Was ist CO2

co2

CO2 ist eine chemische Verbindung, welche sich aus zwei Sauerstoffatomen und einem Kohlenstoffatom aufbaut. Der Name dieser Verbindung ist im deutschsprachigen Raum Kohlenstoffdioxid bzw. Kohlendioxid.

CO2 ist bei Zimmertemperatur und normalen Luftdruck ein saures, unbrennbares, farb- und geruchloses Gas. Da sich CO2 gut in Wasser löst, wird es im Zusammenhang mit kohlendioxidhaltigen Getränken häufig auch fälschlicherweise als Kohlensäure bezeichnet.

Bei Normaldruck und einer Temperatur von unter -78,5 Grad Celsius, ist Aggregatzustand von CO2 fest. Im festen Zustand bezeichnet man CO2 häufig auch als Trockeneis. Kohlendioxid findet in der Industrie vielseitig Verwendung. Als einige Anwendungsgebiete seien hier kurz genannt, Ausgangsstoff für chemische Synthesen, Verwendung als Kühlmittel sowie als Mittel zur Brandbekämpfung.

CO2 kann in hohen Konzentrationen den menschlichen Organismus schädigen, die Symptome einer CO2-Vergiftung könnten sein: vermindertes Hörvermögen, Schläfrigkeit, Verwirrung, Kopfschmerz, Schwindel, Ohnmacht, verstärktes Schwitzen, hoher Puls, hoher Blutdruck, Zittern und Kurzatmigkeit. Besonders beim Einsatz von CO2 als Löschmittel sollte man besondere Vorsicht walten lassen, da es hierbei schon zahlreiche Todesfälle gegeben hat. Ebenfalls ist im Sommer in urbanen Zentren mit sehr hohen CO2-Konzentrationen zu rechnen.

CO2, Methan, Distickstoffoxid und Flurkohlenwasserstoff zählen zu den sogenannten Treibhausgasen, welche sich in unserer Atmosphäre zunehmend ausbreiten. Treibhausgase haben die physikalische Eigenschaft, das Sie einen Teil der Energie des elektromagnetischen Spektrums absorbieren können, dieses führt zu einer stärkeren Molekülschwingung und letztlich zu einer Temperaturzunahme.

Vom Menschen verursachte Treibhausgase z. B. CO2 werden als anthropogene Treibhausgase bezeichnet. Diese anthropogenen Treibhausgase entstehen bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe, sowie im Organismus von Lebewesen als Kuppelprodukt der Zellatmung.

CO2 ist aber auch ein sehr wichtiges Ausgangsprodukt, beim Prozess der Fotosynthese. Pflanzen, Algen, manche Bakterien und Archaeen sind in der Lage aus CO2 und H2O, mit Hilfe von Lichtenergie organische Verbindungen (Kohlenhydrate z. B. Glukose) zu synthetisieren.

CO2 Emission

co2_emission

Die Gesamtmasse des in der Atmosphäre befindlichen CO2 wird momentan mit ca. 3000 Gigatonnen angegeben. Das niederländische Umweltforschungsinstitut PBL und die gemeinsame Forschungsstelle der EU-Kommission haben ausgerechnet, dass die globalen CO2-Emissionen im Jahr 2011 bei 34 Milliarden Tonnen lagen. Die Menschheit schaffte es in den letzten 50 Jahren, den Ausstoß von CO2 zu vervierfachen.

Etwa 800 000 Jahre lag der durchschnittliche CO2-Anteil bei 280 ppm (1 Prozent = 10.000 ppm), dies entspricht 0,028 Vol%. Heute werden an einigen Messstationen schon Werte von über 400 ppm gemessen, die jährliche Steigerungsrate des CO2-Anteils wird mit 1,5 bis 2 ppm pro Jahr angegeben. Die CO2 Emission wurden kürzlich von einer chinesischen Wissenschaftlergruppe analysiert. Für den Zeitraum von 1850 bis 2005 ergab das chinesische Model (Beijing Normal University - Earth System Model), dass etwa 63 Prozent der CO2 Emissionen von reichen Industrieländern und 37 Prozent der CO2 Emissionen von Entwicklungsländern zu verantworten sind. Die Produktionsverlagerung der Industriestaaten führte nach Angaben der Wissenschafter dazu, dass etwa 20 Prozent der CO2 Emissionen exportiert wurden.

