Treibhauseffekt und Klimawandel

Treibhauseffekt und Klimawandel

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Der Treibhauseffekt

Die Erdatmosphäre ist aus Gasen zusammengesetzt, die die Sonnenstrahlen zur Erdoberfläche passieren lassen. Ein Teil dieser Wärmestrahlung wird vom Boden reflektiert. Die oberen Luftschichten der Atmosphäre reflektieren ihrerseits zum Teil die von der Erde ausgehende Wärmestrahlung wie das Glas in einem Treibhaus. Nur ein Teil der Wärme kann also entweichen, was zur Aufheizung der Luft im „Treibhaus“ führt. Daher trägt diese Eigenschaft der atmosphärischen Gase die Bezeichnung „Treibhauseffekt“. Besonders starke Absorber der Wärmestrahlung sind Wasserdampf (H2O), Kohlendyoxid (CO2), Methan (CH4), Ozon (O3) und die Flourchlorkohlenwasserstoffverbindungen (FCKW) welche bewirken, dass ein großer Teil der Wärmestrahlung zur Erdoberfläche zurück gestrahlt wird. Um die Bedeutung der tropischen Regenwälder einleuchtend zu verdeutlichen soll hier mehr auf den Kohlenstoff eingegangen werden, der zweifellos eine der bedeutendsten Rollen im globalen Klimaproblem spielt, da er in so vielen Kreisläufen auftritt.

Wissenswertes über den Kohlenstoff

Der Kohlenstoff ist bekanntlich für die Pflanzen eine lebensnotwendige Ressource. Mit Kohlenstoff und Licht kann die Pflanze die für sie so wichtigen Assimilate bilden. Mit diesem bekannten Prozess, der Photosynthese, ist das Leben der Pflanzen garantiert. Nicht benötigter Kohlenstoff und seine Derivate werden in Boden und Wasser übertragen und über die Flüsse ins Meer geleitet. Die tropischen Regenwälder dienen als CO2 puffer im weltweiten CO2 Haushalt. Durch die Brandrodung wird der im Urwald gespeicherte Kohlenstoff als CO2 frei gesetzt. Die so frei gelegten Flächen, die landwirtschaftlichen Nutzen finden, können nur Bruchteile dieses freigesetzten CO2 binden; eine Aus-und Weiterleitung der Stoffe findet gar nicht mehr statt. Brasilien und Indonesien sind die Regionen mit dem höchsten Anteil an Verbrennung. Die CO2 Mengen, die durch Landnutzungsänderungen außerhalb der Tropen freigesetzt wird ist dem gegenüber zu vernachlässigen. Der Regenwald stellt einen wichtigen Produzenten von Methan und Kohlenmonoxid (CO) dar, wobei Methan durch Abbau organischen Materials in Seen, Sümpfen und Überschwemmungsgebieten gebildet wird, das CO vorwiegend bei der Verbrennung von Biomasse (Holz) entsteht.

Stickoxide (Nox), die ebenfalls von Verbrennung durch Biomasse entstanden sind beteiligen sich nun an der Oxidierung der beiden Gase, welche durch verschiedene katalytische Prozesse geschieht. Ozon wird bei hohen Konzentrationen von Stickoxiden gebildet, bei niedrigen Konzentrationen jedoch wird es zerstört. Im Rahmen des „Globalen Troposphären-Experiment“ (GTE) wurden zwei Untersuchungen gestartet, bei denen man herausfand, dass der Wald troposphärisches Ozon aufnimmt und das die ganze Region Methan abgibt. Des weiteren beträgt die tägliche Netto Absorption während der Regenzeit durch Photosynthese 6kg Kohlenstoff pro Hektar. Dies entspricht über das gesamte Amazonasbecken mehr als 1,2 Milliarden Tonnen pro Jahr, einem weltweit bedeutsamen Kohlenstoffstrom. Der Regenwald Amazoniens nimmt also ungefähr ein viertel des Kohlenstoffs aus der Atmosphäre auf, der jährlich durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe freigesetzt und auf 5 Milliarden Tonnen geschätzt wird, wobei die Absorption durch Totholz noch gar nicht in Betracht gezogen ist. Mithilfe von Satellitenbildern haben Setzer et al. (1989) unter anderem geschätzt, dass 20 Millionen Hektar Land in Amazonien brandgerodet wurden. Durch diese Brände wurden, nach Aussage der Autorin, 600 Millionen Tonnen Kohlenstoff pro Jahr freigesetzt, was ungefähr einem Zehntel des jährlichen weltweiten Gesamtausstoßes an Kohlenstoff entspricht. Alleine schon aus diesen Untersuchungen lässt sich unschwer erkennen, dass die Vernichtung des tropischen Regenwaldes zur Steigerung des Treibhauseffektes führt. Das verbrennen von Biomasse, zum anderen die Zerstörung der Kohlenstoffspeicherfähigkeit und die Unterbrechung der Kohlenstoffkreisläufe, durch entfernen der Bäume verändert die Zusammensetzung der Gase in der Atmosphäre.

Eure Conny Keule

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Dipl.-Ing.(FH) Umweltsicherung

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