Der Mensch verursacht sehr wenig CO2 – Warum das dennoch ein Problem ist

14 Gedanken zu “Der Mensch verursacht sehr wenig CO2 – Warum das dennoch ein Problem ist”

  1. apropos klima:
    unsere massentierhaltung ist für mehr als die hälfte aller globalen co2 emissionen verantwortlich, somit ist unser fleischkonsum hauptverursacher des durch den menschen verursachten klimawandels. die industrielle tierhaltung schadet der erde mehr als jede andere industrie.

  2. Es ist immer wieder interessant, wie sich die Klimalobby stets die passenden Details und grenzwertige Beispiele auswählt, immer in der Hoffnung, dass der vorbelastete Leser das nicht durchschaut. Wohl durchaus zu Recht.

    Messlatte für die ganzen Theorien, deren Parameter wie aktuell beim Eisabfluss aus Grönland nach Bedarf angepasst und nicht theoretisch begründet, wären die Eiszeiten und Interglaziale. Die Temperaturen lagen teilweise mehrere Grad höher als heute, der Meeresspiegel um bis zu 90m höher, und alles geschah relativ kurzfristig und kaum anders als heute prognostiziert. Die Messlatte wird aber leider nicht gerissen, denn die Theorien passen nicht darauf. Und jetzt?

    1. Was passt da denn nicht:

      Das erste was man tut, wenn man ein System untersucht in dem es um die Verteilung von Energie geht: Man stellt die Energiebilanz des Systems auf, oder hier die Leistungsbilanz. Daraus leitet sich in diesem Fall direkt die Temperatur der Erde ab.

      Die Erde kann von und nach Extern Energie nur durch Strahlung austauschen.

      Die Leistung, die aus dem Weltraum kommt und von der Erde absorbiert und damit in Wärme umgesetzt wird, ist P = (1-α)S π r² (die Leistung der Sonneneinstrahlung (S) Minus die Leistung des reflektierten Sonnenlichts (α S)). Die Leistung, die die Erdoberfläche in den Weltraum in Form von Wärmestrahlung abstrahlt, ist P = ε (σ T⁴) 4 π r² (Stefan-Boltzmann-Gesetz).

      mit
      α: Albedo des Planeten
      S: Strahlungsleistung der Sonne, die den Planeten erreicht
      ε: Emissionsgrad, 1 bedeutet keine Behinderung der Emission, kleiner 1 bedeutet Behinderung der Abstrahlung; dieser Faktor wird durch die Treibhausgase beeinflusst
      T: Oberflächentemperatur Erde
      r: Radius der Erde
      σ: Stefan-Bolzmann-Konstante
      π: Kreiskonstante

      Die Erde befindet sich im stationären Fall im Strahlungsgleichgewicht mit ihrer Umgebung, dem Weltraum. Tut sie das nicht, erwärmt sie sich oder kühlt ab. Die eintreffende, absorbierte Sonnenstrahlung ist im stationären Fall also gleich der ausgehenden Wärmestrahlung (Energieerhaltung):

      (1) (1-α)S π r² = ε (σ T⁴) 4 π r²

      Absorbierte Sonnenstrahlung = Emittierte Wärmestrahlung des Planeten

      Daraus ergibt sich, kürzt man π r² weg:

      (2) (1-α)S = 4 ε (σ T⁴)

      Was passiert nun, wenn die Sonnenstrahlung etwa unverändert bleibt, der Emissionsgrad aber durch mehr Treibhausgas verringert wird? Genau, T⁴ muss entsprechend um den Faktor größer werden wie ε kleiner wird.

