Treibhauseffekt: Unterschied zwischen den Versionen

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Laut einer [http://www.greenpeace.de/themen/sonstige_themen/presseerklaerungen/artikel/erderwaermung_groesstes_problem_fuer_jugendliche/ Emnid-Umfrage im September 2005] empfinden deutsche Jugendliche die '''globale Erwärmung''' als das größte Umweltproblem. So sind 45% der Jugendlichen im Alter zwischen 14 und 29 Jahren der Meinung, dass [[Kohlenstoffdioxid|CO<sub>2</sub>]]-Abgase und der daraus resultierende '''Treibhauseffekt''' die größten Umweltprobleme sind.  
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{{navi|Atmosphäre|Kohlenstoffdioxid}}
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Laut einer [http://www.greenpeace.de/themen/sonstige_themen/presseerklaerungen/artikel/erderwaermung_groesstes_problem_fuer_jugendliche/ Emnid-Umfrage] empfinden deutsche Jugendliche die '''globale Erwärmung''' als das größte Umweltproblem. So sind 45% der Jugendlichen im Alter zwischen 14 und 29 Jahren der Meinung, dass [[Kohlenstoffdioxid|CO<sub>2</sub>]]-Abgase und der daraus resultierende '''Treibhauseffekt''' die größten Umweltprobleme sind.  
 
61% der Befragten finden, dass das Thema Umweltschutz im Unterricht nicht ausreichend behandelt wird.
 
61% der Befragten finden, dass das Thema Umweltschutz im Unterricht nicht ausreichend behandelt wird.
 
== Was ist der Treibhauseffekt? ==
 
== Was ist der Treibhauseffekt? ==
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[[Bild:treibhaus.jpg]]
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[[Datei:Treibhauseffekt.jpg|right]]
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Unsere [[Atmosphäre]] fängt, wie die Glasscheiben eines Treibhauses, Sonnenenergie ein, indem sie Sonnen[[licht]] durchlässt und [[Infrarotstrahlung]] zurückhält. Daher die Bezeichnung Treibhauseffekt. Im Detail:
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http://www.ping.de/schule/pg-herne/p-wetter/luft/treibha1.gif<br>
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# Energiereiche kurzwellige [[UV-Strahlung|ultraviolette Sonnenstrahlung]] durchdringt nahezu unvermindert die [[Atmosphäre]].
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Quelle: www.ping.de
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# Die Erde wird während des Tages durch [[Wärmeenergie|Aufnahme der Strahlungsenergie erwärmt]] und gibt diese zum Teil nachts in Form von Wärmestrahlung ([[Infrarotstrahlung]]) wieder ab.
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# Die [[Wellenlänge|langwellige]] und damit energieärmere [[Infrarotstrahlung]] vermag die CO<sub>2</sub>-reiche Atmosphäre nicht zu durchdringen, sondern wird von dieser absorbiert bzw. zum Boden zurück reflektiert. Ohne diesen natürlichen Treibhauseffekt läge die globale Durchschnittstemperatur bei -18°C, d. h. Leben in der uns bekannten Form wäre so nicht vorstellbar.
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Die während des Tages einfallende Sonnenstrahlung (Globalstrahlung) wird von der [[Atmosphäre]] und vom Erdboden in Form von Wärme gespeichert und nachts als [[Infrarotstrahlung]] in den Weltraum abgegeben.
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# Seit der Industrialisierung werden vermehrt [[fossile Energieträger]] (Kohle, Erdgas, Erdöl) verbrannt, was zu einem Anstieg der CO<sub>2</sub>-Konzentration von ca. 0,03% auf zur Zeit ca. 0,04% geführt hat. Durch diesen vom Menschen verursachten "antropogenen" Treibhauseffekt kommt es zu einer zusätzlichen Erwärmung, diskutiert werden für das nächste Jahrhundert bis zu +3°C.
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Die sog. klimarelevanten Spurengase in der Troposphäre absorbieren und reflektieren einen Teil dieser Abstrahlung, wodurch die nächtliche Abkühlung reduziert wird. Die Schicht der klimarelevanten Spurengase fängt also, wie die Glasscheiben eines Treibhauses, Sonnenenergie ein, indem sie Sonnenlicht durchläßt und [[Infrarotstrahlung]] zurückhält. Aufgrund dieser Analogie wird der Effekt T. genannt.
 
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Dieser '''natürliche Treibhauseffekt''' stellt eine gigantische, lebensnotwendige "Klimaanlage" dar. Ohne den natürlichen T. läge die bodennahe Durchschnitts[[temperatur]] auf der Erde nicht bei + 15 °C, sondern bei - 18 °C. Seit Beginn der Industrialisierung sind die Konzentrationen der T.-Gase in der [[Atmosphäre]] durch menschliche Tätigkeiten angestiegen und zusätzliche T.-Gase, v. a. [[FCKW]], hinzugekommen. Durch diesen zusätzlichen T. wird der natürliche T. verstärkt und die Stabilität des Weltklimas gefährdet.
 
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== Ursachen ==
 
== Ursachen ==
 
Bedenklich ist der zusätzliche, '''anthropogene Treibhauseffekt''', der auf die vom Menschen verursachte Zunahme der Spurengase zurückzuführen ist.
 
Bedenklich ist der zusätzliche, '''anthropogene Treibhauseffekt''', der auf die vom Menschen verursachte Zunahme der Spurengase zurückzuführen ist.
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http://www.lo-net.de/group/Material/oekologie/image002.gif
 
  
 
=== Welche Rolle spielt das Kohlenstoffdioxid? ===
 
=== Welche Rolle spielt das Kohlenstoffdioxid? ===
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Wichtigstes dieser Spurengase ist das [[Kohlendioxid]] ([[Kohlenstoffdioxid|CO<sub>2</sub>]]), das um 1750 erst etwa 280 [[ppm]] (parts per million, Teilchen je Mio.) ausmachte, seit der Industrialisierung auf heute 360 [[ppm]] gestiegen ist und damit höher liegt als jemals in den letzten 160.000 Jahren.
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Wichtigstes dieser Spurengase ist das [[Kohlendioxid]] ([[Kohlenstoffdioxid|CO<sub>2</sub>]]), das um 1750 erst etwa 280 [[ppm]] (parts per million, Teilchen je Mio.) ausmachte, seit der Industrialisierung auf heute 390 [[ppm]] gestiegen ist und damit höher liegt als jemals in den letzten 160.000 Jahren.
 
