1) Begrüßung und Einleitung 2) Aufbau der

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1) Begrüßung und Einleitung
Ich möchte euch sehr herzlich zu meinem Referat begrüßen. Meine Themen „Das Ozonloch und der
Klimawandel“, werden immer häufiger in den Medien behandelt. Ich möchte jetzt erklären was genau
man unter den Begriffen versteht, warum es dadurch zu einer Klimakatastrophe kommen kann, was
die Ursachen sind und welche Maßnahmen man dagegen ergreifen kann.
2) Aufbau der Atmosphäre (Plakat)
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Nun zum Aufbau der Atmosphäre. Die Atmosphäre besteht im Wesentlichen aus 5 Schichten. Die
Troposphäre ist die Erdnächste Schicht. Hier spielen sich die meisten Wetterphänomene ab. Die
darüber liegende heißt Stratosphäre, hier befindet sich die Ozonschicht, auf die ich später noch
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eingehen werde. Außerdem fliegen hier die meisten Flugzeuge und Wetterballons befinden sich auch
in dieser Höhe. Oberhalb befindet sich die Mesosphäre. Diese hat eine Durchschnittstemperatur von 60°. In der Thermosphäre dagegen steigen die Temperaturen durch die Sonnenenergie auf bis zu
1800°. Die oberste Schicht ist die Exosphäre. Diese geht langsam mit dem Weltraum über. Hier
entstehen außerdem die Polarlichter und die meisten Raumfähren, die nur die Erde umkreisen,
befinden sich auch in dieser Höhe.
3)Ozon und Ozonschicht
Nun zum Ozon. Ozon ist eine Verbindung aus drei Sauerstoff Molekülen, welches durch elektrische
Entladung (Blitz), oder durch das UV-Licht entsteht. Der Sauerstoff der aus zwei Atomen besteht
wird durch die Elektrizität, oder durch das Licht in zwei einzelne Atome getrennt. Diese zwei
einzelnen Atome sind sehr reaktionsfreudig und binden sich sofort wieder an ein Sauerstoffatom,
wodurch Ozon entsteht.
Der Vorgang findet in der Natur in Bodennähe bei Gewitterentladungen statt wodurch auch in der
Troposphäre Ozon entsteht. In der Stratosphäre, die in 15 bis 50 km Höhe liegt, entsteht Ozon durch
das hier intensiv strahlende UV-Licht der Sonne.
Ozon kommt hauptsächlich in der Troposphäre und in der Stratosphäre vor. Allerdings enthält die
Troposphäre nur 10 % des Gesamtozons und die Stratosphäre 90%. Das hat auch seinen Sinn den
Ozon ist ein starkes Atemgift welches bei zu hohen Mengen die Schleimhäute stark reizt.
Das Ozon erfüllt in der Stratosphäre eine lebenswichtige Aufgabe für die Lebewesen der Erde. Es
wirkt als Filter und schirmt die energiereichen UV-B-Strahlen der Sonne um ca. 95-97 % ab. Diese
Strahlenart kann krankhafte Veränderungen der Zellen bei allen Lebewesen bewirken und ist an der
Entstehung von Krebs beteiligt. Die noch energiereichere UV-C-Strahlung wird bereits in der
Mesosphäre vollständig abgeschirmt.
4)Ozonloch
Und nun zum Ozonloch. Ist das Gleichgewicht von Ozonbildenden und Ozonzerstörenden Prozessen
gestört, wird mehr Ozon zerstört als gebildet, kommt es daher zur Zerstörung der Ozonschicht. Diese
Ausdünnung der Ozonschicht wird als Ozonloch bezeichnet. Diese wird unter anderem durch FCKW
(Fluorchlorkohlenwasserstoffe) aus Spraydosen und Kühlschränken und durch Kohlendioxid
verursacht. 30 Jahre lang wurden FCKW verwendet, bis ihre Gefährlichkeit bekannt wurde. FCKW
steigen in die Ozonschicht auf, wo die UV-Strahlen, das in den FCKW enthaltene Chlor freisetzen.
Die Chloratome wandeln Ozonmoleküle in Sauerstoffmoleküle um, die im Gegensatz zum Ozon die
UV-Strahlen bis zur Erde durchlassen. Erfreulicherweise war in meinen Unterlagen zu lesen, dass
Wissenschaftler den Trend einer Verringerung dieser schädlichen Substanz festgestellt haben.
Allerdings muss dieser Trend ein Jahrzehnt oder länger anhalten, bis es wirklich zu einer Erholung
der Ozonschicht kommt Während in den höheren Schichten der Erdatmosphäre die
Ozonkonzentration abnimmt, nimmt sie in der Atemluft zu. Hohe Ozonkonzentrationen können zu
Kopfschmerzen, Atembeschwerden und Übelkeit führen. (Smogalarm)
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Wo befindet sich das Ozonloch:
In den 50er Jahren wurde zum ersten Mal eine Differenz der Ozonwerte zwischen der Antarktis und
der Arktis beobachtet, wobei die Ozonwerte über der Antarktis 30% - 40% geringer waren als über
der Arktis. Diese natürliche Differenz, also nicht von Menschen verursacht, ist zurückzuführen auf
die niedrigen Temperaturen und die verschiedenen Windverhältnisse im Winter innerhalb der
Stratosphäre im Vergleich zur arktischen. Diese natürliche Abnahme der Ozonwerte über der
Antarktis treten im Frühling (September, Oktober)auf der Südhalbkugel auf, und verschwindet nach 2
Monaten wieder. In den 80er Jahren entdeckte man zum erstmals eine deutlich stärkere Abnahme der
Ozonwerte als normal. Heute ist das Ozonloch zu bestimmten Jahreszeiten so groß wie der gesamte
antarktische Kontinent, dass sind rund 14. Mill. qkm.
Wie entsteht das Ozonloch:
Anfang des 20. Jahrhunderts suchten Wissenschaftler nach einer Substanz, die zum Kühlen von
Eisschränken geeignet war. Diese Substanz sollte stabil sein (sich also im Kühlkreislauf nicht
zersetzen), ungiftig sein und sich vollkommen neutral anderen Substanzen gegenüber verhalten. Die
Wissenschaftler waren erfolgreich und erfanden die FCKW, Flor-Chlor-Kohlenwasserstoff.
Leider hatten die Wissenschaftler nicht weit genug gedacht. Eine Substanz, die sehr stabil ist und mit
nichts anderem reagiert, wird nichts tun außer auf der Erde "herumzuhängen". Und da wir alle gerne
einen Kühlschrank im Haus, eine Klimaanlage im Büro oder im Auto haben wollen, hat die Industrie
immer mehr FCKWs produziert. Da die FCKWs normalerweise gasförmig sind, stiegen sie mehr und
mehr in die Erdatmosphäre auf. Und dort treffen sie auf die UV-Strahlung. Ultraviolettes Licht
zerstört die FCKW-Moleküle und es entsteht Chlor, welches wiederum das Ozon zerstört: Ein
einziges Chloratom ist in der Lage, etwa 100.000 Ozonmoleküle zu zerstören!
Auswirkungen des Ozonlochs
Wie bereits oben erwähnt ist die wichtigste Funktion der Ozonschicht die Abschirmung der Erde vor
kurzwelliger, energiereicher UV-Strahlung. Durch die Ausdünnung der Ozonschicht wird der
Abschirmungseffekt verringert und mehr Strahlung, insbesondere die gefährliche UV-B-Strahlung
gelangt auf die Erdoberfläche.
Als erstes Anzeichen dieser intensiven Sonneneinstrahlung ist bei Menschen eine erhöhte Gefahr der
Hautkrebserkrankung festzustellen. Dieses erhöhte Risiko beruht auf einer erhöhten Schädigungsrate
der DNA in den Hautzellen. Der direkte Zusammenhang zwischen bestimmten, meist gutartigen
Hautkrebsformen ist bereits lange bekannt. Man geht heute davon aus, dass sich mit der Verringerung
der Ozonkonzentration um 1 % die Wahrscheinlichkeit, an diesen Hautkrebsformen zu erkranken, um
2 % - 3,5 % erhöht.
Intensive UV-B-Strahlung wird auch mit Schädigungen der Augen in Verbindung gebracht.
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Insbesondere die Trübung der Augenlinse, die auch als Grauer Star bekannt ist, scheint bei häufiger
und intensiver Sonneneinstrahlung gehäuft aufzutreten. Auch diese Schädigung wird durch die
energiereiche UV-B-Strahlung verursacht.
