Arbeitsblatt: Suche den „Täter des Klimawandels“
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1 TUM School of Education Was ist dran an den Argumenten der Klimaskeptiker? CO2 ist schuldlos! Nr. 1 CO2 hat nichts mit dem Klimawandel zu tun! LÖSUNGSBLATT 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). In Kooperation mit WissenLeben e.V. www.wissenleben.de TUM School of Education Was ist dran an den Argumenten der Klimaskeptiker? 2 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 In Kooperation mit WissenLeben e.V. www.wissenleben.de TUM School of Education Was ist dran an den Argumenten der Klimaskeptiker? 3 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. In Kooperation mit WissenLeben e.V. www.wissenleben.de 4 TUM School of Education Was ist dran an den Argumenten der Klimaskeptiker? CO2 ist schuldlos! Nr. 1 Aufgaben 1. Können natürliche Faktoren alleine die Erderwärmung der letzten Jahrzehnte erklären? Begründen Sie! Natürliche Faktoren können alleine nicht die Erwärmung der letzten Jahrzehnte erklären. Dies zeigen Modellrechnungen, bei denen nur natürliche Faktoren eingesetzt wurden. Wenn sowohl natürliche als auch anthropogene Faktoren in den Modellrechnungen enthalten sind, dann stimmt die berechnete Erwärmung sehr gut mit den gemessenen Werten überein. Anthropogene Faktoren sind also wesentlich an der Erwärmung beteiligt. 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 - 2012 gestiegen ist! Falls heute der CO2 Gehalt 396 ppm ist, dann gilt: Der CO2 Anstieg beträgt (396ppm -280ppm) = 116ppm Der prozentuale Anstieg ist: (280 / 396)*100 = 70,71% 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? Der Anstieg der Temperatur ist parallel zum Anstieg der CO2 Konzentration. Diese Korrelation für sich ist allerdings noch kein Beweis dafür, dass CO2 den Temperaturanstieg verursacht. Aber sie zeigt an, dass es eine direkte Beziehung zwischen beiden Größen geben könnte. Den Beweis dafür liefern Modelle, die zeigen, dass anthropogene Faktoren (v.a. der Ausstoß von Treibhausgasen) die globale Erderwärmung weit besser erklären können als natürliche Faktoren. Haben die Skeptiker Recht? Begründen Sie Ihre Antwort! Nein, die Skeptiker haben nicht Recht. Sie übersehen zum einen, dass CO2 ein Treibhausgas ist welches umso mehr Wärmestrahlung zurückreflektiert, je mehr CO2 in der Erdatmosphäre vorhanden ist. Zum anderen erkennen sie nicht die Ergebnisse von Klimamodellen an, die eindeutig zeigen, dass anthropogene Faktoren die Hauptverursacher der Erderwärmung sind. Quellen: https://www.e-education.psu.edu/meteo469/node/216 http://www.esrl.noaa.gov/gmd/ccgg/trends/ http://data.giss.nasa.gov/gistemp/ In Kooperation mit WissenLeben e.V. www.wissenleben.de
