All dies geschieht über unseren Köpfen
Unsere Atmosphäre und der Treibhauseffekt. 2/2
Ein globales Treibhaus.
Der Treibhauseffekt ist ein natürliches Phänomen: Bestimmte Gase, die von Anfang an in der Atmosphäre vorhanden sind, vor allem Kohlendioxid, wirken wie regelrechte Wärmefallen. Sie werden „Treibhausgase“ genannt, weil sie die Atmosphäre in ein gigantisches Treibhaus verwandeln, in dem Sonnenlicht zwar eindringen kann, aber die Wärme nicht entweichen kann. Sonnenlicht erwärmt die Erdoberfläche. Nachdem diese Wärme vom Boden absorbiert wurde, wird sie wieder nach außen abgegeben und würde, gäbe es keinen Schutzmechanismus, sofort ins Weltall entweichen.
In diesem Fall läge die Temperatur an der Erdoberfläche bei -22 °C. Bei einer solchen Temperatur wäre alles Wasser auf der Erde gefroren, was die Umwelt lebensfeindlich machen würde. Glücklicherweise wirken die Treibhausgase in der Atmosphäre wie ein „Deckel“: Die von der Oberfläche abgestrahlte Wärme wird von ihren Molekülen reflektiert, wie Licht von einem Spiegel, und kehrt zur Oberfläche zurück. Die Wärme verflüchtigt sich schließlich, wird aber mehrfach reflektiert, wodurch die Atmosphäre eine Durchschnittstemperatur von 15 °C beibehält. Dennoch kann ein Überschuss an Treibhausgasen zu einer globalen Überhitzung führen, wie beispielsweise auf der Venus, deren Atmosphäre sehr reich an Kohlendioxid ist. Folglich gleicht die Venusoberfläche einer wahren Hölle: Die Temperaturen erreichen dort 480 °C. Der Kohlendioxidgehalt, das wichtigste Treibhausgas, ist aufgrund industrieller Emissionen in den letzten 150 Jahren um mehr als 30 % gestiegen. Dies führt zu einem Anstieg der globalen Durchschnittstemperatur um 1 °C und einem Meeresspiegelanstieg von 20 cm durch schmelzendes Eis.
In diesem Fall läge die Temperatur an der Erdoberfläche bei -22 °C. Bei einer solchen Temperatur wäre alles Wasser auf der Erde gefroren, was die Umwelt lebensfeindlich machen würde. Glücklicherweise wirken die Treibhausgase in der Atmosphäre wie ein „Deckel“: Die von der Oberfläche abgestrahlte Wärme wird von ihren Molekülen reflektiert, wie Licht von einem Spiegel, und kehrt zur Oberfläche zurück. Die Wärme verflüchtigt sich schließlich, wird aber mehrfach reflektiert, wodurch die Atmosphäre eine Durchschnittstemperatur von 15 °C beibehält. Dennoch kann ein Überschuss an Treibhausgasen zu einer globalen Überhitzung führen, wie beispielsweise auf der Venus, deren Atmosphäre sehr reich an Kohlendioxid ist. Folglich gleicht die Venusoberfläche einer wahren Hölle: Die Temperaturen erreichen dort 480 °C. Der Kohlendioxidgehalt, das wichtigste Treibhausgas, ist aufgrund industrieller Emissionen in den letzten 150 Jahren um mehr als 30 % gestiegen. Dies führt zu einem Anstieg der globalen Durchschnittstemperatur um 1 °C und einem Meeresspiegelanstieg von 20 cm durch schmelzendes Eis.
Und wie sieht die Zukunft aus?
Das Szenario für das Jahr 2100 ist angesichts der Komplexität der Klimamechanismen nicht eindeutig definiert. Es wird jedoch angenommen, dass die Durchschnittstemperatur ohne eine deutliche Reduzierung der industriellen Emissionen um weitere 1,5 °C steigen wird. Vielleicht sogar deutlich mehr. Einige Wissenschaftler sprechen von der erschreckenden Zahl von +4 °C und behaupten, wir hätten den Punkt ohne Wiederkehr längst überschritten. Ein beunruhigender Gedanke.
Wie hoch ist die aktuelle Erwärmung?
