Treibhausgase

Was sind eigentlich Treibhausgase? Und wovon unterscheiden sie sich die natürlichen Treibhausgase von den von Menschen produzierten Treibhausgase?

Dazu schauen wir uns einen Teil des Wärmehaushaltes der Erde an:
Kurzwellige Sonnenstrahlen treffen auf die Erde und werden dabei teilweise reflektiert und teilweise absorbiert und in langwellige Wärmestrahlung umgewandelt. Bestimmte Gase, die sogenannten Treibhausgase, verhindern nun, dass ein Teil der langwelligen Wärmestrahlen in den Weltraum entweichen. Stattdessen werden die oberen Schichten der Atmosphäre verstärkt erwärmt, deren Wärmestrahlung wiederum die Erde zusätzlich aufheizt.
Grundsätzlich sind Treibhausgase für das Leben auf der Erde unentbehrlich, da ansonsten die Temperatur auf der Erde wesentlich kälter wäre.
Zu den wichtigsten natürlichen Treibhausgasen gehören Kohlendioxid (CO2), Methan (CH4), Lachgas (N2O) und Wasserdampf (H2O), aber auch die Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW) deren Konzentration aber aufgrund des Montrealer Abkommens nicht mehr ansteigt.
Methan ist ein 23mal klimaschädlicheres Gas als Kohlendioxid. Kohlendioxid ist aber mengenmäßig das bedeutsamere Gas, was auch der Grund dafür ist, dass das CO2 als Grundeinheit für Berechnungen und Vergleiche herhalten muss. Dabei wird die “Klimaschädlichkeit” anderer Gase in die des CO2s umgerechnet. Man spricht dann von CO2-Äquivalenten.

Illustration des Treibhauseffektes:
Strahlungsbilanz der Erde
Bild: Strahlungsbilanz der Erde. Quelle: Wikimedia Commons nach Kiehl und Trenberth 1997 (PDF)

Was ist denn dann so schlimm an den Treibhausgasen?

Es gilt, je mehr Treibhausgase vorhanden sind, desto stärker wird die Erde erwärmt.
Und das ist genau das Problem:
Der Mensch ist dafür verantwortlich, dass zusätzlich zu den vorhandenen Treibhausgasen in großem Maße weitere in Form von Kohlendioxid oder Methan freigesetzt werden.
Um es in Zahlen auszudrücken:
Während sich die Kohlendioxidkonzentration in den letzten 650.000 Jahren nicht über 300 millionstel Anteile pro Volumenanteil (ppmV) hinaus bewegte, hat sie heute einen Rekortwert von 385 erreicht und ein Ende ist nicht erkennbar. Wahrscheinlich ist es der höchste Wert der letzten 20 Millionen Jahre. Zum Vergleich: der vorindustrielle Wert lag bei ca. 285 ppmV, der der letzten Eiszeiten bei ca. 200 ppmV.
Da das Klima träge reagiert, wird man die ganze Auswirkungen der heutigen CO2 Konzentration aber erst in einigen Jahren bis Jahrzehnten zu spüren bekommen.
Die Konzentrationsänderung von ca. 80-90 ppm in der Erdgeschichte führte dazu, dass Eiszeiten auftraten. Was die gegenwärtigen und die in nächster Zeit zu erwartenden Treibhausgaskonzentrationen bewirken werden, hängt von verschiedenen Faktoren wie Rückkopplungsprozessen ab.
Fest steht aber, dass die Klimaerwärmung insgesamt zu viel schlechteren Bedingungen, teilweise zu verheerenden Auswirkungen für die Tierwelt einerseits und die Menschheit andererseits führen wird.
Die Auswirkungen können laut IPCC (Intergovermental Panel of Climate Change) nur beherrschbar bleiben, wenn sich die Erde im Mittel nicht über 2°C erwärmt. Und davon sind wir nicht mehr weit entfernt, wenn man bedenkt, dass sich die Erde bereits um 0.74°C zwischen 1904 und 2005 aufgeheizt hat und dass selbst bei einem sofortigen Stopp des Ausstoßes aller Treibhausgase der Menschen die Erwärmung eine Zeit lang weiter gehen würde. In der Realität geht aber der ungebremste Ausstoß von Treibhausgasen weiter.

Zeitlicher Temperaturverlauf der Erdoberfläche

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