Treibhauseffekt – natürliche Erderwärmung und Einfluss des Menschen

Treibhauseffekt – natürliche Erderwärmung und Einfluss des Menschen Übung

• Ordne den Begriffen zum Treibhauseffekt die passenden Beschreibungen zu.

  Tipps

  Anthropogen bedeutet so viel wie „vom Menschen verursacht“.

  In der Atmosphäre findet man unter anderem Methan und Kohlenstoffdioxid.

  Lösung

  Der natürliche Treibhauseffekt ist, wie der Name bereits verrät, ein natürlich auftretendes Phänomen.

  Unser Planet ist von einer Gasschicht umgeben, die Atmosphäre genannt wird. Sie enthält Treibhausgase wie Methan oder Kohlenstoffdioxid.

  Scheint die Sonne, können die Sonnenstrahlen die Atmosphäre durchdringen und auf die Oberfläche der Erde treffen. Auf der Oberfläche wird die Energie des Sonnenlichts aufgenommen und es wird eine bestimmte Strahlung zurückgeworfen, die sogenannte Wärmestrahlung oder auch Infrarotstrahlung.

  Ein Teil dieser Wärmestrahlung verlässt die Erde durch die Atmosphäre, der andere Teil wird durch die Treibhausgase der Atmosphäre zurückgehalten. Diese zurückgehaltene Energie in Form von Wärmestrahlung ermöglicht es, dass wir eine globale Mitteltemperatur von 15°C haben.

  Werden jedoch durch den Menschen zusätzliche Treibhausgase in die Atmosphäre abgegeben, so verstärkt sich das Zurückhalten der Wärmestrahlung in der Atmosphäre. Die Folgen sind, dass sich die Erde zunehmend erwärmt. Diesen Effekt bezeichnet man als anthropogenen Treibhauseffekt.

  Kohle enthält Kohlenstoff in gebundener Form. Dieser Kohlenstoff gelangt nicht in die Atmosphäre. Verbrennt der Mensch jedoch diese Kohle, um beispielsweise ein Energiekraftwerk zu betreiben, so wird der gebundene Kohlenstoff zu Kohlenstoffdioxid, das in die Atmosphäre gelangt.

• Benenne die Abläufe des natürlichen Treibhauseffekts.

  Tipps

  Die Atmosphäre ist nur für bestimmte Strahlungen durchlässig.

  Lösung

  Von der Sonne wird Strahlung einer bestimmten Wellenlänge abgegeben, das sogenannte UV-Licht. Dieses Licht kann die Atmosphäre mit ihren Treibhausgasen durchdringen und auf die Oberfläche der Erde treffen. Dort wird die Energie des Sonnenlichts aufgenommen und Wärmestrahlung von der Oberfläche wieder abgegeben. Die Atmosphäre ist für diese Strahlung weniger durchlässig, weshalb ein Teil dieser Wärmestrahlung zurückgehalten wird.

  Durch diese zurückgehaltene Wärmestrahlung wird auf der Erde eine globale Mitteltemperatur von circa 15 °C aufrechterhalten.

• Bewerte die Aussagen zur Entstehung und den Folgen des anthropogenen Treibhauseffekts.

  Tipps

  Methan kommt natürlich in der Atmosphäre vor.

  Beim anthropogenen Treibhauseffekt kommt es zum Anstieg der globalen Mitteltemperatur.

  Lösung

  Alle genannten Aussagen zur Entstehung und den Folgen des anthropogenen Treibhauseffektes sind korrekt.

  Der anthropogene Treibhauseffekt entsteht durch einen zu hohen Anteil an Treibhausgasen in der Atmosphäre. Dieser Effekt wird vom Menschen erzeugt, der große Mengen an Treibhausgasen verursacht. Zu diesen Treibhausgasen gehört beispielsweise das Methan, aber auch Kohlenstoffdioxid, welches bei der Verbrennung von Kohle freigesetzt wird. Auch Wasserdampf gehört zu den Treibhausgasen in der Atmosphäre.

• Beschreibe die dargestellten Prozesse.

  Tipps

  Eine Atmosphäre ist für einen Treibhauseffekt notwendig.

  Lösung

  Dargestellt sind der Treibhauseffekt und der Kohlenstoffkreislauf in unterschiedlichen Ausführungen.

  Der Treibhauseffekt wird als „fehlend“, „natürlich“ und „anthropogen“ dargestellt. Bei einem fehlenden Treibhauseffekt fehlt die Atmosphäre mit den darin befindlichen Treibhausgasen. Die Wärmestrahlung wird nicht zurückgehalten. So würde die Mitteltemperatur auf unserem Planeten auf -18°C sinken. Beim natürlichen Treibhauseffekt wird nur ein Teil der Wärmestrahlung zurückgehalten, wodurch eine globale Mitteltemperatur von circa 15°C auf der Erde vorherrschen würde. Beim anthropogenen Treibhauseffekt wird durch den hohen Anteil an Treibhausgasen in der Atmosphäre der größte Teil der Wärmestrahlung aufgehalten. Die Temperatur würde ansteigen.

  Beim natürlichen Kohlenstoffkreislauf wird nahezu dieselbe Menge an freigesetztem Kohlenstoff wieder in die gebundene Form überführt.

  Im anthropogenen Kohlenstoffkreislauf wird jedoch eine große Menge an gebundenem Kohlenstoff in den freigesetzten Zustand überführt. Die Folge ist ein enormer Anstieg der Konzentration des Treibhausgases Kohlenstoffdioxid.

• Ergänze den Lückentext zum natürlichen Treibhauseffekt.

  Tipps

  Welches Treibhausgas entsteht bei der Massenviehzucht?

  Lösung

  Beschrieben wird der natürliche Treibhauseffekt. Das Sonnenlicht kann die Atmosphäre durchdringen und so die Erdoberfläche erwärmen. Die Oberfläche reflektiert dann Strahlung in Form von Wärmestrahlung, welche nur zu einem Teil die Atmosphäre durchdringen kann. Grund dafür sind die in der Atmosphäre natürlich vorkommenden Treibhausgase, wie Methan oder auch Kohlenstoffdioxid. Durch die zurückgehaltene Wärmestrahlung kühlt unsere Erde nicht ab und eine globale Mitteltemperatur von circa 15°C kann aufrechterhalten werden.

• Ordne den Treibhausgasen die passenden Beschreibungen zu.

  Tipps

  $CHClF_2$ ist Fluorchlorkohlenwasserstoff.

  FCKW bedeutet Fluorchlorkohlenwasserstoff.

  Holz beinhaltet einen hohen Anteil an Kohlenstoff.

  Zu den fossilen Brennstoffen gehört Erdöl oder auch Kohle.

  Lösung

  FCKW, die sogenannten Fluorchlorkohlenwasserstoffe, wurden früher in Kühlschränken als Kühlmittel verwendet, oder auch in Sprühdosen. Seit 1995 ist die Verwendung dieses Treibhausgases jedoch verboten. Zu sehr trug dieses Treibhausgas zum anthropogenen Treibhauseffekt bei. Die chemische Formel für die Fluorchlorkohlenwasserstoffe lautet $CHClF_2$.

  Weitere Treibhausgase sind Methan und Kohlenstoffdioxid. Methan entsteht unter anderem bei der Massenviehzucht. Bei der Verdauung scheiden (z.B.) Rinder dieses Treibhausgas als Nebenprodukt aus. Die chemische Formel dieses Stoffes lautet $CH_4$.

  Kohlenstoffdioxid entsteht bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe, wie zum Beispiel Erdöl oder Kohle, oder auch bei der Brandrodung von Wäldern. Erdöl, Kohle und auch Holz enthalten einen hohen Anteil an Kohlenstoff. Bei der Verbrennung wird der gebundene Kohlenstoff in freigesetzten Kohlenstoff, wie zum Beispiel Kohlenstoffdioxid, überführt. Dieser gelangt in die Atmosphäre und trägt dort zum anthropogenen Treibhauseffekt bei. Die chemische Formel für Kohlenstoffdioxid lautet $CO_2$