Arbeitsblatt: Suche den „Täter des Klimawandels“

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Was ist dran an den Argumenten der Klimaskeptiker?
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CO2 ist schuldlos! Nr. 1
CO2 hat nichts mit dem Klimawandel zu tun!
Argument Nr. 1
CO2 hat nichts mit der Erderwärmung zu tun. Daher ist es auch unnötig, unseren CO2Ausstoß einzuschränken.
Hintergrundinformationen
1. Der Treibhauseffekt
Warme Oberflächen strahlen Wärme ab, denn: Wärme steigt nach oben, da warme Luft
leichter ist als kalte. Die Sonne erwärmt die Erdoberfläche, und diese Wärme steigt auf die Erde strahlt also Wärme ab. Wäre dies ungehindert der Fall, dann wäre die Temperatur
auf unserer Erde im Durchschnitt -18⁰C.
Zum Glück besitzt unsere Erde eine Atmosphäre mit Treibhausgasen (v.a. CO2), welche die
Wärmestrahlung der Erde zum Teil aufnehmen und sie in alle Richtungen wieder abstrahlen - auch zurück zur Erde. Dadurch war die Temperatur auf der Erde 1880 im Durchschnitt
+15⁰C. Da sich Treibhausgase in der Atmosphäre anreichern, wird immer mehr Wärme zur
Erde zurückgestrahlt, und es wird wärmer, bisher global um etwa 0,9⁰C.
Warum gibt es immer mehr CO2 in unserer Atmosphäre? Aus Ablagerungen von Pflanzen –
die aus Kohlenstoff (C) aufgebaut sind – hat sich über Millionen von Jahren Kohle, Erdöl
und Erdgas gebildet. Diese fossilen Treibstoffe bestehen ebenfalls hauptsächlich aus Kohlenstoff. Werden sie verbrannt, verbindet sich der freigesetzte Kohlenstoff (C) mit Sauerstoff (O2) und bildet CO2. Je mehr fossile Treibstoffe verbrannt werden, desto mehr CO2 ist
in der Atmosphäre. Aber auch Kahlschlag von Wäldern und Viehhaltung tragen wesentlich
dazu bei, dass sich die Konzentration der Treibhausgase erhöht.
Die Konzentration von CO2 und anderer Gase wird in ppm gemessen (parts per million =
Teilchen pro Millionen). Zum Beispiel bedeutet 396 ppm, dass 396 CO2-Teilchen in der Luft
sind, relativ zu einer Millionen anderer Teilchen. Es gibt also relativ wenig CO2 in der Luft.
Doch sind schon kleine Mengen ausreichend, um eine große Auswirkung zu haben (wie es
zum Beispiel auch bei Giften der Fall ist).
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CO2 ist schuldlos! Nr. 1
2. Klimamodelle
Die Konzentration von CO2 wird seit 1960 direkt gemessen (auf Mauna Loa, Hawaii), während die Temperatur seit 1880 erfasst wird. CO2 und Temperatur früherer Zeiten können
indirekt anhand von Ablagerungen von Eis und Sedimenten ermittelt werden.
Modelle ermöglichen es, sowohl potentielle zukünftige Klimaentwicklungen zu beschreiben, sowie den Verlauf früherer Messreihen zu erklären. Dabei gehen Wissenschaftler von
verschiedenen Szenarien aus, die unterschiedliche Annahmen zur globalen Entwicklung der
Weltbevölkerung und ihrer Treibhausgasemissionen machen. Gleichzeitig werden natürliche Faktoren, wie die Sonnenaktivität, mit einbezogen. Die Ergebnisse der Modelle geben
keine Vorhersagen für die Zukunft, sondern beschreiben mögliche Entwicklungen basierend auf dem derzeitigen besten Kenntnisstand.
Modelle können auch vergangene Entwicklungen erklären, indem sie diese Entwicklungen
mit Hilfe verschiedener Faktoren nachstellen. Wenn Modellberechnungen den gemessenen
Werten entsprechen, dann kann man davon ausgehen, dass alle wesentlichen Faktoren in
die Modelle eingebaut wurden. Diese Modelle werden verwendet, um auch zukünftige
Klimaentwicklungen zu berechnen.
Was zeigt die Wissenschaft?
1. Temperaturveränderungen, errechnet durch Klimamodelle mit und ohne menschengemachte (anthropogene) Faktoren
1.
Modellierung
der
Temperaturzunahme
Abbildung 1. Temperaturentwicklung anhand von direkten Messungen (schwarze Linie) und
Modellberechnungen (rote bzw. blaue Linie). a) Ergebnisse von Klimamodellen, die natürliche
und anthropogene Faktoren mit einschließen, b) Ergebnisse von Klimamodellen, die nur natürliche Faktoren einbeziehen. Natürliche Faktoren sind v.a. Sonnenaktivität und Vulkanausbrüche. Die Namen innerhalb der Grafik bezeichnen die Vulkane, die in den angegebenen Zeiten
ausgebrochen sind. Alle Daten sind angegeben als globale mittlere Temperaturanomalien relative zu der Periode 1901 bis 1950.
Bildquelle: https://www.e-education.psu.edu/meteo469/node/216
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CO2 ist schuldlos! Nr. 1
2. Globale Temperatur und CO2
Abbildung 2a) Die globale Temperatur seit 1880, gemittelt aus Messungen von Hunderten von
Messstationen. Abgebildet ist die Abweichung der Temperatur der gesamten Erdoberfläche (Ozean + Land) von der Durchschnittstemperatur zwischen den Jahren 1951 und 1980. 2b) CO2 Konzentration zwischen 1960 bis 2012, gemessen auf Mauna Loa, Hawaii. Die rote Linie bezeichnet
die monatlichen Mittelwerte, während die schwarze Linie den Verlauf der jährlichen Mittelwerte
angibt. Die CO2 Konzentration auf Mauna Loa ist etwa 1 ppm höher als der globale Mittelwert.
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CO2 ist schuldlos! Nr. 1
Aufgaben
1. Können natürliche Faktoren alleine die Erderwärmung der letzten Jahrzehnte erklären?
Begründen Sie!
2. Vor der Industrialisierung (1850) hatte unsere Erdatmosphäre eine CO2-Konzentration
von 280 ppm.
a) Recherchieren Sie, wie hoch die CO2-Konzentration heute ist! _________
b) Berechnen Sie, um wie viel Prozent der CO2 Gehalt zwischen 1850 und heute gestiegen ist!
3. Vergleichen Sie die Abbildungen 2a) und 2b) mit Hilfe der Folien. Sehen Sie einen Zusammenhang zwischen dem CO2–Gehalt der Erdatmosphäre und der globalen Temperatur? Kann man daraus eindeutige Schlussfolgerungen zum Einfluss von CO2 auf die
globale Temperatur ziehen?
Haben die Skeptiker Recht? Begründen Sie Ihre Antwort!
Quellen:
https://www.e-education.psu.edu/meteo469/node/216
http://www.esrl.noaa.gov/gmd/ccgg/trends/
http://data.giss.nasa.gov/gistemp/
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