    
 
    
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Die langfristigen Folgen des künstlichen, durch Menschen produzierten Treibhauseffektes könnten für den Menschen katastrophal ausfallen:
 
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Die [[Temperatur]]erhöhungen haben den Meeresspiegel der Weltmeere in den letzten hundert Jahren bereits um fast 25 cm ansteigen lassen, bis zum Jahr 2100 wird mit einem Anstieg um 40 cm bis zu einem Meter gerechnet. Die Ursache für den Meeresspiegelanstieg ist zum einen die Erwärmung der Meere selbst. [[Wasser]] dehnt sich bei Erwärmung aus. Hinzu kommt ein Abschmelzen der Inlandgletscher, wie dies z.B. in den Alpen sehr gut zu beobachten ist. Die Eisschmelze an den Polen hingegen erfolgt relativ langsam und man geht davon aus, dass dieser Beitrag zum Meeresspiegelanstieg über die nächsten 100 Jahre nicht maßgeblich sein wird.
 
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Quelle: www.seilnacht.com
 
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=== Inwiefern ist die Menschheit am Treibhauseffekt beteiligt? ===
 
=== Inwiefern ist die Menschheit am Treibhauseffekt beteiligt? ===
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'''Ursachen''' für die steigende Emission von CO<sub>2</sub> sind in erster Linie die Verbrennung fossiler Energieträger ([[Erdöl]], Erdgas, Kohle), Abgase aus Industriebetrieben und Verkehr.
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'''Ursachen''' für die steigende Emission von [[Kohlenstoffdioxid|CO<sub>2</sub>]] sind in erster Linie die '''Verbrennung [[fossile Brennstoffe|fossiler Energieträger]]''' ([[Erdöl]], Erdgas, Kohle), Abgase aus Industriebetrieben und Verkehr.
  
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Eine weitere Ursache für die Zunahme der Treibhausgase in der [[Atmosphäre]] ist die rücksichtslose Brandrodung tropischer Regenwälder. Durch die Rodung wird Acker- und Bauland (Wachstum der Weltbevölkerung) auf schnellem Weg geschaffen, dabei entstehen riesige Mengen an [[Kohlenstoffdioxid]]. 12 Prozent aller Landflächen der Erde sind mit tropischem Regenwald bedeckt, doch jährlich werden 563.000 Quadratkilometer Urwald gerodet, das ist eine Fläche größer als Deutschland! In wenigen Jahrzehnten könnten die tropischen Regenwälder ganz verschwunden sein.
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Eine weitere Ursache für die Zunahme der Treibhausgase in der [[Atmosphäre]] ist die rücksichtslose '''Brandrodung tropischer Regenwälder'''. Durch die Rodung wird Acker- und Bauland (Wachstum der Weltbevölkerung) auf schnellem Weg geschaffen, dabei entstehen riesige Mengen an [[Kohlenstoffdioxid]]. 12 Prozent aller Landflächen der Erde sind mit tropischem Regenwald bedeckt, doch jährlich werden 563.000 Quadratkilometer Urwald gerodet, das ist eine Fläche größer als Deutschland! In wenigen Jahrzehnten könnten die tropischen Regenwälder ganz verschwunden sein.
  
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Neben [[Kohlenstoffdioxid]] und Wasserdampf tragen zur Verstärkung des Treibhauseffekts auch andere von Menschen produzierte Abgase, zum Beispiel die Fluor-Chlor-Kohlenwasserstoffe ([[FCKW]]), troposphärisches [[Ozon]] und Distickstoffoxid ([[Lachgas]], N<sub>2</sub>O). Die großen Rinderherden der Welt erzeugen erhebliche Mengen an [[Methan]]gas (CH<sub>4</sub>), das an dritter Stelle bei der Wirkung der Treibhausgase steht.
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Neben [[Kohlenstoffdioxid]] und Wasserdampf tragen zur Verstärkung des Treibhauseffekts auch andere von Menschen produzierte Abgase, zum Beispiel die [[Fluor-Chlor-Kohlenwasserstoffe]] ([[FCKW]]), troposphärisches [[Ozon]] und Distickstoffoxid ([[Lachgas]], N<sub>2</sub>O). Die großen Rinderherden der Welt erzeugen erhebliche Mengen an [[Methan]]gas (CH<sub>4</sub>), das an dritter Stelle bei der Wirkung der Treibhausgase steht.
  
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http://www.seilnacht.com/Lexikon/tnco2a.gif http://www.seilnacht.com/Lexikon/tnco2b.gif
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http://www.seilnacht{{c}}Lexikon/tnco2a.gif http://www.seilnacht{{c}}Lexikon/tnco2b.gif
  
 
== Auswirkungen ==
 
== Auswirkungen ==
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[[Bild:Abb20.gif|thumb|463px|right]]
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[[Bild:Eismassen.jpg|thumb|463px|right|Schmelzen polar gebundenen Landeises
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<sup>Foto: Rico Kruse</sup>]]
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[[Datei:Thermohaline circulation.png|Verlauf des Golfstroms|thumb|463px|right]]
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[[Bild:G12.jpeg|Eiszeit gefährdete Bereiche bei Abriss des Golfstroms
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<sup>Quelle: www.learn-line.nrw.de</sup>|thumb|463px|right]]
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=== Globale Temperaturerhöhung ===
 
=== Globale Temperaturerhöhung ===
 
Die wohl naheliegendste Konsequenz des Treibhauseffektes ist eine globale [[Temperatur]]erhöhung.
 
Die wohl naheliegendste Konsequenz des Treibhauseffektes ist eine globale [[Temperatur]]erhöhung.
 
Hiervon können sich aber eine ganze Reihe von weiteren Problemen ergeben.
 
Hiervon können sich aber eine ganze Reihe von weiteren Problemen ergeben.
  
