Naturwissenschaftliche Grundlagen

    

Naturwissenschaftliche Grundlagen


Natürlicher Treibhauseffekt...


Ohne die schützende Hülle der Atmosphäre würde unsere Erde bis auf eine durchschnittliche Temperatur von etwa -18 °C auskühlen. Erst durch das Vorhandensein von unterschiedlichen Spurengasen wie z.B. Kohlendioxid, Wasserdampf, Lachgas oder Methan kommt es zu dem (natürlichen) Treibhauseffekt, der unser Leben auf der Erde bei mittleren Durchschnittstemperaturen von +15 °C erst ermöglicht.
Die Gase lassen die ankommende Sonnenstrahlung zwar passieren, jedoch wird die von der Erdoberfläche abgestrahlte langwellige Wärmestrahlung von den Spurengasen zurückgehalten bzw. "absorbiert" und in alle Richtungen wieder abgestrahlt. So kommt an der Erdoberfläche mehr Strahlung an als ohne Spurengase: die Sonnenstrahlung und die von den sogenannten Treibhausgasen abgestrahlte Wärmestrahlung.
Der natürliche Treibhauseffekt ist somit für die Erwärmung der Erdoberfläche verantwortlich und ist die Voraussetzung für das Leben auf der Erde in der heutigen Form.

...und zusätzlicher, menschengemachter Treibhauseffekt

Neben dem natürlichen Treibhauseffekt beeinflusst der Mensch zunehmend das Klima auf der Erde. Man spricht hier vom zusätzlichen, dem so genannten anthropogenen Treibhauseffekt. Seit Beginn der industriellen Revolution, Anfang des letzten Jahrhunderts, wurde vermehrt fossile Energie (Kohle, Heizöl, Erdgas) gefördert. Der Stoff, aus dem die Energie-Träume sind, war und ist der Kohlenstoff (C), bei dessen Verbrennung Energie erzeugt werden kann und der die bis dahin vorherrschende Muskelkraft verdrängt hat. Durch die Verbrennung der fossilen Energieträger kommt es zur Freisetzung des seit Millionen von Jahren in der Erdkruste eingelagerten Kohlenstoffs, der als Kohlendioxid (CO2) in die Atmosphäre abgegeben wird. CO2 ist hauptverantwortlich für den zusätzlichen Treibhauseffekt. Daneben sind auch Methan (CH4), FCKW und Distickstoffoxid (N2O), auch Lachgas genannt, klimaschädlich. Ozon, das fälschlicherweise immer wieder im Zusammenhang mit Klimaveränderungen genannt wird, spielt hier jedoch keine Rolle.


Graphik des Treibhauseffekts


Kohlendioxidgehalt der Atmosphäre steigt an

In den letzten zwei Jahrhunderten haben sich die Konzentrationen treibhausrelevanter Spurengase deutlich erhöht. Dies führt zu einer Erwärmung der Atmosphäre. Aus Messungen in Eisbohrkernen der Antarktis geht hervor, dass zwischen dem CO2-Gehalt und der Temperatur ein eindeutiger Zusammenhang besteht. Je höher die CO2-Konzentration lag, desto höher fiel auch die Temperatur aus. Daraus lässt sich schließen, dass eine Verdoppelung des CO2-Gehaltes von heute 360 ppm auf ca. 700 ppm zu einer globalen Erwärmung um etwa 2,5°C im Jahresdurchschnitt führen wird. Dies ist ein erheblicher Sprung, wenn man sieht, dass in den letzten 160.000 Jahren lediglich 5 °C Temperaturdifferenz zwischen einer Warmzeit und einer Eiszeit (Riss-, oder Würmeiszeit) liegen. Derzeitige Klimamodelle sagen mit hoher Wahrscheinlichkeit eine weltweite Erwärmung von durchschnittlich 1,4 - 5,8 °C voraus. Dies würde, vor allem durch die thermische Ausdehnung des Meerwassers, zu einem Meeresspiegelanstieg von ca. 10 - 90 cm führen.

Mögliche Folgen des Klimawandels

Die Brisanz einer solchen Entwicklung rückt zunehmend in den Blickpunkt der Öffentlichkeit. So würden z.B. bei einer Erhöhung der globalen Temperatur um lediglich ein Grad die gesamten Ostalpen kein Eis mehr führen. Im Rahmen eines weltweiten Temperaturanstiegs ändern sich auch die Bewölkun Überschwemmungg, die Niederschläge, der Wind, der Meeresspiegel sowie Zahl und Häufigkeit der Wetterextreme. Die Enquete-Kommission des Deutschen Bundestages erklärte bereits 1990 dazu: Die vom Menschen verursachten Klimaänderungen werden tief in die natürlichen Ökosysteme und in die menschliche Gesellschaft eingreifen. Neben dem Anstieg des Meeresspiegels, der zu Landverlust in Küstennähe, zu Überschwemmungen und Sturmfluten führen kann, werden insbesondere lokale Wetterveränderungen wie Stürme, Dürren oder Hochwasser vorhergesagt.

Bildquelle: Bild unten: © Zerényi / PIXELIO www.pixelio.de

 
 

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