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Klimawandel und Mobilität oder besser: Mobil mit Klimaschutz

Da das Thema Mobilität – Verkehrswende – Fahrverbote – Elektro-Autos und so weiter in Massen durch die Medien geistert, war ich auf die Vorlesung „Klimawandel und Mobilität“ der Vorlesungsreihe „Klimawandel und ich“ der Heinrich-Heine-Universität gespannt. Der Untertitel des Vortrags von Thorsten Koska vom Wuppertal Institut lautete „Forschung und Praxis der Verkehrswende“.

Startfolie Klimawandel und Mobilität aus der Vorlesungsreihe „Klimawandel und ich“, Foto: R. Schügner

Wie ich in meinem Beitrag „Mobilität der Zukunft: Autonome Elektro-Autos?“ zum Wissenschaftsjahr Zukunftsstadt festgestellt habe, sind autonome E-Autos noch kein ausreichendes Verkehrskonzept um beispielsweise Staus zu vermeiden. Die Staus im Berufsverkehr und gleichzeitig überfüllte Busse und Bahnen sowie die Gesundheitsgefährdung der Anwohner an vielbefahrenen Straßen unterstreichen die Notwendigkeit von Veränderungen im Verkehrskonzept. Da der Wechsel von Benzin oder Diesel auf E-Autos nichts am Verkehr ändert, schaue ich zuerst auf das Ende der Vorlesung und die Folie wie Städte und Zivilgesellschaft Hemmnisse des Verkehrswandels überwinden können.

Folie Aufgaben für Städte und Zivilgesellschaft, Foto: R. Schügner

Was ist wichtig für eine Verkehrswende?

Der Vortrag und die Folie waren für mich ein guter Denkanstoß um Informationen aus verschiedenen Quellen (z. B. Medien, Gespräche, Barcamps, eigene Erfahrungen) zum Thema „Mobilität“ zusammenzufassen.

Knappen Raum richtig nutzen

Wer in der Stadt unterwegs ist, findet entweder keinen Parkplatz oder sieht eine ununterbrochene Reihe parkende Autos an der Straße. Die Straßen sind voll, es gibt Staus. Für Radfahrer wird es oft eng zwischen fahrenden und parkenden Autos und Fußgängern. Es gibt wenige grüne Orte, die zum Verweilen in den Innenstädten einladen. Immer breitere Autobahnen schränken die Lebensqualität der Anwohner ein und verkleinern wichtige Grünflächen im Umfeld der Städte. Weniger Platz für Autos bedeutet mehr Platz für Radfahrer, Fußgänger und Anwohner. Mehr Grün und vielleicht auch der ein oder andere Brunnen sorgen bei heißen Sommern für ein angenehmeres Lebensumfeld.

Mobilität für alle ermöglichen

Gerade in der Diskussion um Fahrverbote aufgrund zu hoher Stickoxidwerte, Umweltspuren in den Städten, höhere Benzinpreise durch die CO2-Abgabe wird die Furcht deutlich, dass Mobilität zu teuer wird und nicht mehr jeder zur Arbeit, zum Einkaufen oder zum Arzt kommt. Ein Ausbau des öffentlichen Personennahverkehrs ist zwar notwendig, reicht aber nicht aus. Radfahrer – und selbstverständlich auch Fußgänger – müssen sich im Verkehr sicher fühlen. Das funktioniert nur mit aureichendem Platz. Nicht mehr jeder ist gut mit dem Rad unterwegs, aber dann kann man Elektromobile mit drei oder vier Rädern nutzen. Weiterhin sollte ein Wechsel zwischen verschiedenen Verkehrsmitteln problemlos möglich sein – für mich am liebsten mit einem Bürgerticket nicht nur für Bus und Bahn, sondern auch zum Ausleihen von Rädern, E-Scootern, E-Rollern und so weiter.
Weiterhin brauchen wir auch für den ÖPNV verbesserte Konzepte. Neben dem Ausbau des Verkehrsnetzes sind auch Linien mit Bedarfshaltestelle, wie im Beispiel von Kombus oder On-demand ride-pooling denkbar. Beim On-demand ride-pooling werden über ein digital vernetztes System Fahrten gebündelt. Im Prinzip handelt es sich um eine Mischform von Taxi und Bus.

