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Klimawandel und Treibhauseffekt - Referat



Vorwort
„Gab es nicht schon immer einen Klimawandel?“
„Warum sprechen wir heute darüber?“

Diese und andere Fragen gehen immer wieder durch die Medien. Man sieht katastrophale Bilder und Berichte. Der Klimawandel ist ein aktuelles Thema, welches nicht nur die Menschen, sondern auch die Tier- und Pflanzenwelt betrifft.
Dass es schon immer einen Klimawandel gab, ist wissenschaftlich bewiesen, doch zogen sich diese Kalt- und Warmphasen über Jahrtausende hin. Dies ist ein ganz natürlicher globaler Vorgang. Heute aber ist erstmals die Menschheit am Klimawandel schuld, welches die Folgen hat, dass sich der Klimawandel nun sehr viel schneller vollzieht.
400 000 Jahre ist der Kohlenstoffdioxidgehalt in der Luft mit circa 0,03% konstant geblieben. Seit circa 150 Jahren (1850-2003) jedoch steigt er stetig und ist nun schon bei 0,036%. Auf den ersten Blick erscheint diese Zahl nicht sonderlich groß, doch wenn man bedenkt, wie viel Luft in der Atmosphäre vorhanden ist, ist dies eine große Veränderung.


1. Der natürliche Treibhauseffekt
Der natürliche Treibhauseffekt ist ein natürliches physikalisches Phänomen der Erdatmosphäre, der das Leben auf der Erde möglich macht.

1.1. Die Atmosphäre
Die Erdatmosphäre umschließt die Erde mit einem Radius von 1000 km, welche in drei Schichten (Troposphäre, Stratosphäre und Ionosphäre) eingeteilt ist. Die niedrigste Schicht ist die Troposphäre und befindet sich zwischen null und zehn Kilometern Höhe. Die Stratosphäre ist die zweite Schicht der Atmosphäre und liegt in der Höhe von 10-90 Kilometern. Die letzte und größte Schicht ist die Ionosphäre, die von 90-1000 Kilometer reicht.
In der Atmosphäre befindet sich Luft, welche aus 78,09% Stickstoff (N3), 20,95% Sauerstoff (O2), 0,93% Edelgase und 0,03% Kohlenstoffdioxid (CO2) besteht.

1.2. Ozonschicht
In der unteren Stratosphäre liegt zwischen 20 und 35 Kilometern Höhe die so genannte Ozonschicht. Sie absorbiert die starke UV-Strahlung mit einer Wellenlänge unter 290 Nanometern. Diese UV-Strahlung ist für die Menschheit, sowie für die Tier- und Pflanzenwelt sehr schädlich.

1.3. Wasserdampf, Kohlenstoffdioxid und Spurengase
Der nicht absorbierte Teil der Sonnenstrahlung trifft auf die Erdoberfläche, wird dort reflektiert und wird in Form von Infrarotstrahlung zum Teil wieder an das Weltall abgegeben. Diese Sonnenstrahlung erwärmt unsere Erde. (Es wird jedoch nicht die ganze Infrarotstrahlung wieder abgegeben.)
An diesem Punkt kommen Wasserdampf, Kohlenstoffdioxid (CO2) und Spurengase wie Methan (CH4), Lachgas (N2O) und Ozon (O3) ins Spiel. Das sind die so genannten Treibhausgase.
Diese Treibhausgase absorbieren wieder einen Teil der Infrarotstrahlung und geben sie als Wärme an die Troposphäre ab. Dadurch erwärmt sich die Luft. Dieser Effekt ist vergleichbar mit der Erwärmung der Luft in einem Treibhaus(Gewächshaus). Würde diese Absorbtion nicht stattfinden, würde die Temperatur auf der Erde -18°C betragen.
2. Der anthropogene (durch Menschen verursachte) Treibhauseffekt
Der anthropogene Treibhauseffekt ist die Verstärkung des natürlichen Treibhauseffektes durch die Industrialisierung. Die Industrialisierung begann 1850 n. Chr. mit den ersten Dampfmaschinen und Fabriken.
Der anthropogene Treibhauseffekt besteht aus zwei unterschiedlichen Phänomenen.
Das eine ist der so genannte Aerosoleffekt, der zu einer Kühlung der Erde führt, das andere ist die Reflexion der Treibhausgase die zu einer Erwärmung führen.

2.1. Aerosoleffekt
Unter Aerosolen versteht man sowohl Schwebstoffteilchen als auch kleine Eispartikel wie sie sich in Kondensstreifen von Flugzeugen finden, die sich in der Stratosphäre dauerhaft halten können. Diese Aerosole reflektieren die einfallenden Sonnenstrahlen, bevor diese auf die Erde gelangen können und sie somit erwärmen können.
Daher hat der so genannte Aerosoleffekt eine kühlende Wirkung auf die Erde und die untere Troposphäre.

2.2. Anstieg von Wasserdampf , Kohlenstoffdioxid und Spurengasen
Im Folgenden stellen wir kurz die Einflüsse von Wasserdampf, Kohlenstoffdioxid und Spurengasen auf den Klimawandel dar:
Wasserdampf: Durch eine leichte Erhöhung der Temperatur steigt der Wasserdampfgehalt in der Luft und somit wird mehr Infrarotstrahlung, die von der Erde zurückgeworfen wird, absorbiert und als Wärme in die Troposphäre und die Erde abgegeben.
Kohlenstoffdioxid: Kohlenstoffdioxid ist mit 60% das Treibhausgas, was am meisten Einfluss auf den anthropogenen Treibhauseffekt hat. Die Konzentration von Kohlenstoffdioxid in der Luft ist seit der Industrialisierung um 30% angestiegen.
Das kommt daher, dass seit der Industrialisierung der Energiebedarf der Weltbevölkerung, vor allem
durch fossile Brennstoffe gedeckt wird. Unter fossilen Brennstoffen versteht man Erdöl, Erdgas und Holz- und Steinkohle.
Methangase: Methan entsteht vor allem bei Faulprozessen in Mooren, Kläranlagen und Biogasanlagen, aber auch in den Mägen von Wiederkäuern (wie z.B. Kühen, Giraffen, Schafen und Rehen). Der Methangehalt in der Luft ist in dieser Zeit um circa 150% angestiegen.
Lachgas: In der Landwirtschaft werden vermehrt stickstoffhaltiger Kunstdünger und große Maschinen eingesetzt. Dies führt, besonders bei feuchten Böden, zu einer Verdichtung. In diesen verdichteten Böden zersetzen Bakterien ein Teil des Düngers zu Lachgas. Die Lachgas-Konzentration in der Atmosphäre ist um 18% gestiegen und damit so hoch wie seit mindestens 1000 Jahren nicht mehr.
FCKWs (Fluorchlorkohlenwasserstoffe): FCKWs sind ungiftige, farb- und geruchlose Stoffe. Sie werden seit 1930 technisch hergestellt und als Kühlmittel, Treibgase für Sprühdosen und Lösungsmittel verwendet. Bei diesen Vorgängen wird auch ein Teil der Gase in die Atmosphäre abgegeben. Sie decken 20% der Treibhausgase, die von den Menschen produziert werden.

2.3. Die Zerstörung der Ozonschicht
An der Zerstörung der Ozonschicht sind vor allem Fluorchlorkohlenwasserstoffe schuld. Diese reichern sich über Jahrzehnte in der Atmosphäre an. Gelangen sie in die Ozonschicht, so werden sie durch die energiereiche UV-Strahlung gespalten und es entstehen Chlorradikale. Diese Radikale zerstören einzelne Ozonmoleküle und werden dann wieder unverändert abgegeben. Dieser Prozess wiederholt sich so lange, bis das Radikal mit einem anderen Molekül als Ozon reagiert und somit in eine feste Verbindung eingebaut wird. Nach diesem Vorgang kann sich der Prozess nicht wiederholen.
Durch die Zerstörung der Ozonschicht kann diese nicht mehr so viel UV-Strahlung absorbieren und somit gelangt mehr UV-Strahlung auf die Erde.

2.4. Folgen des Treibhauseffektes
Klimaerwärmung: Ohne den natürlichen Treibhauseffekt wäre Leben auf der Erde unmöglich, weil die globale Durchschnittstemperatur -18°C betragen würde. Durch den anthropogenen Treibhauseffekt steigt jedoch die globale Durchschnittstemperatur und führt somit zu einer globalen Klimaerwärmung. Diese Erwärmung hat fatale Folgen für das Ökosystem unseres Planeten.


3. Mögliche Folgen der Klimaerwärmung
• Meeresspiegelanstieg durch Volumenvergrößerung des wärmer werdenden Wassers und Gletscherschmelzen
• Freisetzung des in den Weltmeeren gelösten Kohlenstoffdioxids bei erhöhten Wassertemperaturen
• Rückgang des Golfstroms ( Drastisches Absinken der Temperaturen in Nordeuropa)
• Änderung der Tier- und Pflanzenwelt in bestimmten Regionen
• Auftauen der Permafrostböden und somit Freisetzung des Treibhausgases Methan
• Ausbreitung von Tropenkrankheiten


Resumee
Können wir das Klima noch verändern?
Ja, die Menschen können das Klima beeinflussen. So wie sie es negativ beeinflussen, kann man es im Umkehrschluss auch positiv verändern. Erstmal müssen sich die Menschen verantworten und bewusst machen, dass es einen anthropogenen Klimawandel gibt. Wenn sie dies wahrgenommen haben und verstanden haben, dass sie zum Beispiel durch die Industrialisierung 1750 dem Klimawandel selbst beigetragen haben, wird man Lösungen in die Tat umsetzen. Lösungen für den Kohlenstoffdioxidanstieg in der Atmosphäre ist vor allem ein umweltfreundlicherer Umgang mit der Natur. Das heißt, man könnte auf andere Transportmittel zugreifen, zum Beispiel das Fahrrad, statt täglich Abgasse des Autos in die Atmosphäre auszustoßen. Nicht nur im privaten Bereich müssen Veränderungen geschehen. Auch die Staaten selbst müssten Beistand zeigen und beispielsweise ihre umweltbelastenden Kraftwerke einschränken und auf Solar- und Windenergie zurückgreifen. Sicher gibt es noch mehr Lösungen, um den Klimawandel positiv zu beeinflussen. Doch wenn erst das Bewusstsein der Menschen da ist, wird man die Zukunft sichern können.





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