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Der Treibhauseffekt ( 2 )

Das Klima der Erde wird durch einen staendigen Fluß von Sonnenenergie bestimmt.

Diese Energie gelangt hauptschlich in Form von sichtbarem Licht zu uns. Etwa 30 Prozent

werden sofort in den Weltraum reflektiert, doch die 70 Prozent, die aufgenommen werden,

dringen zum guten Teil durch die Atmosphre und erwaermen die Erdoberflche.

u Die Erde mu diese Energie in Form von Infrarotstrahlung wieder an den Weltraum

abgeben. Die Erde, die viel klter als die Sonne ist, gibt die Energie nicht als sichtbares

Licht, sondern als Infrarot- oder Wrmestrahlung ab. Das entspricht der Hitze, die von

einem elektrischen Heizgert oder Grill abstrahlt, bevor die Heizstbe rot zu glhen beginnen.

u .Treibhausgase. in der Atmosphre verhindern, da die Infrarotstrahlen auf direktem

Weg von der Erdoberflche in den Weltraum gelangen. Die Infrarotstrahlung kann nicht .

wie sichtbares Licht es tut . direkt durch die Luft dringen. Der grte Teil der abzugebenden

Energie wird vielmehr durch Luftstrme und Wolken von der Erdoberflche abtransportiert,

bevor er aus Hhen oberhalb der kompaktesten Schichten der Treibhausgashlle in den

Weltraum entweicht.

u Die wichtigsten Treibhausgase sind Wasserdampf, Kohlendioxid, Ozon, Methan,

Stickoxid und die Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW). Mit Ausnahme der FCKW kommen

alle diese Gase auch natrlich vor. Zusammen betragen sie weniger als 1 Prozent der

Atmosphre. Das gengt, um einen .natrlichen Treibhauseffekt. zu produzieren, ohne den

die Erde um etwa 30oC klter wre . und kein Leben, wie wir es kennen, existieren knnte.

u Das Niveau aller wesentlichen Treibhausgase (vielleicht mit Ausnahme von Wasserdampf)

steigt als direkte Folge der menschlichen Aktivitten. Die Emissionen von Kohlendioxid

(hauptschlich aus der Verbrennung von Kohle, Erdl und Erdgas), Methan und

Distickstoffoxid (aus der Landwirtschaft und durch genderte Bodennutzung), Ozon (durch

die Auspuffgase von Kraftfahrzeugen) und diverser FCKW (in der Industrie) ndern die Art

und Weise, wie die Atmosphre Energie absorbiert. Aufgrund eines .positiven Feedbacks.

steigen mglicherweise auch die anfallenden Wasserdampfmengen. All dies geschieht mit

unerhrter Geschwindigkeit. Das Ergebnis ist unter dem Begriff .verstrkter

Treibhauseffekt. bekannt.

u Das Klimasystem mu sich an die steigenden Treibhausgaskonzentrationen

anpassen, um den globalen .Energiehaushalt. im Gleichgewicht zu halten. Lngerfristig

gesehen mu die Erde die Energie ebenso schnell abgeben, wie sie Energie von der Sonne

aufnimmt. Da eine dickere Treibhausgasschicht die Energieabstrahlung in den Weltraum

verringert, mssen Klimanderungen eintreten, um das Gleichgewicht zwischen aufgenommener

und abgegebener Energie wiederherzustellen.

u Eine der Auswirkungen dieser Anpassung ist die .globale Erwrmung. der Erdoberfl

che und der unteren Atmosphre. Das ist aber nicht alles: Die Erwrmung ist die

einfachste Art, wie das Klima den Energieberschu abbaut. Doch schon der geringste

Temperaturanstieg bedingt viele andere Vernderungen: zum Beispiel in der Wolkendecke

und den Windverhltnissen. Einige dieser nderungen knnen zu einer weiteren Erwrmung

fhren (positive Feedbacks), andere wieder zu einer Abkhlung (negative Feedbacks).

u Die in der Industrie anfallenden .Sulfataerosole. knnen einen rtlich begrenzten

Abkhlungseffekt haben. Schwefelemissionen aus kohle- und erdlbetriebenen WrmekraftGedruckt

werken bilden Wolken aus mikroskopisch kleinen Teilchen, die das Sonnenlicht zurck in den Weltraum reflektieren.

Das mildert zum Teil die durch den Treibhauseffekt entstehende Erwrmung. Die Sulfataerosole bleiben jedoch im

Vergleich zu den langlebigen Treibhausgasen nur relativ kurze Zeit in der Atmosphre. Auerdem verursachen

sie auch negative Erscheinungen wie den sauren Regen. Wir sollten uns also nicht zu sehr darauf verlassen,

da die Sulfataerosole das Klima fr alle Zukunft khl halten.

u Klimamodelle sagen voraus, da die mittlere Temperatur bei unverndertem Trend bis zum Jahr 2100

weltweit um etwa 2oC ansteigen wird. Ausgangspunkt dieser Prognose ist das Jahr 1990. Sie bercksichtigt

klimabeeinflussende Faktoren (Klima-Feedbacks) und die Auswirkungen der Sulfataerosole nach unserem

heutigen Verstndnis. Da diesbezglich noch viele Unsicherheiten bestehen, beziffert man die wahrscheinliche

Erwrmung im 21. Jahrhundert mit 1C bis 3,5C.

u Feststeht, da aufgrund von Emissionen in der Vergangenheit gewisse Klimanderungen eintreten

werden. Das Klima reagiert nicht sofort auf die Emissionen. Die Vernderungen werden daher noch viele Jahre

lang weitergehen, nachdem die Treibhausgasemissionen lngst verringert sind und sich ihre Konzentrationen

in der Atmosphre stabilisiert haben. Einige einschneidende Folgen des Klimawandels, etwa der vorausgesagte

Anstieg des Meeresspiegels, werden uns in ihrem vollen Ausma erst viel spter bewut werden.

u Es gibt Anzeichen dafr, da der Klimawandel bereits begonnen hat. Klimaschwankungen sind ein

natrliches Phnomen, weshalb es schwierig ist, diese oder jene Erscheinung der treibhausgasbedingten

Erwrmung zuzuschreiben. Doch die Temperaturtrends der letzten Jahrzehnte lassen in ihrer Konstellation

auf die von Modellen vorhergesagte Treibhausgaserwrmung schlieen. Da diese Trends ausschlielich auf

bekannte Ursachen natrlicher Schwankungen (.Klima-Variabilitt.) zurckfhrbar sind, ist unwahrscheinlich.

Bei aller bestehenden Ungewiheit glauben die Wissenschaftler, da .die Anzeichen in ihrer Gesamtheit eindeutig

den Einflu des Menschen auf das globale Klima erkennen lassen..

u Es ist noch zu frh, um Umfang und Zeithorizont des Klimawandels in einzelnen Regionen vorhersagen

zu knnen. Die heutigen Klimamodelle knnen nur auf kontinentaler Ebene Aufschlu ber die allgemeinen

Tendenzen des Klimawandels geben. Prognosen, wie die Klimanderungen das Wetter in einer bestimmten

Region beeinflussen werden, sind viel schwieriger. Daher sind die konkreten Folgen der .globalen Erwrmung.

fr einzelne Lnder oder Regionen nach wie vor ungewiß.

Treibhausgase und Aerosole (3)

 Treibhausgase steuern die Energieflsse in der Atmosphre durch die Aufnahme

von Infrarotstrahlung. Diese Spurengase machen knapp 1 Prozent der Atmosphre aus.

Ihre Konzentrationen werden durch das Gleichgewicht zwischen .Quellen. und .Senken.

bestimmt. Quellen sind Prozesse, die Treibhausgase freisetzen; Senken sind Prozesse, die

sie zerstren oder eliminieren. Der Mensch beeinflut die Treibhausgaskonzentrationen

durch die Schaffung neuer Quellen oder durch Eingriffe in natrliche Senken.

u Zum natrlichen Treibhauseffekt trgt hauptschlich der Wasserdampf bei. Sein

Vorkommen in der Atmosphre hat nicht direkt mit menschlichen Aktivitten zu tun. Dennoch

ist Wasserdampf aufgrund seines wichtigen positiven Feedbacks fr den Klimawandel von

Bedeutung. Wrmere Luft kann mehr Feuchtigkeit aufnehmen, und Modelle zeigen, da eine

geringfgige globale Erwrmung einen Anstieg des Wasserdampfs und damit eine Verstrkung

des Treibhauseffekts verursachen wrde. Andererseits knnten einige Regionen

trockener werden. Da die Erstellung von Modellen klimatischer Prozesse mit Wolken und

Regen uerst schwierig ist, bleibt das genaue Ausma dieses entscheidenden Feedbacks

unbekannt.

u Kohlendioxid trgt derzeit zu mehr als 60 Prozent zum .verstrken. Treibhauseffekt

bei, der fr den Klimawandel verantwortlich ist. Dieses Gas ist ein natrlicher Bestandteil

der Atmosphre, doch werden bei der Verbrennung von Kohle, Erdl und Erdgas ungeheure

Mengen des in diesen .fossilen Brennstoffen. enthaltenen Kohlenstoffs freigesetzt. Auch

bei der Entwaldung (Abholzung und Brandrodung) entweicht der in den Bumen gespeicherte

Kohlenstoff. Derzeit werden jhrlich ber 7 Milliarden Tonnen Kohlenstoff in die Luft geblasen,

das entspricht fast einem Prozent des gesamten Kohlendioxidanteils in der Atmosph

re.

u Das durch Aktivitten des Menschen freigesetzte Kohlendioxid gelangt in den natrlichen

Kohlenstoffkreislauf. Viele Milliarden Tonnen Kohlenstoff werden alljhrlich auf natrlichem

Wege zwischen der Atmosphre, den Meeren und der Landvegetation ausgetauscht.