Die Stiftung Mercator hat auf Youtube eine Vision für die Mobilität der Stadt der Zukunft vorgestellt.

Zusammenhängend und langfristig Planen – Mittel effizient einsetzen – experimentieren

Die wenigsten Kommunen verfügen über zuviel Mittel, da viele unterschiedliche Dinge, wie beispielsweise Schulen, finanziert werden müssen. Ich denke, mit einer guten und langfristigen Planung lässt sich einiges erreichen. Ein größeres Projekt kann beispielsweise aufgeteilt werden und die Teile nacheinander umgesetzt. Planung und experimentieren schließen sich nicht aus. Vor einer dauerhaften Umsetzung eines neuen Angebots sind Tests durchaus üblich. Es könnte sich um Angebote im Bereich E-Mobilität, ein Bürgerticket oder auch um autonome Linienbusse wie in Monheim handeln.

Zivilgesellschaftlich aktiv werden

In dem Zusammenhang frage ich mich, wieso jetzt die Fahrradfahrer unbedingt auf einer Hauptverkehrsstraße mit Bus- und LKW-Verkehr sowie (jetzt) halb auf dem Bürgersteig parkenden Autos statt auf dem breiten und ohnehin nur mäßig von Fußgängern und Radfahrern genutzen Bürgersteig auf der Straße fahren müssen. Es gibt nur auf einer Seite eine Spur für die Radfahrer und auf der anderen Seite parken die Autos. Ich finde die jetzige Situation einfach unübersichtlich für Radfahrer, Autofahrer und auch Fußgänger. Nun ja, nur wer hinschaut, Dinge hinterfragt und sich für Wichtiges engagiert, kann seine Umgebung mitgestalten und muss nicht alles „nehmen wie es kommt“.

Jetzt brauche ich etwas mehr Naturwissenschaften. 😉 Deshalb schaue ich auf E-Autos und die Verbrennung von fossilen Brennstoffen.

E-Autos für die Verkehrswende?

Ein Auto mit Verbrennungsmotor durch ein E-Auto zu ersetzen, verringert den Stau nicht. Dazu (siehe oben) sind weitere Maßnahmen notwendig. Allerdings würden sich mit Sicherheit die Anwohner an Hauptverkehrsstraßen bedanken. E-Autos sind leiser und es gibt keine Abgase vor dem Fenster. In der Stadt gibt es mittlerweile Schilder, die Tempo 30 von 22 bis 6 Uhr vorschreiben um die Anwohner vor Autolärm zur Schlafenszeit zu schützen. Zudem entsteht bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe nicht nur Kohlendioxid, sondern weitere – gesundheitsgefährdende – Stoffe wie Stick(stoff)oxide und Feinstaub.

Um die Stickoxidwerte unter die vorgeschriebenen Grenzwerte zum Gesundheitsschutz zu reduzieren, wurden beispielsweise in Düsseldorf Umweltspuren eingeführt. Eine Umstellung auf Elektro-Autos führt zu einer besseren Lebensqualität der Anwohner befahrener Straßen durch weniger Lärm und gesundheitschädliche Abgase. Zusätzlich sinken die Kohlendioxidemissionen bei Verwendung erneuerbarer Energien zum Aufladen deutlich. Hatte ich nicht eigentlich mehr naturwissenschaftliches versprochen? Gut wir schauen auf die „Verbrennung von fossilen Brennstoffen“. *Chemie* 😀

Was sind eigentlich fossile Brennstoffe?

Die einfache Antwort wäre Kohle, Erdgas, Erdöl und auch Torf. Da eine Verbrennung eine chemische Reaktion ist, müssen wir etwas genauer hinschauen.

Wortwolke Verbrennung erstellt mit wortwolken.com

Kohlenstoff vorhanden ist, lässt sich einfach folgern, denn es entsteht als Reaktionsprodukt Kohlendioxid. Da es sich bei einer Verbrennung um eine Reaktion mit Sauerstoff handelt, kommt hier eine erste Überlegung zur Reaktion:

Kohlenstoff (?) + Sauerstoff → Kohlendioxid

Das Fragezeichen, sagt, dass wir nicht wissen, ob es reiner Kohlenstoff ist, der reagiert. Kohlenstoff ist – sofern es sich nicht um Diamant handelt – schwarz und ein Feststoff. Die Beschreibung trifft auf Kohle zu, aber nicht auf die anderen fossilen Brennstoffe. Also lässt sich folgern, das der Kohlenstoff Teil einer chemischen Verbindung ist.

Weiterhin entstehen bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe Stickoxide, Feinstaub und schwefelhaltige Abgase (Schwefeldioxid). Im Zusammenhang mit den schwefelhaltigen Abgasen erinnert sich der ein oder andere vielleicht erinnert an die Diskussionen zum „Sauren Regen“ oder der Rauchgasentschwefelung Anfang der 1980er Jahre.

Somit ist die Verbrennungsreaktion komplizierter. Trotzdem fasse ich die bisherigen Infos in einer Reaktionsgleichung zusammen und ergänze Fragezeichen für fehlende Informationen.

Kohlenstoff + Sauerstoff + ? → Kohlendioxid + Stickoxide + Schwefeldioxid + ?

Wenn Stickoxide und Schwefeldioxid entstehen, müssen die Ausgangsstoffe der Verbrennung Schwefel und Stickstoff enthalten. Denn, wie ihr auch in meinem Beitrag zur Reinigung von Kupfer nachlesen könnt, geht in der Chemie weder etwas verloren – noch taucht einfach etwas auf. 😉

Der Begriff „fossil“ liefert hier den Hinweis. Fossile Brennstoffe bestehen aus Abbauprodukten von toten Pflanzen und Tieren. In einem Lebewesen finden sich eine Vielzahl von Substanzen, wie beispielsweise Eiweiße, Fette, Kohlenhydrate und Mineralstoffe.

Stickstoff ist in Lebewesen zum Beispiel in der DNA (Desoxyribonukleinsäure, Träger der Erbinformation) und Eiweißen (Proteinen) zu finden. Schwefel ist ebenfalls Bestandteil von Proteinen. Durch den Abbau der toten Lebewesen verändern sich die Stoffe, aber sie verschwinden nicht. Das bedeutet, fossile Brennstoffe sind ein Gemisch aus verschiedenen Substanzen, die unter anderem Kohlenstoff, Wasserstoff, Stickstoff und Schwefel enthalten. Wenn allerdings eine Vielzahl von Substanzen mit Sauerstoff reagiert, lässt sich keine einfache Reaktionsgleichung aufstellen. Allerdings ändert es nichts an der Tatsache, dass alles, was auf der Seite der Ausgangsstoffe (Edukte) reagiert auf der Seite der Endstoffe (Produkte) zu finden ist. Das Gesetz von der Erhaltung der Masse.

Ich habe zum „Gesetz zur Erhaltung der Masse“ auf Youtube ein Video von Ulrich Schütz (Pädagogische Hochschule St. Gallen) gefunden. Streichhölzer werden in einem Reagenzglas erhitzt und entzünden sich. Da die entstehenden Gase mit einem Luftballon aufgefangen werden, ändert sich die Masse (das Gewicht) nicht.

Was hat Klimawandel mit Ethik zu tun?

Diese Woche gab es in der Vorlesungsreihe „Klimawandel und ich“ der Heinrich-Heine-Universität eine „Einführung in die Klimaethik“. Ich war sehr gespannt auf die Vorlesung, da das Thema Klimawandel ziemlich komplex ist und es einfach ist Verantwortung für Emissionen, Kosten und die Zukunft sozusagen „vom einen zum anderen“ zu schieben. Letztlich führt das zur Untätigkeit, was wir uns im Zusammenhang mit dem Klimawandel nicht leisten können.

