Wenn die Erde von der Sonne beschienen wird, strahlt sie einen Teil der aufgenommenen Sonnenstrahlung in Form von Wärmestrahlung wieder ab. Diese Wärmestrahlung geht jedoch nicht einfach im Weltraum verloren, sondern wird teilweise von der Atmosphäre absorbiert und in alle Richtungen, auch zur Erde hin, wieder abgegeben. Unsere Atmosphäre hat also einen Effekt, der mit dem Glasdach eines Gewächshauses vergleichbar ist, und erhöht die Temperatur auf der Erde.
Ohne diesen natürlichen Treibhauseffekt lägen die Durchschnittstemperaturen auf der Erde deutlich unter dem Gefrierpunkt. Leben, wie wir es kennen, wäre nicht möglich. Der Mond zum Beispiel hat keine Atmosphäre, also keine Gashülle, die Wärme speichern könnten. Die wichtigsten natürlichen Gase, die in der Erdatmosphäre die Wärme der Sonne speichern, sind Wasserdampf, Kohlendioxid (CO2), Methangas (CH4) und Lachgas (N2O). Sie lassen das Sonnenlicht zwar zur Erde durchscheinen, behalten aber einen grossen Teil der von der Erde reflektierten Wärmestrahlung zurück.
Abgase verstärken den Treibhauseffekt
Der Mensch verstärkt diesen natürlichen Treibhauseffekt. Vor allem die Verbrennung von fossilen Energieträgern wie Kohle, Öl (Benzin) oder Gas verursacht Abgase, die den Treibhauseffekt noch verstärken. Mehr Gase speichern mehr Sonnenstrahlung, die Temperatur erhöht sich, das Weltklima verändert sich.
Der stärker werdende Treibhauseffekt führt zu einer Erwärmung des Klimas auf der Erde, und dieser Klimawandel ist unter anderem verantwortlich für das langsame Abschmelzen des Eises an den Polkappen und an Gletschern. Das hat verschiedene Auswirkungen: Einerseits stieg im Verlauf des 20. Jahrhunderts der Meeresspiegel um 10–25 cm an, und die Rate dieses Anstieg hat sich inzwischen noch beschleunigt. Schmilzt noch mehr Eis, könnten Länder wie die Niederlande grosse Gebiete ihrer Küste ans Meer verlieren. Ein weiterer Effekt der Eisschmelze an den Polkappen und in Permafrostgebieten: Im ewigen Eis eingeschlossene Gase, vor allem Methan, werden freigesetzt und verstärken den Treibhauseffekt weiter.
Industrialisierung und Umwelt
Der Einfluss von menschlichen Aktivitäten auf die Treibhausgaskonzentration in der Atmosphäre ist messbar und beginnt Mitte des 19. Jahrhunderts, also zur Zeit der Industrialisierung. Verantwortlich für den steigenden Ausstoss von Treibhausgasen ist der steigende Verbrauch von Rohstoffen. Folgende vier Bereiche tragen viel zum Treibhauseffekt bei:
- Energie- und Verkehr, zum Beispiel durch die Verbrennung von Benzin, Kohle, und Gas.
- FCKW (Verbindungen aus Fluor, Chlor, Kohlenstoff und Wasserstoff), die z. B. für Lösungsmittel oder Kühlanlagen verwendet wurden. Sie sind seit den 90er Jahren verboten, denn diese Gase sind auch Schuld an der Entstehung des Ozonlochs.
- Abholzung oder Verbrennung von Wäldern: Bäume nehmen CO2 auf und betreiben damit Photosynthese. Ohne Bäume wird der Luft weniger CO2 entzogen. Ausserdem wird bei der Verbrennung der Wälder CO2 freigesetzt.
- Intensive Landwirtschaft: Rinder beispielsweise produzieren viel Methangas.
Der Treibhauseffekt wird überwacht
Im Verlauf der Erdgeschichte kam es immer wieder zu Schwankungen der Konzentration von Treibhausgasen in der Atmosphäre. Die durch den Menschen beeinflussten Veränderungen spielen sich nun aber in verhältnismässig sehr kurzer Zeit ab. Während der letzten 100 Jahre hat sich das Erdklima stärker verändert als in den letzten 750’000 Jahren.
Um den Stand der wissenschaftlichen Forschung zum Klimawandel regelmässig zusammenzufassen und zu veröffentlichen, wurde der Weltklimarat (IPCC) ins Leben gerufen. Er sammelt die Ergebnisse von wissenschaftlichen Untersuchungen und erstellt regelmässig Berichte über den Stand unseres Klimas. Der Weltklimarat soll den Regierungen die Grundlage für wissensbasierte Entscheidungen geben und über die Folgen des Klimawandels aufklären. Dazu gehört auch die Auseinandersetzung mit den Fragen, wie die vom Menschen verursachten Veränderungen des Klimas eingedämmt werden könnten und welche Strategien zur Anpassung an die globale Erwärmung es gibt.