Der Treibhauseffekt ist ein biologischer Vorgang in der Erdatmosphäre, bei dem sich bestimmte Gase verbinden und sozusagen eine Isolationsschicht bilden. Diese Isolierung fängt Wärme und Sonnenstrahlung ein. Es ist ein natürlicher Prozess, von dem allgemein angenommen wird, dass er für das Leben auf dem Planeten unerlässlich ist, da ohne ihn die Wärme der Sonne entweichen würde und der Planet dadurch eisig kalt werden könnte. Dennoch haben bestimmte „Treibhausgase“ in den letzten Jahren wegen ihrer negativen Wechselwirkungen mit dem Prozess einen schlechten Ruf bekommen. Chemische Emissionen und Verschmutzungen können zum Beispiel dazu führen, dass die Isolierung dicker oder dünner als normal ist und sogar Löcher oder Perforationen verursachen kann. Treibhausgase werden oft für das als „globale Erwärmung“ bekannte Phänomen verantwortlich gemacht, und der Treibhauseffekt ist sicherlich ein Teil davon – aber der Prozess wird normalerweise nicht als Problem an sich angesehen.
Basiskonzept
Die Erdatmosphäre ist komplexer, als vielen Menschen bewusst ist. Die Zusammensetzung von Chemikalien und Partikeln ändert sich, wenn die Dinge von der Oberfläche aufsteigen, und der obere Rand der Atmosphäre wirkt im Wesentlichen wie eine dichte Barriere, die das Sonnenlicht durchlässt und gleichzeitig Wärme einfängt. In gewisser Hinsicht wirkt die Schicht wie die Schutzhülle eines Gewächshauses, die Pflanzen isoliert und Wärme und Feuchtigkeit im Inneren hält, und daher hat sie ihren Namen.
Tagsüber nimmt die Erde die Wärme direkt von der Sonne auf und reflektiert sie ins All. Ohne eine Atmosphäre mit gewächshausähnlicher Isolierung würde diese Wärme nachts ohne direkte Sonneneinstrahlung entweichen und die Temperaturen würden rapide sinken. Stattdessen nehmen gasförmige Moleküle die vom Planeten abgegebene Wärme auf und strahlen sie in alle Richtungen wieder ab, nehmen sie im Wesentlichen wieder auf und verteilen sie immer wieder neu. Dadurch bleibt die Oberfläche relativ warm und die Durchschnittstemperatur angenehm, und das Phänomen ist lebenswichtig. Selbst Orte mit kalten Nächten im tiefsten Winter sind kein Vergleich dazu, wie bitter es ohne atmosphärische Abschirmung werden würde.
Treibhausgase verstehen
Die Gase, aus denen diese Schicht besteht, werden allgemein als „Treibhausgase“ bezeichnet. Dies sind Spurengase hauptsächlich aus Wasserdampf, Kohlendioxid, Methan, Ozon und Lachgas. Es ist wichtig zu beachten, dass die Erdatmosphäre größtenteils aus Stickstoff und Sauerstoff besteht, dies jedoch keine spezifischen Treibhausgase sind und auch nicht zum Gesamteffekt beitragen.
Mögliche Probleme mit Emissionen
Wissenschaftler begannen im 1800. Jahrhundert, den Begriff „Treibhauseffekt“ zu verwenden. Damals hatte es keine negative Konnotation. Mitte der 1950er Jahre wurde der Begriff mit der globalen Erwärmung und auch mit den negativen Auswirkungen des modernen Industriezeitalters in Verbindung gebracht. Dieser verstärkte Effekt, wie er manchmal genannt wird, ist das Ergebnis der Verbrennung fossiler Brennstoffe. Laut vielen Wissenschaftlern setzen Aktivitäten zur Kraftstoffverbrennung Kohlendioxid (CO2) in einer Menge von etwa 3 Gigatonnen (3 Milliarden Tonnen) pro Jahr in die Atmosphäre frei. Dies kommt zusätzlich zu dem bereits in der Atmosphäre natürlich vorkommenden Gas hinzu, und die künstliche Inflation beschäftigt viele Menschen.
CO2 absorbiert Wärme, und ein signifikanter Anstieg des atmosphärischen CO2 wird dazu führen, die globale Temperatur zu erhöhen, was möglicherweise zu dem beiträgt, was in einem Großteil der Literatur als globale Erwärmung bezeichnet wird. Einfach ausgedrückt, wenn Treibhausgase wie eine Decke wirken, um unseren Planeten warm zu halten, verdicken die Menschen diese Decke und sollten infolgedessen mit wärmeren Temperaturen und mehr relativer Luftfeuchtigkeit rechnen.
Andere planetarische Beispiele
Ein Blick auf die Nachbarplaneten Venus und Mars kann gut veranschaulichen, was passiert, wenn die Treibhausschicht zu dick oder zu dünn wird. Die Temperaturen auf der Venus steigen aufgrund ihrer sehr dicken atmosphärischen Dichte, und das Leben kann größtenteils nicht aufrechterhalten werden, da die Oberfläche den größten Teil des Tages sehr heiß ist. Der Mars hingegen hat eine so dünne Atmosphäre, dass der Planet sehr kalt ist. Fast die gesamte Wärme, die den Mars erreicht, entweicht, bevor er die Möglichkeit hat, das Pflanzenleben aufrechtzuerhalten. Die relative Entfernung von der Sonne spielt sicherlich eine Rolle bei den globalen Temperaturen der inneren Planeten, aber ein Treibhauseffekt oder dessen Fehlen ist überall einer der größten Klimatreiber.