Einführung in die Klimaethik

Vorlesung „Einführung in die Klimaethik“ an der HHU, Foto: R. Schügner

Die Vorlesung hat mir einige neue Denkansätze geliefert und ich weiß auch warum ich Naturwissenschaften und nicht Philosophie studiert habe. 😉 Ich habe mir überlegt, dass ich euch mit einer Wortwolke ein paar Stichworte als Denkanstoß liefere. Nur beim letzten Thema dem Landverlust durch die Erhöhung des Meeresspiegels wird es etwas ausführlicher.

Wortwolke Klimawandel und Ethik

Wortwolke Klimawandel und Ethik generiert mit wortwolken.com

Landverlust durch Anhebung des Meeresspiegels

In meinem Blogbeitrag „Wissenschaftsjahr Meere und Ozeane: Reif für die Südseeinsel?“ ging es um Korallenriffe und die Entstehung von – recht flachen- Inseln im Meer. Beispiele für Atolle sind Kiribati, Vanuatu und Male (Hauptstadt der Malediven). Wer denkt bei den Malediven nicht an Urlaub?

Mein Bild bei Südseeinsel und Urlaubsfeeling ;), Bild: R. Schügner

Wie ihr in meinem Beitrag nachlesen könnt, gibt es zum Beispiel bei Kiribati schon Probleme. Die steigenden Meeresspiegel und auch die zunehmenden Stürme bereiten schon jetzt Probleme. Die Inseln werden leichter überspült, was zur Versalzung führt. Dadurch gibt es einen Trinkwassermangel und auch Nahrung kann auf dem salzigen Boden nicht mehr angebaut werden.

Was ist wenn die Inseln unbewohnbar werden?

Es gehen Eigentumsrechte (irgendwem gehört das Land) und auch territoriale Rechte (die Inseln sind zum Teil souveräne Staaten) verloren. Ein ganzer Staat müsste evakuiert werden. Wo sollen diese Menschen leben? Wie sollten solche Schäden kompensiert werden? Geht das überhaupt?

Wenn Teile unserer Küsten und Inseln vom steigenden Meeresspiegel unbewohnbar werden sollten, ist immer noch Staatsgebiet vorhanden – auch wenn das Eigentum des Einzelnen im Meer versinkt. Allerdings bereitet nicht nur der Anstieg des Meeresspiegels Probleme. Extreme Wettereignisse wie Überflutungen und anhaltende Trockenheit können zu Nahrungsmangel und Trinkwassermangel führen. Es werden vermutlich nicht nur die Küsten unbewohnbar werden, sondern auch im Land wird es in einigen Regionen – zumindest zeitweise – größere Probleme geben.

Wie werden zukünftige Generationen leben?

Lesetipps:

Welche Auswirkungen hat der Klimawandel?

Ein Blick in die (Wissenschafts-)Vergangenheit zum Thema Klima, Kohlendioxid und Klimawandel

Ein Blick in die (Wissenschafts-)Vergangenheit zum Thema Klima, Kohlendioxid und Klimawandel

Nach dem es im zweiten Teil der Vorlesungsreihe „Klimawandel und ich“ an der Heinrich-Heine-Universität um die „Auswirkungen des Klimawandels“ ging, war das nächste Thema die „Geschichte des Klimawandels“. Der Titel ist vielleicht ein wenig irreführend, denn es ging um wissenschaftliche Erkenntnisse seit 1800, die Informationen zum Klima und dem Klimawandel liefern. Unten in der Abbildung seht ihr kurz die wichtigsten Meilensteine. Mein Blatt hat gerade gereicht. – Natürlich könnte ich auch gute Planung sagen. 😉

Geschichte des Klimawandels

Meine Mitschrift zur Vorlesung „Geschichte des Klimawandels“, Abbildung: R. Schügner

Da es sich um eine lange Entwicklung mit einer ganzen Reihe an wissenschaftlichen Erkenntnissen handelt, habe ich mir ein paar ausgesucht und genauer angesehen. Und ich bin (als Farbstoffchemikerin) direkt beim ersten Punkt „hängengeblieben“: Licht und Farbe – oder in diesem Fall Licht und Infrarotstrahlung. 🙂 Wilhelm Herschel entdeckt die Infrarotstrahlung im Jahr 1800.

