Begegnungen mit der Natur 6, Schulbuch

189 Ursachen und Folgen der globalen Erwärmung Der Treibhauseffekt Die Sonnenstrahlung trifft auf die Erde und erwärmt sie. Ein Teil der Wärme wird wieder abgestrahlt (langwelliges Infrarot). Treffen die Wärmestrahlen auf bestimmte Gase in der Atmosphäre (zB Wasserdampf, Kohlenstoffdioxid, Met- han), werden sie von diesen absorbiert. Dadurch kommt es zu einer zusätzlichen Erwärmung der Erdoberfläche. Durch diesen natürlichen Glashaus- oder Treibhauseffekt liegt die globale Mittel- temperatur der Erde gegenwärtig bei 15 °C. Ohne die klimawirksamen Gase bzw. Treibhausgase läge sie bei –18 °C. CO 2 ist das bedeutendste anthropogene Treibhausgas Das wichtigste Treibhausgas für den natürlichen Treibhauseffekt ist Wasser- dampf. Für den vom Menschen verursachten (anthropogenen) Treibhauseffekt spielt allerdings Kohlenstoffdioxid CO 2 die größte Rolle. Es stammt aus der Verbrennung fossiler Energieträger, wie Kohle, Erdöl und Erdgas. Diese sind in Jahrmillionen andauernden physikalischen und chemischen Prozessen ent- standen. Werden die Stoffe verbrannt, wird das CO 2 , das über Jahrmillionen aus der Atmosphäre in diesen angereichert wurde, an sie zurückgegeben. Dadurch wird der natürliche Kohlenstoffkreislauf gestört ( S. 124): Kohlen- stoffdioxidverbrauchende und freisetzende Vorgänge halten sich nicht mehr im Gleichgewicht, es kommt zur Anreicherung des Gases in der Atmosphäre. Verschlimmert wird die Situation durch die großflächige Rodung (teilweise Brandrodung) tropischer Wälder. CO 2 ist zu 50% für die globale Erwärmung verantwortlich. Seit Beginn des Industriezeitalters ist der CO 2 -Gehalt der Atmosphäre von 0,028% auf 0,04% angestiegen. Wissenschafterinnen und Wissenschafter sagen einen Temperaturanstieg von rund 3 °C bei Verdop- pelung des vorindustriellen Wertes auf 0,056% voraus. CH 4 hat rund 20 % Anteil am anthropogenen Treibhauseffekt Das zweitwichtigste Treibhausgas ist Methan CH 4 . Es entsteht hauptsächlich beim anaeroben Abbau organischen Materials. Hauptquellen sind geflutete Reisfelder (siehe Mikrobiologie, Begegnungen mit der Natur, Band 5), Fleisch- konsum (verantwortlich sind ua. die Verdauungsvorgänge in den Rindermä- gen) und Mülldeponien. Auch bei der Förderung von Erdöl und Erdgas wird Methan freigesetzt, das bei deren Bildung entstanden ist. Weitere anthropogene Treibhausgase sind Ozon O 3 , Distickstoffoxid N 2 O (Lach- gas), das aus Verbrennungsprozessen (Brandrodung, Düsentriebwerke) und weltweit intensivierter Stickstoffdüngung stammt (bakterielle Freisetzung aus nitratgedüngten Böden) und FCKW. 1 Der Treibhauseffekt (Schema) 2 Entstehung und Verbrennung fossiler Energieträger Glashaus- oder Treibhauseffekt Fensterglas lässt Sonnenlicht passieren, für langwelliges Infrarot ist es schlecht durchlässig. Besteht kein Luftaustausch mit außen, erwärmt sich der Innenraum (vgl. mit dem Innenraum eines in der Sonne geparkten Autos). Da in Gärtnerei- en dieser Umstand zur Erwärmung der Luft in Glashäusern genutzt wird, be- zeichnet man dieses Phänomen als Glashaus- oder Treibhauseffekt. Reisfelder Für fast die Hälfte der Menschen ist Reis Grundnahrungsmittel. Die Reisanbauflä- che der Erde hat sich allein zwischen 1940 und 1980 verdoppelt. Heute wird weltweit auf knapp 160 Mio ha Reis an- gebaut, 80% davon im Nass-Anbau (der Wassereinsatz verhindert das Wachstum unerwünschter Organismen). Fleischkonsum hat sich in den letzten 50 Jahren welt- weit verfünffacht. Derzeit werden knapp 230 Mio t Fleisch jährlich konsumiert. Mehr als ein Drittel des weltweit ange- bauten Getreides und 80% des angebau- ten Soja dienen als Tierfutter. Laut Ernährungs- und Landwirtschaftsorgani- sation der Vereinten Nationen (FAO) steigt der Fleischkonsum weiter an. Um den Bedarf an Weide- bzw. Anbauflä- chen für Futtermittel decken zu können (hauptsächlich für Rinder), werden jähr- lich riesige Regenwaldflächen gerodet − seit 1960 allein mehr als ein Fünftel des Amazonasregenwaldes. Schreitet die Vernichtung im selben Tempo voran, be- fürchtet die FAO, dass bis 2050 die Hälfte des brasilianischen Regenwaldes ver- schwunden sein wird. fossile Energieträger über Jahrmillionen erfolgt CO 2 -Fixierung (Fotosynthese) innerhalb relativ kurzer Zeit wird das über Jahrmil- lionen fixierte CO 2 an die Atmosphäre abgegeben über Jahrmillionen erfolgt durch bakterielle Tätigkeit, hohen Druck und hohe Temperaturen die Umwandlung in CO 2 CO 2 Licht von der Sonne von der Erde ausgesandte und ins Weltall reflektierte Strahlung Atmosphäre ohne Treibhausgase Erde ohne Treibhauseffekt Licht von der Sonne ein Teil der von der Erde ausgesandten Strahlung wird zur Erde reflektiert Atmosphäre mit Treibhausgasen Erde mit Treibhauseffekt + 15 ˚C - 18 ˚C Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv