Klima existiert seit Beginn der Erdatmosphäre, verändert sich permanent und variiert aufgrund natürlicher Schwankungen und menschlichen Aktivitäten. Klima beschreibt die durchschnittlichen Wetterbedingungen und umfasst Faktoren wie Temperatur, Niederschlagsmuster, Luftfeuchtigkeit, Windrichtung und Windgeschwindigkeit. Richtigerweise muss man vom menschenverstärkten Klimawandel sprechen. Seit Beginn der Industrialisierung im 18. Jahrhundert hat die Menschheit eine Vielzahl von Waren und Dienstleistungen produziert und konsumiert, die den Ausstoß von Treibhausgasen in die Atmosphäre erhöht haben. Insbesondere seit der Mitte des 20. Jahrhunderts hat sich dieser Prozess weiter beschleunigt und so die Erderwärmung rasant vorangetrieben. Die Industrialisierung begann in Europa und wurde durch die Erfindung der Dampfmaschine von James Watt im Jahr 1765 beschleunigt. Mit der Erfindung der Dampfmaschine konnte die Energie aus Kohle, Öl und Gas genutzt werden, um mechanische Arbeit zu leisten. Dies führte zur Entstehung von Fabriken und Maschinen, die zunehmend auch in anderen Teilen der Welt eingesetzt wurden. Zusammen mit dem Wachstum der Bevölkerung und dem steigenden Konsum war dies der Beginn des menschlichen Einflusses auf das Klima. Im Laufe des 19. Jahrhunderts setzte sich die Industrialisierung fort und es entstanden immer mehr Produktionsstätten und Fabriken. Die Erfindungen von Elektrizität und Elektromotoren veränderten die Produktion erneut, und die Nutzung von fossilen Brennstoffen nahm weiter zu. Im 20. Jahrhundert wurden Bahnen und Autos immer gebräuchlicher. Der Energiebedarf stieg maßgeblich an und es wurden große Anlagen zur Energieerzeugung eingerichtet, welche weiterhin auf fossile Brennstoffe setzten. Heute haben wir erreicht, dass fast alle menschlichen Aktivitäten auf der Erde CO2-Emissionen und andere Stickoxide erzeugen.
Treibhausgase
Unsere Atmosphäre besteht hauptsächlich aus Stickstoff (78,08%), Sauerstoff (20,95%) und Argon (0,93%). Daneben gibt es noch eine Vielzahl weiterer Gase, wie beispielsweise Kohlenstoffdioxid (0,04%), Methan (0,00018%) und Lachgas (0,000053%), die alle eine unterschiedliche Rolle im Klimasystem spielen. Die Gase, die hauptsächlich für die Klimaerwärmung verantwortlich sind, werden als Treibhausgase bezeichnet. Hierzu zählen vor allem Kohlenstoffdioxid (CO2), Methan (CH4) und Lachgas (N2O). Diese Gase halten die Wärme aus der Sonnenstrahlung in der Erdatmosphäre zurück und tragen somit zur Erwärmung des Klimas bei. Insbesondere durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe wie Kohle, Öl und Gas wird in relativ kurzer Zeit übermäßig viel CO2 und andere Treibhausgase freigesetzt, die maßgeblich zur Erderwärmung beitragen. Die über sehr lange Erdzeitalter gebundenen und eingelagerten Kohlenstoffe werden in Folge der Industrialisierung durch Verbrennung schlagartig in die Atmosphäre der Erde entlassen, so dass diese ins Ungleichgewicht kommt und mehr Wärmestrahlung zurückgestrahlt.
Natürlicher Treibhauseffekt
Beim natürlichen Treibhauseffekt treffen die kurzwelligen Sonnenstrahlen zu 100% auf die Atmosphäre der Erde und verlieren durch Reflektion und Absorption an der Atmosphäre etwa 22%, an den Wolken etwa 20%, und an der Luft etwa 3%. Somit treffen etwa 55% der Sonnenstrahlen auf die Erdoberfläche, die etwa 4% wieder reflektiert und die verbleibenden etwa 51% von Land und Ozeanen absorbiert werden und die Erde erwärmen. Beim Auftreffen auf den Erdboden wandelt sich die kurzwellige Sonnenstrahlung in langwellige Wärmestrahlung um. Ein Teil dieser Wärmestrahlung wird durch die Atmosphäre aufgenommen und zurückgestrahlt, wodurch eine globale mittlere Temperatur von etwa +14 °C erreicht wird, was zukünftiges Leben ermöglicht, anstatt von etwa -18 °C, die ohne eine Atmosphäre herrschen würde, was zukünftiges Leben nicht ermöglicht. Durch eine Überproduktion bestimmter Gase in der Atmosphäre der Erde wird mehr Wärmestrahlung zurückgestrahlt, was zu dynamischen Effekten und Langzeitfolgen für das Klima und die vielen Arten auf der Erde führen kann. So wird durch eine höher globale Temperatur der sogenannte Jetstream, der warme und kalte Luftmassen trennt und ableitet, verlangsamt, was zu extremen Wetterereignissen, wie Hitzewellen, Dürren, Starkregenereignissen, Hurricanes und Temperaturänderungen in den ozeanischen Strömungen, führen kann. Die Verbrennung von fossilen Energieträgern wie Öl, Gas und Kohle setzt Kohlendioxid (CO2) in großen Mengen frei, die die chemische Zusammensetzung der Atmosphäre verändert und Wärme in der Atmosphäre zurückhält und somit den Treibhauseffekt verstärkt. Der Einfluss der Verbrennung von fossilen Energieträgern auf das Klima ist daher enorm und eine Umstellung auf erneuerbare Energiequellen ist notwendig, um die Auswirkungen des Klimawandels zu begrenzen.