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=== Was sind die Folgen der Klimaerwärmung? ===
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=== Was sind die Folgen der [[Klima]]erwärmung? ===
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Sollte sich unser Planet in den nächsten 50 bis 100 Jahren wirklich um 1,5 - 4,5 Grad Celsius erwärmen, so hätte dies eine Verschiebung aller Klimazonen zur Folge. Österreich beispielsweise könnte sich dann über ein mildes Mittelmeerklima freuen.
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Auch wenn die Szenarien der [[Klima]]forscher noch mit [[Modelle|Unsicherheiten]] behaftet sind, so zeichnen sich doch einige Tendenzen ab. Die Folgen der [[Klima]]erwärmung sind demnach vielfältig und mittel- oder langfristig gravierend:
  
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Es könnten jedoch auch einige heutzutage noch äußerst fruchtbare Landgebiete und Anbauflächen einfach austrocknen. Glaubt man den Experten, so wird der Nordamerikanische Getreidegürtel von Dürreperioden heimgesucht werden, während man in Rußland schon Getreide im sonnigen Sibirien anbauen könnte.
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* Bis zum Jahr 2100 wird eine '''Erhöhung der bodennahen Weltmittel[[temperatur]]''' von 2-5°C erwartet; regional und jahreszeitlich kann diese Erwärmung, zu den Polen hin zunehmend, um ein Mehrfaches größer sein. Innerhalb der letzten 100 Jahre nahm die [[Temperatur]] bereits um ca. 0,5°C zu, wobei die Zunahme in den nördlichen Breiten z. T. über 5°C betrug. Sollte sich unser Planet in den nächsten 50 bis 100 Jahren wirklich um 2 - 5 Grad Celsius erwärmen, so hätte dies eine '''Verschiebung aller [[Klima]]zonen''' zur Folge. Österreich beispielsweise könnte sich dann über ein mildes Mittelmeer[[klima]] freuen.
  
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Nach Meinung von Klimaforschern könnte der Fall eintreten, daß unsere Polkappen langsam abzuschmelzen beginnen, wodurch der Meeresspiegel um 5 - 7 Meter stiege. Wäre dies tatsächlich der Fall, so könnten die wüsten Prognosen einiger Experten wirklich eintreffen. Bei einem derartigen Anstieg des Meeresspiegels würden viele tiefliegende Gebiete auf unserer Erde ganz einfach überflutet werden. Akut gefährdet wären etwa Florida, Holland oder Bangladesh.
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* Es könnten jedoch auch einige heutzutage noch äußerst fruchtbare Landgebiete und Anbauflächen einfach austrocknen. Glaubt man den Experten, so wird der Nordamerikanische Getreidegürtel von '''Dürreperioden''' heimgesucht werden, während man in Russland schon Getreide im sonnigen Sibirien anbauen könnte.
  
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http://www.krref.krefeld.schulen.net/referate/erdkunde/r0286t00.htm
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* Sehr wahrscheinlich wird durch die [[Wärmeausdehnung]] des [[Wasser]]s und dem '''Abschmelzen der Polkappen''' und Gletscher der [[Meeresspiegel]] steigen, möglicherweise bis 2100 um etwa 0,4 bis zu 5 Meter. Bei einem derartigen '''Anstieg des [[Meeresspiegel]]s''' würden Küstenregionen und tiefliegende Gebiete auf unserer Erde ganz einfach überflutet werden. Akut durch '''Landverluste''' gefährdet wären etwa Florida, die Niederlande oder Bangladesh. [http://www.krref.krefeld.schulen.net/referate/erdkunde/r0286t00.htm]<br>In den letzten 100 Jahren stieg der [[Meeresspiegel]] bereits um ca. 12 cm. Damit drohen häufigere und stärkere '''[[Meeresspiegel|Überschwemmung]]en'''. Manche Inseln könnten auf immer im Meer versinken. Vom steigenden [[Meeresspiegel]] bedrohte Inselstaaten wie die Malediven wollen deshalb juristisch gegen die Verursacher der globalen [[Klima]]erwärmung vorgehen.
  
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Auch wenn die Szenarien der Klimaforscher noch mit vielen Unsicherheiten behaftet sind, so zeichnen sich doch einige Tendenzen ab.
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* Das Süßwasser aus den geschmolzenen Polkappen und Gletschern verringert den Salzgehalt in den Meeren. Dadurch können Meeresströmungen großräumig geändert werden. Diskutiert wird z. B. eine '''Störung des Golfstromes im Nordatlantik''', was für Nordwesteuropa auch eine neue Eiszeit bedeuten könnte.
  
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Bis zum Jahr 2100 wird eine Erhöhung der bodennahen Weltmittel[[temperatur]] von 2-5 Grad C erwartet; regional und jahreszeitlich kann diese Erwärmung, zu den Polen hin zunehmend, um ein Mehrfaches größer sein. Innerhalb der letzten 100 Jahre nahm die [[Temperatur]] bereits um 0,3-0,6 Grad C zu, wobei die Zunahme in den nördlichen Breiten z. T. über 5 Grad C betrug.
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* Die Gletscher speichern weltweit ca. 70% der Süßwasserreserven. Das Abschmelzen der Gletscher wird die '''[[Trinkwasser]]not''' in vielen Ländern dramatisch verstärken, besonders in jenen Ländern, die ihr [[Trinkwasser]] überwiegend aus Gletschern gewinnen, wie z. B. Peru und Bolivien. Auch die Himalaya-Staaten wären vom Schmelzen der Gletscher besonders stark betroffen: Flüsse, die sich dort aus Gletschern speisen, versorgen 1/3 der Erdbevölkerung mit [[Trinkwasser]].
  
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Sehr wahrscheinlich wird durch die Wärmeausdehnung des [[Wasser]]s und das Abschmelzen des Inlandeises der Meeresspiegel steigen und zwar bis 2100 um etwa 0,2-1,4 m. In den letzten 100 Jahren stieg der Meeresspiegel bereits um ca. 12 cm.
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* Die zunehmende Erwärmung begünstigt die '''Ausbreitung der Wüsten''', extreme Wetterereignisse werden ganze Regionen verwüsten.  
  
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Alle Wissenschaftler gehen davon aus, daß aufgrund der beginnenden Klima-Veränderungen Häufigkeit und Intensität extremer klimatischer Ereignisse wie Orkane, Sturmfluten, sintflutartige Niederschläge und Dürrekatastrophen zunehmen werden.
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* Insgesamt werden Millionen von Menschen insbesondere in den Entwicklungsländern ihrer Lebensgrundlagen beraubt und zu Umweltflüchtlingen. Während die meisten Länder beim T. auf der Verliererseite stehen, gibt es möglicherweise auch Gewinner. Länder wie Sibirien oder Kanada rechnen sich durch das Auftauen von Dauerfrostgebieten Vorteile aus, wie z.B. die Ausdehnung der landwirtschaftlich nutzbaren Flächen, und zeigen daher wenig Interesse, für die Bekämpfung des T. Geld zu investieren.
  
