EL-MO Elemente und Moleküle, Schulbuch

KM-6: Übertragung – Umgang mit Materie 129 129 Klimaschwankungen – „Erwärmung“ der Erde Abb. 129–2b: Schwankungen des CO 2 -Gehaltes der Atmosphäre innerhalb eines Jahres. Die zwischenzeitliche Verringerung ist darauf zurückzuführen, dass auf der Nordhalbkugel in der Vegetationsperiode vermehrt CO 2 von Pflanzen gebunden wird. Weitere Einflüsse Die Durchschnittstemperatur unterliegt allerdings noch anderen Einflüssen. Pe- riodische Veränderungen der Erdbahn (Exzentrizität der Ellipse), der Neigung der Erdachse infolge der Präzessionsbewegung und die Verschiebung der Konti- nentalplatten liefern Modelle für die Erklärung der erdhistorischen Wechsel von Warmzeiten und Kaltzeiten. Periodische Schwankungen der Strahlungsintensität der Sonne, sichtbar durch Sonnenflecken, führen zur Vergrößerung oder Verringerung der gesamten Strah- lungsenergie im Bereich von 1 ‰. Das ist immerhin das Zehnfache des gesam- ten Energieverbrauchs der Menschheit. In den Jahren 1654 – 1715 wurde eine Periode besonders geringer Sonnenfleckenaktivität – und damit verringerter Strahlungsleistung – festgestellt. Diese als Maunder-Minimum (benannt nach der englischen Astronomin Annie Maunder 1868 – 1947) benannte Zeitspanne ist eine Zeit mit besonders kalten Wintern und schlechten Ernten. Zusätzlich gab es erhöhte vulkanische Aktivität in dieser Zeit. Auch die führt kurzfristig zu Abkühlung (Aerosole in der Stratosphäre, die zu erhöhter Reflexion des einge- strahlten Sonnenlichtes führen). Es gab in dieser Zeit Hungersnöte in Europa, Nordamerika und China. Momentan befinden wir uns im „modernen Maximum“. Ein Rückgang der Strahlungsleistung ist prognostiziert. Diskussionen Die Schwankungen der Strahlungsleistung führen dazu, dass von manchen Wis- senschaftlern – und damit auch Politikern – die vomMenschen verursachten Kli- maänderungen als unbedeutend gegenüber den natürlichen gesehen werden. Allerdings herrscht bei den meisten die Überzeugung, dass der anthropogene Treibhauseffekt den weitaus größeren Einfluss habe, vor allem was das Tempo der Veränderung und die dadurch erschwerte Anpassung der Umwelt an neue Bedingungen betrifft. Dass die globale Erwärmung existiert, ist heute unbestrittene Tatsache. Die Tem- peraturkurve geht weltweit – mit normalen Schwankungen – nach oben. Die Erwärmung erfolgt allerdings langsamer, als aus berechneten Strahlungsbilan- zen zu erwarten wäre. Der Grund ist die riesige Wärmekapazität der Ozeane. Über 90 % der von der Erde zusätzlich aufgenommenen Energie wird von den Ozeanen „geschluckt“. Die Auswirkungen der globalen Erwärmung auf Landwirtschaft und Ernäh- rungssituation sind umstritten. Tatsache ist, dass Kaltzeiten für das Leben auf der Erde Katastrophenzeiten waren und nicht Warmzeiten. Während der letzten Kaltzeit (Glaziales Maximum vor 21 000 – 18 000 Jahren mit atmosphärischem CO 2 bei 200 ppm, gemessen in Eisbohrkernen) waren Europa bis zu den Alpen und große Teile Nordamerikas mit Eis bedeckt, wie heute Grönland. Der Aus- druck „Klimakatastrophe“ ist daher zu hinterfragen. Auch jedes lokale Wetterer- eignis – egal ob Hitzewellen oder kalte Winter – damit zu begründen ist nicht seriös. Eine langfristig gefährliche Auswirkung der Erwärmung – falls sie wie manch- mal prognostiziert mit steigender Tendenz weitergeht – ist allerdings der stei- gende Meeresspiegel. Er wird durch die Wärmeausdehnung der oberen Wasser- schichten und das Abschmelzen von Gletschern und Teilen des grönländischen Eisschildes und Teilen der Westantarktis verursacht. Er ist erst seit 1991 aus Sa- tellitendaten reproduzierbar (Radar Altimetermessungen). Für das 20. Jahrhun- dert schätzt man einen Anstieg von 17 cm. Der Anstieg beschleunigt sich, heute geht man von etwa 3 mm pro Jahr aus, was bei gleichbleibender Entwicklung einen prognostizierten Anstieg von 30 cm im 21. Jahrhundert bedeutet. Manche Prognosen gehen von einem Meter bis 2100 aus, was große Probleme für dicht bevölkerte Küstenregionen mit sich brächte. Berichte von untergehenden In- seln, bei denen der Meeresspiegel bereits um einen Meter oder mehr gestiegen ist sind entweder übertrieben, oder der Effekt ist auf geologische Veränderun- gen (Senkung durch Plattentektonik) zurückzuführen, hat also nichts mit der Klimaerwärmung zu tun. 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015 310 320 330 340 350 360 370 380 390 400 410 420 ppm CO 2 02 04 06 08 10 12 2015 398 397 399 400 401 402 403 404 ppm CO 2 NH 4 + Denitrification N 2 N 2 O 2 NO 2 NO 2 – 2 NO 3 – NO 3 – NH 4 + N 2 O NO 2 – NO 3 – Nitrification NH 4 + N 2 O NO 3 – Mineraldünger Abb. 129–1: Bildung von N 2 O (Lachgas) in der Landwirtschaft Abb. 129–2a: CO 2 -Gehalt der Atmosphäre im Laufe der letzten Jahre Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv