Alles, was Sie über Treibhausgase wissen wollten

Indem sie die Wärme der Sonne einfangen, halten Treibhausgase die Erde für Menschen und Millionen anderer Arten lebenswert. Aber jetzt ist die Menge dieser Gase zu groß geworden, was sich radikal darauf auswirken kann, welche Organismen und in welchen Regionen auf unserem Planeten überleben können.

Der atmosphärische Gehalt an Treibhausgasen ist heute höher als je zuvor in den letzten 800 Jahren, und das liegt hauptsächlich daran, dass der Mensch sie in riesigen Mengen durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe produziert. Die Gase absorbieren Sonnenenergie und halten Wärme nahe an der Erdoberfläche, sodass sie nicht in den Weltraum entweichen kann. Diese Wärmespeicherung wird als Treibhauseffekt bezeichnet.

Die Theorie des Treibhauseffekts nahm im 19. Jahrhundert Gestalt an. 1824 berechnete der französische Mathematiker Joseph Fourier, dass die Erde viel kälter wäre, wenn sie keine Atmosphäre hätte. 1896 stellte der schwedische Wissenschaftler Svante Arrhenius erstmals einen Zusammenhang zwischen dem Anstieg der Kohlendioxidemissionen aus der Verbrennung fossiler Brennstoffe und dem Erwärmungseffekt her. Fast ein Jahrhundert später sagte der amerikanische Klimatologe James E. Hansen dem Kongress, dass „der Treibhauseffekt entdeckt wurde und unser Klima bereits verändert“.

„Klimawandel“ ist heute der Begriff, den Wissenschaftler verwenden, um die komplexen Veränderungen zu beschreiben, die durch Treibhausgaskonzentrationen verursacht werden, die das Wetter- und Klimasystem unseres Planeten beeinflussen. Der Klimawandel umfasst nicht nur steigende Durchschnittstemperaturen, die wir als globale Erwärmung bezeichnen, sondern auch extreme Wetterereignisse, sich verändernde Populationen und Lebensräume von Wildtieren, steigende Meeresspiegel und eine Reihe anderer Phänomene.

Auf der ganzen Welt messen Regierungen und Organisationen wie der Zwischenstaatliche Ausschuss für Klimaänderungen (IPCC), das Gremium der Vereinten Nationen, das die neuesten wissenschaftlichen Erkenntnisse zum Klimawandel verfolgt, Treibhausgasemissionen, bewerten ihre Auswirkungen auf den Planeten und schlagen Lösungen vor zum aktuellen Klima. Situationen.

Hauptarten von Treibhausgasen und ihre Quellen

Kohlendioxid (CO2). Kohlendioxid ist die wichtigste Art von Treibhausgasen – es macht etwa 3/4 aller Emissionen aus. Kohlendioxid kann Jahrtausende in der Atmosphäre verbleiben. Im Jahr 2018 verzeichnete das Wetterobservatorium auf Hawaiis Vulkan Mauna Loa den höchsten durchschnittlichen monatlichen Kohlendioxidgehalt von 411 Teilen pro Million. Kohlendioxidemissionen sind hauptsächlich auf die Verbrennung organischer Materialien zurückzuführen: Kohle, Öl, Gas, Holz und feste Abfälle.

Methan (CH4). Methan ist der Hauptbestandteil von Erdgas und wird von Deponien, der Gas- und Ölindustrie und der Landwirtschaft (insbesondere aus dem Verdauungssystem von Pflanzenfressern) freigesetzt. Im Vergleich zu Kohlendioxid verweilen Methanmoleküle nur kurze Zeit – etwa 12 Jahre – in der Atmosphäre, sind aber mindestens 84-mal aktiver. Methan macht etwa 16 % aller Treibhausgasemissionen aus.

Lachgas (N2O). Stickstoffmonoxid macht einen relativ kleinen Teil der globalen Treibhausgasemissionen aus – etwa 6 % –, aber es ist 264-mal stärker als Kohlendioxid. Laut IPCC kann es hundert Jahre in der Atmosphäre verbleiben. Landwirtschaft und Tierhaltung, einschließlich Düngemittel, Mist, Verbrennung landwirtschaftlicher Abfälle und Kraftstoffverbrennung, sind die größten Quellen von Stickoxidemissionen.

