6-10 KLIMA TREIBHAUS ERDE SACH INFORMATION TREIBHAUSEFFEKT WIE VERSTÄRKT DER MENSCH DEN TREIBHAUSEFFEKT?

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1 SACH INFORMATION An sich ist der Treibhauseffekt absolut notwendig für das Leben auf der Erde. Die durchschnittliche Temperatur der Erdoberfläche beträgt gegenwärtig rund +15 C. Das verdanken wir diversen Spurengasen in der Atmosphäre, die eine isolierende Schutzhülle bilden. Ohne diesen natürlichen Treibhauseffekt würde an der Erdoberfläche eine Jahresmitteltemperatur von unwirtlichen 18 C herrschen, also um 33 C niedriger. Die Erde würde zur Eiskugel erstarren. TREIBHAUSEFFEKT Die während des Tages einfallende Sonnenstrahlung (Globalstrahlung) wird von der Atmosphäre und vom Erdboden in Form von Wärme gespeichert und nachts als Infrarotstrahlung in den Weltraum abgegeben. Aufgrund sogenannter klimarelevanter Spurengase in der Troposphäre wird die langwellige Strahlung teilweise wieder zur Erde reflektiert und die nächtliche Abstrahlung reduziert. Die Spurengase funktionieren wie eine Membran, die zwar die kurzwellige Strahlung der Sonne nahezu ungehindert passieren lässt, aber die langwellige Rückstrahlung teilweise zurückhält. Das Prinzip funktioniert ähnlich wie die Glashülle eines Treibhauses, wobei die Spurengase die Funktion der Glasscheiben übernehmen. Das Gas, das am meisten zum natürlichen Treibhauseffekt beiträgt, ist Wasserdampf mit einem Anteil von rund zwei Drittel. Der Rest wird von Kohlendioxid, Methan und geringen Mengen anderer Spurengase verursacht. WIE VERSTÄRKT DER MENSCH DEN TREIBHAUSEFFEKT? Der Mensch greift durch sein Verhalten immer massiver in das seit Jahrhunderten stabile Klimagleichgewicht ein. Die Hauptursache des verursachten künstlichen oder anthropogenen (= vom Menschen verursachten) Treibhauseffekts liegt in der Freisetzung von Kohlendioxid, das sich zu etwa 50% für den zusätzlichen Treibhauseffekt verantwortlich zeichnet. CO 2 gelangt vor allem durch die Verbrennung fossiler Energieträger also Kohle, Erdöl und Erdgas in riesigen Mengen in die Erdatmosphäre. Aber auch durch die rücksichtslose Brandrodung der Regenwälder wird gebundenes CO 2 in großem Ausmaß frei. Zudem verstärkt der Mensch den Treibhauseffekt durch den Ausstoß synthetischer Abfallstoffe, allen voran die FCKW s (Kühl- und Lösungsmittel, Treibgas in Spraydosen), sowie weiterer Spurengase wie Methan (Reisanbau, Darmgas aus der Massentierhaltung, Deponiegas), Ozon und Distickstoffoxid. Der vom Menschen verursachte Treibhauseffekt führt auch zu einem Abschmelzen der Gletscher. INFO SERVICE: Die Erklärung des Begriffes Troposphäre und den gesamten Aufbau der Atmosphäre finden Sie im Ordner Klima, Kapitel Veränderung - Luft. Erdöl-Bohrstation Quelle von Wohlstand und Reichtum, aber auch eine der Ursachen für die wachsende Klimaproblematik. ÖKO LOG NIEDERÖSTERREICH

2 SACH INFORMATION BEDROHLICHE MODELLE Bei anhaltend hohen Treibhausgasemissionen droht die globale Temperatur bis zum Ende des 21. Jahrhunderts bis zu 3,5 C hinaufzuklettern. Dieser ZUSAMMENFASSUNG: Unter dem Treibhauseffekt versteht man die durch natürlich vorkommende Gase hervorgerufene Erwärmung der Erdatmosphäre, die dadurch entsteht, dass der langwellige (Wärme-)Anteil der von der Erdoberfläche reflektierten Sonnenstrahlung zurückgehalten wird. Der natürliche Treibhauseffekt vor allem durch Wasserdampf, Methan und Kohlendioxid hervorgerufen wird vom Menschen zunehmend durch Verbrennung fossiler Energieträger, sowie der Freisetzung chlorierter und fluorierter Kohlenwasserstoffe verstärkt. INFO SERVICE: Hintergründe und didaktische Ideen zur Klimaveränderung finden Sie im Ordner Klima, Kapitel Veränderung - El Nino, Wüstenausdehnung und Überschwemmungen. Temperaturanstieg bedeutet die größte Klimaveränderung seit Jahren und überschreitet die Fähigkeit vieler Ökosysteme, sich an Klimaänderungen anpassen zu können. Die Advisory Group on Greenhouse Gases (AGGG) des Umweltprogramms der Vereinten Nationen (UNEP) fand heraus, dass es bereits bei einem globalen Temperaturanstieg von 1 C zu rapiden und unvorhersehbaren Veränderungen der Ökosysteme mit weitreichenden Schädigungen kommen kann. Folgende Klimaveränderungen wurden bereits festgestellt: Bei anhaltend hohen Treibhausgasemissionen droht die globale Durchschnittstemperatur bis zum Ende des 21. Jahrhunderts um bis zu 3,5 C hinaufzuklettern. ungewöhnlich lange El-Niño-Warmphasen von 1990 bis 1998 Anstieg des Meeresspiegels um bis zu 25 cm innerhalb der letzten 100 Jahre, hauptsächlich als Folge der Ausdehnung des Wassers aufgrund der höheren Lufttemperatur. Anstieg der Oberflächen-temperatur in Alaska um 2 bis 4 C. Zunahme der Luftfeuchtigkeit in den Tropen. Zunahme der Wolken über Land. Zunahme extremer Wetterereignisse wie Wirbelstürme, Überschwemmungen und Dürre. Rückgang der Schneedecke und der Gletscher in den Alpen. DIE ZEIT DRÄNGT Das Klimasystem reagiert in Zeitskalen von Jahrhunderten. Angelaufene Veränderungen sind nicht so rasch aufzuhalten. Ein Beispiel: Aufgrund der Beständigkeit von Kohlendioxid müssten wir laut Berechnungen des UNO-Wissenschaftergremiums zur Erforschung des Klimawandels (IPCC) ab sofort um etwa zwei Drittel weniger CO 2 ausstoßen um dessen Gehalt in der Atmosphäre wenigstens auf dem gegenwärtigen Pegel halten zu können. Eine exakte Vorhersage der künftigen Klimaentwicklung ist trotz immer aufwändigerer Computermodelle noch nicht möglich. Deswegen aber in Untätigkeit zu verharren und keine gezielten Maßnahmen gegen den Ausstoß von Treibhausgasen zu ergreifen, hieße im wahrsten Sinn des Wortes mit dem Feuer zu spielen.

3 DIDAKTISCHE UMSETZUNG Wir kennen nur einen Planeten auf dem Leben möglich ist: die Erde. Flüssiges Wasser, Sauerstoff und optimale Temperaturen erlauben die Entwicklung von Tieren, Pflanzen und Menschen. Natürliche Umweltbedingungen bewirken, dass sich in den einzelnen Klimazonen nahezu gleichbleibende Bedingungen entwickeln konnten die Voraussetzung für die Besiedelung von Spezialisten. Diese bewirken klimarelevante Spurengase, die sich in der Lufthülle befinden. Zu ihnen zählen u.a. Kohlendioxid, Methan, Lachgas, aber auch Wasserdampf, der beispielsweise von Flugzeugemissionen stammt und Ozon. Steigt die Konzentration an klimarelevanten Spurengasen in der Atmosphäre jedoch an, bewirken diese eine Erwärmung der Erdoberfläche. Der künstliche Treibhauseffekt, hervorgerufen durch menschliche Einflüsse, verursacht Klimaveränderungen, von denen alle Regionen unserer Erde betroffen sind. Alle Regionen unserer Erde sind vom Klimawandel betroffen! LERNZIELE: Die Kinder sollen den Unterschied zwischen künstlichem und natürlichem Treibhauseffekt kennen lernen. Sie erkennen die menschliche Beeinflussung und die damit verbundenen Ursachen von Klimaveränderungen und erarbeiten Modelle zum Klimaschutz. INFORMATION: An diesem Spiel sind alle Kinder der Klasse beteiligt. Die Unterschiede zwischen natürlichem und künstlichem Treibhauseffekt werden auf spielerische Arten verdeutlicht. Alles, was für dieses Spiel benötigt wird ist Platz und ein definiertes Spielfeld. Unser Spiel eignet sich sowohl zur Demonstration als auch als Fangspiel im Turnsaal. TREIBHAUSEFFEKTSPIEL ORT: Klassenzimmer, Pausenhof, Schulgarten,Turnsaal. ZEITAUFWAND: 30 Minuten. MATERIALIEN: keine. KOSTEN: keine. INFO SERVICE: Mehr Informationen dazu finden Sie auch im Ordner Klima, Kapitel Vegetationszonen und Kapitel Verkehr. Das Treibhauseffektspiel kann im Klassenzimmer, im Turnsaal oder im Freien, im Pausenhof oder im Schulgarten abgehalten werden. ÖKO LOG NIEDERÖSTERREICH

