Was für eine große Wirkung der geringe Anteil CO2 hat

Um dem Klimawandel entgegenzuwirken, verzichten viele Menschen auf Fleisch, fahren weniger Auto oder versuchen, die Heizung öfter mal auszulassen. Neben diesen gibt es zahlreiche Maßnahmen, die den Ausstoß von Kohlenstoffdioxid, CO2, verringern könnten. Während sich nun einige an die Maßnahmen halten, interessiert andere der CO2 Ausstoß nicht. Das liegt insbesondere daran, dass viele es nicht besser wissen oder die Augen davor verschließen.
Wir wollen Ihnen erklären, was für eine große Wirkung CO2 hat.

Das Problem mit CO2

Je mehr Kohlenstoffdioxid in die Atmosphäre gelangt, desto heißer wird es auf der Erde. Die Konzentration von CO2 steigt seit vielen Jahren stetig an, weil immer mehr Abgase in die Luft gelangen.

Gerechnet vom Beginn des ständigen Anstiegs, zu Zeiten der industriellen Revolution, bis zum Ende des 19. Jahrhunderts ist die Temperatur bereits um einen Grad gestiegen.

Klingt nicht viel? Hat jedoch fatale Folgen. Und laut einiger Klimamodelle soll der Anstieg bis Ende des 20. Jahrhundert bei etwa drei Grad liegen. Doch das ist nichts Neues, die meisten Menschen haben bereits Kenntnis vom Problem mit CO2. Das eigentliche Übel dahinter ist, dass es viele Klimaskeptiker gibt, die glauben, dass der geringe CO2-Anteil nichts bewirken würde.

CO2 nimmt nur etwa 0,004 Volumenprozent ein

Dass die anthropogene Erwärmung überhaupt möglich ist, liegt am Treibhauseffekt. Wenn wir die atmosphärischen Schichten jedoch betrachten, ist nur ein winziger Bestandteil davon CO2, nämlich etwa 0,004 Volumenprozent. Sie werden nun auch skeptisch und fragen sich, wie alle sich auf einen so winzigen Anteil beziehen können? Zugegeben, auf den ersten Blick sind die Argumente der Skeptiker nun eventuell verständlich. Wenn Sie jedoch genauer hinsehen, täuscht der geringe Wert über die generelle Auswirkung von CO2 hinweg.
Denn es ist weniger die Konzentration, die hier zählt, als die Wirkung an sich. Um das zu verstehen hier ein Beispiel:

Sie können tonnenweise Zucker zu sich nehmen und nichts passiert- na ja, außer vielleicht, dass Sie zunehmen. Sobald Sie jedoch ein Nanogramm Gift aufnehmen, können Sie sterben.

Wie wenig CO2 so große Probleme verursacht

Ergo: Auch wenig CO2 kann riesen Probleme verursachen. Um diesen Sachverhalt zu verstehen, hier ein weiteres Beispiel: Stellen Sie sich die Erde einmal komplett ohne Atmosphäre vor. Wissen Sie, was dann passieren würde? Hier würden Zustände herrschen, wie auf dem Mond.

Denn unser Mond hat keine Atmosphäre und daher heizt sich die Mondoberfläche am Tag auf bis zu 100 Grad Celsius und mehr auf.

In der Nacht fällt die Temperatur dagegen auf ungefähr minus 160 Grad. Ganz so extrem wäre es auf der Erde zwar nicht, aber im Gegensatz zu jetzt fällt der Unterschied deutlich auf: Wenn wir keine Atmosphäre hätten, läge die Durchschnittstemperatur bei minus 18 Grad Celsius. Aktuell ist sie übrigens bei 15 Grad, was eine Differenz von 33 Grad bedeutet.

Wie uns unsere Erdatmosphäre schützt

Dass die Temperaturen eben nicht so extrem sind, wie beispielsweise auf dem Mond, hängt demnach mit unserer Erdatmosphäre zusammen. Als eine Art Schutzschild für alle Lebewesen verhindert diese, dass die Sonnenstrahlung direkt auf uns trifft. Tatsächlich gelangt in Summe weniger als die Hälfte der Sonnenstrahlung zu uns auf die Erde.

Neben der Atmosphäre wehren zum Beispiel auch Wolken oder Schneemassen einen Teil ab.

Die Energie, die auf die Erdoberfläche trifft, wird später wieder in Richtung Weltall gesandt. Das geschieht, indem die Energie in Wärmestrahlung umgewandelt wird. Was Sie jedoch wissen sollen: Es handelt sich hier um eine andere Strahlung als die, die von der anderen Richtung, also Richtung Sonne, kommt. Die Wärmestrahlung, die von der Erde ausgeht, kann zwischen Boden und Atmosphäre reflektieren und von Treibhausgasen „gefangen genommen“ werden.

Die Treibhausgase, zu denen CO2 gehört, verhindern den direkten Weg ins Weltall

Die Treibhausgase, zu denen CO2 gehört, verhindern also den direkten Weg ins Weltall und tragen dazu bei, dass die Wärmestrahlung erneut zur Erde gelangt. Jetzt sind wir dem eigentlichen Problem gefährlich nahe. Die unterschiedliche Klimawirkung von Kohlenstoffdioxid und den anderen Gasen kommt durch die chemische Struktur der Gase zustande. Das bedeutet, dass sich die Gase aus bestimmten Atomen zusammensetzen.

CO2 setzt sich zum Beispiel aus zwei Sauerstoffatomen und einem Kohlenstoffatom zusammen. Hierbei handelt es sich um für gewisse Strahlungen besonders empfängliche Gasmoleküle.

Lediglich die Moleküle, die aus drei oder mehreren Atomen bestehen, wirken auf unser Klima

Neben der Zusammensetzung ist insbesondere die Wellenlänge entscheidend. Wenn Strahlungsenergie von den Gasen aufgenommen wird, werden die Moleküle in Schwingungen gesetzt. Dabei wird Energie freigesetzt, die wiederum als Wärmestrahlung in unterschiedliche Richtungen abgegeben wird. Eine der Richtung ist Richtung Erdoberfläche und hier kommen etwa die Hälfte der Strahlungen wieder an.

Während die beiden Hauptbestandteile der Erdatmosphäre, Stickstoff und Sauerstoff, eben nicht auf die Wärmestrahlung reagieren, reagiert Kohlenstoffmonoxid eben schon.

Das liegt daran, dass es sich hierbei um Moleküle handelt, die aus drei oder mehreren Atomen bestehen. Neben CO2 gilt das auch für Methan. Damit haben nur diese beiden Gase das Potenzial, die Erde zu erwärmen.

Somit ist klar, CO2 hat trotz geringem Anteil die größte Wirkung

Für die Stabilität unserer Temperatur sorgen die Wolken oder besser gesagt, der Wasserdampf. Dieser ist für den natürlichen Treibhauseffekt verantwortlich. An sich kein Problem, aber da CO2 zu höheren Temperaturen führt und steigende Temperaturen wiederum zu mehr Wasserdampf, wird der Treibhauseffekt verstärkt.

Und das ist der Grund, warum höhere Konzentrationen der Treibhausgase (wie CO2) trotz geringen prozentualen Anteiles zu starken Effekten führt. Sollte sich das Kohlenstoffdioxid in der Erdatmosphäre verdoppeln und damit bloß 0,028 Volumenprozent ausmachen, steigt die Durchschnittstemperatur auf der Erde um bis zu viereinhalb Grad.