Wie funktioniert die globale Erwärmung? Der Mechanismus des Klimawandels
Geschrieben von Professor Michael Ranney, Dr. Daniel Reinholz, und Dr. Lloyd Goldwasser (mit Hilfe von Professor Ronald Cohen)
Von Oliver Arnold ins Deutsche übersetzt, mit Hilfe von Florian Kaiser, Jessica Nguyen und Michael Ranney
Bestimmt hast du schon einmal vom globalen Klimawandel gehört, der häufig auch als “globale Erwärmung” bezeichnet wird. Fast jeder hat eine Meinung dazu – unabhängig davon, ob man nun akzeptiert, dass Menschen die globale Erwärmung verursachen oder nicht. Aber basiert diese Meinung auf einem Verständnis der wissenschaftlichen Erklärung des Klimawandels? Könntest Du erklären, wie der Klimawandel funktioniert? Nimm Dir einen Moment Zeit und versuche zu erklären wie sich, nach den Erkenntnissen nahezu aller Klimaforscher, die Erde erwärmt. Was ist der physikalische oder chemische Mechanismus?
Keine Sorge; wahrscheinlich fiel es Dir ähnlich schwer eine Erklärung zu finden, wie den in unseren Studien befragten Personen. Tatsächlich haben wir in einer Studie in den USA fast 300 Erwachsene befragt und nicht ein Einziger konnte den Mechanismus der globalen Erwärmung auf einem grundlegenden Niveau richtig erklären. Auch umfangreichere Studien mit mehr Teilnehmern haben gezeigt, dass vielen Menschen Wissen über den Klimawandel fehlt. Doch wie können wir fundierte Entscheidungen treffen ohne die Dinge zu verstehen über die wir beraten?
Erlaube uns Dir kurz zu erklären, wie die globale Erwärmung funktioniert:
Zunächst einmal müssen wir die „normale“ Temperatur der Erde verstehen ohne den Einfluss der Menschen einzubeziehen: Die Erde absorbiert Sonnenlicht, welches größtenteils sichtbares Licht ist. Umgekehrt gibt die Erde aber auch Energie wieder ab. Auf Grund der im Vergleich zur Sonne kälteren Erdoberfläche handelt es sich bei der abgegebenen Energie jedoch um energieärmeres Infrarotlicht. Die Erdoberfläche wandelt also einen Großteil des sichtbaren Lichts, welches sie von der Sonne bekommt, in Infrarotlicht um.
Treibhausgase in der Atmosphäre, wie Methan oder Kohlendioxid, sind durchlässig für sichtbares Licht, absorbieren jedoch Infrarotlicht, so dass die Erdatmosphäre Wärme speichert. Diese Energie kann von der Atmosphäre viele Male absorbiert und emittiert werden, bevor sie endgültig ins All zurückkehrt. Die verlängerte Zeitdauer, die sich die Energie in der Atmosphäre befindet, hat dabei geholfen die Erde warm genug zu halten, um ein Leben so wie wir es kennen zu ermöglichen.
Ohne diesen „Treibhauseffekt“, der durch die Treibhausgase in der Atmosphäre entsteht, wäre die durchschnittliche Temperatur der Erdoberfläche fast 33 Grad Celsius kälter und läge weit unter dem Gefrierpunkt von Wasser!
Wie haben Menschen diesen Prozess verändert?
Seit dem Beginn des industriellen Zeitalters um 1750 ist der Kohlendioxidgehalt in der Atmosphäre um 40% gestiegen und der Methangehalt hat sich fast verdreifacht! Dieser Anstieg hat eine zusätzliche Absorption von Infrarotlicht und somit einen zusätzlichen Treibhauseffekt zur Folge, wodurch sich die Erde über ihren typischen Temperaturbereich hinaus erwärmt. In anderen Worten, hat es die Energie, welche die Erde erreicht, nun noch schwerer sie wieder zu verlassen. Das lässt die Durchschnittstemperatur der Erde ansteigen, was den globalen Klimawandel auslöst.
Vielleicht fragst Du Dich, was das besondere an Treibhausgasen ist? Hier sind ein paar Sätze über den physikalischen Hintergrund: Treibhausgase, wie zum Beispiel Kohlendioxid, absorbieren Infrarotlicht, da ihre Moleküle eine asymmetrische Verteilung der elektrischen Ladung aufweisen, deren Vibrationsenergie dem Energielevel bestimmter Infrarotwellenlängen entspricht. Demgegenüber können die infrarot-inaktiven Moleküle von Gasen, die - wie zum Beispiel Sauerstoff - nicht zu den Treibhausgasen zählen, kein Infrarotlicht absorbieren, da sich ihre Ladungsverteilung auch bei Vibration symmetrisch verhält.
In aller Kürze kann man den Mechanismus des globalen Klimawandels also so beschreiben: Die Erde transformiert die sichtbare Sonnenlichtenergie in Infrarotlicht, das die Erde verzögert verlässt, da es zuvor von Treibhausgasen absorbiert wird. Wenn Menschen Treibhausgase produzieren, verlässt die Energie die Erde und ihre Atmosphäre mit noch größerer Verzögerung, was einen stärkeren Anstieg der Erdtemperatur zur Folge hat. So entsteht globale Erwärmung!
Das war eigentlich gar nicht so schwer zu verstehen, oder? In ein paar Minuten bist du hoffentlich zu einem der wenigen Menschen geworden, die den Mechanismus des Klimawandels verstehen. Bitte teile dieses Video mit anderen, um auch ihnen dabei zu helfen die globale Erwärmung zu verstehen. Danke fürs Zuschauen!
Deutsch Video:
