Der Treibhauseffekt

Der natürliche Treibhauseffekt

Die Atmosphäre unserer Erde wirkt wie ein Treibhaus. Durch Wasserdampf, CO₂, Methan und andere Spurengase in der Atmosphäre werden Wärmestrahlungen, die von der Erdoberfläche reflektiert worden, teilweise zurückgeworfen und gehen nicht vollständig im Weltraum verloren. Dadurch wird die Atmosphäre der Erde, genau wie die Luft in einem Gewächshaus, zusätzlich erwärmt. Dieser natürliche Treibhauseffekt ist lebenswichtig für uns, denn er ermöglicht das Leben auf der Erde. Ohne ihn, betrüge die Durchschnittstemperatur in Bodennähe nur -18°C, zu kalt für die Entwicklung von Leben. Der natürliche Treibhauseffekt verursacht eine Temperaturerhöhung auf durchschnittlich +15°C.

Der anthropogene Treibhauseffekt

Der Mensch bläst mit seiner Industrie zusätzliche Treibhausgase in die Luft, die den natürlichen Treibhauseffekt extrem verstärken, und verursacht damit den anthropogenen (=vom Menschen verursachten) Treibhauseffekt. Durch die modernen Industrieabgase wird der Treibhauseffekt in einer sehr kurzen Zeit extrem verstärkt. Seit Beginn der Industrialisierung steigt der Anteil von Treibhausgasen in der Atmosphäre und die Durchschnittstemperatur auf der Erde steigt langsam an. Die wichtigsten Treibhausgase, sich die durch den Einfluss des Menschen in der Atmosphäre anreichern, sind CO₂, Methan und die Flur-Chlor-Kohlenwasserstoffe (FCKW).

CO₂ ist im natürlichen Kreislauf in einer konstanten Menge vorhanden. Der Mensch setzt CO₂, das vor Jahrtausenden gebunden wurde, frei durch Brandrodungen und durch das massive Verbrennen fossiler Brennstoffe, die aus Erdöl und Erdgasen gewonnen werden.
Methan ist ein Abfallprodukt bei vielen natürlichen Vorgängen und ist auch natürlich in der Atmosphäre vorhanden. Durch ausgedehnte Reisfelder und große Schafherden, sowie durch Bergwerke, aus denen Erdgase entströmen, wird der Methangehalt der Luft erhöht und verstärkt den natürlichen Treibhauseffekt.
FCKW sind ein besonders starke Treibhausgase und wurden lange Zeit als Kühlmittel in Kühlschränken und Klimaanlagen, zur Aufplusterung vieler Polster und als Treibgas in Sprays verwendet. Seit die klimaschädigende Wirkung bekannt ist, wird die Verwendung von FCKW stark eingeschränkt. Da 1 FCKW-Molekül die selbe Wirkung auf das Klima hat wie 1000 CO₂-Moleküle, ist seine Einfluss auf den Treibhauseffekt besonders groß. FCKW tun jedoch noch etwas ganz anderes: Sie zerstören die Ozonschicht, die einen Großteil der gefährlichen UV-Strahlung absorbiert. Aus den FCKW treten Fl₂- und Cl₂-Moleküle aus, die den Abbau von Ozon zu Sauerstoff fördern.

Die Folgen des anthropogenen Treibhauseffektes

Prognosen sagen voraus, dass die Temperatur bis zum Jahr 2100 im Schnitt um 3K ansteigen wird. Das klingt nicht viel, bringt jedoch das empfindliche Gleichgewicht von Klima, Ozeanen und Vegetation gehörig durcheinander. Der Meeresspiegel wird ansteigen, Klimazonen werden sich schneller verschieben als die Vegetation hinterher kommt und große Waldgebiete werden versteppen und verwüsten. Die Folgen des anthropogenen Treibhauseffektes sind für verschiedene Gebiete der Erde unterschiedlich.

In der Antarktis wird es durch wärmere Luft einen erhöhten Wasserdampfgehalt in der Luft geben, der zu mehr Schnee und Regen führt. Da trotz des Temperaturanstiegs 0°C, die Schmelztemperatur von Eis, nicht überschritten werden, wird die Eisfläche der Antarktis kaum schrumpfen, durch den erhöhten Niederschlag vielleicht sogar zeitweise wachsen.
In den nördlichen Polargebieten ist die Situation anders. Durch die kalte Oberfläche ist die Luft stabil geschichtet und die zusätzliche Wärme verbleibt in den untersten Schichten der Troposphäre, wo sie einen extremen Temperaturanstieg verursachen wird. Im Sommer wird Eis schmelzen und die eisaufbauende Zeit wird immer kürzer werden, so dass das Abschmelzen nicht mehr kompensiert werden kann. Dieser Schmelzprozess ist selbstverstärkend. Wenn die Permafrostböden in Sibirien und Nordkanada auftauen, wird Methan, dass bei der unvollständigen Zersetzung von organischem Material entsteht und zu den Treibhausgasen gehört, freigesetzt und der Treibhauseffekt zusätzlich verstärkt. Außerdem wird, solange das Land von Eis bedeckt ist, ein Großteil des einfallenden Sonnenlichts reflektiert und wärmt das Land nicht auf. Sobald das Eis weg ist, wird mehr Strahlung von der dunklen Erde absorbiert und es wird noch wärmer. Wenn große Eisplatten schmelzen, kalben sie und große Eisberge behindern die Schifffahrt, dies wird vor allem bei den neufundländischen Inseln und im Labradorbecken ein Problem sein. Schmelzendes Festlandeis, das in die Weltmeere gelangt, hebt den Meeresspiegel und Küstengebiete auf der gesamten Welt sind bedroht. Ein positiver Effekt der Erwärmung im Nordpolargebiet ist, dass die Häfen den Großteil des Jahres eisfrei sein werden und die kommerzielle Schifffahrt zunehmen kann.