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Die beschriebenen Klimaveränderungen können für die Menschheit verheerende Folgen haben, die alle anderen Umwelteingriffe überschatten. Der Meeresspiegelanstieg wird großflächige Landverluste in Küstenregionen, v.a. in der Dritten Welt, zur Folge haben (Deichbau). Die zunehmende Erwärmung begünstigt die Ausbreitung der Wüsten, extreme Wetterereignisse werden ganze Regionen verwüsten.  
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* Alle Wissenschaftler gehen davon aus, dass aufgrund der beginnenden Klima-Veränderungen Häufigkeit und Intensität extremer [[klima]]tischer Ereignisse wie Orkane, Sturmfluten, sintflutartige Niederschläge und Dürrekatastrophen zunehmen werden.
  
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Insgesamt werden Mio von Menschen insbesondere in den Entwicklungsländern ihrer Lebensgrundlagen beraubt und zu Umweltflüchtlingen. Während die meisten Länder beim T. auf der Verliererseite stehen, gibt es möglicherweise auch Gewinner. Länder wie Sibirien oder Kanada rechnen sich durch das Auftauen von Dauerfrostgebieten Vorteile aus, wie z.B. die Ausdehnung der landwirtschaftlich nutzbaren Flächen, und zeigen daher wenig Interesse, für die Bekämpfung des T. Geld zu investieren.
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* Neben den schon spürbaren [[Temperatur]]erhöhungen mehren sich die Zeichen, daß wir bereits mitten in der [[Klima]]veränderung stehen. In den letzten Jahren ist die Zahl der '''Naturkatastrophen''' infolge von Wetterinstabilitäten stark angestiegen. 1991 starben knapp 160.000 Menschen an den Folgen von Naturkatastrophen, 22,5 Mio. wurden obdachlos. Die angerichteten Sachschäden lagen bei fast 11 Mrd. US-Dollar. Die Werte liegen weit über dem langfristigen Durchschnitt.
  
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Neben den schon spürbaren [[Temperatur]]erhöhungen mehren sich die Zeichen, daß wir bereits mitten in der Klimaveränderung stehen. In den letzten Jahren ist die Zahl der Naturkatastrophen infolge von Wetterinstabilitäten stark angestiegen. 1991 starben knapp 160.000 Menschen an den Folgen von Naturkatastrophen, 22,5 Mio. wurden obdachlos. Die angerichteten Sachschäden lagen bei fast 11 Mrd US-Dollar. Die Werte liegen weit über dem langfristigen Durchschnitt.
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* Wetterextreme werden häufiger und stärker ausfallen mit entsprechend erhöhten Schadensfolgen. Die '''Häufung der Wetterextreme''' der vergangenen Jahre, insbesondere die Hochwasserkatastrophen 2002, werden von vielen Wissenschaftlern als Folge der [[Klima]]erwärmung gesehen. Klimaanomalien (z.B. El Niño) könnten sich verstärken oder verlagern. Das Klima kann sich regional erheblich verändern, sodass große Probleme bei der Wasser- und Nahrungsversorgung drohen.  
  
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Andere Anzeichen stellen Veränderungen in Flora und Fauna dar. Eine Reihe von Pflanzen und Tieren beginnen, sich in den wärmer werdenden nördlichen Regionen anzusiedeln, viele andere können sich den neuen Bedingungen nicht schnell genug anpassen; das T.-bedingte Artensterben hat bereits begonnen.
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* Andere Anzeichen stellen '''Veränderungen in Flora und Fauna''' dar. Eine Reihe von Pflanzen und Tieren beginnen, sich in den wärmer werdenden nördlichen Regionen anzusiedeln, viele andere können sich den neuen Bedingungen nicht schnell genug anpassen; das T.-bedingte Artensterben hat bereits begonnen. Die Korallenriffe, die nach den Regenwäldern artenreichste Ökosysteme, sind z. T. schon abgestorben und in weiten Bereichen bedroht.
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Von großer Bedeutung ist das Zusammenspiel von T. und Ozonabbau. Die Erwärmung der bodennahen [[Atmosphäre]] durch den T. ist verbunden mit einem [[Temperatur]]rückgang in der Stratosphäre, der den Ozonabbau begünstigt. Der Rückgang der stratosphärischen Ozonschicht führt zu einem Ansteigen der [[UV-Strahlung]], die insb. das Meeres-Plankton bedroht. Absterbendes Plankton wiederum setzt zusätzliches Kohlendioxid frei, das den T. weiter verstärkt.
 
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Die Folgen der Klimaerwärmung sind vielfältig und mittel- oder langfristig gravierend. Wetterextreme werden häufiger und stärker ausfallen mit entsprechend erhöhten Schadensfolgen. Die '''Häufung der Wetterextreme''' der vergangenen Jahre, insbesondere die Hochwasserkatastrophen 2002, werden von vielen Wissenschaftlern als Folge der Klimaerwärmung gesehen. Klimaanomalien (z.B. El Niño) könnten sich verstärken oder verlagern. Das Klima kann sich regional erheblich verändern, sodass große Probleme bei der Wasser- und Nahrungs-versorgung drohen. Außerdem werden viele Arten die Klimaerwärmung nicht überleben. Die Korallenriffe, die nach den Regenwäldern artenreichste Ökosysteme, sind z. T. schon abgestorben und in weiten Bereichen bedroht.
 
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Das Abschmelzen der Polkappen und Gletscher erhöht den Meeresspiegel: Es drohen häufigere und stärkere Überschwemmungen. Manche Inseln könnten auf immer im Meer versinken. Die vom steigenden Meeresspiegel bedrohten Inselstaaten Tuvalu, Kiribati und Malediven wollen deshalb juristisch gegen die Verursacher der globalen Klimaerwärmung vorgehen.
 
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Die Gletscher speichern weltweit ca. 70% der Süßwasserreserven. Das Abschmelzen der Gletscher wird die Trinkwassernot in vielen Ländern dramatisch verstärken, besonders in jenen Ländern, die ihr [[Trinkwasser]] überwiegend aus Gletschern gewinnen, wie z.B. Ekuador, Peru und Bolivien. Auch die Himalaya-Staaten wären vom Schmelzen der Gletscher besonders stark betroffen: Flüsse, die sich dort aus Gletschern speisen, versorgen 1/3 der Erdbevölkerung mit [[Trinkwasser]].
 
