbierten Solarenergie geht etwa die Hälfte in die Verdunstung (siehe auch die Folge zum Wasserkreislauf hier: kzfaq.info/get/bejne/odilgKiFtdHKmGg.html), die Abstrahlung im Infraroten kann man ueber Stefan-Boltzmann Gesetz ausrechnen (siehe auch Folge zur Temperatur hier: kzfaq.info/get/bejne/eJhpYJB9mba7YKs.html.)

@geraldeichstaedt 6 күн бұрын

Man könnte bei der aktuellen Entwicklung zu der Schlussfolgerung gelangen, dass der Mensch die Leistung der Photosynthese durch die Produktion von CO2 zu erhöhen versucht. Parallel wird der O2-Gehalt der Atmosphäre reduziert. Dadurch vermindert sich das Risiko von Bränden. Es wäre also zu überprüfen, ob vermehrtes Pflanzenwachstum zu einem Regelkreislauf führt, der das CO2/O2-Verhältnis einpendelt, oder ob die mit dem CO2-Anstieg einhergehende Klimaerwärmung zum Ausbüxen der Parameter führt und die Photosynthese sich durch die Klimaveränderung reduziert. Bekommen wir also temporär eine tropische Erde, die mit der anthropogenen Verbrennung fossilen Kohlenstoffs ein neues Gleichgewicht finden kann, oder kippt das Gesamtsystem? Das wäre ein denkbares Alternativszenario zu der technisch fortschrittlicheren Nutzung der Photovoltaik und zeichnet sich bisher womöglich ab, wenn man sich die empirischen Daten der vergangen 100 Jahre anschaut. Eine distanzierte und nüchterne Betrachtung der Erde in einem künftigen Anthropozän sollte dieses Szenario ebenfalls durchspielen, unabhängig davon, ob das aus Sicht der Menschen der wünschenswertere Pfad ist. Bisher ist ja nicht geklärt, ob die Menschheit als Gesamtorganismus über genügend Verstand und freien Willen verfügt, den rational sinnvoller erscheinenden Weg zu verfolgen.

@schneider.mariane 5 күн бұрын

Ein Blick in die Vergangen reicht schon, um zu wissen, das sich die Erde weiterdrehen wird, es gab sowohl eine wesentlich höhere Sauerstoffkonzentration als auch höhere Kohlendioxidkonzentration (nicht gemeint die Uratmosphäre, da war sie natürlich nochmal deutlich höher), es hat weder der Artenvielfalt geschadet noch ging die Welt zwischenzeitlich unter als mal ein stabiles Ökosystem aufgebaut war, selbst Ereignisse, die die Dinos zur Strecke brachten, konnten das Leben nicht ausmerzen. Was aber sicher feststeht, der Mensch hat gerade in der aktuellen kleinen Eiszeit seine Nische gefunden, wird es kälter oder wärmer, wird der Mensch Geschichte sein, es sei denn, er behilft sich mit technologischen Fortschritt. Aber derzeit stehen Ideologien hoch im Kurs, weniger Wissenschaft und Bildung.

@akleidon 5 күн бұрын

Der Sauerstoffgehalt ist wesentlich hoeher als von CO2. Er nimmt zwar mit der Verbrennung fossiler Energietraeger ab, aber es sind winzige Aenderungen der Konzentration. Geregelt wird so also eher nichts.

@AndreWagner-iu2vj 3 күн бұрын

Problem ist nur das der Mensch alles abholzt und somit der Kreislauf kaputt geht

@geraldeichstaedt 3 күн бұрын

@@AndreWagner-iu2vj Der Mensch ist Teil des Systems. Kann er das System so weit aus dem bisherigen Gleichgewicht auslenken, dass sich kein neues habitables Gleichgewicht bildet? Was ist der Worst Case, den die Menschheit ja so gerne und zuverlässig wider besseren Wissens verfolgt? Wie schaut die zugehörige geophysikalische Dynamik, Entropie und Energiebilanz aus? Die Menschen sind ähnlich einem Autofahrer in der Kurve bei Glatteis. Der Fahrer weiß, wo er hin möchte, aber das Auto hat seinen eigenen Willen. Die Ratio der Menschen hat die Menschen nicht unter Kontrolle.

@BilderBirk 2 күн бұрын

22:22 Pro Gramm Kohlenstoff in "Form von Zucker"? Oder meint er pro Gramm Kohlenstoff aus Kohlendioxid? Da gehts ja um den Gasaustausch aus dem Stomata?

@klauswerner 3 күн бұрын

Ich habe immer wieder Probleme mit dem Begriff Entropie. Eigentlich bezeichnet er Ordnung. So wie ich das verstanden habe: die Physik bezeichnet die gleichmäßige Verteilung aller Sauerstoffatome im Raum als niedrige Entropie, also für den Laien den Fall, wo alles möglichst gleichmäßig verteilt ist, der wird als hohe Entropie bezeichnet. Was der Laie als Unordnung bezeichnen würde. Wären alle Sauerstoffatome links im Raum und alle Kohlenstoffatome rechts, wäre das ein Zustand niedriger Entropie, also geringe Ordnung, was der Laie als „sehr ordentlich aufgeräumt“ bezeichnen würde. Ich nehme das Zimmer des Teenagers, das für den Laien zum Zustand der Unordnung neigt, wenn man keine Energie rein steckt um aufzuräumen. Und wieder Ordnung herstellt. Wenn ich aber den physikalischen Begriff der Entropie richtig verstanden habe, ist dort gerade andersherum. Wenn alles gleichmäßig im Zimmer verteilt ist, ist es ein Zustand hoher Entropie (Ordnung) zu dem die Natur hinstrebt. Durch Einsatz von Energie (aufräumen) erreiche ich für den Laien Ordnung, für den Physiker Unordnung, also wieder eine niedrigere Entropie. Und nur in einem Zustand niedriger Entropie kann was passieren, nämlich das Zimmer wird wieder unordentlicher, hat also eine höhere Entropie (Ordnung). Liege ich richtig? Wenn ja, ist vielleicht das der Grund für viele Missverständnisse. Bitte korrigiert mich.

@Vootekk0815 6 күн бұрын

27TW sind da die Grenze. Ich: bei 150kW hört bei mir das Vorstellbare auf😅

@Lee.Chaeryeong 6 күн бұрын

Die Wenigsten wissen es zu schätzen, welche Wertigkeit dieser Kanal besitzt... Wir bekommen fundiertes Wissen KOSTENLOS präsentiert! Herzlichsten Dank an die Herren Josef M. Gaßner, Harald Lesch und ALLEN anderen Personen, die dazu beitragen Wenn Sie jetzt noch vegan leben würden, wäre dies die Perfektion 🙏❤

@akleidon 5 күн бұрын

Vielen Dank!

@zoremchipsum7422 5 күн бұрын

Wenn die Effizienz der Photosynthese durch den Stoffwechsel co2/wasserdampf so stark begrenzt ist, ist es vorstellbar Pflanzen zu züchten/genmanipulieren dass deutlich weniger Wasser dazu benötigt wird, und auf diesem Wege deutlich mehr CO2 aus der Luft gefiltert würde?

@akleidon 5 күн бұрын

Ich denke nicht - und zwar, weil nicht das Wasser an sich limitiert, sondern der Transport der Luft zwischen Pflanzenoberfläche und Atmosphäre.

@schneider.mariane 4 күн бұрын

Man muss nur das Gleichgewicht zugunsten des CO2 verschieben, sprich die CO2-Konzentration erhöhen. Das wird u.a. z.B. bei Gewächshäusern gerne gemacht, um Ertragsteigerungen von bis zu 35% zu erzielen. Einfach im Web danach suchen. Mit Züchten oder Genbasteln ist da nichts zu bewerkstelligen, die Physik (Partialdruck) trickst man damit nicht aus, der Partialdruck wird einzig und allein durch das GG von CO2 und H2O bestimmt, ist so und wird immer so sein.

@martinroth3615 6 күн бұрын

Blitze haben also tatsächlich 1.21GW 😅. Doc Brown hatte recht.

@user-ft3ed5wv7w 5 күн бұрын

Das heisst ja auch, das zwangsläufig auf exakt jedem belebten Planeten je nach Stand der Zivilisation, eine Klimaerwärmung stattfindet je nachdem wieviel dort leben. Also hat exakt jede Zivilisation die Herausforderung, der "große Filter". Wers schafft kommt weiter, wer nicht stagniert bis ruiniert. Für mich ist das ein "tech-lvl" was es zu erbringen gilt für alle Lebensformen, überall. Weiterentwicklung ist also zwingend erforderlich. Man kann nicht einfach koservativ existieren, schon garnicht zusammen mit endlosen Wachstum.

@akleidon 5 күн бұрын

Ja, genau. Die Frage habe ich mit dem Kollegen Adam Frank aus der USA auch schon diskutiert (bzw. auch dazu veroeffentlicht) - die "Astrobiologie des Anthropozäns". Er hat dazu, meine ich, auch ein populärwissenschaftliches Buch ("Light of the stars", auf Englisch) geschrieben, habe es selbst aber nicht gelesen.

@user-bv1wt7zx4s 4 күн бұрын

Hmm, ich finde das ist zu einfach gedacht. Ich glaube, dass Du möglicherweise recht hast aber Klimaerwärmung hat in diesem Zusammenhang gar nichts zu suchen. Meine Meinung. Wieso sollte es nicht Leben auf Planeten mit einer Ammoniak/Methan oder sonstwas basierten Atmosphäre geben oder noch exotischer? Stagnation und Weiterentwicklung, da stimme ich Dir zu. Beim Wachstum stimme ich nicht zu. Wachstum muß nicht mit dem Verbrauch von MEHR natürlichen Ressourcen einhergehen. Selbst wir Menschen könnten, wenn wir wollten, schon jetzt mehr Wassermanagement betreiben und die Biosphäre vergrößern. Will aber keiner. Lieber den Amazonas verbrennen, für mehr Rindersteaks. Hier mit diesen hervoragenden Beiträgen wird ja der thermodynamische Aspekt der Erde betrachtet. Deine Sicht tangiert nach meiner Meinung auch den Aspekt der Evolution von Leben oder wie ich es lieber formuliere Evolution von komplexen, informationsverarbeitenden Systemen. Die Thermodynamik ist da die Grundlage für Evolution aber halt nicht ausreichend zur Erklärung von Evolution. Die Evolution des Universums scheint "Informations-Verarbeitung" zu generieren oder zu sein? Und btw. "tech-lvl" finde ich gut. Die zukünftige, Erde umfassende KI wird sich über unsere "Klimakriese" amüsieren, wenn sie sich zum Frühstück eine Pille Tritium in den Fusionsreaktor reinschmeißt. 😉

@theWalserHimself 6 күн бұрын

Schön wäre, wenn das nächste Video das kontroverse Thema: "Leben im Thermomix" beleuchten würde. Danke 🙏

@certhass 6 күн бұрын

sollte das thema korrekterweise nicht eher "tod im thermomix" lauten? oder wär das dann eher ein krimi? ;)

@Vootekk0815 6 күн бұрын

Der Krimi ist: Leben MIT dem Thermomix. Oder auch: Sinnloses Küchenzeugs.

@grimmbartrides 6 күн бұрын

Wenn du deinen Thermomix regelmäßig putzt, entwickelt sich darin auch kein Leben.

@My_con_NectioN 5 күн бұрын

Ein Witzbold der besonderen Art 🤡🙊💩

@rainerzufall7515 5 күн бұрын

Thermomix is doch diese Campingtoilette richtig?😄

@onethreefiveeye 6 күн бұрын

Gibt es wohl auch Verschränkungen in der Biosphäre..? An irgendeiner Stelle auf zellularer Ebene... oder sonst wo...?

@akleidon 5 күн бұрын

Keine Ahnung. Fuer die großskaligen Muster der Biosphaere spielt es auf jeden Fall keine Rolle.

@benyomovod6904 5 күн бұрын

Wahnsinn, tagsüber arbetet Gibbs bei NCIS und nachts forscht er UND baut ein Boot.

@germarhoffmeister2752 5 күн бұрын

Ab 3:25 min hat er mich.

@bettinakoza4853 6 күн бұрын

König Fußball verschiebt UWudL-Ausstrahlungszeiten? 🤭

@flachermars4831 6 күн бұрын

Selbst die Physik muss sich König Fussball unterwerfen 😄

@bettinakoza4853 6 күн бұрын

@@flachermars4831 👑⚽️ Was soll man machen? 🫠 Bis morgen.

@flachermars4831 5 күн бұрын

@@bettinakoza4853 Chat war zu Ende😁... fahre gleich noch tiefer rein ins Bergische Land, da noch etwas dunkler...

@bettinakoza4853 5 күн бұрын

@@flachermars4831 Dann wünsche ich Dir eine tolle Beobachtungsnacht. 🔭

@flachermars4831 5 күн бұрын

@@bettinakoza4853

@toffel7645 6 күн бұрын

Könntet ihr einmal etwas über das Sonnenwunder von Fatima machen? Wäre total faszinierend.

@kumagoro 6 күн бұрын

quatsch

@frankvoncobbenrodt885 6 күн бұрын

Eigentlich ein interessantes Thema - aber Erde 🤪das riecht nach Klimakram

@certhass 6 күн бұрын

die ganze reihe dreht sich um nichts anderes als das klima, keine ahnung was da jetzt kram sein soll

@BilderBirkTausi 5 күн бұрын

@@certhass Apropos Klima... mich interessiert brennend, wie sich zb die Versalzung der Ostsee auf das Klima auswirkt. Als die Ostsee noch ein sozusagen Süsswasser-Binnenmeer war, müsste diese ja bei etwa 0°C angefangen haben zu zufrieren und einen höheren AlbedoEffekt nach sich gezogen haben und einer Erderwärmung entgegen gewirkt haben? Genauso wie der Aralsee. Diese AlbedoEffekt-Oberflächen sind dem Planeten abhanden gekommen, wie wirkt sich das aufs Klima aus?

@marnig9185 5 күн бұрын

Bei dir is halt 1 und 1 gleich 3,da is auch nichts mehr zu retten❤