Verbesserte Gesundheit
Wenn wir Klimaschutz betreiben und auf erneuerbare Energiequellen umsteigen, hat dies positive Auswirkungen auf die Gesundheit von Menschen und Tieren. Der Einsatz von fossilen Brennstoffen führt zu einem hohen CO2-Ausstoß und anderen Schadstoffen, die die Luft verschmutzen und sowohl bei Menschen als auch bei Tieren Atemwegs- und Herz-Kreislauf-Erkrankungen verursachen können. Der Einsatz von erneuerbaren Energien wie Wind-, Solar- und Wasserkraft reduziert diese Schadstoffe und verbessert somit die Luftqualität. Durch den Klimawandel haben sich die Temperaturen und das Wetter auf der ganzen Welt verändert. Dies hat Auswirkungen auf die Ausbreitung von Krankheiten. Eine Reduzierung des CO2-Ausstoßes und eine Bremse des Klimawandels können dazu beitragen, die Ausbreitung von Krankheiten zu reduzieren. Der Klimawandel und die Umweltverschmutzung beeinträchtigen die Qualität und die Verfügbarkeit von Nahrungsmitteln. Die Umstellung auf erneuerbare Energiequellen und eine nachhaltige Landwirtschaft können dazu beitragen, dass das Angebot an gesunden und umweltfreundlichen Nahrungsmitteln erhöht wird. Durch den Einsatz von erneuerbaren Energien reduzieren sich Lärmbelästigungen durch den Betrieb von fossilen Brennstoffen. Dies kann dazu beitragen, dass Menschen und Tiere weniger gestresst sind und somit das Risiko von damit verbundenen Erkrankungen reduzieren.
Schutz der Ökosysteme
Der Klimawandel hat Auswirkungen auf Ökosysteme wie Wälder, Ozeane und Korallenriffe. Durch den Klimaschutz können wir dazu beitragen, diese Ökosysteme zu schützen und ihre Funktionen zu erhalten, wie zum Beispiel den Schutz von Biodiversität und die Bereitstellung von Nahrung und sauberem Wasser. Die Wälder, Ozeane und Korallenriffe spielen eine wichtige Rolle für den Klimaschutz, da sie große Mengen an Kohlenstoff speichern und absorbieren. Wälder sind wichtige Kohlenstoffsenken, da sie Kohlenstoff in ihrer Biomasse und im Boden speichern. Wenn jedoch Wälder abgeholzt werden oder durch Brände zerstört werden, wird der Kohlenstoff freigesetzt, was zur Erderwärmung beiträgt. Daher ist der Erhalt und die Wiederherstellung von Wäldern ein wichtiger Bestandteil im Kampf gegen den Klimawandel. Ozeane sind auch wichtige Kohlenstoffsenken, da sie etwa ein Viertel des Kohlenstoffs, der von menschlichen Aktivitäten ausgestoßen wird, aufnehmen. Allerdings hat die Ozeanversauerung infolge des erhöhten Kohlenstoffdioxidgehalts in der Atmosphäre auch Auswirkungen auf den Erhalt von Korallenriffen und die Lebensbedingungen von Meereslebewesen. Korallenriffe sind nicht nur wichtige Lebensräume für Meerestiere, sondern sie absorbieren auch Kohlenstoff und tragen somit zum Klimaschutz bei. Allerdings sind Korallenriffe durch die Erderwärmung und die Ozeanversauerung bedroht, was ihre Fähigkeit beeinträchtigt, Kohlenstoff zu speichern und zur Regulierung des Klimas beizutragen.