4 DIDAKTISCHE UMSETZUNG Bei diesem Spiel wird den SchülerInnen der Unterschied zwischen natürlichem und künstlichem Treibhauseffekt auf spielerische Weise verdeutlicht. Landesrat Mag. Wolfgang Sobotka im umweltfreundlichen Elektroauto, das den niederösterreichischen Landesbediensteten für Dienstfahrten zur Verfügung steht. Schulen können dem Klimabündnis beitreten, siehe Klima Service. UMSETZUNG: Sechs SchülerInnen sind Erdkinder, die sich auf einer imaginären Erdoberfläche aufstellen. Drei SchülerInnen stellen Treibhausgase dar, die in der Atmosphäre schweben, fünf Kinder verwandeln sich in Sonnenstrahlen. Die Sonnenkinder stellen sich auf der gegenüberliegenden Seite der Erdkinder auf. Anfänglich sind die Sonnenstrahlen, bedingt durch das kurzwellige Licht, das von der Sonne kommt, klein und können ohne Probleme zwischen den Treibhausgasen durchschlüpfen. Haben sie die Erdoberfläche erreicht, verwandeln sie sich in breitwellige Wärmestrahlen, die von den Erdkindern in das Weltall zurück reflektiert werden. Es ist immer noch leicht, zwischen den Treibhausgasen durchzuschlüpfen, weil genügend Platz vorhanden ist. Aber das eine oder andere Sonnenkind wird von Treibhausgaskindern gefangen und wieder zur Erde geschickt. Die Erdatmosphäre bleibt durch diesen Vorgang konstant warm, Leben auf dem Planeten ist möglich. Nun aber sind unsere Menschenkinder an der Reihe! Sie beginnen, technische Errungenschaften zu erfinden, roden Regenwald, fahren Auto, verschwenden Strom, fördern und verbrennen fossile Energieträger u.v.m. Der Fantasie sind hier keine Grenzen gesetzt. Die Rolle der weiteren, durch menschliche Eingriffe entstandene Treibhausgase wird von den übrigen MitschülerInnen übernommen. Plötzlich tummeln sich in unserer Erdlufthülle viel mehr Treibhausgase als vorher. Der Weg zur Erde stellt für die Treibhausgase kein Problem dar, sie sind kurzwellige Lichtstrahlen und dürfen passieren, aber breitwellige Wärmestrahlen, die von der Erde zurückgesandt werden, haben es immer schwerer Lücken zum Durchschlüpfen zu finden. ÖKO LOG NIEDERÖSTERREICH

5 ARBEITSBLATT Als einziger uns bekannter Planet weist die Erde Bedingungen auf, unter denen Pflanzen,Tiere und Menschen leben können. Hier gibt es flüssiges Wasser, Sauerstoff und die geeigneten Temperaturen. Eine schützende Gashülle umgibt die Erde. Du kannst dir das wie den Raumanzug eines Astronauten vorstellen, der sich im Weltall befindet. Ohne diese Gashülle könnten wir auf der Erde nicht überleben. In ihr befinden sich auch Spurengase, die uns vor schädlichen Sonnenstrahlen schützen. Zu ihnen gehören Kohlendioxid, Lachgas, Methan, Wasserdampf und Ozon. In der richtigen Menge und Höhe sind sie für uns lebenswichtig, denn sie bestimmen das Klima auf unserer Erde. Durch die Einflüsse des Menschen vermehrten sich die Spurengase in den letzen Jahren sehr stark.vor allem der Verkehr, aber auch Heizungen, Gase aus Mülldeponien, Düngemittel und Sprays mit Treibgasen vermehren die Spurengase in der Lufthülle der Erde. Deshalb können immer weniger Wärmestrahlen die Gashülle der Erde verlassen. Die Folge: Auf der Erde wird es immer wärmer. Die Klimazonen unserer Erde verändern sich dadurch und damit auch der Lebensraum von Pflanzen und Tieren. Es ist wichtig das Klima auf unserer Erde zu schützen! ÖKO LOG NIEDERÖSTERREICH

6 ARBEITSBLATT WAS IST GUT FÜR UNSER? Kreuze richtig an: Auto fahren Rad fahren Licht abdrehen, wenn du aus dem Zimmer gehst Alle Elektrogeräte auf Stand-by laufen lassen Alle Lebensmittel nur mehr in Aludosen verpacken Mehrwegflaschen kaufen Lebensmittel aus biologischer Landwirtschaft aus der eigenen Region kaufen Viele tropische Früchte essen Auch für kurze Wege das Auto benutzen Öffentliche Verkehrsmittel benützen Solarenergie nützen Heizungen mit Erdöl benützen Was fällt dir sonst noch ein? ÖKO LOG NIEDERÖSTERREICH