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Wörterbuch

Treibhausgase

Obwohl CO2 eine wichtige anthropologische Emissionsquelle für die globale Erwärmung ist, gibt es auch andere Gase, die zum Problem beitragen.

  • Anthropogene Treibhausgase
    • Treibhausgase sind so genannt, weil sie einen Erwärmungeffekt in der Erdatmosphäre verursachen, ähnlich zu der Erwärmung eines Treibhauses.

      Die meisten Laien haben von CO2 gehört, aber das ist nicht das einzige Treibhausgas. Einige sind natürlich und sind verantwortlich für die Temperatur der Erde, die höher ist, als es sonst wäre. Menschliche Tätigkeiten wie Stromerzeugung, Landwirtschaft, Verkehr, Bau, Heizung und Industrie verursachen Emissionen einer Reihe von Gasen, die zu den so genannten anthropogenen Treibhausgasen (GHG) beitragen. Die prinzipiellen Treibhausgasen sind:

      • Kohlendioxid (CO2).
      • Verantwortlich für etwa 9-26% des gesamten natürlichen Treibhauseffekts, aber 76% des verstärkten (anthropogenen) Treibhauseffektes ist auf dieses Gas zurückzuführen. Die IPCC berichtet, dass der Anteil an CO2 in der Atmosphäre seit 1980 von 335 ppm auf über 400 ppm (+ 20%) bis 2015 gestiegen ist. Vor-industrielle Niveaus waren 250-280 ppm, was bedeutet, dass der Mensch 40% zum natürlichen Niveau von Kohlendioxid hinzugefügt hat. Die Paläoklimatologie zeigt, dass hohe CO2-Werte mit einer Reihe von Massenlöschungsereignissen in der Vergangenheit verbunden sind. Es gibt hier ein Element der Tautologie (welche hat welche verursacht?), aber die Assoziation zwischen Veränderung der Nischenbedingungen und Veränderung von CO2 ist unbestreitbar. Es ist mit einem hohen Maß an Vertrauen bekannt, dass die aktuelle CO2-Konzentration höher ist als in den vergangenen 800.000 Jahren und wahrscheinlich in den vergangenen 20 Millionen Jahren.

        Durch das Ausgraben und Verbrennenung fossiler Brennstoffe (Kohle, Öl, Gas), Menschen setzen einen Kurzschluss in der natürlichen Kohlenstoff-Zyklus. In diesem Zyklus wird eine langfristige Balance durch atmosphärisches Kohlendioxid, das in unterirdische Reservoirs durch Senke (carbon sinks) gezogen wird, aufrechterhalten. Diese Senken sind Ozeanablagerungen und anaerobe Verdichtung von terrestrischen organischen Stoffen. Nachdem der Kohlenstoff von fossilen Ablagerungen zu Carbonatgestein durch metamorphe Prozesse vergangen ist, wird nach einer Restzeit von zehn Millionen Jahren oder länger eine geringe Menge in die Atmosphäre zurückgeführt, durch Ausweisung bei Vulkanausbrüchen.

        Unter der Mitigationmassnahmen sind die Verhinderung der Entwaldung der Kohlenstoffsenke der lebenden Materie, der nachhaltigeren Landnutzung und vor allem der Substitution fossiler Brennstoffe mit weniger umweltschädlichen Energiequellen.

        Die geogene (natürlich vorkommende) CO2-Produktion beträgt 550 Gt pro Jahr. Dies wird verwendet (aus der Atmosphäre entfernt), um Glukose in Pflanzen durch Photosynthese zu bauen, und bei der Bildung von Calciumcarbonat in Schalen von marinen Organismen. Residence time (Verweilzeit) in the atmosphere of a CO2 molecule is on average 120 years. Die anthropogenen Emissionen im Jahr 2006 waren ca. 32 Gt (6% der gesamten CO2-Produktion).

      • Methan (CH4)
      • Verantwortlich für ca. 16% des verstärkten Treibhauseffekts. Das Niveau ist von etwa 1,6 ppm im Jahr 1980 auf über 1,8 ppm (+ 12%) im Jahr 2015 gestiegen.

        Die menschliche Extraktion von Öl und Erdgas bewirkt, dass Methangas in die Atmosphäre entweicht. Die Landwirtschaft verursacht auch Methan-Freisetzungen, als Nebenprodukte der Düngen, schlechte Bewässerungstechniken und Viehdarm-Emissionen (um es höflich auszudrücken). Als die Meere erwärmen, beginnen Methanhydratstrukturen, die Methan am Ozeanbett verriegeln, ihr Methan freizugeben. Andere Quellen sind Abfallwirtschaft (Deponien) und Biomasseverbrennung

      • Stickstoffoxiden (NOx)
      • Verantwortlich für ca. 6% des anthropogenenTreibhauseffekts. Die Stufen stiegen von 0,30 ppm im Jahr 1980 auf fast 0,33 ppm bis 2015 (+ 10%) und zeigen keine Anzeichen für eine Verlangsamung ihres Wachstums.

        Die Stickoxid-Gruppe der Verbindungen (hauptsächlich NO2, NO und N2O) sind Gase, die während der Verbrennung fossiler Brennstoffe entstehen, aufgrund der Beteiligung von Stickstoff (71% der Atmosphäre) bei der Reaktion. Sie werden auch durch Düngergebrauch und die Verbrennung von Biomasse freigesetzt. Stickstoffoxide sind photosynthetische Gase, so reagieren mit Sauerstoff in Gegenwart von Sonnenlicht zu sekundären Schadstoffen wie Ozon und Salpetersäure zu produzieren (Saurer Regen).

      • Fluorierte Gase (F-gases)
      • Verantwortlich für ca. 2% des anthropogenischen Treibhauseffekts. F-Gase sind vollständig menschlich hergestellt und umfassen Fluorkohlenwasserstoffe (FCKW), Perfluorkohlenstoffe (PFC), Schwefelhexafluorid (SF6) und Stickstofftrifluorid (NF3), die in industriellen Prozessen, Kältetechnik und Herstellung und Betrieb von Verbraucherprodukte. Obwohl das Montrealer Protokoll hat die weiteren Erhöhungen der FCKW stärker eingeschränkt, das Niveau ist noch höher als im Jahr 1980. FCKW sind verantwortlich für den Abbau der stratosphärischen Ozonschicht, die das Leben vor UV-Strahlung schützt. Die anderen fluorierten Gase auf der anderen Seite dürfen noch steigen.

      • Wasserdampf
      • Nicht zu verwechseln mit Aerosolwasser, das in Wolken sichtbar ist, Wasserdampf ist unsichtbar und ist das Ergebnis einer zusätzlichen Verdunstung von Ozeanen und terrestrischem Wasser, als die Erde sich wärmt. Wasser blockiert auch Infrarotstrahlung, um der Erde zu entkommen, so trägt der Treibhauseffekt bei. Es ist ein Beispiel für die gefürchteten Rückkopplungsmechanismen, bei denen ein Treibhauseffekt Änderungen verursacht, die zu weiteren Treibhauseffekte führen.

      • Schwarzer Kohlenstoff
      • Obwohl kein Gas, schwarzer Kohlenstoff (z. B. Ruß) ist in der Atmosphäre vorhanden und zum Treibhauseffekt beiträgt, indem er das Entweichen von Infrarotstrahlung von der Erdoberfläche blockiert.

      • VOCs und NMVOCs
      • VOCs (flüchtige organische Verbindungen) sind indirekte Treibhausgase, die Produkte der industriellen Prozesse sind, und ihre Präsenz in der Atmosphäre sind die Ursache für viele direkte und indirekte Verschmutzungsprobleme, einschließlich der globalen Erwärmung.

        NMVOCs sind nicht-Methan-flüchtige organische Verbindungen, und werden durch das Montrealer Protokoll als Ozon abbauende Substanzen reguliert.

      • Kohlenmonoxid (CO)
      • In der Regel das Ergebnis der unvollständigen Verbrennung von fossilen Brennstoffen (unzureichender Sauerstoff), CO ist giftig sowie ein Beitrag zum Treibhausproblem.

  • Treibhausgasemissionen (historisch)