Meine erste spannende Entdeckung war, dass Wilhelm Herschel (oder William Herschel) eine interessante Biografie hat. Er wurde zu einer Zeit in Hannover geboren, als eine Personalunion mit Großbritannien bestand, so dass er später in England lebte. Neben seiner Arbeit als Musiker interessierte er sich auch für Mathematik und Astronomie. Das Interesse für Astronomie war scheinbar in der Familie weit verbreitet. Unter anderem forschte auch seine Schwester Caroline Herschel erfolgreich auf diesem Gebiet.

Wie hat Wilhelm Herschel die Infrarotstrahlung entdeckt?

Unser sichtbares Licht ist nur ein kleiner Teil des elektromagnetischen Spektrums. Wie die UV-Strahlung („das ultraviolette Licht“) gehört die Infrarotstrahlung zum nicht sichtbaren Teil des Spektrums, der direkt an das sichtbare Licht grenzt. Die UV-Strahlung befindet sich jenseits des sichtbaren violetten Lichtes und die meisten kennen die hautschädigende Wirkung. Die Infrarotstrahlung befindet sich an der anderen Seite des sichtbaren – roten – Lichtes. Wilhelm Herschel ließ Sonnenlicht (weißes Licht) durch ein Prisma fallen und versuchte die Temperaturen der nun sichtbaren Farben des Spektrums zu messen und stellte fest, dass das Thermometer neben dem roten Licht die höchste Temperatur anzeigte.

Wie aus weißem Licht ein Regenbogen an Farben wird, könnt ihr in dem Youtube-Video von Laseranwendungstechnik RUB sehen.

Das elektromagnetische Spektrum

Wir haben jetzt schon ein paar Teile des Spektrums kennen gelernt: sichtbares Licht, UV-Strahlung, Infrarotstrahlung. Es gibt noch einiges mehr unter anderem Mikrowellen, WLAN, Röntgenstrahlen usw. Am besten kann man das mit einer Abbildung zeigen.

Das elektromagnetische Spektrum

Das elektromagnetische Spektrum, Abbildung: R. Schügner

Was hat Eunice Foote mit dem Klimawandel zu tun?

Wie ihr an Caroline Herschel gesehen habt, gab es auch in den vergangenen Jahrhunderten immer wieder Frauen, die entgegen der gesellschaftlichen Normen wissenschaftlich arbeiteten. Eunice Foote gehörte auch zu diesen wenigen Frauen. Zusätzlich zu ihrer wissenschaftlichen Arbeit setzte sie sich zusammen mit ihrem Mann für Frauenrechte ein. Ihre Veröffentlichung „Circumstances Affecting the Heat of Sun’s Rays“ im „American Journal of Science and Art“ 1856 verknüpft Kohlendioxid mit der Erwärmung der Atmosphäre. Mit einfachen Versuchen hat sie „normale“ Luft und verschiedene Gase verglichen. Kohlendioxid (carbonic acid gas) zeigte in der Sonne eine deutlich höhere Temperatur (120°F) als Luft (100°F) an. Ihre Schlußfolgerung war, dass ein höherer Gehalt an Kohlendioxid in der Atmosphäre zu einer höheren Temperatur führen würde.

Ich springe dann mal locker 100 Jahre weiter – und es gibt Computer. 😉

Ein Computermodell und steigende Kohlendioxidkonzentrationen

Syukuro Manabe entwickelte dreidimensionale Computermodelle der Atmosphäre. Im „Journal of the Atmospheric Sciences“ wurde 1967 ein Artikel von Manabe und Richard Wetherald veröffentlicht, in dem ein Computermodell das Klima der gesamten Erde simuliert. Ein steigender Kohlendioxidgehalt der Atmosphäre führt dazu, dass mehr Wärme von der Erdoberfläche in die obere Troposphäre transportiert wird, ähnlich wie bei Aufwinden, die zur Bildung von Gewittern führen. Weitere Erwärmungen verstärken den Prozess bis die Wärme soweit oben ankommt, dass sie ins All abstrahlt.

Und zum Schluss: Ein Blick auf die politische Aktivitäten zum Klimawandel

Zum einen sind die jährlich stattfindenden Konferenzen zur Erderwärmung zu sehen und zum anderen drei Konferenzen zum Ozonloch mit den entsprechenden internationalen Entscheidungen um die ozonschädigenden Gase („kein FCKW“) zu reduzieren.

Folie in der Vorlesung: Meilensteine der politischen Aktivität Ozonloch vs. Klimawandel, Foto: R. Schügner

Welche Auswirkungen hat der Klimawandel?

Ich besuche immer mal wieder die Webseite meiner alten Uni um zu sehen, was es so Neues gibt. Jetzt im Wintersemester wurde ich tatsächlich fündig. 🙂 Es gibt an der Heinrich-Heine-Universität eine öffentliche Ringvorlesung mit dem Thema „Klimawandel und ich“. Den ersten Termin habe ich leider verpasst. Zum Glück geht es bei jedem Termin um einen anderen Aspekt des Themas.

Die Vorlesungen finden im größten Chemie-Hörsaal statt. Und ich gebe es zu, mein erster Gedanke war: Home sweet home 😉

Periodensystem der Elemente

Das Periodensystem in Hörsaal 6J, Foto: R. Schügner

Beim zweiten Termin ging es um die Frage „Was sind die Auswirkungen des Klimawandels?“

Vorlesung zur Auswirkung des Klimawandels

Titel der Vorlesung: Was sind die Auswirkungen des Klimawandels? Foto: R. Schügner

Der Hörsaal war gut gefüllt – und die Vorlesung wurde per Video in einen weiteren Hörsaal übertragen. Da ich in letzter Zeit meistens auf Barcamps war, war das nur Zuhören in der Vorlesung gewöhnungsbedürftig. Einige Inhalte der Vorlesung kamen mir bekannt vor, andere waren eine interessante Ergänzung.

Bei den „Auswirkungen des Klimawandels“ ging es um globale Auswirkungen, wie zum Beispiel das Abschmelzen der Polkappen oder des Grönlandeises. In diesem Zusammenhang wird auch der Begriff „Kippelemente“ verwendet. Das Ziel, die Erwärmung auf einen bestimmten Wert zu begrenzen, steht in Bezug zu diesen Kippelementen.

Was also sind „Kippelemente“?

Selbst bei den Veränderungen, die der Klimawandel bei einer Temperaturerhöhung um etwa 1 Grad bisher mitgebracht hat, könnte man sagen: gut, der Sommer ist heißer und trockener oder es gibt ein paar Stürme mehr. Na ja, dann wird es halt noch etwas wärmer.

Leider funktioniert das an einigen Stellen beziehungsweise in einigen Regionen im globalen Klimasystem nicht so einfach, sondern eher nach dem Sprichwort „Ein Tropfen bringt das Fass zum Überlaufen“. Ein Tropfen zuviel kann eine Temperaturerhöhung sein, mit der ein bestimmter Wert (der Schwellenwert) überschritten wird und dann eine plötzliche und dauerhafte Änderung stattfindet. Es ist so, als würde eine zusätzliche Karte ein Kartenhaus zum Einsturz bringen. Oder vielleicht kennt ihr auch das Spiel mit dem Turm aus Holzklötzen? Hier kann das Herausziehen oder Auflegen eines Klotzes den ganzen Turm zum Einsturz bringen.

Zur Erinnerung an das Spiel eine schnelle Skizze: Der Turm kippt um, Abbildung: R. Schügner

Weniger Eis = mehr Wasser – oder gibt es noch etwas anderes?

Das Abschmelzen großer Eisflächen ist ein Beispiel für Kippelemente. Ich habe hier auf der Seite des Umweltbundesamtes eine Abbildung der Arktis gefunden. Von oben ist die große weiße Eisfläche zu sehen. Im Verlauf der Jahreszeiten hat die Eisschicht sich schon immer verändert. Durch die Temperaturerhöhung ist das Eis im Sommer immer weiter abgeschmolzen und immer mehr des dunklen Untergrundes (Wasser oder Felsen) kommt zum Vorschein. Ich denke, dass jeder schon einmal den Temperaturunterschied zwischen einer schwarzen und einer weißen Fläche bemerkt hat. Schwarze Flächen fühlen sich bei Sonne schnell heiß an, während weiß das Sonnenlicht reflektiert.