Zu den größten Emittenten von CO2 gehören China, USA, Indien, Russland und Japan. Die pro Kopf verursachten CO2 Emission sind in China seit 2010 um 9 Prozent gestiegen und betragen nun 7,2 Tonnen CO2 pro Einwohner. Nebenbei bemerkt hat China derzeit eine Einwohnerzahl (Stand 2012) von 1.354,86 Milliarden Einwohnern. In der EU soll die pro Kopf CO2 Emission leicht gefallen sein und nun nur noch ca. 7,5 Tonnen pro Einwohner betragen. Allerdings werden hierbei nicht, die durch den europäischen Konsum anfallenden Co2 Emission in anderen Ländern insbesondere China berücksichtigt. Den absoluten Spitzenplatz bei den CO2 Emission pro Einwohner nehmen weiterhin die USA ein. Jeder Amerikaner verursacht 17,3 Tonnen CO2 Emission.

Im Zeitraum von 2000 bis 2008 wuchsen die CO2 Emissionen mit ca. 3,8 Prozent. Die Wirtschafts- und Finanzkiese 2009 führte erstmals zu einem Rückgang der CO2 Emissionen in den den Industrieländern um 1,3 Prozent. In den USA verringerten sich die CO2 Emissionen um 6,9 Prozent, in Großbritannien um 8,6 Prozent, in Deutschland um 7,0 Prozent und in Japan um 11,8 Prozent. In China und Indien konnten die CO2 Emission aber im gleichen Zeitraum um 8 Prozent bzw. 6,2 Prozent gesteigert werden. Somit ergab sich für 2009 ein CO2 Emissionswert von 30,8 Gigatonnen, was dem zweithöchsten der Menschheitsgeschichte entspricht. Das Abflauen der Finanz- und Wirtschaftskrise führte 2010 dazu, dass die CO2 Emissionen gegenüber 2008 um 5 Prozent stiegen.

Folgen:

Rückgang der von Eis bedeckten Fläche

rueckgang eis | 0rueckgang eis | 1rueckgang eis | 2

Eis ist in der Lage etwa 90 Prozent des eingestrahlten Sonnenlichtes zu reflektieren, somit fördert das Abschmelzen der vorhandenen Eisfläche entscheidend den Treibhauseffekt, außerdem verringert das Schmelzwasser die Salzkonzentration im Meer. Gerade Salzkonzentration im Zusammenspiel mit der Windenergie und der Temperatur bestimmen die klimatischen Gegebenheiten auf unseren Planeten maßgeblich, treiben Sie doch die Ozeanströmungen an. Heute schmelzen alleine in Grönland jährlich 150 km³ der Eismasse, was einer Masse 0,1370 Billionen Tonnen entspricht. Weltweit sind es über 0,87 Billionen Tonnen der Eismasse, die jährlich verloren gehen.

Ein Abschmelzen der gesamten Eismasse von 8 Prozent ließe den den Meeresspiegel 5 bis 7 Meter steigen. Durch die steigenden Temperaturen würde sich zudem in der Atmosphäre mehr Wasserdampf befinden, dieser Wasserdampf würde gerade in der nördlichen Himmelsphäre zu vermehrten Niederschlägen führen. Schon heute transportieren die sibirischen Flüsse Ob, Jenissei und Lena 128 km³ mehr Süßwasser jährlich in das Nordpolarmeer. Nach Schätzungen von Wissenschaftlern könnte die verminderte Salzkonzentration im Nordpolarmeer, den Golf-Strom schon 20 bis 50 Jahren zum Stillstand bringen.

Krankheiten

krankheiten_virus

Ebenfalls eine Folge der erhöhten CO2 Emission und der damit einhergehenden Temperaturerhöhung, wären die besseren Vermehrungsbedienungen von Viren und Bakterien. Gleichzeitig besteht die Gefahr, dass sich Krankheiten wie Cholera, West-Nil-Fieber und Malaria in jetzt noch gemäßigten Breitengraden ausbreiten. Der auf dieser Webseite veröffentlichte Artikel Bakterien Brutstätte Ostsee vermittelt Ihnen vielleicht einen ersten Eindruck zur Lage der Ostsee-Anrainer-Staaten. Perspektivisch ist es sicher auch möglich, dass sich ganz neue Krankheiten verbreiten oder vorhandene so mutieren, dass es zum Zeitpunkt des Auftretens noch keine Heilmittel gibt.