Auch das Immunsystem kann durch erhöhte UV-B-Strahlung geschwächt werden. Es konnte gezeigt
werden, dass UV-B-Strahlung die Immunantwort auf Tumorzellen unterdrückt, so dass auch über
diesen Pfad das Hautkrebsrisiko steigt.
Neben den schwerwiegenden Schädigungen beim Menschen, verursacht erhöhte UV-B-Strahlung
auch erhebliche Schäden in den Ökosystemen. Die Algen der Weltmeere spielen eine bedeutende
Rolle in der Unterwassernahrungskette, da von ihnen als unterstem Glied der Nahrungskette alle
höheren Lebewesen, von Larven über Kleinkrebse, Fische bis hin zu den Seevögeln und großen
Meeressäugern letztlich abhängen. Die Algen als niedere Pflanzen benötigen zum Wachstum Licht.
Sie besitzen im Gegensatz zu höheren Pflanzen und Tieren keine schützenden äußeren Zellschichten,
was sie sehr empfindlich gegen die Zellschädigende Wirkung der UV-B-Strahlung macht. So konnte
bereits in den Meeren um die Antarktis gezeigt werden, dass die Ozonabnahme um 50 % und damit
eine höhere UV-B-Strahlung mit einer Verringerung der Biomasseproduktion der Algen um 25 %
einherging.
Die potentiellen Schädigungen des Phytoplanktons also der Algen der Meere sind nicht nur deshalb
bedrohlich, weil diese Organismen am Anfang einer langen Nahrungskette stehen. Das
Phytoplanktons der Weltmeere bindet einen beträchtlichen Teil der weltweit ausgestoßenen Menge
an Kohlendioxid, welches als bedeutendstes Treibhausgas maßgeblicher Verursacher des
zunehmenden Treibhauseffektes ist. Das Marine Phytoplankton stellt somit eine wichtige Senke für
Kohlendioxid dar. Eine Beeinträchtigung der Meeresalgen zieht somit eine Verstärkung des
Treibhauseffektes nach sich.
5)Klimawandel
Unter dem Begriff "Klima" wird der langjährige Zustand der Atmosphäre einer Region verstanden.
Man bezieht sich üblicherweise auf einen Zeitraum von 30 Jahren. Hierin unterscheidet es sich
grundsätzlich vom "Wetter", das nur kurzfristige und lokale Erscheinungen wie ein Gewitter oder
einen heißen Sommertag kennzeichnet. Wetter und Klima entstehen aus dem Zusammenspiel vieler
Komponenten. Die größte Rolle als Ort des Geschehens spielt die Atmosphäre, jene die Erde
umgebende Gashülle. Die Atmosphäre steht in direktem Kontakt mit den anderen Teilkomponenten
des globalen Klimasystems, den Ozeanen und Eisflächen, der Landoberfläche sowie der Biosphäre.
Zwischen diesen finden intensive Wechselwirkungen statt, Energie und stoffliche Bestandteile
werden ausgetauscht.
Den Antrieb und damit die Energiezufuhr bekommt das System von der Sonne. Je nach Breitengrad
und Jahreszeit erhält die Erdoberfläche unterschiedlich viel Energie, wodurch ein Temperaturgefälle
und daraus ein Luftdruckgefälle vor allem vom Äquator zu den Polen entsteht. Globale Zirkulationsbzw. Austauschprozesse wirken hier entgegen und gleichen die Defizite ständig aus. Mit dieser
Zirkulation werden große Luftmassen, die auch sehr viel Wasserdampf enthalten können, über teils
lange Strecken verfrachtet.
