am Puls Biologie 6, Schulbuch

120 6.5 Mensch und Umwelt Treibhauseffekt und Klimawandel Abb.21: Der natürliche Treibhauseffekt ermöglicht lebensfreundliche Temperaturen auf der Erde. Atmosphärengase 24 % 6 % 53 % der Sonnenstrahlung drin- gen zur Erdboberfläche durch, werden dort großenteils absor- biert und erwärmen die Erde. 17 % der Sonnen- strahlung werden durch Wolken und Spurengase ab- sorbiert. 30 % der Sonnenstrahlung wer- den in der Atmosphäre und an der Erdoberfläche reflektiert. Atmosphärengase und Wolken absorbie- ren und reflektieren einen großen Teil der von der Erde abgestrahlten Energie. Die Erde strahlt die ab- sorbierte Sonnenenergie als Wärmeenergie ab. Wäre es nicht schön, in einem Haus zu wohnen, ohne heizen zu müssen? Im Gartenbau funktio- niert das, wenn die Sonne lange genug scheint. Treibhäuser nutzen den Glashauseffekt: Sonnen- licht durchdringt das Glas nahezu ungehindert. Im Innenraum wird die kurzwellige Lichtstrah- lung größtenteils absorbiert und als langwellige Wärmestrahlung wieder abgegeben. Deren Abstrahlung wird vom Glasdach vermindert. Dadurch heizt sich der Innenraum auf. In der Atmosphäre spielen Spurengase und Wol- ken die Rolle des Glasdachs ( k Abb. 21). Sie ab- sorbieren die von der Erde abgestrahlte Wärme- energie und sorgen so für lebensfreundliche Temperaturen auf unserem Planeten. Wenn die auf die Erdoberfläche auftreffende Sonnenstrah- lung komplett wieder ins All reflektiert würde, betrüge die Durchschnittstemperatur auf der Erde –18 °C statt +15 °C. Menschliche Aktivitäten von Brandrodung bis zum Verbrauch fossiler Brennstoffe haben die Konzentration mancher der etwa 30 verschiede- nen Treibhausgase stark ansteigen lassen, insbe- sondere von Kohlenstoffdioxid (CO 2 ) und Methan. Allein in den letzten 50 Jahren stieg die CO 2 -Kon- zentration von 315ppm (ppm = parts per million) auf heute etwa 400ppm. Das verstärkt den natür- lichen Treibhauseffekt und führt zum „global warming“, dem schnellen Anstieg der Durch- schnittstemperaturen auf der Erde. Die Folgen davon beobachten wir schon jetzt: Abschmelzen der Gletscher in den Bergen und der Eisschilde an den Polen, steigender Meeresspiegel, mehr Unwetter. Der Zusammenhang zwischen atmosphärischer CO 2 -Konzentration und Lufttem- peratur wurde u. a. durch Messungen an einem Eiskern bei der antarktischen Forschungsstation Vostok bestätigt ( k Abb. 22). Einen Teil des zusätzlichen CO 2 können Kohlen- stoffsenken aufnehmen. So wird organisches Ma- terial in Mooren in Torf umgewandelt und dabei CO 2 der Atmosphäre entzogen. Vor allem die Oze- ane nehmen enorme Mengen an CO 2 auf (siehe Abb.16, S. 116). Doch führt der höhere CO 2 -Gehalt zu einer messbaren Versauerung der Ozeane. Das trägt zum Absterben von Korallen und verkalken- den Algen bei, weil der Aufbau der stützenden Kalkstrukturen gestört wird. Sinken nun dünnere Kalkschalen abgestorbener Algen auf den Mee- resgrund, gelangt weniger Kohlenstoff in die Tie- fe. Rückkopplungen wie diese machen Prognosen extrem kompliziert – ein Beispiel dafür, wie sehr verschiedene Systeme vernetzt sein können. Um den Klimawandel zu verhindern oder zumin- dest abzuschwächen, sind weltweite Anstren- gungen nötig. Jede/r einzelne von uns kann dazu beitragen (s. Aufgabenteil). Der natürliche Treibhauseffekt ermöglicht Leben auf der Erde Der anthropogene Treibhauseffekt könnte einen drama- tischen Klimawandel bewirken Abb.22: Messdaten aus dem 3 623m tiefen Vostok- Eiskern der Antarktis. Temperatur und CO 2 -Gehalt schwankten in den vergangenen 400 000 Jahren fast parallel. Im Eiskern sind vier Kaltzeiten dokumentiert. Die letzte endete vor 10000 Jahren. Zeit (Jahre) 400 000 300 000 200 000 100 000 CO 2 -Konzentration (ppm) 160 200 240 280 4 Temperaturabweichung, Bezug 1950 (°C) 0 –4 –8 heute heute Nur zu Prüfzwecken – Eigen um des Verlags öbv