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Das Süßwasser aus den geschmolzenen Polkappen und Gletschern verringert den Salzgehalt in den Meeren. Dadurch können Meeresströmungen großräumig geändert werden. Diskutiert wird z.B. eine Störung des Golfstromes im Nordatlantik, was für Nordwesteuropa auch eine neue Eiszeit bedeuten könnte.
 
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Quelle:[http://www.learn-line.nrw.de/angebote/agenda21/lexikon/klimawandel.htm]
 
  
 
== Lösungsansätze ==
 
== Lösungsansätze ==
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Um den zusätzlichen T. als globales Problem einzudämmen, muß die Menschheit einen bislang noch nie realisierten Kraft- und Solidaritätsakt verwirklichen. Vordringlich ist die drastische Reduzierung der [[Kohlendioxid]]- und [[FCKW]]-Emissionen (Treibgase, Spraydosen, Kühlschrank). Klimaforscher schätzen z. B., dass die [[Kohlendioxid]]-Emissionen bis 2020 um 70 % reduziert werden müssen, um den Temperaturanstieg auf 1 - 2 Grad C zu begrenzen!
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| [[Bild:Xco2.gif]]
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Viele bereits entwickelte technische Alternativen gelten aber noch nicht als ökonomisch sinnvoll. Was aber sofort notwendig wäre, ist eine sofortige Verminderung der Verbrennung fossiler Brennstoffe bis hin zum Verzicht auf Heizöl und Verbrennungsmotoren weltweit. Dies dürfte die Erträge der Erölgesellschaften schmälern, und mit deren Widerstand ist zu rechnen.
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| {{Kasten blau|'''Vordringlich ist die drastische Reduzierung der [[Kohlendioxid]]-Emissionen''' z. B. durch Verminderung der Verbrennung [[fossile Brennstoffe|fossiler Brennstoffe]].}}
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|}
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Darüber hinaus wird der Verbrauch an fossilen Brennstoffen bzw. die [[Kohlendioxid]]-Emission durch das rasante '''Bevölkerungswachstum''' verstärkt. Ein möglicher Lösungsansatz wäre die '''Geburtenkontrolle''', wie sie (allerdings aus anderen Gründen) in China bereits praktiziert wird.
 
  
 
=== Welche alternativen Energiequellen gibt es? ===
 
=== Welche alternativen Energiequellen gibt es? ===
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[[Bild:Citaro.jpg|right]]
 
==== Brennstoffzelle ====
 
==== Brennstoffzelle ====
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http://www.diebrennstoffzelle.de/h2projekte/mobil/images/citaro.jpg
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Die [[Brennstoffzelle]] stellt hinsichtlich des Treibhauseffektes eine umweltfreundliche Alternative zur Stromerzeugung aus [[fossile Brennstoffe|fossilen Brennstoffen]] wie [[Erdöl]] dar.[[Bild:Pfeil.gif]]'''[[Brennstoffzelle]]'''
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<br>[[Bild:Pfeil.gif]]'''[[Brennstoffzelle]]'''
 
  
 
==== Solarkollektor ====
 
==== Solarkollektor ====
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Selbst an einem trüben Tag ist noch Strahlung in der [[Atmosphäre]], aus der Wärme gewonnen werden kann.
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Selbst an einem trüben Tag ist noch Strahlung in der [[Atmosphäre]], aus der Wärme gewonnen werden kann. Das von den Kollektoren erwärmte Wasser wird zentral in einem Solar-Standspeicher zum Verbrauch bereitgehalten. Die heutigen Standspeicher zeichnen sich durch geringe Wärmeverluste aus.
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==== Nutzung von Erdwärme ====
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*[[Wärmepumpe]]
  
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Das von den Kollektoren erwärmte Wasser wird zentral in einem Solar-Standspeicher zum Verbrauch bereitgehalten.
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==== Ideenspeicher ====
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* [[Deichbau]]?
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* [[Ozeane speichern Klimagas in der Tiefe|Kohlendioxid in der Tiefe der Ozeane speichern]]?
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* [[Wasserkraftwerk]]
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* [[Solarenergie]]
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* [[Kernenergie]]
  
−
Die heutigen Standspeicher zeichnen sich durch geringe Wärmeverluste aus.
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=== Politische Maßnahmen ===
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==== National ====
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Forschung & Technik können nur die Lösungsansätze aufzeigen, die durch politische Entscheidungen (Gesetze) auf den Weg gebracht werden, z. B.:
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* Grenzwerte für die [[Kohlenstoffdioxid|CO<sub>2</sub>]]-Emission festlegen
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* Berechnung der [[Kfz-Steuer]]n nach Schadstoffausstoß
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* Mindeststandards für Wärmedämmung festschreiben, um den Verbrauch fossiler Energieträger zu verringern
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* Subventionieren [[Kohlenstoffdioxid|CO<sub>2</sub>]]-freier Technologien
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* Da der Verbrauch an [[fossile Brennstoffe|fossilen Brennstoffen]] bzw. die [[Kohlendioxid]]-Emission durch das rasante '''[[Bevölkerungswachstum]]''' verstärkt wird, wäre ein möglicher Lösungsansatz die '''Geburtenkontrolle''', wie sie (allerdings aus anderen Gründen) in China bereits praktiziert wird.
  
−
==== Erdreichkollektor ====
+
==== International: Protokoll von Kyoto ====
−
Bei der Nutzung der Erdwärme durch den Erdreichkollektor ist es von Vorteil, Eigentümer eines großen Grundstückes zu sein. Ein Rohrschlangensystem, das meist aus Kunststoff besteht, wird horizontal im Erdboden verlegt. In diesem System befindet sich ein fließfähiges Solegemisch, welches vom Erdboden die Wärme aufnimmt. Erdreich-Kollektor-Anlagen eignen sich vor allem für monovalenten Betrieb, ohne dass die darüberliegende Vegetation beeinträchtigt wird. Als Grundfläche wird etwa das zwei- bis dreifache der zu beheizenden Wohnfläche benötigt.
+
Um den Treibhauseffekt als globales Problem einzudämmen, muss die Menschheit einen bislang noch nie realisierten Kraft- und Solidaritätsakt verwirklichen.
 +
* Das [http://www.unfccc.int/resource/docs/convkp/kpger.pdf Protokoll von Kyoto] zum Rahmenübereinkommen der Vereinten Nationen über Klimaänderungen im Wortlaut als PDF-Datei.
 +
=== Was mache ich ? ===
 +
Alle Maßnahmen zur Verringerung des T. stehen und fallen mit der persönlichen Umsetzung, z. B.:
 +
* Teilnahme an Wahlen, um mitzubestimmen, welche politischen Entscheidungen getroffen werden
 +
* Bildung von Fahrgemeinschaften
 +
* Licht ausschalten, wenn man einen Raum verlässt
 +
* Mitarbeit im [[Projekt Klima-Checker]]
 +
* andere Leute auf die Treibhaus-Problematik ansprechen, auf diesen Artikel verweisen oder weiter ausbauen ...
  