Industriegase. Die Gruppe der technischen oder fluorierten Gase umfasst Bestandteile wie Fluorkohlenwasserstoffe, Perfluorkohlenwasserstoffe, Chlorfluorkohlenwasserstoffe, Schwefelhexafluorid (SF6) und Stickstofftrifluorid (NF3). Diese Gase machen nur 2 % aller Emissionen aus, aber sie haben ein tausendmal größeres Wärmeeinfangpotenzial als Kohlendioxid und bleiben für Hunderttausende von Jahren in der Atmosphäre. Fluorierte Gase werden als Kühlmittel, Lösungsmittel und manchmal als Nebenprodukte bei der Herstellung verwendet.

Weitere Treibhausgase sind Wasserdampf und Ozon (O3). Wasserdampf ist eigentlich das am weitesten verbreitete Treibhausgas, wird aber nicht in der gleichen Weise überwacht wie andere Treibhausgase, da es nicht durch direkte menschliche Aktivitäten emittiert wird und seine Auswirkungen nicht vollständig verstanden werden. In ähnlicher Weise wird bodennahes (auch troposphärisches) Ozon nicht direkt emittiert, sondern entsteht durch komplexe Reaktionen zwischen Schadstoffen in der Luft.

Auswirkungen von Treibhausgasen

Die Ansammlung von Treibhausgasen hat langfristige Folgen für die Umwelt und die menschliche Gesundheit. Neben dem Klimawandel tragen Treibhausgase auch zur Verbreitung von Atemwegserkrankungen bei, die durch Smog und Luftverschmutzung verursacht werden.

Auch Extremwetter, Unterbrechungen der Nahrungsmittelversorgung und eine Zunahme von Bränden sind Folgen des durch Treibhausgase verursachten Klimawandels.

In Zukunft werden sich aufgrund von Treibhausgasen die Wettermuster ändern, an die wir gewöhnt sind; einige Arten von Lebewesen werden verschwinden; andere werden abwandern oder zahlenmäßig zunehmen.

Wie man Treibhausgasemissionen reduziert

Praktisch jeder Sektor der Weltwirtschaft, von der Fertigung bis zur Landwirtschaft, vom Verkehr bis zur Elektrizität, stößt Treibhausgase in die Atmosphäre aus. Wenn wir die schlimmsten Auswirkungen des Klimawandels vermeiden wollen, müssen sie alle von fossilen Brennstoffen auf sicherere Energiequellen umsteigen. Länder auf der ganzen Welt haben diese Realität im Pariser Klimaabkommen von 2015 anerkannt.

Die 20 Länder der Welt, angeführt von China, den Vereinigten Staaten und Indien, produzieren mindestens drei Viertel der weltweiten Treibhausgasemissionen. Die Umsetzung wirksamer Strategien zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen in diesen Ländern ist besonders notwendig.

Tatsächlich gibt es bereits Technologien zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen. Dazu gehören die Nutzung erneuerbarer Energiequellen anstelle fossiler Brennstoffe, die Verbesserung der Energieeffizienz und die Reduzierung der COXNUMX-Emissionen durch Gebührenerhebung.

Tatsächlich hat unser Planet nur noch 1/5 seines „Kohlenstoffhaushalts“ (2,8 Billionen Tonnen) übrig – die maximale Menge an Kohlendioxid, die in die Atmosphäre gelangen kann, ohne einen Temperaturanstieg von mehr als zwei Grad zu verursachen.

Um die fortschreitende globale Erwärmung zu stoppen, braucht es mehr als nur den Verzicht auf fossile Brennstoffe. Laut IPCC sollte es auf der Verwendung von Methoden zur Absorption von Kohlendioxid aus der Atmosphäre basieren. Daher ist es notwendig, neue Bäume zu pflanzen, bestehende Wälder und Wiesen zu erhalten und Kohlendioxid aus Kraftwerken und Fabriken abzuscheiden.

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