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Der natürliche Treibhauseffekt hält die Erdoberfläche warm genug für das Leben. Das Problem beginnt, wenn menschliche Aktivitäten zusätzliche Treibhausgase freisetzen und den Energieverlust ins All weiter verlangsamen.
Beim Treibhauseffekt absorbieren bestimmte Gase einen Teil der Infrarotstrahlung von der Erdoberfläche und geben sie erneut ab. Dadurch verliert die Erde langsamer Energie an den Weltraum. Ohne den natürlichen Effekt wäre sie deutlich kälter. Steigt die Konzentration der Treibhausgase, erwärmt das entstehende Energieungleichgewicht das Klimasystem.
Zu den Treibhausgasen gehören Kohlendioxid, Methan, Distickstoffmonoxid und fluorierte Gase. Der Name bedeutet nicht, dass die Atmosphäre genau wie ein gläsernes Gewächshaus funktioniert. Ein Gewächshaus erwärmt sich vor allem, weil es den Luftaustausch begrenzt. Treibhausgase wirken dagegen auf die ausgehende Infrarotstrahlung.
Der IPCC-Synthesebericht zum sechsten Sachstandsbericht stellt fest, dass menschliche Aktivitäten, vor allem durch Treibhausgasemissionen, die globale Erwärmung eindeutig verursacht haben.
Die EPA ordnet Treibhausgase ihren wichtigsten Quellen zu. Kohlendioxid entsteht vor allem bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe und biologischer Materialien. Methan steht unter anderem mit Energiegewinnung, Landwirtschaft und der Zersetzung organischer Abfälle in Verbindung. Distickstoffmonoxid kann aus Landwirtschaft, Industrie, Verbrennung und Abwasserbehandlung stammen.
| Menschliche Aktivität | Betroffenes Gas oder Kohlenstoffgleichgewicht | Warum das wichtig ist |
|---|---|---|
| Fossile Brennstoffe verbrennen | Kohlendioxid nimmt zu | Lange gespeicherter Kohlenstoff gelangt in kurzer Zeit in die Atmosphäre |
| Organische Abfälle schlecht bewirtschaften | Methan kann entstehen | Beim Abbau unter Sauerstoffmangel kann ein starkes Treibhausgas frei werden |
| Wälder verlieren | Die Kohlenstoffaufnahme sinkt | Weniger lebende Biomasse kann Kohlenstoff speichern |
| Kunststoffe produzieren und entsorgen | Energieverbrauch und Abfall nehmen zu | Die gesamte Stoffkette hängt mit fossilen Rohstoffen und Entsorgung zusammen |
Um eine Klimaursache zu verstehen, folge der Kohlenstoffspur: Woher kommt der Kohlenstoff? Welches Gas oder welche Senke verändert sich? Wie führt das zu zusätzlich zurückgehaltener Wärme?
Viele menschliche Aktivitäten bringen lange gespeicherten Kohlenstoff in kurzer Zeit in die Atmosphäre. Dadurch verschiebt sich das Gleichgewicht, weil Kohlenstoff freigesetzt wird, der zuvor gebunden war.
Fossile Brennstoffe entstehen aus Kohlenstoff, der über Millionen von Jahren unter der Erdoberfläche gespeichert wurde. Werden Kohle, Erdöl oder Erdgas verbrannt, reagiert dieser Kohlenstoff mit Sauerstoff zu Kohlendioxid.
Kohlendioxid ist nicht das einzige Treibhausgas. Seine Emissionsmenge ist jedoch groß, weil viele menschliche Aktivitäten Energie aus fossilen Brennstoffen nutzen. Verkehr, Fabriken, Kraftwerke und industrielle Prozesse geben Kohlendioxid an die Atmosphäre ab.
Fahrzeugkatalysatoren können bestimmte Luftschadstoffe verringern. Sie ändern aber nichts daran, dass bei der Verbrennung kohlenstoffhaltiger Kraftstoffe weiterhin Kohlendioxid entsteht.
Beides wird leicht verwechselt. Die Menge einzelner Schadstoffe kann sinken, während die Kohlendioxidemissionen aus der Verbrennung weiterhin durch andere Energiequellen und einen geringeren Kraftstoffverbrauch reduziert werden müssen.
Klimawandel entsteht nicht nur durch Schornsteine und Auspuffrohre. Auch Landnutzung, Abfallbehandlung und Kunststoffproduktion verändern den Kohlenstofffluss. Sie setzen entweder Treibhausgase frei oder schwächen Systeme, die normalerweise Kohlenstoff speichern.
Wälder nehmen durch Fotosynthese Kohlenstoff auf und speichern ihn in ihrer Biomasse. Werden sie gerodet oder verbrannt, sinkt die Kohlenstoffaufnahme und gespeicherter Kohlenstoff kann in die Atmosphäre zurückkehren. Eine artenarme Monokultur ersetzt die vielfältigen Ökosystemfunktionen eines Waldes nicht ohne Weiteres.
Beim Abbau organischer Abfälle können Kohlendioxid oder Methan entstehen. Methan ist ein starkes Treibhausgas. Sammeln sich Abfälle ohne geeignete Behandlung an, lassen sich die dabei entstehenden Gase schwerer kontrollieren.
Die Bedingungen des Abbaus bestimmen mit, welches Gas entsteht. Wird organisches Material unter Sauerstoffmangel zersetzt, ist besonders auf Methan zu achten.
Kunststoff hängt über seinen gesamten Lebenszyklus mit dem Klima zusammen. Der OECD Global Plastics Outlook verfolgt Emissionen von fossilen Rohstoffen und energieintensiver Herstellung bis zur Abfallbehandlung, besonders zur Verbrennung. Mikroplastik ist ein ernstes Verschmutzungsproblem, darf aber nicht mit dem wichtigsten Klimapfad aus Produktion und Emissionen am Lebensende verwechselt werden.
Bei der Verbrennung von Benzin entsteht vor allem Kohlendioxid, weil der Kohlenstoff im Kraftstoff mit Sauerstoff reagiert. Daraus ergibt sich ein hilfreiches Lesemuster: Verfolge die menschliche Aktivität, die Veränderung bei Gasen oder Kohlenstoffsenken und schließlich die zusätzliche Wärmerückhaltung.
Werden fossile Brennstoffe verbrannt, führt die wichtigste Spur zum Kohlendioxid. Zersetzen sich organische Abfälle unkontrolliert, spielt Methan eine wichtige Rolle. Werden Wälder geschädigt, besteht das Problem nicht nur in freigesetztem Kohlenstoff, sondern auch in der verlorenen Aufnahmefähigkeit.
