TREIBHAUSEFFEKT: WIE ES ERZEUGT WIRD, URSACHEN, GASE, FOLGEN - UMGEBUNG - 2025

Der Treibhauseffekt ist ein natürlicher Prozess, bei dem die Atmosphäre einen Teil der von der Erde emittierten Infrarotstrahlung zurückhält und somit erwärmt. Diese Infrarotstrahlung stammt aus der durch Sonnenstrahlung auf der Erdoberfläche erzeugten Erwärmung.

Dieser Prozess findet statt, weil die Erde als undurchsichtiger Körper Sonnenstrahlung absorbiert und Wärme abgibt. Gleichzeitig entweicht die Wärme aufgrund der Atmosphäre nicht vollständig in den Weltraum.

Treibhauseffektschema. Quelle: Robert A. Rohde (Drachenflug bei englischer Wikipedia), Übersetzung ins Spanische Felix, Adaptionslayout Basquetteur

Ein Teil der Wärme wird von den Gasen, aus denen die Atmosphäre besteht, in alle Richtungen absorbiert und wieder abgegeben. Somit hält die Erde ein bestimmtes thermisches Gleichgewicht aufrecht, das eine Durchschnittstemperatur von 15 ºC festlegt und einen variablen Bereich garantiert, in dem sich Leben entwickeln kann

Der Begriff "Treibhauseffekt" ist ein Vergleich mit Gewächshäusern für den Anbau von Pflanzen in Klimazonen, in denen die Umgebungstemperatur niedriger als erforderlich ist. In diesen Anbauhäusern ermöglicht das Kunststoff- oder Glasdach den Durchgang von Sonnenlicht, verhindert jedoch den Austritt von Wärme.

Auf diese Weise wird unabhängig von der niedrigeren Außentemperatur ein warmes Mikroklima aufrechterhalten, das für die Entwicklung von Pflanzen günstig ist.

Die wichtigsten Gase im Treibhauseffekt sind Wasserdampf, Kohlendioxid (CO2) und Methan. Infolge der vom Menschen verursachten Verschmutzung werden dann andere Gase eingebaut und der CO2-Gehalt steigt an.

CO2-Gase, Wasserdampf und Methan in der Atmosphäre

Diese Gase umfassen Stickoxide, Fluorkohlenwasserstoffe, perfluorierte Kohlenwasserstoffe, Schwefelhexafluorid und Fluorchlorkohlenwasserstoffe.

Ist der Treibhauseffekt gut oder schlecht?

Der Treibhauseffekt ist für das Leben auf der Erde von grundlegender Bedeutung, da er den geeigneten Temperaturbereich für seine Existenz garantiert. Die meisten biochemischen Prozesse erfordern Temperaturen zwischen -18 ° C und 50 ° C.

In der geologischen Vergangenheit gab es Schwankungen der Durchschnittstemperatur der Erde, die entweder zunahmen oder abnahmen. In den letzten zwei Jahrhunderten gab es einen Prozess des anhaltenden Anstiegs der globalen Temperatur.

Der Unterschied besteht darin, dass die Steigerungsrate derzeit besonders hoch ist und mit menschlicher Aktivität verbunden zu sein scheint. Diese Aktivitäten erzeugen Treibhausgase, die das Phänomen verstärken.

Was ist dann das Problem?

Seit Mitte des 18. Jahrhunderts haben die Menschen infolge der Industrialisierung der Umwelt ständig Schadstoffe zugesetzt. Zu diesen Schadstoffen gehört die Emission von Gasen, die zum Treibhauseffekt beitragen, entweder weil sie Wärme absorbieren oder die Ozonschicht schädigen.

Die Ozonschicht befindet sich im oberen Teil der Stratosphäre und filtert ultraviolette (energiereichere) Sonnenstrahlung. Je mehr ultraviolette Strahlung, desto mehr Wärme und zusätzlich mutagene Effekte können erzeugt werden.

Andererseits reduzieren wärmespeichernde Gase wie CO2 und Methan den Wärmeverlust der Erde. Zu den Gasen, die die Ozonschicht schädigen, gehören alle Fluor- und Chlorverbindungen.

Die Folge des Anstiegs des Treibhauseffekts ist ein Anstieg der Erdtemperatur. Dies führt wiederum zu einer Reihe von Klimaveränderungen, einschließlich des Schmelzens von Polar- und Gletschereis.

Wie entsteht der Treibhauseffekt?

- Erdatmosphäre

Schichten der Atmosphäre

Das Verständnis der Grundelemente der chemischen Zusammensetzung und Struktur der Atmosphäre ist für das Verständnis des Treibhauseffekts von grundlegender Bedeutung.

Chemische Zusammensetzung der Erdatmosphäre

Stickstoff (N) überwiegt in der Zusammensetzung der Erdatmosphäre, 79% und Sauerstoff (O2) 20%. Die restlichen 1% bestehen aus verschiedenen Gasen, von denen Argon (Ar = 0,9%) und CO2 (0,03%) am häufigsten vorkommen.

Diese Gase können kein Sonnenlicht absorbieren, dh die von der Sonne emittierte kurzwellige Energie (sichtbares und ultraviolettes Spektrum).

Schichten der Atmosphäre

Der höchste Anteil atmosphärischer Gase konzentriert sich auf den Streifen, der von der Erdoberfläche bis zu einer Höhe von 50 km reicht. Dies ist auf die Anziehungskraft zurückzuführen, die die Gravitationskraft auf die Gase ausübt, aus denen die Atmosphäre besteht.

In diesen ersten 50 km Atmosphäre werden zwei Schichten erkannt, die erste von 0 bis 10 km Höhe und die zweite von 10 bis 50 km Höhe. Die erste heißt Troposphäre und konzentriert ungefähr 75% der gasförmigen Masse der Atmosphäre.

Die zweite ist die Stratosphäre, die 24% der atmosphärischen Gasmasse konzentriert, und in ihrem oberen Teil befindet sich die Ozonschicht. Die Ozonschicht ist der Schlüssel zum Verständnis des Treibhauseffekts, da sie für die Fixierung der ultravioletten Strahlen der Sonne verantwortlich ist.

Obwohl sich drei weitere Schichten über diesen Schichten der Atmosphäre erstrecken, sind die beiden niedrigsten die bestimmenden Faktoren für den Treibhauseffekt.

- Der Treibhauseffekt

Die Hauptelemente des Prozesses, durch den der Treibhauseffekt erzeugt wird, sind die Sonne, die Erde und atmosphärische Gase. Die Sonne ist die Energiequelle, die Erde der Empfänger dieser Energie und der Emitter von Wärme und Gasen spielen je nach ihren Eigenschaften unterschiedliche Rollen.

Solarenergie

Die Sonne emittiert grundsätzlich energiereiche Strahlung, dh entsprechend den sichtbaren und ultravioletten Wellenlängen des elektromagnetischen Spektrums. Die Emissionstemperatur dieser Energie erreicht 6.000 ° C, aber das meiste davon geht auf dem Weg verloren.

Von den 100% der Sonnenenergie, die in die Atmosphäre gelangt, werden etwa 30% in den Weltraum reflektiert (Albedoeffekt). 20% werden von der Atmosphäre absorbiert, hauptsächlich von Schwebeteilchen und der Ozonschicht, und die restlichen 50% erwärmen die Erdoberfläche. Dieses Video spiegelt diesen Prozess wider:

Die Erde

Wie jeder Körper sendet die Erde Strahlung aus, in diesem Fall langwellige Strahlung (Infrarot). Die von der Erde emittierte Infrarotstrahlung kommt von ihrem Glühzentrum (Geothermie), aber die Emissionstemperatur ist niedrig (fast 0 ºC).

Die Erde erhält jedoch Sonnenenergie, die sie ebenfalls erwärmt und zusätzliche Infrarotstrahlung abgibt.

Andererseits reflektiert die Erde aufgrund ihrer Albedo (heller Ton oder Weißgrad) einen wichtigen Teil der Sonnenstrahlung. Diese Albedo ist hauptsächlich auf Wolken, Gewässer und Eis zurückzuführen.

Unter Berücksichtigung der Albedo und der Entfernung vom Planeten zur Sonne sollte die Erdtemperatur -18 ºC (effektive Temperatur) betragen. Die effektive Temperatur bezieht sich auf das, was ein Körper nur unter Berücksichtigung von Albedo und Entfernung haben sollte.

Die reale Durchschnittstemperatur der Erde liegt jedoch bei etwa 15 ° C mit einer Differenz von 33 ° C zur effektiven Temperatur. Bei diesem deutlichen Unterschied zwischen tatsächlicher und effektiver Temperatur spielt die Atmosphäre eine grundlegende Rolle.

Atmosphäre

Der Schlüssel zur Temperatur der Erde ist ihre Atmosphäre. Wenn sie nicht existieren würde, wäre der Planet dauerhaft gefroren. Die Atmosphäre ist für einen Großteil der kurzwelligen Strahlung transparent, jedoch nicht für einen großen Teil der langwelligen (Infrarot-) Strahlung.

Durch das Durchlassen der Sonnenstrahlung erwärmt sich die Erde und gibt Infrarotstrahlung (Wärme) ab, aber die Atmosphäre absorbiert einen Teil dieser Wärme. Auf diese Weise werden die Schichten der Atmosphäre und der Wolken heiß und geben Wärme in alle Richtungen ab.

Treibhauseffekt

Der Prozess der globalen Erwärmung durch atmosphärische Rückhaltung von Infrarotstrahlung wird als Treibhauseffekt bezeichnet.

Gewächshaus in Kew Gardens (England). Quelle: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Kew_gardens_greenhouse.JPG

Der Name stammt von den landwirtschaftlichen Gewächshäusern, in denen Arten angebaut werden, die eine höhere Temperatur erfordern als die im Produktionsgebiet vorhandenen. Zu diesem Zweck haben diese Anbauhäuser ein Dach, das den Durchgang von Sonnenlicht ermöglicht, aber die abgegebene Wärme beibehält.

Auf diese Weise ist es möglich, ein warmes Mikroklima für diejenigen Arten zu schaffen, die es für ihr Wachstum benötigen.

Ursachen

Obwohl der Treibhauseffekt ein natürlicher Prozess ist, wird er durch menschliches Handeln (anthropisches Handeln) verändert. Daher ist es notwendig, die natürlichen Ursachen des Phänomens und die anthropischen Veränderungen zu unterscheiden.

- Natürliche Ursachen

Solarenergie

Kurzwellige (energiereiche) elektromagnetische Strahlung der Sonne erwärmt die Erdoberfläche. Diese Erwärmung bewirkt die Emission langwelliger (Infrarot-) Strahlung, dh Wärme, in die Atmosphäre.

Geothermische Energie

Das Zentrum des Planeten ist weißglühend und erzeugt zusätzliche Wärme als die durch Sonnenenergie verursachte. Diese Wärme wird durch die Erdkruste hauptsächlich durch Vulkane, Fumarolen, Geysire und andere heiße Quellen übertragen.

Atmosphärische Zusammensetzung

Die Eigenschaften der Gase, aus denen die Atmosphäre besteht, bestimmen, dass die Sonnenstrahlung die Erde erreicht und dass die Infrarotstrahlung teilweise erhalten bleibt. Einige Gase wie Wasserdampf, CO2 und Methan sind besonders wirksam bei der Speicherung von Luftwärme.

Natürliche Beiträge von Treibhausgasen

Diejenigen Gase, die Infrarotstrahlung von der Erwärmung der Erdoberfläche zurückhalten, werden Treibhausgase genannt. Diese Gase entstehen auf natürliche Weise als CO2, das durch die Atmung von Lebewesen entsteht.

Die Ozeane tauschen auch große Mengen CO2 mit der Atmosphäre aus und natürliche Brände tragen ebenfalls zu CO2 bei. Die Ozeane sind eine natürliche Quelle für andere Treibhausgase wie Stickoxid (NOx).

Andererseits ist die mikrobielle Aktivität in Böden auch eine Quelle für CO2 und NOx. Darüber hinaus tragen die Verdauungsprozesse von Tieren große Mengen Methan zur Atmosphäre bei.

- Anthropogene Ursachen

Hitzeerzeugung

Menschliche Aktivitäten tragen nicht nur zu Gasen bei, die den Treibhauseffekt erhöhen, sondern liefern auch zusätzliche Wärme. Ein Teil der zugeführten Wärme stammt aus der Verbrennung fossiler Brennstoffe und ein anderer Teil aus der Abnahme des Albedoeffekts.

Temperaturverteilung auf der Erdoberfläche. Quelle: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:SurfaceTemperature.jpg

Letzteres ist auf die stärkere Absorption von Sonnenenergie durch dunkle künstliche Oberflächen wie Asphalt zurückzuführen. Verschiedene Untersuchungen haben gezeigt, dass Großstädte einen Nettowärmeeintrag zwischen 1,5 und 3 ºC erzeugen.

Industrielle Aktivitäten

Die Industrie gibt im Allgemeinen zusätzliche Wärme an die Atmosphäre sowie verschiedene Gase ab, die den Treibhauseffekt beeinflussen. Diese Gase können Wärme absorbieren und abgeben (z. B. CO2) oder die Ozonschicht zerstören (z. B. NOx, FCKW und andere).

Autoverkehr

Große Konzentrationen von Fahrzeugen in Städten sind für den größten Teil des der Atmosphäre zugesetzten CO2 verantwortlich. Der Autoverkehr trägt rund 20% zum gesamten CO2 bei, das durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe entsteht.

Stromerzeugung und Heizung

Die Verbrennung von Kohle-, Gas- und Ölderivaten zur Erzeugung von Strom und Wärme trägt fast 50% zum CO2 bei.

Fertigungs- und Bauindustrie

Zusammen tragen diese industriellen Aktivitäten fast 20% zum CO2 bei, das durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe entsteht.

Waldbrände

Waldbrände werden auch durch menschliche Aktivitäten verursacht und setzen jährlich Millionen Tonnen Treibhausgase in die Atmosphäre frei.

Müllhalden

Die Ansammlung von Abfällen und die auftretenden Fermentationsprozesse sowie die Verbrennung dieser Abfälle sind eine Quelle von Treibhausgasen.

Landwirtschaft

Die landwirtschaftliche Tätigkeit trägt jährlich mehr als 3 Millionen Tonnen Methangas zur Atmosphäre bei. Zu den Kulturen, die in dieser Hinsicht am meisten beitragen, gehört Reis.

Bei Reis stammt der Methanbeitrag aus dem Ökosystem, das durch sein Anbausystem erzeugt wird. Dies liegt daran, dass der Reis in eine Wasserfläche gepflanzt wird, wodurch ein künstlicher Sumpf entsteht.

In Sümpfen bauen Bakterien unter anaeroben Bedingungen organische Stoffe ab und produzieren Methan. Diese Ernte kann bis zu 20% des in die Atmosphäre injizierten Methans beitragen.

Eine andere Kultur, deren Management Treibhausgase erzeugt, ist Zuckerrohr, da es vor der Ernte verbrannt wird und eine große Menge CO2 produziert.

Wiederkäuer Vieh

Wiederkäuer wie Kühe verbrauchen faseriges Gras durch Fermentationsprozesse, die von Bakterien in ihrem Verdauungssystem durchgeführt werden. Diese Fermentation setzt für jedes Tier täglich 3 bis 4 Liter Methangas in die Atmosphäre frei.

Nur unter Berücksichtigung von Rindern wird ein Beitrag geschätzt, der 5% der Treibhausgase entspricht.

- Kettenreaktion

Der Anstieg der globalen Temperatur, der den Anstieg der Treibhausgase verursacht, induziert eine Kettenreaktion. Mit steigender Temperatur der Ozeane steigt die Freisetzung von CO2 in die Atmosphäre.

Ebenso setzt das Schmelzen der Pole und des Permafrosts CO2 frei, das dort eingeschlossen wurde. Auch bei höheren Umgebungstemperaturen treten Waldbrände häufiger auf und es wird mehr CO2 freigesetzt.

Treibhausgase

Einige Gase wie Wasserdampf und CO2 wirken im natürlichen Prozess des Treibhauseffekts. Der anthropische Prozess beinhaltet neben CO2 auch andere Gase.

Globale Trendkurven der Akkumulation verschiedener Treibhausgase. Quelle: Gases_de_efecto_invernadero.png: DouglasGreenderivative Arbeit: Ortisa (Diskussion) abgeleitete Arbeit: Ortisa

Das Kyoto-Protokoll sieht die Emission von sechs Treibhausgasen vor, darunter Kohlendioxid (CO2) und Methan (CH4). Auch Lachgas (N2O), Fluorkohlenwasserstoff (HFC), perfluorierter Kohlenwasserstoff (PFC) und Schwefelhexafluorid (SF6).

Wasserdampf

Wasserdampf ist eines der wichtigsten Treibhausgase für seine Fähigkeit, Wärme zu absorbieren. Ein Gleichgewicht entsteht jedoch, weil Wasser in flüssigem und festem Zustand Sonnenenergie reflektiert und die Erde abkühlt.

Kohlendioxid (CO2)

Kohlendioxid ist das wichtigste langlebige Treibhausgas in der Atmosphäre. Dieses Gas ist für 82% des Anstiegs des Treibhauseffekts verantwortlich, der in den letzten Jahrzehnten aufgetreten ist.

2017 meldete die Weltorganisation für Meteorologie eine globale CO2-Konzentration von 405,5 ppm. Dies entspricht einer Steigerung von 146% gegenüber den vor 1750 (vorindustrielles Zeitalter) geschätzten Werten.

Methan (CH

Methan ist das zweitwichtigste Treibhausgas und trägt etwa 17% zur Erwärmung bei. 40% des Methans werden aus natürlichen Quellen, hauptsächlich Feuchtgebieten, produziert, während die restlichen 60% durch menschliche Aktivitäten erzeugt werden.

Zu diesen Aktivitäten gehören Wiederkäueranbau, Reisanbau, Ausbeutung fossiler Brennstoffe und Verbrennung von Biomasse. Im Jahr 2017 erreichte das atmosphärische CH4 eine Konzentration von 1.859 ppm, was 257% über dem vorindustriellen Niveau liegt.

Stickoxide (NOx)

NOx trägt zur Zerstörung des stratosphärischen Ozons bei und erhöht die Menge der ultravioletten Strahlung, die die Erde durchdringt. Diese Gase stammen aus der industriellen Herstellung von Salpetersäure und Adipinsäure sowie aus der Verwendung von Düngemitteln.

Bis 2017 erreichten diese Gase eine atmosphärische Konzentration von 329,9 ppm, was 122% des für das vorindustrielle Zeitalter geschätzten Niveaus entspricht.

Fluorkohlenwasserstoffe (HFKW)

Diese Gase werden in verschiedenen industriellen Anwendungen verwendet, um FCKW zu ersetzen. HFKW beeinflussen jedoch auch die Ozonschicht und weisen eine sehr hohe aktive Beständigkeit in der Atmosphäre auf.

Perfluorierter Kohlenwasserstoff (PFC)

PFCs werden in Verbrennungsanlagen für den Aluminiumschmelzprozess hergestellt. Wie HFKW haben sie eine hohe Beständigkeit in der Atmosphäre und beeinträchtigen die Integrität der stratosphärischen Ozonschicht.

Schwefelhexafluorid (SF6)

Dieses Gas wirkt sich auch negativ auf die Ozonschicht sowie auf eine hohe Persistenz in der Atmosphäre aus. Es wird in Hochspannungsgeräten und bei der Herstellung von Magnesium verwendet.

Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW)

FCKW ist ein starkes Treibhausgas, das das stratosphärische Ozon schädigt und im Montrealer Protokoll geregelt ist. In einigen Ländern wie China wird es jedoch immer noch in verschiedenen industriellen Prozessen verwendet.

Was ist der Treibhauseffekt für Lebewesen?

- Randbedingungen

Das Leben, wie wir es kennen, ist oberhalb bestimmter Temperaturniveaus nicht möglich. Nur einige thermophile Bakterien können Umgebungen mit Temperaturen über 100 ° C bewohnen.

Vitaltemperatur

Im Allgemeinen reicht die Amplitude der Temperaturschwankung, die den größten Teil der aktiven Lebensdauer ermöglicht, von -18 ºC bis 50 ºC. Ebenso können Lebensformen in einem latenten Zustand bei Temperaturen von -200ºC und 110ºC existieren.

Die meisten Tier- und Pflanzenarten haben noch engere Toleranzbereiche gegenüber Raumtemperatur.

- Das dynamische Gleichgewicht der Temperatur

Der Treibhauseffekt ist ein positiver natürlicher Prozess für das Leben auf dem Planeten, da er diesen lebenswichtigen Temperaturbereich garantiert. Dies gilt jedoch, solange das richtige Gleichgewicht zwischen Sonnenenergieeintrag und Infrarotstrahlung erhalten bleibt.

Die Balance

Das Gleichgewicht ist garantiert, da die Natur fast so viele Treibhausgase produziert, wie sie immobilisiert. Der Ozean produziert ungefähr 300 Gigatonnen CO2, absorbiert aber etwas mehr.

Ebenso produziert die Vegetation rund 440 Gigatonnen CO2 und setzt gleichzeitig rund 450.

Folgen des Treibhauseffekts durch Verschmutzung

Anthropische Verschmutzung trägt zu zusätzlichen Mengen an Treibhausgasen bei und bricht das natürliche dynamische Gleichgewicht. Obwohl diese Mengen viel geringer sind als die von der Natur erzeugten, reichen sie aus, um dieses Gleichgewicht zu brechen.

Dies hat schwerwiegende Folgen für den planetaren Wärmehaushalt und damit für das Leben auf der Erde.

Erderwärmung

Die Zunahme der Konzentration von Treibhausgasen führt zu einer Zunahme der globalen Durchschnittstemperatur. Tatsächlich wird geschätzt, dass die durchschnittliche globale Temperatur seit dem vorindustriellen Zeitalter um 1,1 ° C gestiegen ist.

Andererseits wurde angegeben, dass der Zeitraum von 2015 bis 2019 der bisher heißeste war.

Schmelzen des Eises

Der Temperaturanstieg führt weltweit zum Schmelzen von Polareis und Gletschern. Dies impliziert einen Anstieg des Meeresspiegels und die Veränderung der Meeresströmungen.

Klimawandel

Obwohl es keine vollständige Einigung über den Prozess des Klimawandels infolge der globalen Erwärmung gibt, ist die Realität, dass sich das Klima des Planeten ändert. Dies zeigt sich unter anderem in der Veränderung der Meeresströmungen, Windmuster und Niederschläge.

Ungleichgewichte in der Bevölkerung

Die Veränderung der Lebensräume aufgrund des Temperaturanstiegs beeinflusst die Population und das biologische Verhalten der Arten. In einigen Fällen gibt es Arten, die ihre Populationen erhöhen und ihr Verbreitungsgebiet erweitern.

Arten mit sehr engen Temperaturbereichen für Wachstum und Fortpflanzung können jedoch ihre Populationen stark reduzieren.

Rückgang der Lebensmittelproduktion

In vielen landwirtschaftlichen und tierischen Gebieten ist die Produktion zurückgegangen, da die Arten vom Temperaturanstieg betroffen sind. Andererseits führen ökologische Veränderungen zur Verbreitung landwirtschaftlicher Schädlinge.

Gesundheitswesen

Vektor-übertragene Krankheiten

Mit steigender planetarischer Durchschnittstemperatur erweitern einige Krankheitsvektortiere ihre geografische Reichweite. So treten Fälle von Tropenkrankheiten außerhalb ihres natürlichen Bereichs auf.

Schock

Der Temperaturanstieg kann zu einem sogenannten Thermoschock oder Hitzschlag führen, der eine extreme Dehydration impliziert. Diese Situation kann zu schwerem Organversagen führen, insbesondere bei Kindern und älteren Menschen.

Prävention und Lösungen

Um die Zunahme des Treibhauseffekts zu verhindern, ist es notwendig, die Emissionen der Gase, die ihn verursachen, zu reduzieren. Dies erfordert Maßnahmen, die vom öffentlichen Bewusstsein über nationale und internationale Gesetze bis hin zu technologischen Veränderungen reichen.

Laut dem Zwischenstaatlichen Gremium für Klimawandel (IPCC) reicht es jedoch nicht aus, die Emissionen zu senken. Darüber hinaus muss die derzeitige Konzentration von Treibhausgasen in der Atmosphäre verringert werden, um die globale Erwärmung zu stoppen.

In diesem Sinne besteht eine Lösung darin, die Vegetationsbedeckung zu vergrößern, um atmosphärisches CO2 zu fixieren. Zum anderen sollen technologische Luftfiltersysteme implementiert werden, um CO2 zu extrahieren und in Industrieprodukten zu fixieren.

Bisher haben die Bemühungen um internationale Vereinbarungen wie das Kyoto-Protokoll ihre Ziele nicht erreicht. Andererseits sind technologische Entwicklungen zur Gewinnung von atmosphärischem CO2 nur auf Prototypenebene.