Wie bedeutend ist der Treibhauseffekt für unseren Planeten?
Die naheliegendste Antwort liegt im Vergleich zum Mond, der sich in etwa derselben durchschnittlichen Entfernung von der Sonne befindet, aber keine Atmosphäre besitzt.
Die langsame Rotation unseres natürlichen Satelliten führt in Verbindung mit dem Fehlen einer Atmosphäre zu erheblichen Temperaturschwankungen von maximal +130 °C auf der Taghalbkugel bis minimal -160 °C auf der Nachthalbkugel. Die Durchschnittstemperatur von -25 °C liegt jedoch deutlich unter der der Erdoberfläche mit +15 °C.
Diese erste Beobachtung muss durch komplexere Studien bestätigt werden, die die Energiebilanz der Erdoberfläche berücksichtigen und zeigen, dass unser Planet ohne Atmosphäre mehrere zehn Grad kälter wäre.
Dies ist ein entscheidender Unterschied: Eine Durchschnittstemperatur von nur 5 Grad über der aktuellen Temperatur würde ausreichen, um eine große Eiszeit auszulösen, die dazu führen würde, dass ein Großteil unseres Planeten unter einer dicken Schicht permanenten Eises begraben würde.
Die Wirksamkeit des Treibhauseffekts der Erde wird nicht durch die häufigsten Gase in der Atmosphäre (Stickstoff und Sauerstoff) bestimmt, die nur wenig Infrarotstrahlung absorbieren, sondern durch geringe Mengen einiger weniger „seltener“ Gase, allen voran Kohlendioxid, das lediglich 0,035 % der Luft ausmacht.
Wir sehen auch, dass ehemals gefrorene Gebiete, der Permafrost, sich erwärmen und das eingeschlossene Gas CH₄ (Methan) freisetzen. Dieses Methan ist 28-mal schädlicher für den Treibhauseffekt als CO₂ (Kohlendioxid).
Die Stabilität der Temperatur unseres Planeten in den letzten drei Milliarden Jahren ist wahrscheinlich auf den Treibhauseffekt zurückzuführen. Damals veränderte sich die Zusammensetzung der Luft, und im Meerwasser gelöstes CO₂ bildete Karbonatablagerungen, während die Photosynthese der Pflanzen den heute in der Atmosphäre vorhandenen Sauerstoff produzierte.
Menschliche Aktivitäten haben die Anteile der Treibhausgase in der Atmosphäre in jüngster Zeit verändert, und zwar in einem viel kürzeren Zeitraum als geophysikalische und astronomische Prozesse.
Es gibt daher viele Gründe zu befürchten, dass der Treibhauseffekt eine ganz andere – und zerstörerische – Rolle spielen wird.
Wenn die Menschheit ihre Emissionen nicht drastisch reduziert, wird die Zukunft kommender Generationen massiv beeinträchtigt. Anstatt Wälder abzuholzen, sollten wir Bäume pflanzen, die – und das ist kein Scherz – derzeit das einzige Mittel gegen diese Gase sind. Wir werden Milliarden davon pflanzen müssen. Also, ran an die Spaten!
Die Stabilität der Temperatur unseres Planeten in den letzten drei Milliarden Jahren ist wahrscheinlich auf den Treibhauseffekt zurückzuführen. Damals veränderte sich die Zusammensetzung der Luft, und im Meerwasser gelöstes CO₂ bildete Karbonatablagerungen, während die Photosynthese der Pflanzen den heute in der Atmosphäre vorhandenen Sauerstoff produzierte.
Menschliche Aktivitäten haben die Anteile der Treibhausgase in der Atmosphäre in jüngster Zeit verändert, und zwar in einem viel kürzeren Zeitraum als geophysikalische und astronomische Prozesse.
Es gibt daher viele Gründe zu befürchten, dass der Treibhauseffekt eine ganz andere – und zerstörerische – Rolle spielen wird.
Wenn die Menschheit ihre Emissionen nicht drastisch reduziert, wird die Zukunft kommender Generationen massiv beeinträchtigt. Anstatt Wälder abzuholzen, sollten wir Bäume pflanzen, die – und das ist kein Scherz – derzeit das einzige Mittel gegen diese Gase sind. Wir werden Milliarden davon pflanzen müssen. Also, ran an die Spaten!