Saure Meere

Saure Meere

Vor knapp 55,5 Millionen Jahren erlebte die Erde die letzte große Warmzeit. Während des Paläozän-Eozän-Temperaturmaximums stiegen die Temperaturen innerhalb von 20.000 Jahren um 6 Grad an. Die Folge war, dass Tausende Arten in der Tiefsee lebender Arten verschwanden. Besonders betroffen waren Einzeller mit Kalkgehäuse, sogenannte Foraminiferen. Diese Warmzeit dauerte damals 100.000 Jahre.

Simulationen der Wissenschaftler Ridgewell und Schmidt zeigen, das die durch die CO2 Emission hervorgerufene Versauerung der Ozeane heute um den Faktor zehn schneller abläuft. Auf dem Klimagipfel in Kopenhagen hatten einige UNO-Agenturen eine Studie vorgestellt, nach welcher schon 2050 die Versauerung der Ozeane um 150 Prozent über den heutigen Werten liegen könnte. Für die Lebewesen und Organismen in unseren Meeren dürfte dass mit Sicherheit einem Todesurteil gleichkommen. Einige wenige Arten, welche über einen sehr hohen Generationszyklus (z. B. Emiliania huxleyi mit 500 Generationen pro Jahr) verfügen, könnte aufgrund entstehender Mutationen eine Anpassung gelingen. Für Fische und andere Organismen, deren Befruchtung nur in einem sehr engen pH-Bereich funktioniert, sieht es dann eher schlecht aus. Seit 1950 ist das pflanzliche Plankton, welches die Basis der Nahrungspyramide bildet, um 40 Prozent zurückgegangen.

Steigender Meeresspiegel

Steigender Meeresspiegel

Wasser dehnt sich mit zunehmender Temperatur aus. Im 20. Jahrhundert betrug der Meeresspiegelanstieg bisher ca. 17 cm. Seit 1993 steigt der Meeresspiegel um durchschnittlich 3,2 mm pro Jahr. Vor 35 Millionen Jahren lag Meeresspiegel um 70 Meter über dem heutigen Niveau und vor drei Millionen Jahren lag Meeresspiegelniveau 25 bis 30 Meter höher als heute. Temperaturen von 1 bis 2 Grad über dem heutigen Jahresmittel könnten einen Meeresspiegelanstieg von 4 bis 6 Metern verursachen. Dabei muss man beachten, dass sich der Anstieg des Meeresspiegels aus zwei Faktoren zusammensetzt. Der erste Faktor ist die thermische Ausdehnung des Wassers und der zweite Faktor wird von den schmelzenden Eismassen abgeleitet. Die schmelzenden Eismassen verursachen momentan einen Anstieg von 1,3 mm pro Jahr. 2006 gingen 0,87 Billionen Tonnen der Eismasse verloren. In den darauffolgenden Jahren kamen zu 0,87 Billionen Tonnen nochmals 0,03 Billionen Tonnen hinzu. Bis 2050 könnte der Meeresspiegelanstieg schon 32 cm betragen, falls sich der momentane Trend fortsetzt. Bei Interesse empfehlen wir auch: Prognose Meeresspiegelanstieg Folgen auf dieser Webseite.

Wetterextreme

sturm

Ein hohes Maß an CO2 Emission führt durch die resultierende Temperaturerhöhung letztlich auch zu einem Energieanstieg in unserer Atmosphäre. Damit verbunden ist die Zunahme von Wetterextremen. Schon heute gibt es kaum ein Land auf der Welt, das von den vernichtenden Naturgewalten verschont wurde. Die Energiezunahme in der Atmosphäre sorgt dafür, dass mehr Wasser auf der Erdoberfläche verdunsten kann. Pro Grad Temperaturerhöhung ist die Atmosphäre in der Lage etwa 7 Prozent mehr Wasserdampf aufzunehmen.

Als Wetterextreme gelten starke Stürme, Sturmfluten, Hitzeperioden, Starkregen und damit verbundenes Hochwasser.