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Der Treibhauseffekt
In der Atmosphäre befindet sich eine Vielzahl an unterschiedlichen Gasen, von denen einige als
"Treibhausgase" wirken. Sie lassen die von der Sonne einfallende Strahlung ungehindert passieren,
vermindern jedoch die Wärmeabstrahlung der Erde ins Weltall. Dadurch kommt es zur Aufheizung
der Erdoberfläche bis ein neuer Gleichgewichtszustand erreicht ist. Momentan hat sich dieser
Gleichgewichtszustand bei 15° C als globale Mitteltemperatur der Erde eingespielt. Hätte die Erde
keine Lufthülle, so läge die globale Mitteltemperatur um 33° C niedriger, also bei ca. - 18°C. Leben,
wie wir es kennen, wäre unter diesen Bedingungen nicht möglich. Zu den "klimawirksamen" Gasen
der Atmosphäre gehören im wesentlichen Wasserdampf (H2O), Kohlendioxid (CO2),
Distickstoffoxid (N2O), Methan (CH4) und Ozon (O3). Diese Gase sind alle auch ohne menschliches
Zutun in der Atmosphäre enthalten und sind somit für den natürlichen Treibhauseffekt
verantwortlich.
6)Folgen des Klimwandel
Während des letzten Jahrhunderts stieg die globale mittlere Temperatur um 0,6° C. Dieser scheinbar
geringe Anstieg ist jedoch größer als alle Temperaturschwankungen der letzten 1000 Jahre und hat
global gesehen drastische Auswirkungen. Diese Erhöhung tritt zudem nicht gleichmäßig auf allen
Teilen der Erdoberfläche auf. Manche Regionen erwärmen sich stark, andere kühlen sogar etwas ab.
Die 1990er Jahre gelten als das wärmste Jahrzehnt und 1998 als das wärmste Jahr seitdem
systematische Temperaturmessungen existieren. Das Klima ist auch natürlichen Änderungen und
Zyklen unterworfen. Allein vom Übergang der letzten Eiszeit vor ca. 11.000 Jahren zur heutigen
Warmzeit fanden in wenigen Jahrhunderten extreme Temperaturschwankungen von fast 10° C statt.
Auch die jetzige Warmzeit ist von einem ständigen auf und ab der globalen Temperaturen
gekennzeichnet, wie man aus Klimaarchiven wie Eisbohrkernen, Pollen oder Baumringen ermittelt
hat. Die Ursachen hierfür können vielfältig sein. Änderungen der Erdbahnparameter und
unterschiedlich starke Sonnenaktivität lassen die Einstrahlung an Sonnenenergie schwanken, die auf
die Erdoberfläche trifft. Auch können Vulkanausbrüche große Mengen an Asche in die obere
Atmosphäre schleudern und dadurch eine Abkühlung bewirken. Diese großen natürlichen
Schwankungen machen es besonders schwierig, eine anthropogen verursachte Klimaänderung mit
Sicherheit nachzuweisen.
Der Temperaturanstieg von 0,4° C der Jahre 1966 - 1998 lässt sich aufwändigen Berechnungen zur
Folge mit 95 % Wahrscheinlichkeit nicht allein durch die natürliche Variabilität erklären. Es gilt als
wahrscheinlich, dass der Großteil dieser ungewöhnlichen Erwärmung auf die verstärkten
Treibhausgasemissionen zurückzuführen ist.
Welche Maßnamen kann man dagegen ergreifen
Im Kyoto-Protokoll von 1997 ist es erstmals gelungen, für die Industrienationen
Emissionsminderungen für die sechs wichtigsten Treibhausgase zu definieren. Mit dem Inkrafttreten
des Protokolls werden die Emmisionsminderungen rechtlich verbindlich für die Staaten, die das
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Protokoll bis dahin unterschrieben haben. Die Industrienationen sollen ihre Emissionen im Zeitraum
2008 – 2012 durchschnittlich um 5,2 % senken, bezogen auf das Basisjahr 1990 für die Gase
Kohlendioxid (CO2), Methan (CH4) und Distickstoffoxid (N2O) bzw. bezogen auf 1995 für
wasserstoffhaltige Fluorkohlenwasserstoffe (HFC), Perfluorierte Kohlenwasserstoffe (PFC) und
Schwefelhexafluorid (SF6). Die HFCs, PFCs und SF6 sind zu 100% künstliche Gase und stammen
aus industriellen Prozessen. Die Quellen von Schwefelhexafluorid sind die Elektronikindustrie, die
Schallschutzherstellung und die Magnesiumproduktion. Die PU-Schaumanwendung und diverse
Kältemittel sind die Hauptemittenten der wasserstoffhaltigen Fluorkohlenwasserstoffe. PFCs
entstehen in Aluminiumhütten und in der Elektronikindustrie.
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