Treibhausgase verstehen: Ursachen, Auswirkungen und Wirkung

Wenn die Sonne auf die Erde scheint, wird ihre Wärme absorbiert und abgestrahlt, wodurch Infrarotstrahlung entsteht. Bestimmte Gase, sogenannte Treibhausgase, absorbieren diese Strahlung und erwärmen die Atmosphäre. Treibhausgase werden sowohl natürlich als auch künstlich vom Menschen produziert. Seit der Industrialisierung, und besonders während des 20. Jahrhunderts, sind die menschlichen Emissionen stark angestiegen und sind zu einem großen Umweltproblem geworden.

Wasserdampf

• Wasserdampf ist das häufigste Treibhausgas, obwohl es schwierig zu wissen ist, wie reichlich er genau vorhanden ist. Er entsteht, wenn hohe Temperaturen dazu führen, dass Wasser, das an Orten wie Seen und Flüssen vorkommt, verdampft. Dies erzeugt einen Kreislauf der Erwärmung, der als „positiver Feedback-Loop“ bezeichnet wird. Warme Luft kann mehr Wasserdampf aufnehmen als kalte Luft. Da Wasserdampf ein Treibhausgas ist, erwärmt er die Luft weiter und erhöht die Menge an Dampf, die sie aufnehmen kann, und schafft so den Kreislauf.

Kohlendioxid

• Kohlendioxidmoleküle bestehen aus zwei Sauerstoffatomen und einem Kohlenstoffatom, die miteinander verbunden sind. Während das Gas natürlich vorkommt, ist die Menschheit auch ein großer Mitverursacher seines Auftretens. Menschen erzeugen Kohlendioxid durch die Verbrennung von Kohle, Öl, Erdgas und Holz. Dies ist seit der industriellen Revolution im 18. Jahrhundert ein wichtiger Faktor. Vor dieser Zeit wurde Kohlenmonoxid mit 280 Teilen pro Million gemessen; heute liegt es bei etwa 370 Teilen pro Million.

Methan

• Methanmoleküle bestehen aus vier Wasserstoffatomen, die mit einem Kohlenstoffatom verbunden sind. Das Gas kommt sowohl natürlich vor – beispielsweise aufgrund von Sümpfen – als auch als Ergebnis menschlicher Aktivitäten, insbesondere durch den Reisanbau, die Rinderhaltung, die Nutzung von Erdgas und den Kohleabbau. Die Methanwerte in der Atmosphäre werden seit den 1970er Jahren gemessen. Diese Werte stiegen zwischen 1978 und 1990 um etwa 1 Prozent – und bis 2011 nur noch wenig.

Troposphäres Ozon

• Troposphäres Ozon ist ein Gas, das aus der Ozonschicht in der Stratosphäre, einer höheren Schicht der Atmosphäre, in die Troposphäre, die unterste Schicht der Atmosphäre, herabsteigt. Während diese Menge gering ist, wurde sie im 20. Jahrhundert durch ozonerzeugende Emissionen von Fahrzeugen und Fabriken ergänzt. Diese emittieren Stickstoff und Kohlenstoff, die unter Einwirkung von Sonnenlicht Ozon erzeugen. Ozon ist in städtischen Gebieten häufiger und eine Hauptursache für Smog.

Lachgas

• Ein Lachgasmolekül besteht aus zwei Stickstoffatomen, die mit einem Sauerstoffatom verbunden sind. Dieses Gas wird durch chemische Reaktionen im Boden und im Wasser, sowohl natürlich als auch durch den Einsatz von Düngemitteln, produziert. Mit der zunehmenden Verwendung von Düngemitteln im 20. Jahrhundert nahm auch das Vorkommen dieses Gases zu. Dieses Gas wird auch in anderen Prozessen emittiert, einschließlich Stromerzeugung, Nylonproduktion, Salpetersäureproduktion und Transport.

Chlorfluorkohlenwasserstoffe und andere synthetisierte Gase

• Chlorfluorkohlenwasserstoffe, allgemein bekannt als FCKW, sind Gase, die seit 1928 als Kältemittel, Aerosoltreibmittel und Reinigungslösungsmittel verwendet werden. Sie kommen nicht natürlich vor. Diese Gase sind schädlich für die Ozonschicht, und ihre Verwendung wurde reduziert und wird weiterhin reduziert. Andere synthetisierte Gase umfassen Hydrofluorcarbone (HFKW), Schwefelhexafluorid und Kohlenstofftetrafluorid.