      Schüler am Gymnasium können die Gleichung auch entsprechend differenzieren. Beispiel:

      Lässt man nur Änderungen des Emissionsgrads (Veränderung des Treibhauseffekts) und Veränderung der Temperatur zu und nimmt man S und α als konstant an, dann erhält man durch Differenzieren:

      (3) 0 = 4 𝛥ε (σ T⁴) + 4 ε (4 σ T³ 𝛥T)

      Das ergibt:

      (4) 𝛥T = – (T 𝛥ε ) / (4 ε)

      Ist also 𝛥ε negativ, durch mehr Treibhausgase, so steigt die Temperatur. Sie kann gar nicht anders, wegen der Energieerhaltung (siehe Gleichung (1). – Das geschulte Auge sieht das natürlich auch sofort in der Gleichung (1), zu Beginn der Rechnung.

      Ändert sich ε um 2% nach unten, dann erhöht sich die Temperatur um 0,5% (~1,4 Kelvin) nach oben.

      S schwankt natürlich um 0,1%. Aus Gleichung 2 ergibt sich damit, dass dadurch T um 0,025% schwankt. Das sind 0,07°C. Selbst wenn man ein Wasserdampf-Feedback hinzu nimmt, liegt das Ergebnis eine Größenordnung unter der heute festgestellten Temperaturanomalie. Die Sonne kann also nicht Ursache sein.

      Die Albedo hat sich noch weniger geändert und ihr Einfluss ist noch geringer. Sie kann also auch nicht Ursache sein.

      Bleibt als Ursache der Emissionsgrad ε. Der Treibhauseffekt. Das können wir seit 1896 rechnen.

      Wenn man ganz unten anfängt, dann kann man bei Fourier anfangen. Der hat 1824 die Gesetze zur Wärmeleitung erforscht. In diesem Zusammenhang ist ihm aufgefallen, dass es auf der Erde wärmer ist als es sein dürfte. Daraus hat er geschlossen, dass etwas in der Atmosphäre sein muss, das die Abstrahlung der Wärmestrahlung behindert.

      1856 und wesentlich genauer 1865 wurden diese Gase experimentell nachgewiesen und erforscht. Damit war der Treibhauseffekt nachgewiesen.

      Rechnen konnte man die ganze Sache erst, nachdem man festgestellt hat, dass es sich bei Licht auch nur um elektromagnetische Wellen handelt.

      Aus diesen Grundlagen ging die Quantenphysik hervor, ohne die du hier nicht schreiben könntest.

      Mit der hier hergeleiteten Gleichung sieht man sofort, dass jeder, der den Treibhauseffekt leugnet, die Grundlagen der Physik leugnet. Zum Beispiel leugnet man die Energieerhaltung und postuliert damit automatisch ein Perpetuum Mobile und dass die Erde eines sei.

      Solche Wissenschaftler kann man fachlich nicht (mehr) ernst nehmen.

  3. Erdgeschichtlich betrachtet gab es nachweislich viel höhere CO2 Konzentrationen in der Luft als heute. Der Mensch hatte damit offensichtlich nichts zu tun. Eine Balance im Ökosystem war nie vorhanden. Es gab immer Warm und Kaltzeiten auf der Erde, dem die CO2 Werte folgten, da warmes Wasser weniger CO2 binden kann. Wer behauptet die aktuelle Erderwärmung (ca. 1° von 1860 – 2018) hätte mit der vom Menschen produzierte CO2 Emission zu tun muss auch erklären, warum trotz Anstieg der CO2 Werte in den letzten 10 Jahren die Erdmitteltemperatur nicht weiter gestiegen ist. Er muss auch erklären, warum die CO2 Werte pro Jahr stärker zunehmen, als der Mensch im selben Zeitraum emittiert.