Anstehende Veranstaltungen
Dieser Abschnitt informiert Sie über bevorstehende Veranstaltungen aus den Bereichen Astronomie und Weltraumforschung.
Astronomische Ereignisse
30. Januar: Enge Konjunktion von Mond und Jupiter.
17. Februar: Ringförmige Sonnenfinsternis, nicht sichtbar vom französischen Festland.
3. März: Totale Mondfinsternis, nicht sichtbar vom französischen Festland.
20. März: Frühlings-Tagundnachtgleiche.
7. und 8. Mai: Sonnenuntergang unter dem Arc de Triomphe von der Place de la Concorde aus.
9., 10. und 11. Mai: Sonnenuntergang unter dem Arc de Triomphe vom Kreisverkehr Champs-Élysées aus.
21. Juni: Sommersonnenwende.
31. Juli, 1., 2. und 3. August: Sonnenuntergang unter dem Arc de Triomphe vom Kreisverkehr Champs-Élysées aus.
3., 4. und 5. August: Sonnenuntergang unter dem Arc de Triomphe von der Place de la Concorde aus.
12. August: Totale Sonnenfinsternis, in Frankreich als partielle Phase sichtbar. Foto 10 Sonnenfinsternis
Perseiden-Meteorstrom.
28. August: Partielle Mondfinsternis in Frankreich.
14. September: Venus erscheint hinter dem Mond.
23. September: Herbst-Tagundnachtgleiche.
21. Dezember: Wintersonnenwende.
Ursidae-Meteorstrom.
Weltraummission
ISS-Überflug: Vom 21. bis 31. Januar am Abendhimmel sichtbar.
ISS: Aufgrund der vorzeitigen Rückkehr der Crew Dragon aus medizinischen Gründen wird die französische Astronautin Sophie Adenot die Crew verstärken, die mit einem Sojus-Raumschiff von Baikonur zur ISS startet.
Sie wird damit die elfte französische Astronautin und die zweite Frau nach Claudie Aigneré.
Artemis-2-Mission zum Mond: Starttermin: 7. Februar.
Dieser Abschnitt informiert Sie über bevorstehende Veranstaltungen aus den Bereichen Astronomie und Weltraumforschung.
Astronomische Ereignisse
30. Januar: Enge Konjunktion von Mond und Jupiter.
17. Februar: Ringförmige Sonnenfinsternis, nicht sichtbar vom französischen Festland.
3. März: Totale Mondfinsternis, nicht sichtbar vom französischen Festland.
20. März: Frühlings-Tagundnachtgleiche.
7. und 8. Mai: Sonnenuntergang unter dem Arc de Triomphe von der Place de la Concorde aus.
9., 10. und 11. Mai: Sonnenuntergang unter dem Arc de Triomphe vom Kreisverkehr Champs-Élysées aus.
21. Juni: Sommersonnenwende.
31. Juli, 1., 2. und 3. August: Sonnenuntergang unter dem Arc de Triomphe vom Kreisverkehr Champs-Élysées aus.
3., 4. und 5. August: Sonnenuntergang unter dem Arc de Triomphe von der Place de la Concorde aus.
12. August: Totale Sonnenfinsternis, in Frankreich als partielle Phase sichtbar. Foto 10 Sonnenfinsternis
Perseiden-Meteorstrom.
28. August: Partielle Mondfinsternis in Frankreich.
14. September: Venus erscheint hinter dem Mond.
23. September: Herbst-Tagundnachtgleiche.
21. Dezember: Wintersonnenwende.
Ursidae-Meteorstrom.
Weltraummission
ISS-Überflug: Vom 21. bis 31. Januar am Abendhimmel sichtbar.
ISS: Aufgrund der vorzeitigen Rückkehr der Crew Dragon aus medizinischen Gründen wird die französische Astronautin Sophie Adenot die Crew verstärken, die mit einem Sojus-Raumschiff von Baikonur zur ISS startet.
Sie wird damit die elfte französische Astronautin und die zweite Frau nach Claudie Aigneré.
Artemis-2-Mission zum Mond: Starttermin: 7. Februar.