Starke Stürme bezeichnet man je nach ihrem geografischen Auftreten als Hurrikane (Atlantik), Taifune (Pazifik) und Zyklone (Indischer Ozean). Einige Physiker sagen voraus, dass sich die Intensität dieser Stürme mit jedem Grad der Erderwärmung exponentiell erhöht.

Die Anzahl der auftretenden Stürme wird sich erhöhen und der Zeitraum, in welchen diese Stürme auftreten, wird sich ausweiten.

Die Folgen für die Küstengebiete wären katastrophal und sehr teuer, da Sturmfluten große Schäden an der Infrastruktur und Gebäuden anrichten könnten. Auch könnte die Anzahl von Todesopfer stark ansteigen und einige Küstenbereiche unbewohnbar werden.

Beispiel: 2005 Hurrikan tötete 1000 Menschen und setzte 80 Prozent von New Orleans unter Wasser.

Hitzeperioden

hitzeperiode

Die Ursache für eine Hitzeperiode ist in der Regel ein blockierender Hochdruckrücken, welche heranziehende Tiefdruckgebiet in einem großen herumlenkt. In Deutschland spricht man von einer Hitzeperiode, wenn die Tageshöchsttemperaturen für einen Zeitraum von fünf Tagen über 30 Grad liegen. Hitzeperioden führen zu vermehrten Todesfällen, insbesondere bei Menschen die Herz-Kreislaufprobleme haben oder dehydrieren. Ebenfalls sind mit dem Auftreten von Hitzeperioden häufig auch Waldbrände zu verzeichnen.

Beispiel: Der Hitzesommer von 2003 hatte in Europa zwischen 40 000 und
70 000 vorzeitige Todesfälle zur Folge.

Starkniederschläge und Hochwasser

hochwasser

Die hohe CO2 Emission ist auch für das vermehrte Auftreten von Starkregen verantwortlich. Grund hierfür ist, dass die daraus resultierende Temperaturerhöhung zu einer höheren Wasserdampfkonzentration in der Atmosphäre führt. In Deutschland werden Starkregenwarnungen herausgegeben, wenn man pro Stunde 25 mm bzw. in 6 Stunden 35 mm Regen erwartet.

Als Folge von Starkregen können sowohl massive Überschwemmungen, Hochwasser als auch Erdrutsche auftreten. Hochwasser können zu massiven Ernteausfällen führen, was in ärmeren Ländern katastrophale Folgen haben kann. Auch Erdrutsche fordern zunehmend mehr Todesopfer.

Beispiel: das Hochwasser 1998 am chinesischen Jangtse mit über 3000 Toten, 14 Millionen Obdachlosen und Sachschäden von 36 Milliarden US$.

Ausbleiben des Monsuns

monsun

Für die Monsunzirkulationen sind unterschiedliche Lufttemperaturen zwischen einer Landmasse und dem Meer verantwortlich. Die durch CO2 Emission verursachte Meereserwärmung und die hohe Luftverunreinigung durch fehlende Filteranlagen könnte in Zukunft dazu führen, dass der Monsunzyklus unterbrochen wird. Für 2 Milliarden Menschen könnte Nahrungsmittelversorgung zusammenbrechen.

Erdbeben und Vulkanausbrüche

lava

Bis 2050 könnten einige Eisflächen und Gletscher durch die zunehmende CO2 Emission der Geschichte angehören. Neben dem extremen Meeresspiegelanstieg könnte die Entlastung der Kontinentalplatten zu weiteren Problemen führen.

Betrachtet man, dass die derzeitig vorhandene Eismasse mit insgesamt 32,8 Millionen km³ angegeben wird, was etwa 3,28 Billiarden Tonnen entspricht, kann man sich leicht ausrechnen, wie stark die Entlastung der Kontinentalplatten wäre, wenn nur 1Prozent des Eises schmilzt.

Nach uns vorliegenden Informationen wird dieses Thema momentan nicht wissenschaftlich untersucht.

Denkbar wäre aber, dass diese Gewichtsentlastung zu einer Störung in der Plattentektonik führt. Die Folgen könnten neben Erdbeben auch große Vulkanausbrüche sein. Wer weiß denn schon, was unter der vom Eis befreiten Fläche, so alles schlummert.

Dienstag, 07 August 2012 20:32
Bitte anmelden, um einen Kommentar zu posten
Template by JoomlaShine