Verhütung

Um eine Erhöhung des Treibhauseffekts zu verhindern, muss die Produktion von Treibhausgasen reduziert werden. Dies impliziert eine Reihe von Maßnahmen, die die Entwicklung des Gewissens der Bürger, gesetzgeberische Maßnahmen und technologische Veränderungen umfassen.

Bewusstsein

Eine Bürgerschaft, die sich des Problems der globalen Erwärmung bewusst ist, das durch die Zunahme des Treibhauseffekts entsteht, ist von grundlegender Bedeutung. Auf diese Weise wird der notwendige soziale Druck bereitgestellt, damit Regierungen und Wirtschaftsmächte die erforderlichen Maßnahmen ergreifen.

Rechtliche Rahmenbedingungen

Das wichtigste internationale Abkommen zur Lösung des Problems der Treibhausgaserzeugung ist das Kyoto-Protokoll. Bisher war dieses Rechtsinstrument jedoch nicht wirksam bei der Reduzierung der Treibhausgasemissionen.

Einige der wichtigsten Industrieländer mit höheren Emissionsraten haben die Verlängerung des Protokolls für die zweite Amtszeit nicht unterzeichnet. Daher ist ein strengerer nationaler und internationaler Rechtsrahmen erforderlich, um eine echte Wirkung zu erzielen.

Technologische Veränderungen

Um die Treibhausgasemissionen zu reduzieren, ist ein Reengineering industrieller Prozesse erforderlich. Ebenso ist es notwendig, den Einsatz erneuerbarer Energien zu fördern und den Einsatz fossiler Brennstoffe zu reduzieren.

Andererseits ist es wichtig, die Produktion umweltschädlicher Abfälle im Allgemeinen zu reduzieren.

Lösungen

Laut Experten reicht es nicht aus, die Treibhausgasemissionen zu reduzieren, sondern auch die aktuellen Konzentrationen in der Atmosphäre zu reduzieren. Hierzu wurden verschiedene Alternativen vorgeschlagen, die sehr einfache oder hoch entwickelte Technologien verwenden können.

Carbon sinkt

Zu diesem Zweck wird empfohlen, die Abdeckung von Wäldern und Dschungeln zu erhöhen und Strategien wie Gründächer umzusetzen. Pflanzen binden atmosphärisches CO2 in ihren Pflanzenstrukturen und extrahieren es aus der Atmosphäre.

Kohlenstoffabsaugpumpen

Bisher ist die Gewinnung von CO2 aus der Atmosphäre aus energetischer Sicht kostspielig und mit hohen wirtschaftlichen Kosten verbunden. Es wird jedoch weiter nach effizienten Möglichkeiten gesucht, die Luft zu filtern und CO2 zu entfernen.

Einer dieser Vorschläge befindet sich bereits in der Pilotanlagenphase und wird von den Universitäten Calgary und Carnegie Mellon entwickelt. Diese Anlage verwendet eine Lösung aus Kaliumhydroxid als Wasserfalle und ätzendem Kalzium, durch die die Luft gefiltert wird.

Dabei bleibt das in der Luft enthaltene CO2 erhalten und bildet Calciumcarbonat (CaCO3). Anschließend wird das Calciumcarbonat erhitzt und das CO2 freigesetzt, wobei das resultierende gereinigte CO2 für industrielle Zwecke verwendet wird.

Literaturhinweise

1. Bolin, B. und Doos, BR Treibhauseffekt.
2. M. Caballero, S. Lozano und B. Ortega (2007). Treibhauseffekt, globale Erwärmung und Klimawandel: eine geowissenschaftliche Perspektive. Digitales Magazin der Universität.
3. Carmona, JC, Bolívar, DM und Giraldo, LA (2005). Methangas in der Tierproduktion und Alternativen zur Messung seiner Emissionen und zur Verringerung seiner Auswirkungen auf Umwelt und Produktion. Kolumbianisches Journal of Livestock Sciences.
4. Elsom, DM (1992). Luftverschmutzung: ein globales Problem.
5. Martínez, J. und Fernández, A. (2004). Klimawandel: Ein Blick aus Mexiko.
6. Schneider, SH (1989). Der Treibhauseffekt: Wissenschaft und Politik. Wissenschaft.