Regenerative Zukunft

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Ursachen

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a) Temperaturanstieg seit der Industrialisierung

 

 

In Abbildung 4 ist die beobachtete Änderung der durchschnittlichen Erdoberflächentemperatur seit 1880 aufgetragen. Es ist deutlich zu erkennen, dass die sich die Erde in den letzten 100 Jahren um 0,8°C erwärmt hat. Bis 1975 war diese Erwärmung noch relativ langsam und durch starke Schwankungen gekennzeichnet, seit 1975 wird die Erde alle 10 Jahre um 0,2°C wärmer. Dabei ist die Erwärmung ungleich verteilt wie in Abbildung 4 zu sehen ist. Mit Hilfe von Klimamodellen versuchen Wissenschaftler diesen Temperaturverlauf rückwirkend zu simulieren und nachzuvollziehen. Das Ergebnis dieser Simulationen in Abbildung 5 ist eindeutig. Eine Modellierung der Temperaturentwicklung unter bloßer Berücksichtigung natürlicher Einflüsse (veränderte Erdbahnparameter zur Sonne, siehe Kapitel “Klimageschichte”) kann den beobachteten Temperaturverlauf ab 1950 nicht mehr abbilden. Erst wenn man die natürlichen Einflüsse der Klimaveränderung mit menschlichen Einflüssen überlagert, folgt eine gute Übereinstimmung zwischen modelliertem und gemessenen Temperaturverlauf. Diese menschlichen Einflüsse sind vor allem der Ausstoß von Treibhausgasen wie Kohlenstoffdioxid (CO2) bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe oder Methan (CH4) und Lachgas (N2O) in der Landwirtschaft. Wie in einem Gewächshaus sorgen Treibhausgase in der Atmosphäre dafür, dass die Wärmestrahlung sie teilweise nicht verlassen kann und die Erde somit immer weiter erwärmt bis sich ein neues Temperaturgleichgewicht gebildet hat. Diese Treibhausgase werden auch von natürlichen Quellen in die Atmosphäre emittiert (Vulkanausbrüche, Waldbrände, etc.) und sorgen dafür, dass die Oberflächentemperatur der Erde 33°C höher ist und somit erst das momentane artenreiche Leben der Erde ermöglicht. Die wichtigsten natürlichen Treibhausgasen sind Wasserdampf (60%), CO2 (25%) und Ozon (8%). Die zusätzliche Emission von Treibhausgasen durch den Menschen jedoch ändert die Strahlungsbilanz und erwärmt die Erde.

 

 

 

b) Treibhausgase

In Abbildung 6 (b) ist aufgeteilt welches Treibhausgas welchen Anteil am anthropogenen, also mensch-gemachten, Treibhauseffekt hat. Deutlich zu erkennen ist, dass CO2 über 75% des Treibhauseffektes verursacht, wobei davon fast knapp 74% allein auf die Verbrennung der fossilen Brennstoffe Erdöl, Erdgas und Kohle und 23% auf die Vernichtung von in Wald und Biomasse gespeichertem CO2 zurückzuführen ist. Methan, im Wesentlichen verursacht durch Viehzucht und Landwirtschaft, und Lachgas, verursacht durch intensive Düngung, tragen zu 22% des anthropogenen Treibhauseffektes bei. In den Berechnungen wurde berücksichtigt, dass die unterschiedlichen Treibhausgase unterschiedlich stark sind. So verursacht ein Methanmolekül einen 25 Mal höheren Treibhauseffekt als CO2, Lachgas sogar einen 300 Mal stärkeren [8]. Dieses Maß wird Treibhausgaspotenzial der Gase genannt. Somit ist eine Umrechnung des Treibhauseffektes von Methan in das sogenannte CO2-Äquivalent möglich. Zur Zeit beträgt diese CO2-Äquivalentonzentration in der Atmosphäre etwa 440 ppm, die direkte CO2-Konzentration hingegen bei 390 ppm. In Abbildung 6 (c) sind die Quellen des Treibhausgasausstoßes aufgezeigt. Größter Anteil hat mit über 25% die Energieversorgung, gefolgt von Industrie mit knapp 20% über Rodung von Wäldern mit 17% zu Transport und Landwirtschaft mit jeweils 13%. Abbildung 6 (a) zeigt zudem den Anstieg der globalen jährlichen Treibhausgasemissionen (in CO2-Äquivalent). Demnach haben sich die Emissionen von 28,7 Gigatonnen CO2-Äquivalent/Jahr im Jahre 1970 auf 49 CO2-Äquialent im Jahre 2004 erhöht, Tendenz weiter stark zunehmend.

