Treibhausgase sind strahlungsbeeinflussende gasförmige Stoffe in der Luft, die zum Treibhauseffekt beitragen und sowohl einen natürlichen als auch einen von Menschen verursachten (anthropogenen) Ursprung haben können. Sie absorbieren einen Teil der vom Boden abgegebenen Infrarotstrahlung, die sonst in das Weltall entweichen würde. Die natürlichen Treibhausgase heben die durchschnittliche Temperatur an der Erdoberfläche um etwa 33 °C auf +15 °C an. Ohne diesen natürlichen Treibhauseffekt hätte die untere Atmosphäre im globalen Mittel nur −18 °C, was Leben auf der Erde kaum möglich machen würde.

Wasserdampf ist das wichtigste natürliche Treibhausgas. Sein Beitrag zum Treibhauseffekt wird auf etwa 60 % beziffert. Er entstammt überwiegend dem Wasserkreislauf (Ozean – Verdunstung – Niederschlag – Speicherung im Erdreich) plus einem kleinen Anteil aus dem Vulkanismus.

Die Störung des natürlichen Gleichgewichts der Atmosphäre durch Eingriffe in den Naturhaushalt und durch anthropogene Emission von Treibhausgasen verstärkt den natürlichen Treibhauseffekt und führt zur globalen Erwärmung.

Die Zunahme bestimmter Treibhausgase wird großteils auf menschliche Aktivitäten zurückgeführt. Die im Kyoto-Protokoll reglementierten Gase sind: Kohlenstoffdioxid (CO2, dient als Referenzwert), Methan (CH4), Distickstoffmonoxid (Lachgas, N2O), Fluorkohlenwasserstoffe und Schwefelhexafluorid (SF6).

Im November 2008 gab das UN-Klimasekretariat bekannt, dass die Treibhausgasemissionen in erfassten 40 Industriestaaten zwischen den Jahren 2000 und 2006 um 2,3 % gestiegen sind und mahnte einen dringenden Handlungsbedarf der Politik an.

(die Texte dieser Seite sind vereinfachte Zitate aus http://de.wikipedia.org/wiki/Treibhausgas )

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Kohlenstoffdioxid (CO2) ist mit einem Anteil von etwa 0,038 Prozent (ca. 380 ppm) in der Atmosphäre enthalten und hat einen Anteil von ca. 20 % am natürlichen Treibhauseffekt. Es entsteht u.a. bei der Verbrennung fossiler Energieträger (durch Verkehr, Heizen, Stromerzeugung, Industrie) und wird im Schnitt erst nach 120 Jahren in der Atmosphäre abgebaut.

Kohlenstoffdioxid macht etwa 60 % des vom Menschen verursachten zusätzlichen Treibhauseffekts aus. Der weltweite anthropogene CO2-Ausstoß betrug im Jahr 2006 ca. 32 Gigatonnen. Die natürliche CO2-Produktion beträgt ca. 550 Gigatonnen pro Jahr. Dieser steht jedoch ein etwa gleich hoher natürlicher Verbrauch, insbesondere durch Photosynthese, aber auch durch Bindung in kalkbildenden Organismen gegenüber.

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Methan (CH4) kommt nur in Spuren in der Atmosphäre vor (< 2 ppm). Anthropogenes Methan entsteht circa zur einen Hälfte in der Land- und Forstwirtschaft und anderweitiger Nutzung von Land und Biomaterial, in der Tierproduktion, in Klärwerken und Mülldeponien. Zur anderen Hälfte wird es durch die Industrie durch Leckagen bei Förderung, Transport und Verarbeitung vor allem von Erdgas und bei der nie ganz vollständigen Verbrennung beim Abfackeln von nicht marktfähigen oder technisch nicht verwertbaren Gasen frei. Methan wird auch bei vielen Stauseen freigesetzt. Der See wird geflutet ohne organisches Material abzubauen und es wird im Verlauf organisches Material über Zuläufe zugeschwemmt. Das lagernde organische Material wird von Mikroorganismen zersetzt und dabei wird Methan produziert. Ein indirekter Effekt ist dessen Freisetzung beim weiteren Auftauen von Dauerfrostböden. Eine weitere solche Quelle ist in großen Mengen an und in den Kontinentalrändern untermeerisch lagerndes Methanhydrat, ein Feststoff, der bei Erwärmung zu Methan und Wasser zerfällt.

Methan trägt aufgrund seiner hohen Wirkung (25-mal so wirksam wie CO2) mit rund 20 % zum anthropogenen Treibhauseffekt bei. Die Verweildauer in der Atmosphäre ist mit 9 bis 15 Jahren deutlich kürzer als bei CO2. Von der weltweit anthropogen emittierten Methan-Menge (etwa 5,9 Gigatonnen CO2-Äquivalent) stammen etwa 37 % direkt oder indirekt aus der Viehhaltung. Davon wiederum stammt der größte Teil aus Fermentationsprozessen im Magen von Wiederkäuern.

Der globale mittlere Methan-Gehalt der Atmosphäre hat sich seit vorindustriellen Zeiten (1750) von rund 600 ppb auf 1.751 ppb im Jahr 1999 erhöht. Im Jahr 2010 ist er sicher dreimal so hoch wie vor 260 Jahren.

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Für die Klausur von Bedeutung: Erste 3 und letzte 5 Text-Kapitel. Nicht fettgedruckte Zahlen sollen nicht gelernt werden.