anthropogene CO2-Emissionen

Es gibt nur noch wenige, die den Klimawandel abstreiten, denn die Auswirkungen können nahezu überall festgestellt werden. Auch die Korrelation zwischen dem CO2-Gehalt der Atmosphäre und der Temperatur auf der Erde dürfte wohl schlüssig sein. Aber in wie weit ist der Mensch dafür verantwortlich?

Die CO2-Konzentration ist in den letzten Jahrhunderten recht konstant geblieben. Das bedeutet nicht, dass es hier keine CO2-Emissionen gegeben hat, doch waren es natürliche CO2-Emissionen, die sich in einem geschlossenen Kreislauf befunden haben. Erst seit Beginn der Industrialisierung steigt die Konzentration stetig an.

Betrachten wir die Monatswerte, so lässt sich ein klarer Zyklus von saisonal steigenden und sinkenden CO2-Konzentrationen erkennen. Der Grund ist einfach: Im Frühling und Sommer wird Kohlenstoff in den Blättern der Bäume und in Jahrespflanzen gebunden. Im Herbst und im Winter wiederum verwest ein Teil davon, und es wird weit weniger CO2 gebunden. Zwar ist in der südlichen Hemisphäre dann Sommer, wenn im nördlichen Teil Winter ist, allerdings ist die Landmasse in der südlichen Hemisphäre deutlich kleiner. Rund 2/3 der Landmasse sind in der nördlichen Hälfte. Folglich sind auch hier mehr Pflanzen, die sich dem saisonalen Zyklus unterwerfen. Hinzu kommt, dass sich ein Großteil der Pflanzen der südlichen Hemisphäre in tropischen oder subtropischen Gebieten befinden, und somit nicht den saisonalen Zyklen unterworfen sind. Hieraus erkennt man auch, wie enorm die natürlichen CO2-Emissionen sein müssen, weil sich diese saisonalen CO2-Zyklen nur aus der Differenz zwischen der saisonal beeinflussten Pflanzen der Nordhalbkugel abzüglich der saisonal beeinflussten Pflanzen der Südhalbkugel ergeben. Schätzungen zufolge beläuft sich der in der Biosphäre umgesetzte Kohlenstoff auf 60 Milliarden Tonnen jährlich.

Leugner des menschgemachten Klimawandels argumentieren gerne damit, dass der Mensch nur rund 3% der jährlichen CO2-Emissionen ausmacht. Aber es sind eben jene drei Prozent, die den Anstieg verursachen, die übrigen 97 % befinden sich in einem zwar schwankenden, aber eingeschwungenen Kreislauf.

Wieviel CO2 ist eigentlich in der Atmosphäre?

Den Wert der im Zusammenhang mit dem CO2-Problem immer wieder genannt wird ist der Wert von 280 – 400 ppm. Wobei die 280 ppm den natürlich eingeschwungen Jahresmittelwert von vor 1860 wiedergibt und 400 ppm die CO2-Konzentration von heute. Aber ppm bedeutet nur Parts Per Million also ein Teil von einer Million. Damit ergibt sich nur ein relativer Wert, nämlich der der Konzentration. Aber wieviel CO2 ist absolut in der Atmosphäre?

Zum Glück ist die Masse der Atmosphäre bekannt, sie beträgt ca. 5,13 x 1018 kg, also 5.130.000.000.000.000 Tonnen. Mit den Molekülmassen und den Stoffkonzentrationen der Atmosphäre (N2 ;O2; Ar, CO2, Ne, …) kann die aktuelle Menge an CO2 auf rund 3 120 Milliarden Tonnen geschätzt werden.

Eine CO2-Quelle, die unbestreitbar menschgemacht ist, liegt in der Verbrennung von fossilen Energien wie Kohle, Erdöl und Erdgas, wobei Kohlenstoff mit zwei Sauerstoffatomen zu CO2 verbrennt. Mit den Primärenergieverbrauch von z.B. 2016 und mit dem Energiegehalt kann die Masse der jeweiligen Energieträger abgeschätzt werden. Der massenspezifische Kohlenstoffanteil dieser Energieträger ist in etwa wie folgt: Kohle ca. 70 %, Erdöl ca. 85 %, Erdgas ca. 75 %. Summiert man diese Mengen ergibt sich eine verbrannte Kohlenstoffmenge von 9 961 Millionen Tonnen. Die Atommasse von Kohlenstoff liegt bei 12 g/mol, die von Sauerstoff bei 16 g/mol und folglich die von CO2 bei 44 g/mol. Daraus folgt, dass durch das Verbrennen dieser drei Energieträger rund 36,5 Milliarden Tonnen CO2 in die Atmosphäre gelangen, umgerechnet sind das 4,7 ppm, die im Jahr 2016 hinzugekommen sind.