Biodiversität
Biodiversität bezieht sich auf die Vielfalt der Arten und Ökosysteme in einem bestimmten geografischen Gebiet. Im Zusammenhang mit Pflanzen und Tieren bedeutet Biodiversität, dass es eine Fülle verschiedener Arten gibt, die in einem bestimmten Ökosystem leben und darauf angewiesen sind. Biodiversität ist wichtig, weil sie die Stabilität und Funktionalität von Ökosystemen erhöht und ihre Fähigkeit zur Anpassung an Veränderungen verbessert. Der Klimawandel hat Auswirkungen auf die Biodiversität, da er sowohl direkt als auch indirekt die Lebensbedingungen der Arten und Ökosysteme verändert. Pflanzen und Tiere müssen sich an die sich ändernden klimatischen Bedingungen anpassen, was möglicherweise die Verbreitung und Veränderung bestimmter Arten beeinflusst. Die Zerstörung von Ökosystemen durch den Klimawandel kann auch zu einem Rückgang der Biodiversität führen, da viele Arten vom Erhalt bestimmter Lebensräume abhängen.
Geringere Energiekosten
Erneuerbare Energien sind eine nachhaltige und relativ kostengünstige Alternative zu fossilen Brennstoffen. Der Einsatz von erneuerbaren Energien wie Wind, Sonne, Geothermie und Wasser erfordert zwar zunächst eine Investition in die Infrastruktur und Technologie, aber auf lange Sicht können erneuerbare Energien zu geringeren Energiekosten führen. Dies liegt daran, dass erneuerbare Energiequellen in der Regel kostenlos sind und keine Liefer- und Transportkosten anfallen. Im Gegensatz dazu müssen fossile Brennstoffe importiert oder transportiert werden, was zusätzliche Kosten verursacht. Ein weiterer Aspekt ist, dass erneuerbare Energien keine Emissionen erzeugen, was bedeutet, dass sie nicht den CO2-Preis tragen müssen, der bei fossilen Brennstoffen anfällt. In einigen Ländern gibt es sogar Subventionen und Anreize für den Einsatz von erneuerbaren Energien, die auch zu niedrigeren Energiekosten beitragen können. Durch die Kombination von verschiedenen erneuerbaren Energien können auch Energiekosten eingespart werden. Beispielsweise kann der Energiebedarf durch eine Kombination von Windkraft und Solarenergie gedeckt werden, was zu einer höheren Energieproduktion und niedrigeren Kosten führt.
Schaffung von Arbeitsplätzen
Die Energiewende als großer Teil des Klimaschutzes schafft neue Arbeitsplätze auf verschiedene Weisen. Entwicklung und Installation von neuen, erneuerbaren Energieerzeugungsanlagen, wie Windkraft- oder Solaranlagen, erfordern Fachkräfte in Ingenieurs- und Handwerksberufen. Die Umstellung auf erneuerbare Energien kann auch den Bedarf an Energie-Experten erhöhen. Diese sind notwendig, um den Einsatz der verschiedenen erneuerbaren Energiequellen zu planen, zu überwachen und auszuwerten. Die Modernisierung und Überholung der bestehenden Energieinfrastruktur bietet Möglichkeiten für Arbeitsplätze in der Bau- und Installationsbranche. Der Ausbau der Energiespeichertechnologien und intelligenter Netze schafft Arbeitsplätze in der IT- und Elektronikbranche. Durch die zunehmende Nutzung von Elektromobilität entstehen neue Arbeitsplätze in der Automobilbranche, aber auch in der Logistik, öffentlichem Nahverkehr und Ladeinfrastruktur.
Globale Kipppunkte
Die sogenannten Kipppunkte beziehen sich auf kritische Schwellenwerte im globalen Klimasystem, bei deren Überschreitung abrupte und unumkehrbare Veränderungen auftreten können. Wenn das 1,5-Grad-Ziel nicht erreicht wird, steigt das Risiko, dass einige dieser Kipppunkte überschritten werden. Das Abschmelzen des Grönlandeises und des Westantarktischen Eisschilds, führt zu einem dramatischen Anstieg des Meeresspiegels. Die Freisetzung von großen Mengen von Methan aus dem Permafrostboden der Arktis führt zu einem starken Anstieg von Treibhausgasen in der Atmosphäre. Die Abnahme des Meereises in der Arktis führt zum Absinken der globalen Reflexion durch weißes Eis und zur Absorbtion der Sonnenenergie, was die Erwärmung weiter beschleunigt. Die Destabilisierung und der Kollaps des Golfstromsystems im Atlantik, kann zu einem dramatischen Wechsel des Klimasystems in Europa und anderen Teilen der Welt führen. Das Absterben von Korallenriffen, das aufgrund von Ozeanversauerung und -erwärmung auftreten kann und massive Auswirkungen auf die marinen Ökosysteme hat. Der Verlust von landgestützten Ökosystemen, wie zum Beispiel die Entwaldung des Regenwaldes, die zu einem Kohlenstoff-Nettozufluss und damit zu einer beschleunigten Erwärmung führen kann. Die Freisetzung von Methanhydraten am Meeresboden. Wenn diese Kipppunkte erreicht werden, kann das Klimasystem in eine Spirale von sich selbst verstärkenden Veränderungen geraten, was zu einer noch stärkeren globalen Erwärmung führen würde, selbst wenn die menschlichen Treibhausgasemissionen stark reduziert werden. Es ist daher wichtig die Erderwärmung zu verlangsamen und im besten Fall zu stoppen, um das Risiko dieser unumkehrbaren Veränderungen zu minimieren.