In den Äquatorialgebieten wird der Temperaturanstieg geringer sein, weil durch die starken Konvektionsbewegungen warme Luft in die höheren Schichten der Troposphäre transportiert wird. Über den tropischen Meeren kann die wärmere Luft 5-20% mehr Feuchtigkeit aufnehmen, was zu mehr Regen in äquatorialen Savannen- und Monsungebieten führt. Durch die höhere Temperatur entstehen jedoch auch mehr Wirbelstürme, deren Vorraussetzung warme Meere sind. In Indien und Bangla Desch wird es deswegen zunehmend Überschwemmungen und Taifune geben. Die Verschiebung der tropischen Regenzone in Afrika nach Norden wird Niederschlag in jetzt trockene Länder wie Tschad, Sudan und Äthiopien bringen und dort ertragreichere Landwirtschaft ermöglichen.

In den mittleren Breiten wird es weniger wechselhaftes Wetter geben, da der Temperturgegensatz zwischen den Polar- und Äquatorialgebieten abnehmen wird. Der Anstieg des Meeresspiegel wird zu Überflutungen von vielen Küstenregionen und Großstädten führen, z. B. in den Niederlanden, Norddeutschland undden USA. Mehr tropische Wirbelstürme werden sich in die gemäßigten Breiten, z. B. nach Mitteleuropa, verirren. Durch die polwärtige Ausdehnung der Subtropenhochs wird es in den gemäßigten Breiten insgesamt weniger Niederschlag geben und große Gebiete werden versteppen. Die Mittelmeerregion wird sehr viel trockener werden und verwüsten. Durch zunehmende Dürre- und Hitzeperioden werden derzeitige Ackerflächen in Ontario in Kanada, dem Mittleren Westen der USA und Teilen Europas vernichtet werden. In Russland und Kasachstan wird es durch die Erwärmung zwar eine längere Wachstumsphase geben, dafür muss umso mehr bewässert werden. Die nördlicheren Gebiete, die dann wärmer sind, haben schlechtere Bodenqualität und sind deswegen auch schlecht zu bewirtschaften. Auch der sinkende Wasserstand der Flüsse (z. B. Colorado in den USA) wird für Probleme in der Landwirtschaft, Energieversorgung und beim Wasserhaushalt sorgen.
Es kann aber auch passieren, dass sich ganz Europa extrem abkühlt. Zur Zeit hat Europa seine eigene "Warmwasserheizung", den Golfstrom, weswegen es in Kanada bei gleicher geographischer Breite viel kälter ist. Aus den schmelzenden Gletschern gelangt Süßwasser in die Meere und der Salzgehalt der Meere sinkt. Der Antrieb des Golftriebes ist aber der Dichteunterschied von warmen und kaltem, mehr und weniger salzigem Wasser und die darausfolgende Auf- oder Abbewegung des Wassers. Durch das zusätzliche Süßwasser könnte der Golfstrom abbrechen und kein warmes Wasser würde mehr vor die westeuropäische Küste gelangen, was ein kälteres Europa zur Folge hätte.

Was heißt das?

Erste Anzeichen einer Klimaveränderung sind schon zu finden. Pflanzen wachsen, z.B., in nördlichen Gebieten, wo es bisher immer zu kalt war, jetzt aber nicht mehr. Die Korallenbleiche zeigt ganz deutlich, dass die Wassertemperatur in den Weltmeeren steigt. Auch ein Anstieg der Jahresdurchschnittstemperatur ist schon zu verzeichnen und die sich häufenden Unwetter überall auf der Welt können auch ein Anzeichen sein.

Natürlich kann kein Klimamodell mit absoluter Gewissheit voraussagen, was passieren wird, da es viele unberücksichtigte und chaotische Faktoren gibt. Aber auf jeden Fall wird der Treibhauseffekt das Klima der Erde extrem durcheinander bringen und teilweise fatale Folgen haben. Auch wenn es jetzt, nach 200 Jahren Industrie, zu spät ist um die Klimaveränderung komplett aufzuhalten, muss der Ausstoß von CO₂ und anderen Treibhausgasen drastisch reduziert werden um zu retten, was noch zu retten ist.

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