Natürlich bleibt nicht die gesamte Menge in der Atmosphäre, denn rund ein Drittel der zusätzlichen CO2-Emissionen werden von den Weltmeeren aufgenommen, was hier zu einer Übersäuerung führt und andere Probleme hervorruft. Problematisch wird aber auch hier, dass mit der Klimaerwärmung auch die Wassertemperaturen steigen werden. Anfangs wird dies die CO2-Aufnahmefähigkeit der Meere reduzieren, da die Löslichkeit für CO2 abnimmt und bei weiterschreitender Erwärmung wird bereits gelöstes CO2 den Meeren entweichen und zu einem zusätzlichen Anstieg der CO2-Konzentration in der Atmosphäre führen.

Mit den jährlichen Zuwächsen an CO2 und der Gegenüberstellung der Emissionen aus dem Energiesektor fällt schnell die Bedeutung unseres Handelns auf. Allerdings ist der Energiesektor nicht der einzige Hebel, mit dem der Mensch den CO2-Haushalt beeinflusst.

Trocken gelegene Moore stoßen CO2 und Methan aus, die Massentierhaltung ist methanlastig, welches ebenfalls klimawirksam ist und schließlich zu CO2 verfällt (CH4 + 2 O2 –> CO2 + 2 H2O). Aber vor allem in einer Sache greift der Mensch deutlich sichtbar in den Kohlenstoffkreislauf der Erde ein. Durch das massive Abholzen und Roden der Wälder zur Gewinnung von landwirtschaftlichen Flächen und Bauland, hat der Mensch riesige Kohlenstoffsenken zerstört und zudem auch das Potenzial verringert, CO2 zu binden.

Die Grafik zeigt die Entwicklung der relativen Waldflächen der einzelnen Länder von 1990 bis 2015. Es gibt einige Ländern, vorrangig in Europa, die ihre Waldfläche wieder vergrößern konnten, allerdings zeigt die globale Tendenz klar hin zu schwindenden Waldflächen. So verschwanden in 25 Jahren rund 3 % der Waldfläche nämlich insgesamt 1,3 Millionen km2. Wird diese Fläche mit nur 190 Tonnen je Hektar an verlorener Kohlenstoffsenke multipliziert, so ist das Waldschwinden während dieser Periode für rund 3,6 Milliarden Tonnen CO2-Emissionen verantwortlich, das entspricht zusätzlichen 0,5 ppm an Emissionen in der Atmosphäre. Allein mit diesen zwei Quellen übersteigt die CO2-Belastung der Atmosphäre bereits den Anstieg der CO2-Konzentrationen. Ein Glück, dass die Erde Puffer hat, die sich füllen können. Aber zu glauben, dass der Mensch durch sein Handeln keinen Einfluss auf das Geschehen hat, ist mit naiv wohlwollend umschrieben.

Weitere Artikel zum Thema CO2-Emissionen gibt es auf Energieblogger.net.

3 Gedanken zu „anthropogene CO2-Emissionen“

  1. Endlich mal ein sachlicher Beitrag. Aber: Der IMMENSE Beitrag des Methans wird hier mal wieder ausgeblendet. Experten gehen davon aus, dass Methan etwa 40 mal schädigender ist als CO2. Hauptquelle für den Methanausstoß sind aber nicht die Nutztiere, sondern die Reisfelder. Trockengelegte Moore stoßen weniger Methan aus als „aktive“ . Methan ist praktisch nicht wasselöslich, aber das Ausfaulen der Schlämme braucht eine Wasserschicht, die für Luftabschluss sorgt .

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    1. Vielen Dank für den positiven Feedback. Ja, das mit dem Methan ist definitiv wichtig, deshalb habe ich ihm zumindest eine kleine Randnotiz gewährt. Vielleicht sollte ich dem einen eigenen Artikel widmen. Aber hier ging es mir um alljene, die behaupten, dass unser Handeln keinen Einfluss auf den CO2-Gehalt der Atmosphäre haben könnte. Aber natürlich spielt der durch uns direkt und indirekt verursachter Methanausstoß eine immense Rolle für den Treibhauseffekt. Im Video wird der Methan als 25 mal so schädlich wie CO2 bezeichnet (4 min 50 s), weil ich den 100-jährigen Vergleich verwendet habe. Je kürze der Betrachtungszeitraum ist, umso höher ist dieser Wert, weil die Verweildauer von Methan in der Atmosphäre bei etwa 12 Jahren liegt, bevor es zu CO2 umgewandelt wird.

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