    1. Die Basis der ganzen Sache ist die Leistungsbilanz des Planeten, Einstrahlung = Abstrahlung:
      S π r² = α S π r² + ε σ T⁴ 4 π r²

      Daraus ergibt sich: (1-α) S/4 = ε σ T⁴

      mit α: Albedo der Erde; ε: Emissionsgrad, 1 bedeutet keine Behinderung der Emission, kleiner 1 bedeutet Behinderung der Abstrahlung (z.B. durch Treibhausgase); T: Oberflächentemperatur Erde

      Zuletzt greifen Sie die selbe Lüge auf, die auch Giaever nutzt und viele „Limaleugner“: „warum … in den letzten 10 Jahren die Erdmitteltemperatur nicht weiter gestiegen“ sei. Schauen Sie sich doch die Temperaturentwicklungen an. Der Trend der letzten 10 Jahre ist stärker steigend als jeder andere Trend zu heute. Die ehauptung, in der Zeit sei die Temperatur nicht gestiegen ist eine plumpe Klimalüge.

      1. also bei Wetterkondor. de ist ersichtlich das seit mind 2014 die Temperatur sinkt und nicht steigt. Wer alles andere behauptet lügt!

        1. Die Jahre 2014, 2015, 2016, 2017 sind global die 4 wärmsten Jahre seit Aufzeichnung. 2014 davon das kälteste. Wer da behauptet, die Temperatur würde seit 2014 abnehmen, der sagt nicht die Wahrheit.

          Auch 2018 war wärmer als 2014. Damit liegen die 5 wärmsten Jahren seit Aufzeichnung in den letzten 5 Jahren.

          Davon ab, eine Seite wetterkondor. de gibt es nicht.
          Hier kannst du dir die Temperatur seit 2014 (und andere) anschauen: http://www.woodfortrees.org/plot/hadcrut4gl/compress:12/from:2014

            1. Selbst bei diesem Cherrypicking stimmt es nicht.

              Zum Einen kann man aus den 5 Jahren keinen Trend ableiten, zum Anderen liegt die Temperatur in 2018 höher als 2014, was der These eines abnehmenden Trends von 2014 nach heute widerspricht.

    2. Die Basis der ganzen Sache ist die Leistungsbilanz des Planeten, Einstrahlung = Abstrahlung:
      S π r² = α S π r² + ε σ T⁴ 4 π r²

      Daraus ergibt sich: (1-α) S/4 = ε σ T⁴

      mit α: Albedo der Erde; ε: Emissionsgrad, 1 bedeutet keine Behinderung der Emission, kleiner 1 bedeutet Behinderung der Abstrahlung (z.B. durch Treibhausgase); T: Oberflächentemperatur Erde

      Wenn man das mit Werten untersucht, dann stellt man fest, dass nur eine Änderung des Emissionsgrades ε eine wie heute erlebte Temperaturänderung bewirken kann, also der Treibhauseffekt. Wer das leugnet, der postuliert ein Perpetuum Mobile. Dass solche Leute im Wissenschaftsbetrieb ignoriert werden ist im allgemeinen eher hilfreich. Die Diskussion mit solchen Leuten in der Regel eher fruchtlos.

      Die Gleichung erklärt auch, wie mehr CO2 bei weniger Temperatur möglich sein kann. Die Gleichung hat auch keine 24 Unbekannte. Albedo, Solarstrahlung und Temperatur können wir heute recht passabel bestimmen.

      Zuletzt greifen Sie die selbe Lüge auf, die auch Giaever nutzt und viele „Klimaleugner“: „warum … in den letzten 10 Jahren die Erdmitteltemperatur nicht weiter gestiegen“ sei. Schauen Sie sich doch die Temperaturentwicklungen an. Der Trend der letzten 10 Jahre ist stärker steigend als jeder andere Trend zu heute. Die Behauptung, in der Zeit sei die Temperatur nicht gestiegen ist eine plumpe Klimalüge.

  4. Zu dem Bild mit der CO²-Bilanz Mensch/Vegetation/Ozean hab Ich eine Frage:
    Wenn Vegetation und Ozean jährlich zusammen 724 Gt CO² ausstoßen und 745 Gt CO² absorbieren,
    ergibt das unter dem Strich -21Gt CO².
    Warum blieb der Stand vor der Industrialisierung dann konstant bei 270-280 ppm?
    Das CO² hätte nach dieser Rechnung doch innerhalb weniger Jahre komplett absorbiert werden müssen.

    1. Hallo,

      die Prozesse sind abhängig von der CO2-Konzentration und der Temperatur (die wieder abhängig ist vom CO2 und anderen Einflüssen). Wasser nimmt mehr CO2 auf, wenn mehr CO2 in der Luft ist (solange die Sättigung nicht erreicht ist).

      Ähnliches gilt auch bei Pflanzen. Viele Pflanzen wachen bei mehr CO2 verstärkt. Sie bauen dann mehr Zellmasse auf. Dadurch erhöht sich der Anteil an Ballaststoffen. In der Folge müssen Pflanzenfresser mehr Fressen um ihren Bedarf an Nährstoffen zu decken.

      Die eigentliche Regelung der CO2-Senke ist aber das Einlagern von CO2 in Form von Carbonatgesteinen im Erdmantel. Auch dieser ist temperaturabhängig. Je höher die Temperatur, desto höher die Einlagerungsquote. Dadurch ergibt mit den ganzen Rückkopplungsprozessen des Treibhauseffekts ein stabiler Zustand in der Größenordnung bei etwa 280 ppm, mit der entsprechenden Temperatur. Bei leichten Abweichungen wirken die Prozesse da hin, diesen Zustand wieder einzunehmen. Das führt dazu, dass derzeit die „Natur“ so viel mehr CO2 aus der Luft entfernt, als sie selber frei gibt.

      Wird dieser semistabile Zustand verlassen, weil die Abweichung für die Gegenkräfte dauerhaft zu groß ist, wird sich an einer anderen Stelle ein neuer Zustand mit anderen Parametern einstellen. Wo genau, ist nicht ganz sicher. Er könnte so etwa bei 8°C über dem heutigen Level liegen. Dieser Zustand wird als „Hothouse“ beschrieben.

  5. Ihre Leistungsbilanz muß doch falsch sein! Sie gehen von einem konstanten Energieeintrag durch die Sonne auf die Erde aus. Das ist falsch. Die Temperatur der Sonne steigt und sinkt über längere Zeiträume!
    Außerdem ist doch CO2 atomar schwerer wie O2 und N2. Warum also soll das CO2 oben in der Atmosphäre zu finden sein um den sog. Treibhauseffekt zu verursachen? Was denn jetzt?

    1. Wie dargestellt kann man an der Leistungsbilanz Reaktionen auf Schwankungen der Eingangsgrößen ermitteln. Das wird in der Beispielrechnung doch auch exemplarisch durchgeführt. Wenn Ihnen das Verständnis dazu fehlt, schauen Sie sich nochmal Analysis (Mathematik) an, insbesondere Differentialrechnung und Kurvendiskussion.

      Das CO2 bildet mit allen anderen Bestandteilen der Luft eine Mischung aufgrund der Durchwirbelung durch Luftströme, bzw. der allgemeinen Eigenschaft von Gasen. Es entfaltet damit in jeder entsprechenden Luftschicht und Höhe seine physikalische Wirkung, Wärmestrahlung zu absorbieren und zu re-emittieren.

      Wäre Ihre Argumentation valide, dann würden Sie auf Meereshöhe am CO2 ersticken, danach am Stickstoff und erst in relativ hohen Höhen dürfte Sauerstoff vorhanden sein – der dann aufgrund der hohen Konzentration wieder zu spontanen Oxidation führen würde, etc.

      Die Mischung der Gase ist so gut, dass Sie erhebliche Schwierigkeiten haben, wollen Sie einzelne Bestandteile isolieren, also abscheiden. Um die Bestandteile der Luft zu trennen benötigen Sie energieaufwendige Technik.

      Wenn Ihnen das Verständnis dazu fehlt, beschäftigen Sie sich noch einmal mit der entsprechenden Physik, beginnend mit der Gastheorie, etc.

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