Klima

Atmosphäre, Treibhausgase und Klimaerwärmung

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Informationsseite - 24. Februar, 2013
Die Atmosphäre ist die gashaltige Schicht, die unseren Planeten umhüllt und das Leben auf der Erde überhaupt erst möglich macht. Alfred Russel Wallace, ein britischer Wissenschaftler des 19. Jahrhunderts, hat sie als riesigen «Luftozean» bezeichnet.

Die Atmosphäre reguliert unser Klima dadurch, dass sie Sonnenstrahlen absorbiert, damit einen Temperaturanstieg auf der Erde verursacht und uns so vor galaktischer Kälte bewahrt. Die Atmosphäre enthält den für unsere Atmung lebenswichtigen Sauerstoff. Ausserdem sichert sie in Zusammenarbeit mit Sonne und den Meeren den Wasserkreislauf, der darin besteht, dass Wasser von den Landmassen ins Meer fliesst, dort in die Atmosphäre verdunstet und als Regen wieder niedergeht.

Weitere Treibhausgase

Wasserdampf (H2O), Methan (CH4), Lachgas (N2O) und Ozon (O3) sind weitere natürliche Treib­hausgase.

Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW), darunter Freon, Chlorfluorkohlenstoffe (CFK), Tetrafluormethan (CF4), Schwefel­hexafluorid (SF6) sind künstliche Treibhausgase, die von Menschen syn­thetisch hergestellt und freigesetzt werden.

Was sind Treibhausgase?

Die Atmosphäre ist hauptsächlich aus drei Gasen zusammengesetzt: Stickstoff (78 %), Sauerstoff (20,9 %) und Argon (0,9 %). Sie besteht zu nur ungefähr 0,1 % aus Gasen, die insbesondere die reflektierte Wärme in der Nähe des Erdbodens speichern können. Diese Gase werden Treibhausgase genannt. Obwohl sie lediglich in kleinen – teils winzigen – Mengen vorhanden sind, ist ihre Fähigkeit, Energie (Wärme) zu speichern beachtlich. Kohlendioxid (CO2) ist eins dieser Gase. Zwar beträgt der Anteil nur 0,03 %, also drei Zehntausendstel in der irdischen Atmosphäre, doch hat Kohlendioxid den grössten Einfluss auf die Erwärmung der Atmosphäre. Und gerade durch die von Menschen verursachten Emissionen steigt die Menge immer weiter an.
Der grösste Teil des CO2 in der Erdatmosphäre stammt aus natürlichen Quellen. CO2 entsteht bei der langsamen Zersetzung organischen Materials. Auch bei der Atmung der Tiere wird CO2 freigesetzt. Diese Vorgänge sind Teil eines natürlichen Kreislaufes: Ihnen steht der Photosythese-Prozess bei Pflanzen gegenüber, bei dem unter Einfluss von Sonnenlicht CO2 absorbieret und Sauerstoff (CO2) freigesetzt wird. Beachtliche Reserven an CO2 sind ausserdem in der Erdkruste und in den Wäldern gespeichert. Allein die Weltmeere enthalten fünfzigmal mehr CO2 als die Atmosphäre.

Welche Rolle spielt der Mensch?

Die industrielle Revolution begann Ende des 18. Jahrhunderts. Im Zuge der Industrialisierung begann man in einigen Ländern Europas unglaubliche Mengen an Kohle zu verbrennen. Der Einsatz anderer fossiler Brennstoffe wie Erdöl und Erdgas folgte Ende des 19. Jahrhunderts. Diese Verbrennung hat über Jahrmillionen im Boden gespeicherte Reserven an Kohlenstoff in Form von CO2 in die Atmosphäre gelangen lassen. Man spricht bei dieser Art des Treibhausgas-Aufkommens von menschgemachten Emissionen, weil sie von Menschen verursacht worden sind, im Gegensatz zu den natürlichen Emissionen.
Man hat gemessen, dass die Konzentration an CO2 in der Atmosphäre seit dem Beginn der industriellen Revolution um ein Drittel zugenommen hat. Was sind die Ursachen? Unsere Lebensweise verursacht diesen Anstieg, insbesondere in den reicheren Ländern. Jedes Mal, wenn wir uns mit Auto oder Flugzeug fortbewegen, unser Haus heizen, Licht anschalten oder Konsumartikel kaufen, produzieren wir damit CO2 oder verursachen zumindest dessen Produktion.

Die Zunahme an CO2 und Treibhausgasen menschlichen Ursprungs wie Methan oder Lachgas verhindert immer mehr die Rückstrahlung aus der Atmosphäre ins Weltall und sorgt damit für einen Anstieg der Temperatur auf der Erde – wie in einem Treibhaus. Der Weltklimarat (IPCC, Intergovernmental Panel on Climate Change) der Vereinten Nationen geht davon aus, dass die CO2-Konzentration in der Atmosphäre im Jahr 2005 die Obergrenze aller in den letzten 650 000 Jahren errechneten Schwankungen überschritten hat. Ausserdem ist der jährliche Anstieg der Konzentration an CO2 im letzten Jahrzehnt deutlich höher gewesen als in den vorhergehenden Perioden seit Beginn der wissenschaftlichen Messungen 1960.

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