Was ist die Verweilzeit?
Eine Verweilzeit ist die Zeitdauer, die eine Substanz oder ein Partikel in einem bestimmten Bereich oder System verbleibt. In der Wissenschaft gibt es im Allgemeinen Verweilzeiten in Wasser und Verweilzeiten in der Atmosphäre. Alle beziehen sich auf verschiedene Zyklen der Erde, von denen der Wasserkreislauf der häufigste ist. Das Verständnis dieser Verweilzeiten könnte dazu beitragen, Lösungen für Probleme wie Wasserverschmutzung und globale Erwärmung zu finden. Die Verweilzeiten variieren für verschiedene Arten von Molekülen und die Bedingungen oder das Medium der Substanz.
Es gibt zwei Arten, auf die Partikel oder Moleküle im Allgemeinen die Residenzen ändern: Trockenablagerung und Nassablagerung. Bei der Trockenablagerung gelangen die Moleküle oder Partikel ohne Hilfe von Niederschlägen aus der Atmosphäre an die Erdoberfläche. Wie der Name schon sagt, werden bei der Nassablagerung mithilfe von Niederschlägen verschiedene Stoffe aus der Atmosphäre entfernt und zur Erdoberfläche befördert, wo sie auf trockenes Land oder in Gewässer wie Seen, Flüsse und Ozeane fallen können.
Eine der einfachsten Möglichkeiten, die Verweilzeiten zu verstehen, besteht darin, ein Wassermolekül zu betrachten und zu ermitteln, wie lange es durchschnittlich in einem bestimmten Zustand verbleibt. Bodenfeuchte hat in der Regel eine Verweilzeit von beispielsweise ein bis zwei Monaten. Andererseits kann tiefes Grundwasser eine Verweilzeit von bis zu 10.000 Jahren haben. Im Ozean beträgt die durchschnittliche Verweilzeit eines Wassermoleküls 37.000 Jahre, dies hängt jedoch von einer Reihe von Faktoren ab. Wasser in der Nähe der Oberfläche könnte viel schneller verdunsten als Wasser in der Nähe des Meeresbodens.
Während die Verweilzeiten eines Wassermoleküls möglicherweise keine große Rolle spielen, könnte das Verständnis des Konzepts Wissenschaftlern bei anderen Problemen helfen. Beispielsweise beträgt die Verweilzeit eines Kohlendioxidmoleküls in der Atmosphäre ungefähr fünf Jahre. Nach dieser Zeit bewegt es sich in der Regel an einen anderen Ort, in der Regel den Ozean. Das Verständnis, wie lange Kohlendioxid in der Atmosphäre verbleibt, gibt den Wissenschaftlern Hinweise auf seine Entfernung und Sequestrierung. Sobald die Technologie entwickelt ist, könnte es möglich sein, fast sofort einen signifikanten Einfluss auf den Kohlendioxidgehalt in der Atmosphäre zu haben.
Das Verständnis der Verweilzeiten könnte Wissenschaftlern helfen, Hinweise auf die Vergangenheit zu erhalten. Wenn Wissenschaftler beispielsweise die Verweilzeit von Wasser in einer Eisdecke kennen, können sie anhand dieser Informationen bestimmen, unter welchen Bedingungen das Wasser zuletzt flüssig war. Dies könnte Antworten auf die Vergangenheit der Erde liefern, beispielsweise auf die atmosphärischen Bedingungen und sogar auf die Frage, welche Tiere in einem bestimmten Zeitraum am Leben waren.