 

 

Im Folgenden sollen die einzelnen Treibhausgase näher spezifiziert werden:

Wasserdampf (H2O):

  • wichtigste natürliche Treibhausgas

  • Wasserdampfgehalt in der Luft ist von der Temperatur abhängig und steigt für höhere Temperaturen

  • mit steigender CO2-Konzentration erwärmt sich die Erde, folglich steigt die Wasserdampfkonzentration und verstärkt den anthropogenen Treibhauseffekt wesentlich

Kohlenstoffdioxid (CO2):

  • Treibhausgaspotenzial: 1 (da es als Referenzwert gilt)

  • Anteil am anthropogenen Treibhauseffekt: 76% [9]

  • Quelle: Verbrennung fossiler Brennstoffe (Erdöl, Erdgas, Kohle) für Stromerzeugung, Verkehr, Heizen; Rodung von Wälder (in Indonesien stammen 70% des CO2-Ausstoßes aus der Waldvernichtung); Zementindustrie (CO2 entweicht aus dem Kalkstein) [9]

  • CO2-Konzentration vor der Industrialisierung: 280 ppm (aus Eiskernbohrungen), 2011: 390 ppm [9]

  • Treibhausgaswirkung von CO2 in trockener Luft wäre nur halb so hoch, da Wasserdampf auch ein Treibhausgas ist und deren atmosphärische Konzentration mit der Temperatur zunimmt [9]

     

Lachgas (N20)

  • Treibhauspotenzial: 310 [9]

  • Anteil am anthropogenen Treibhauseffekt: 8% [9]

  • Quelle: entsteht im Boden beim Abbau von mineralischem Stickstoffdünger

Methan (CH4)

  • Treibhauspotential: 21 [9]

  • Anteil am anthropogenen Treibhauseffekt: 15% [9]

  • Quelle: entsteht, wenn organisches Material unter Sauerstoffabfluss abgebaut wird, z.B. in Mägen von Wiederkäuern (Rindern und Schafen), beim Nassreisanbau sowie in Mülldeponien

  • Methan ist in der Erdatmosphäre reaktiv und photodissoziert innerhalb von 10-12 Jahren zu CO2 und Wasser [9]

Troposphärisches Ozon (O3)

  • Quelle: entsteht unter Einwirkung von Sonnenlicht aus Stickoxiden und Kohlenwasserstoffen (Sommersmog). Nicht zu verwechseln mit dem stratosphärischen Ozon, das die Ozonschicht bildet, die die Erde vor der UV-Strahlung der Sonne schützt [9]

  • Zunahme liegt - mit großen regionalen Unterschieden - bei 357% [9]

 

 

Mehr Infos und andere anthropogene Treibhausgasen finden Sie auf Ökosystem-Erde.de.


 

Quellen

[1] IPCC Sachstandsbericht - Zusammenfassung für Entscheidungsträger, 2007 (Link)

[2] http://www.oekosystem-erde.de/html/klima-02.html, 25.03.2012

[3] http://de.wikipedia.org/wiki/Sonnenaktivit%C3%A4t, 20.03.2012

[4] http://www.oekosystem-erde.de/html/klimageschichte.html, 28.03.2012

[5] http://de.wikipedia.org/wiki/Kohlenstoffdioxid, 11.03.2012

[6] Hansen et al., Globale temperature change, PNAS, 103, 29 (2006) (Link)

[7] http://de.wikipedia.org/wiki/Milankovi%C4%87-Zyklen, 20.03.2012

[8] http://de.wikipedia.org/wiki/Treibhauspotenzial, 29.03.2012

[9] http://www.oekosystem-erde.de/html/treibhausgase.html, 30.03.2012

[10] IPCC, Synthesis report Summary for Policymakers, 2007 (Link)

[11] http://www.oekosystem-erde.de/html/klimawandel-02.html, 31.03.2012

[12] http://www.oekosystem-erde.de/html/klimawandel-03.html, 25.03.2012

[13] WBGU Sondergutachten "Kassensturz für den Weltklimavertrag – Der Budgetansatz", 2009 (Link)

[14] http://www.oekosystem-erde.de/html/klimalosung.html, 10.03.2012

[15] http://www.focus.de/wissen/wissenschaft/klima/klima-verhandlungen-kanada-steigt-aus-kyoto-abkommen-aus_aid_693497.html, 02.04.2012

[16] http://www.wetteronline.de/wotexte/redaktion/klimawandel/2011/11/1104_co_CO2Ausstoss-erreicht-Rekord.htm, 03.04.2012


 

erstellt im März 2012 von Christoph Schünemann

Zuletzt aktualisiert am Dienstag, den 03. April 2012 um 12:04 Uhr  

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