−
==== Erdwärmesonden ====
+
{{cb|-|390|454}}
−
E. benötigen kein sehr großes Grundstück, da sie vertikal verlegt werden.
+
{{www}}
−
Sie werden mit Bohrgeräten in das Erdreich eingesetzt. Wie bei den Erdreichkollektoren zirkuliert in dem vertikalen Rohrschlangen- system ein Solegemisch, welches dem Erdboden und dem Grundwasser indirekt die Wärme entzieht. Die Tiefe der Bohrungen hängt von der Beschaffenheit des Erdreichs ab.
+
*[http://klimawiki.org/klimawandel/index.php/Hauptseite Klimawandel-Wiki]
 +
* [[Media:Treibhaus.pdf|Diagramme als PDF-Datei zum Ausdrucken]]<br>- Zeitlicher Verlauf der [[Atmosphäre|atmosphärischen]] Spurengase [[Kohlendioxid|CO<sub>2</sub>]], [[Methan|CH<sub>4</sub>]], [[Distickstoffmonooxid|N<sub>2</sub>O]], [[Fluorchlorkohlenwasserstoffe|FCKW11]] und der Bevölkerungsentwicklung<br>- Anomalien der bodennahen Weltmitteltemperaturen
 +
* Klima-Quizspiel auf [http://www.klima-sucht-schutz.de/mitmachen/klima-quiz.html www.klima-sucht-schutz.de]<br>Hier kannst Du nicht nur Dein eigenes Wissen über den blauen Planeten testen, sondern Du kannst Dich auch mit anderen messen und sie zu einem Quiz-Duell herausfordern.
 +
* [http://www.ipcc.ch/index.htm IPCC]:<br />[http://www.bmbf.de/pub/IPCC2007.pdf Zwischenstaatlicher Ausschuss für Klimaänderungen: Klimaänderung 2007: Wissenschaftliche Grundlagen, Auswirkungen, Verminderung des Klimawandels (deutsche Fassung der "Zusammenfassungen für politische Entscheidungsträger")]
 +
* [[Treibhauseffekt: Experimente|Experimente zum Thema Treibhauseffekt]]
  
−
Da der Erdboden ab einer Tiefe von 15 m eine relativ konstante [[Temperatur]] von +10 Grad Celsius hat, kann diese Art von Wärmequelle effizient genutzt werden. 
 
−
==== Luft/Wasser Wärmepumpe ====
 
−
Die Nutzung der [[Luft]] als Wärmelieferant ist überall und zu jeder Jahreszeit möglich. Sogar bei Minusgraden bis -20 Grad Celsius entziehen Wärmepumpen der Außenluft noch ausreichende Heizungswärme. Die Energieausbeute ist dann natürlich niedriger als im Frühjahr oder Sommer. 
 
−
Da aber gerade an kalten Tagen viel Heizwärme benötigt wird, ist es sinnvoll, die Wärmepumpe monoenergetisch zu betreiben. Das heißt, es muß noch eine Zusatzheizung (z. B. in Form einer Fussbodenheizung) installiert werden. Diese Zusatzheizung unterstützt die Wärmepumpe während der Kälteperioden.
 
−
 
−
Vorteile der Luft/Wasser Wärmepumpe sind die einfache Installation, denn sie kann sowohl innen oder außen betrieben werden und die Ersparnis von einigen Kosten, da Erdarbeiten und Brunnenbohrungen entfallen.
 
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==== Wasser/Wasser Wärmepumpe ====
 
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Die Energiequelle bei dieser Wärmepumpenart ist die Wasserwärme. Grundwasser ist ein optimaler Wärmespeicher. Selbst in sehr kalten Wintern liegt die [[Temperatur]] noch bei 8 bis 12 Grad Celsius. Auch im Jahresdurchschnitt bleibt die Wassertemperatur auf einem konstanten Niveau. Voraussetzungen für die Installation ist ausreichende Menge und Qualität des Grundwassers. Dies überprüfen Chemiker anhand einer Wasserprobe. 
 
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Für die Nutzung des Grundwassers ist ein Saugbrunnen und ein Schluck- oder Sickerbrunnen erforderlich. Es wird die Wärme des Grundwassers genutzt, wobei seine [[Temperatur]] gesenkt, seine Beschaffenheit jedoch nicht verändert wird. Auch Seen und Flüsse können zur Wärmegewinnung genutzt werden. Dem Saugbrunnen wird [[Wasser]] entzogen. In der Wärmepumpe wird diesem [[Wasser]] nun Wärme entzogen und dem Schluckbrunnen zugeführt. Das [[Wasser]] erwärmt sich wieder im Erdreich und kann aus dem Saugbrunnen wieder entnommen werden.
 
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=== Politische Maßnahmen ===
 
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==== Protokoll von Kyoto ====
 
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Das [http://www.unfccc.int/resource/docs/convkp/kpger.pdf Protokoll von Kyoto] zum Rahmenübereinkommen der Vereinten Nationen über Klimaänderungen im Wortlaut als PDF-Datei.<br>
 
 
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Aktuelle Version vom 18. März 2015, 17:50 Uhr

Treibhauseffekt
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Atmosphäre Kohlenstoffdioxid

Laut einer Emnid-Umfrage empfinden deutsche Jugendliche die globale Erwärmung als das größte Umweltproblem. So sind 45% der Jugendlichen im Alter zwischen 14 und 29 Jahren der Meinung, dass CO2-Abgase und der daraus resultierende Treibhauseffekt die größten Umweltprobleme sind. 61% der Befragten finden, dass das Thema Umweltschutz im Unterricht nicht ausreichend behandelt wird.

Was ist der Treibhauseffekt?