Die Austauschprozesse in diesem riesigen, komplizierten natrlichen System sind genau

ausgewogen; in den 10000 Jahren vor der Industrialisierung scheint sich das Kohlendioxidniveau

um weniger als 10 Prozent verndert zu haben. In den 200 Jahren seit 1800

hingegen sind die Konzentrationen um nahezu 30 Prozent gestiegen. Obwohl die Ozeane

und die Landvegetation die Hlfte der Kohlendioxidemissionen des Menschen absorbieren,

steigt die Konzentration in der Atmosphre alle 20 Jahre um mehr als 10 Prozent.

u Ein zweiter wichtiger, vom Menschen verursachter Faktor sind die Aerosole. Diese

Wolken mikroskopisch kleiner Partikel sind kein Treibhausgas. Neben verschiedenen natrlichen

Quellen sind sie ein Produkt von Schwefeldioxid, das hauptschlich in Kraftwerken

sowie bei der Brandrodung und der Verbrennung von Ernterckstnden entsteht. Aerosole

setzen sich nach nur wenigen Tagen aus der Luft ab, sie werden aber in so riesigen Mengen

produziert, da sie einen erheblichen Einflu auf das Klima haben.

u Aerosole strahlen das Sonnenlicht in den Weltraum zurck und khlen dadurch

lokal das Klima ab. Aerosol-Teilchen blockieren zum einen das Sonnenlicht direkt und bilden

zum anderen Kondensationskerne, aus denen Wolken entstehen; diese Wolken haben oft

ebenfalls eine abkhlende Wirkung. ber stark industrialisierten Regionen kann die Khlung

durch Aerosole fast die gesamte, bis heute eingetretene treibhausgasbedingte Erwrmung

ausgleichen.

u Methan ist ein starkes Treibhausgas, dessen Niveau sich bereits verdoppelt hat. Die wichtigsten

.neuen. Verursacher von Methanemissionen finden sich in der Landwirtschaft; vor allem sind es die

wasserbedeckten Reisfelder und die immer greren Viehherden. Methan entsteht auch auf Mlldeponien

sowie beim Kohleabbau und der Erdgasproduktion. Die wichtigste Senke fr Methan sind chemische

Reaktionen in der Atmosphre, die schwer zu simulieren und vorherzusagen sind.

u Methan aus vergangenen Emissionen trgt 15 bis 20Prozent zum verstrkten Treibhauseffekt

bei. Der sprbare Anstieg von Methan begann spter als der von Kohlendioxid, doch Methan holt rasch

auf. Es bleibt allerdings nur 12 Jahre in der Atmosphre, whrend Kohlendioxid die Atmosphre viel lnger

belastet. Das heit, da die relative Bedeutung von Methan im Vergleich zu Kohlendioxidemissionen vom

.Zeithorizont. abhngt. So haben etwa die Methanemissionen der achtziger Jahre whrend des 20-

Jahres-Zeitraums 1990-2010 voraussichtlich 80 Prozent der Wirkung der Kohlendioxidemissionen

desselben Jahrzehnts, aber nur 30 Prozent von deren Wirkung ber den 100-Jahres-Zeitraum 1990-

2090 (siehe Abbildung).

u Die restlichen 20 Prozent des verstrkten Treibhauseffekts steuern Distickstoffoxid, Fluorchlorkohlenwasserstoffe

(FCKW) und Ozon bei. Die Distickstoffoxidkonzentrationen haben sich . haupts

chlich durch vermehrte landwirtschaftliche Aktivitten . um 15 Prozent erhht. Der FCKW-Aussto

stieg stetig bis Anfang der neunziger Jahre; die wichtigsten Fluorchlorkohlenwasserstoffe haben sich

aber seither dank der strengeren Emissionskontrolle aufgrund des Montrealer Protokolls zum Schutz der

stratosphrischen Ozonschicht stabilisiert. Ozon ist ein weiteres natrliches Treibhausgas, dessen

Konzentration in einigen Regionen durch die Luftverschmutzung in Bodennhe im Ansteigen begriffen ist,

whrend sie in der Stratosphre abnimmt.

u Die Treibhausgasemissionen als Folge menschlicher Aktivitten haben den globalen Energiehaushalt

bereits im Ausma von etwa 2,5 Watt pro Quadratmeter gestrt. Das entspricht rund einem Prozent

der auf die Erdoberflche gelangenden Netto-Sonnenenergie, die das Klimasystem steuert. Ein Prozent

mag bescheiden klingen, bedeutet aber fr die gesamte Erdoberflche den Energiegehalt von 1,8 Millionen

Tonnen Erdl pro Minute oder das Hundertfache des heutigen kommerziellen Weltenergieverbrauchs. Da die

Treibhausgase nur ein Nebenprodukt des Energieverbrauchs sind, ist es paradox, da sich die von den

Menschen tatschlich verbrauchte Energie im Vergleich zu den Auswirkungen der Treibhausgase auf die

natrlichen Energieflsse im Klimasystem geradezu bescheiden ausnimmt.

Quelle: Vereinte Nationen ( UNO),  Informationsblätter zum Klimawandel

HG.: Informationsstelle für Übereinkommen (IUC), UNEP