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Der Treibhauseffekt ist ein natürlich vorkommender Prozess, der Wärme der Sonne in der Atmosphäre speichert und so das Leben auf der Erde ermöglicht. Erst in der modernen Zeit ist er zum Problem geworden, weil die Konzentration von Treibhausgasen stark angestiegen ist. Hauptverursacher sind Bevölkerungswachstum und Industrialisierung sowie der Verlust natürlicher Schutzräume, insbesondere der Regenwälder. Dies führt zur Überhitzung der Erde – der globalen Erderwärmung. Zu viel Wärme beeinträchtigt die Umwelt und verursacht Überschwemmungen, Dürren, Hitzewellen, Tornados sowie ein Ansteigen von Krankheiten.
Kohlendioxid ist das Hauptgas, das zum schädlichen, vom Menschen verursachten Treibhauseffekt beiträgt. CO2 entsteht bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe wie Erdöl, Erdgas und Kohle, bei der Entsorgung fester Abfälle sowie von Holz. Laut der US-Umweltschutzbehörde EPA entfallen 41 Prozent aller CO2-Emissionen in den USA auf die Stromerzeugung, ein Prozess, der hauptsächlich Kohle nutzt.
Der zweitgrößte Produzent ist der Verkehrssektor, einschließlich Autos, Lastwagen und Flugzeuge, der etwa 33 Prozent der CO2-Emissionen ausmacht. Der Industriesektor, einschließlich Erdölraffinerie sowie chemischer und Nahrungsmittelproduktion, ist der drittgrößte Produzent von CO2. Laut EPA sind die CO2-Werte seit der Industrialisierung um 35 Prozent gestiegen. Laut dem „Encyclopedia of Earth“ entfiel CO2 im Jahr 2002 auf 82 Prozent der Treibhausgase.
Laut EPA stammen mehr als 50 Prozent der Methanemissionen aus menschengemachten Quellen wie Brennstoffproduktion, Tierhaltung, Landwirtschaft und Mülldeponien; der Rest stammt aus natürlichen Quellen wie Feuchtgebieten, Permafrost, Ozeanen und Waldbränden. Fast die Hälfte aller menschengemachten Methanemissionen geht auf Nutztiere und Mülldeponien zurück. Methan macht laut „Encyclopedia of Earth“ etwa 9 Prozent der Treibhausgasemissionen aus. Obwohl jährlich mehr CO2 als Methan emittiert wird, speichert Methan etwa das 20-fache an Wärme im Vergleich zu CO2.
Lachgas hat sowohl natürliche Quellen, hauptsächlich Ozeane und Bodenbakterien, als auch menschengemachte, vor allem Düngemittel, tierischer Mist, fossile Brennstoffverbrennung und Abwasserbehandlung. Jährlich wird viel weniger N2O als CO2 produziert, aber Lachgas kann das 300-fache an Wärme speichern im Vergleich zu CO2. Laut EPA ist die Bewirtschaftung landwirtschaftlicher Böden bei weitem der größte Produzent von N2O.
Mikroben kommen natürlich im Boden vor und helfen bei der Nitrifikation. Menschengemachte und natürliche Düngemittel sowie der Anbau von Böden mit hohem organischen Gehalt verstärken diesen Nitrifikationsprozess und erhöhen die N2O-Emissionen. Laut „Encyclopedia of Earth“ entfällt auf N2O 5 Prozent der Treibhausgase.
Fluorte Treibhausgase, auch als hochwirksame Treibhausgase (hohe Treibhauspotenziale, GWP) bezeichnet, sind die einzigen Treibhausgase, die nicht natürlich vorkommen, sondern für industrielle Zwecke hergestellt werden. Die bekanntesten dieser Gase sind Chlorkohlenwasserstoffe (CFCs), die zudem die Ozonschicht abbauen. Diese Gase wurden in Kühl- und Kälteprozessen eingesetzt, beispielsweise in der Klimaanlagen- und Elektronikindustrie sowie bei der Aluminiumherstellung. Sie sind äußerst wirksam und können das 22.000-fache an Wärme speichern im Vergleich zu CO2. Laut „Encyclopedia of Earth“ machten diese Gase im Jahr 2001 etwa 2 Prozent der Treibhausgase aus.
Wälder entfernen Kohlendioxid und speichern es. Mit zunehmender Bevölkerung werden mehr Wälder abgeholzt, um Platz für städtische Expansion zu schaffen, um Holz für den Bau zu nutzen und das Land für die Tierhaltung zu verwenden. Wenn diese Wälder abgeholzt oder abgebrannt werden, geben sie ihren gespeicherten CO2-Bestand wieder in die Atmosphäre ab. Wenn wir keine Bäume nachpflanzen, verlieren wir eine unserer wichtigsten Abwehrmaßnahmen gegen CO2. Junge, schnell wachsende Bäume entfernen mehr CO2, als sie abgeben, sodass Aufforstungsprogramme ein notwendiger Schritt zur Bekämpfung des Treibhauseffekts sind.
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