Licht ist eine Energieform. In der Photovoltaik nutzt man die Lichtenergie um sie in elektrische Energie umzuwandeln. Wenn Licht auf eine dunkle Fläche fällt und absorbiert (aufgenommen) wird, wird die Lichtenergie in Wärme(energie) umgewandelt. Wenn Licht reflektiert wird, wird das Licht und damit die enthaltene Energie „zurückgeworfen“.

Absorption und Reflektion von Licht

Helle Flächen reflektieren Licht, dunkle Flächen absorbieren Licht, Abbildung: R. Schügner

Etwas vergleichbares passiert auch bei einer Eisfläche und dem dunklen Untergrund, wie Wasser oder Felsen. Je weniger Eis, desto mehr erwärmt sich der Untergrund und desto weniger Sonnenstrahlung wird reflektiert.

Je wärmer der Untergrund, desto wärmer die Umgebung und desto mehr schmilzt das Eis. Und dann liegt mehr von dem Untergrund frei – und der kann sich wieder erwärmen. Damit verstärkt sich der Prozess des Abschmelzens selbst.

Rückgang der Nettoproduktivität der Biosphäre

Wieder habe ich eine Handvoll Fachbegriffe. 😉 Mit „Biosphäre“ ist der gesamte Raum der Erde gemeint, in dem Leben vorkommt. Mit dem Begriff „Nettoproduktivität“ ist in diesem Zusammenhang die Fähigkeit der natürlichen Systeme Kohlendioxid zu speichern gemeint.

Was passiert mit dem Kohlendioxid auf der Erde?

Das „System Erde“ nimmt Kohlendioxid auf, was auch als Kohlenstoffsenke bezeichnet wird. Ein Viertel wird von den Ozeanen aufgenommen und ein weiteres Viertel wird in der Biosphäre, beispielsweise in Bäumen und im Humus, gespeichert. Wälder speichern das Kohlendioxid in Biomasse, das bedeutet als Holz und in Blättern, wenn sie wachsen. Beim Absterben der Pflanzen wird der gebundene Kohlenstoff jedoch wieder frei.

Was hat das mit den Kippelementen zu tun?

Zunächst scheint es so, dass mehr Kohlendioxid förderlich für das Wachstum (die Zunahme an Biomasse) der Pflanzen ist. Zwar wird das Wachstum angeregt, aber je nach Pflanzenart (Photosynthese bei C3- bzw. C4-Pflanzen) in unterschiedlichem Maß. Pflanzen regeln die Photosynthese bei steigender Temperatur und Trockenheit herunter. C4-Pflanzen können Kohlendioxid bei günstigen Bedingungen anreichern und verbrauchen es unter ungünstigen Bedingungen, wie Hitze und Trockenheit. C3-Pflanzen sind dazu nicht in der Lage.

Zudem brauchen Pflanzen mehr zum Wachstum als nur Kohlendioxid. Wer selbst Pflanzen auf der Fensterbank oder im Garten hat, wird sie regelmäßig düngen und gießen. Wenn in der Erde Mineralstoffe oder Wasser fehlen, wachsen die Pflanzen auch mit viel Kohlendioxid nicht. Wer Tipps zur Düngung braucht, findet sie hier bei der Hochschule Weihenstephan-Triesdorf. Außerdem weiß jeder Pflanzenfreund, dass Pflanzen auch bestimmte Anprüche an ihren Standort haben. Dazu gehören Licht und Schatten, aber auch die Temperatur.

Ein weiterer Faktor ist, dass Pflanzen während einer Dürre absterben, zersetzt werden und Kohlendioxid wieder frei wird. Hier haben wir wieder bei einem Rückkopplungseffekt wie bei den Eisflächen: Die steigende Temperatur führt zu einem Rückgang der Photosynthese. Die Pflanzen nehmen weniger Kohlendioxid auf und mehr Kohlendioxid bleibt in der Atmosphäre.

So das war jetzt mein Rückblick auf diese Vorlesung. Ich bin schon gespannt auf nächste Woche.