Treibhauseffekt.jpg

Unsere Atmosphäre fängt, wie die Glasscheiben eines Treibhauses, Sonnenenergie ein, indem sie Sonnenlicht durchlässt und Infrarotstrahlung zurückhält. Daher die Bezeichnung Treibhauseffekt. Im Detail:

  1. Energiereiche kurzwellige ultraviolette Sonnenstrahlung durchdringt nahezu unvermindert die Atmosphäre.
  2. Die Erde wird während des Tages durch Aufnahme der Strahlungsenergie erwärmt und gibt diese zum Teil nachts in Form von Wärmestrahlung (Infrarotstrahlung) wieder ab.
  3. Die langwellige und damit energieärmere Infrarotstrahlung vermag die CO2-reiche Atmosphäre nicht zu durchdringen, sondern wird von dieser absorbiert bzw. zum Boden zurück reflektiert. Ohne diesen natürlichen Treibhauseffekt läge die globale Durchschnittstemperatur bei -18°C, d. h. Leben in der uns bekannten Form wäre so nicht vorstellbar.
  4. Seit der Industrialisierung werden vermehrt fossile Energieträger (Kohle, Erdgas, Erdöl) verbrannt, was zu einem Anstieg der CO2-Konzentration von ca. 0,03% auf zur Zeit ca. 0,04% geführt hat. Durch diesen vom Menschen verursachten "antropogenen" Treibhauseffekt kommt es zu einer zusätzlichen Erwärmung, diskutiert werden für das nächste Jahrhundert bis zu +3°C.

Ursachen

Bedenklich ist der zusätzliche, anthropogene Treibhauseffekt, der auf die vom Menschen verursachte Zunahme der Spurengase zurückzuführen ist.

Welche Rolle spielt das Kohlenstoffdioxid?

Wichtigstes dieser Spurengase ist das Kohlendioxid (CO2), das um 1750 erst etwa 280 ppm (parts per million, Teilchen je Mio.) ausmachte, seit der Industrialisierung auf heute 390 ppm gestiegen ist und damit höher liegt als jemals in den letzten 160.000 Jahren.

Inwiefern ist die Menschheit am Treibhauseffekt beteiligt?

Ursachen für die steigende Emission von CO2 sind in erster Linie die Verbrennung fossiler Energieträger (Erdöl, Erdgas, Kohle), Abgase aus Industriebetrieben und Verkehr.

Eine weitere Ursache für die Zunahme der Treibhausgase in der Atmosphäre ist die rücksichtslose Brandrodung tropischer Regenwälder. Durch die Rodung wird Acker- und Bauland (Wachstum der Weltbevölkerung) auf schnellem Weg geschaffen, dabei entstehen riesige Mengen an Kohlenstoffdioxid. 12 Prozent aller Landflächen der Erde sind mit tropischem Regenwald bedeckt, doch jährlich werden 563.000 Quadratkilometer Urwald gerodet, das ist eine Fläche größer als Deutschland! In wenigen Jahrzehnten könnten die tropischen Regenwälder ganz verschwunden sein.

Neben Kohlenstoffdioxid und Wasserdampf tragen zur Verstärkung des Treibhauseffekts auch andere von Menschen produzierte Abgase, zum Beispiel die Fluor-Chlor-Kohlenwasserstoffe (FCKW), troposphärisches Ozon und Distickstoffoxid (Lachgas, N2O). Die großen Rinderherden der Welt erzeugen erhebliche Mengen an Methangas (CH4), das an dritter Stelle bei der Wirkung der Treibhausgase steht.

tnco2a.gif tnco2b.gif

Auswirkungen

Abb20.gif
Schmelzen polar gebundenen Landeises
Foto: Rico Kruse
Verlauf des Golfstroms
Eiszeit gefährdete Bereiche bei Abriss des Golfstroms
Quelle: www.learn-line.nrw.de

Globale Temperaturerhöhung

Die wohl naheliegendste Konsequenz des Treibhauseffektes ist eine globale Temperaturerhöhung. Hiervon können sich aber eine ganze Reihe von weiteren Problemen ergeben.

Was sind die Folgen der Klimaerwärmung?

Auch wenn die Szenarien der Klimaforscher noch mit Unsicherheiten behaftet sind, so zeichnen sich doch einige Tendenzen ab. Die Folgen der Klimaerwärmung sind demnach vielfältig und mittel- oder langfristig gravierend:

  • Bis zum Jahr 2100 wird eine Erhöhung der bodennahen Weltmitteltemperatur von 2-5°C erwartet; regional und jahreszeitlich kann diese Erwärmung, zu den Polen hin zunehmend, um ein Mehrfaches größer sein. Innerhalb der letzten 100 Jahre nahm die Temperatur bereits um ca. 0,5°C zu, wobei die Zunahme in den nördlichen Breiten z. T. über 5°C betrug. Sollte sich unser Planet in den nächsten 50 bis 100 Jahren wirklich um 2 - 5 Grad Celsius erwärmen, so hätte dies eine Verschiebung aller Klimazonen zur Folge. Österreich beispielsweise könnte sich dann über ein mildes Mittelmeerklima freuen.
  • Es könnten jedoch auch einige heutzutage noch äußerst fruchtbare Landgebiete und Anbauflächen einfach austrocknen. Glaubt man den Experten, so wird der Nordamerikanische Getreidegürtel von Dürreperioden heimgesucht werden, während man in Russland schon Getreide im sonnigen Sibirien anbauen könnte.
  • Sehr wahrscheinlich wird durch die Wärmeausdehnung des Wassers und dem Abschmelzen der Polkappen und Gletscher der Meeresspiegel steigen, möglicherweise bis 2100 um etwa 0,4 bis zu 5 Meter. Bei einem derartigen Anstieg des Meeresspiegels würden Küstenregionen und tiefliegende Gebiete auf unserer Erde ganz einfach überflutet werden. Akut durch Landverluste gefährdet wären etwa Florida, die Niederlande oder Bangladesh. [1]
    In den letzten 100 Jahren stieg der Meeresspiegel bereits um ca. 12 cm. Damit drohen häufigere und stärkere Überschwemmungen. Manche Inseln könnten auf immer im Meer versinken. Vom steigenden Meeresspiegel bedrohte Inselstaaten wie die Malediven wollen deshalb juristisch gegen die Verursacher der globalen Klimaerwärmung vorgehen.
  • Das Süßwasser aus den geschmolzenen Polkappen und Gletschern verringert den Salzgehalt in den Meeren. Dadurch können Meeresströmungen großräumig geändert werden. Diskutiert wird z. B. eine Störung des Golfstromes im Nordatlantik, was für Nordwesteuropa auch eine neue Eiszeit bedeuten könnte.
  • Die Gletscher speichern weltweit ca. 70% der Süßwasserreserven. Das Abschmelzen der Gletscher wird die Trinkwassernot in vielen Ländern dramatisch verstärken, besonders in jenen Ländern, die ihr Trinkwasser überwiegend aus Gletschern gewinnen, wie z. B. Peru und Bolivien. Auch die Himalaya-Staaten wären vom Schmelzen der Gletscher besonders stark betroffen: Flüsse, die sich dort aus Gletschern speisen, versorgen 1/3 der Erdbevölkerung mit Trinkwasser.
  • Die zunehmende Erwärmung begünstigt die Ausbreitung der Wüsten, extreme Wetterereignisse werden ganze Regionen verwüsten.
  • Insgesamt werden Millionen von Menschen insbesondere in den Entwicklungsländern ihrer Lebensgrundlagen beraubt und zu Umweltflüchtlingen. Während die meisten Länder beim T. auf der Verliererseite stehen, gibt es möglicherweise auch Gewinner. Länder wie Sibirien oder Kanada rechnen sich durch das Auftauen von Dauerfrostgebieten Vorteile aus, wie z.B. die Ausdehnung der landwirtschaftlich nutzbaren Flächen, und zeigen daher wenig Interesse, für die Bekämpfung des T. Geld zu investieren.
  • Alle Wissenschaftler gehen davon aus, dass aufgrund der beginnenden Klima-Veränderungen Häufigkeit und Intensität extremer klimatischer Ereignisse wie Orkane, Sturmfluten, sintflutartige Niederschläge und Dürrekatastrophen zunehmen werden.
  • Neben den schon spürbaren Temperaturerhöhungen mehren sich die Zeichen, daß wir bereits mitten in der Klimaveränderung stehen. In den letzten Jahren ist die Zahl der Naturkatastrophen infolge von Wetterinstabilitäten stark angestiegen. 1991 starben knapp 160.000 Menschen an den Folgen von Naturkatastrophen, 22,5 Mio. wurden obdachlos. Die angerichteten Sachschäden lagen bei fast 11 Mrd. US-Dollar. Die Werte liegen weit über dem langfristigen Durchschnitt.
  • Wetterextreme werden häufiger und stärker ausfallen mit entsprechend erhöhten Schadensfolgen. Die Häufung der Wetterextreme der vergangenen Jahre, insbesondere die Hochwasserkatastrophen 2002, werden von vielen Wissenschaftlern als Folge der Klimaerwärmung gesehen. Klimaanomalien (z.B. El Niño) könnten sich verstärken oder verlagern. Das Klima kann sich regional erheblich verändern, sodass große Probleme bei der Wasser- und Nahrungsversorgung drohen.
  • Andere Anzeichen stellen Veränderungen in Flora und Fauna dar. Eine Reihe von Pflanzen und Tieren beginnen, sich in den wärmer werdenden nördlichen Regionen anzusiedeln, viele andere können sich den neuen Bedingungen nicht schnell genug anpassen; das T.-bedingte Artensterben hat bereits begonnen. Die Korallenriffe, die nach den Regenwäldern artenreichste Ökosysteme, sind z. T. schon abgestorben und in weiten Bereichen bedroht.

Lösungsansätze

Xco2.gif

Vordringlich ist die drastische Reduzierung der Kohlendioxid-Emissionen z. B. durch Verminderung der Verbrennung fossiler Brennstoffe.

Welche alternativen Energiequellen gibt es?

Citaro.jpg

Brennstoffzelle

Die Brennstoffzelle stellt hinsichtlich des Treibhauseffektes eine umweltfreundliche Alternative zur Stromerzeugung aus fossilen Brennstoffen wie Erdöl dar.Pfeil.gifBrennstoffzelle

Solarkollektor

Selbst an einem trüben Tag ist noch Strahlung in der Atmosphäre, aus der Wärme gewonnen werden kann. Das von den Kollektoren erwärmte Wasser wird zentral in einem Solar-Standspeicher zum Verbrauch bereitgehalten. Die heutigen Standspeicher zeichnen sich durch geringe Wärmeverluste aus.

Nutzung von Erdwärme

Ideenspeicher

Politische Maßnahmen

National

Forschung & Technik können nur die Lösungsansätze aufzeigen, die durch politische Entscheidungen (Gesetze) auf den Weg gebracht werden, z. B.:

  • Grenzwerte für die CO2-Emission festlegen
  • Berechnung der Kfz-Steuern nach Schadstoffausstoß
  • Mindeststandards für Wärmedämmung festschreiben, um den Verbrauch fossiler Energieträger zu verringern
  • Subventionieren CO2-freier Technologien
  • Da der Verbrauch an fossilen Brennstoffen bzw. die Kohlendioxid-Emission durch das rasante Bevölkerungswachstum verstärkt wird, wäre ein möglicher Lösungsansatz die Geburtenkontrolle, wie sie (allerdings aus anderen Gründen) in China bereits praktiziert wird.

International: Protokoll von Kyoto

Um den Treibhauseffekt als globales Problem einzudämmen, muss die Menschheit einen bislang noch nie realisierten Kraft- und Solidaritätsakt verwirklichen.

  • Das Protokoll von Kyoto zum Rahmenübereinkommen der Vereinten Nationen über Klimaänderungen im Wortlaut als PDF-Datei.

Was mache ich ?

Alle Maßnahmen zur Verringerung des T. stehen und fallen mit der persönlichen Umsetzung, z. B.:

  • Teilnahme an Wahlen, um mitzubestimmen, welche politischen Entscheidungen getroffen werden
  • Bildung von Fahrgemeinschaften
  • Licht ausschalten, wenn man einen Raum verlässt
  • Mitarbeit im Projekt Klima-Checker
  • andere Leute auf die Treibhaus-Problematik ansprechen, auf diesen Artikel verweisen oder weiter ausbauen ...
Im Chemiebuch ...
findest Du weitere Informationen
zum Thema Treibhauseffekt:
Chemie FOS-T

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Chemie heute

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Elemente Chemie

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454

Weblinks

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