Begrenzung der Erderwärmung
Die globale Berechnung der Erderwärmung wird durch die Analyse von Daten und Messungen aus verschiedenen Quellen wie Satelliten, Wetterstationen und Meeresbodeninstrumenten durchgeführt. Die Daten werden verwendet, um die Erderwärmungstrends im Laufe der Zeit zu identifizieren und zu analysieren. Die Länder haben sich darauf verständigt, das Ziel der Begrenzung der Erderwärmung auf 1,5 Grad Celsius im Rahmen des Pariser Klimaabkommens zu erreichen. Dieses Ziel basiert auf wissenschaftlichen Erkenntnissen über die Auswirkungen der Erderwärmung auf die Umwelt, die Wirtschaft und die Gesellschaft. Es wurde ermittelt, dass eine Begrenzung der globalen Erwärmung auf 1,5 Grad Celsius notwendig ist, um katastrophale Auswirkungen auf die Umwelt und das menschliche Leben zu verhindern. Um das Ziel von 1,5 Grad Celsius zu erreichen, haben die Länder verschiedene Maßnahmen ergriffen, wie die Reduzierung von Treibhausgasemissionen, die Förderung erneuerbarer Energien und die Umstellung auf eine kohlenstoffarme Wirtschaft. Die Umsetzung dieser Maßnahmen erfordert eine Zusammenarbeit und einen gemeinsamen Willen aller Länder, um das Ziel zu erreichen.
Globale Klimaschutzgesetze
Das Pariser Klimaabkommen ist ein internationaler Vertrag zwischen fast allen Ländern der Welt, der im Dezember 2015 bei der UN-Klimakonferenz in Paris unterzeichnet wurde. Das Ziel des Abkommens besteht darin, die globale Erwärmung auf deutlich unter 2 Grad Celsius gegenüber dem vorindustriellen Niveau zu begrenzen und Anstrengungen zu unternehmen, um den Anstieg auf 1,5 Grad Celsius zu begrenzen. Dazu verpflichten sich die Länder, ihre national festgelegten Beiträge zur Reduktion von Treibhausgasemissionen zu formulieren und diese regelmäßig zu überprüfen und zu aktualisieren. Die globale und politische Umsetzung des Abkommens ist ein fortwährender Prozess, der viele Herausforderungen mit sich bringt. Viele Länder haben jedoch bereits Schritte unternommen, um ihre national festgelegten Beiträge umzusetzen und erneuerbare Energien zu fördern. UN-Klimakonferenzen finden jährlich statt, um den Fortschritt zu evaluieren und neue Ziele zu formulieren. Deutschland hat das Ziel, bis zum Jahr 2050 netto null Treibhausgasemissionen zu erreichen, was bedeutet, dass die Emissionen von Treibhausgasen vollständig durch Aufforstung, technologische Innovation und andere Methoden ausgeglichen werden sollen. Im Jahr 2019 hat die Bundesregierung auch das Klimapaket verabschiedet, welches die Emissionen in den folgenden Jahren senken soll. Zu den Maßnahmen gehören beispielsweise die Einführung von CO2-Preisen, der Ausbau erneuerbarer Energien und der Smart Meter. Deutschland engagiert sich auch auf internationaler Ebene, um für eine umfassendere und ambitioniertere Klimapolitik zu werben und um den Fortschritt im globalen Kampf gegen den Klimawandel zu beschleunigen.
Jetstream
Der globale Jetstream ist ein starker, schneller Windstrom in der atmosphärischen Strömung, der sich in der Nähe der Troposphäre in einer Höhe von 10 bis 15 km befindet. Er wird durch Unterschiede in der Temperatur und Luftdruck zwischen den polaren und tropischen Regionen angetrieben und bewegt sich in einer wellenförmigen Bewegung um die Erde. Seine Funktion besteht darin, Wärme und Feuchtigkeit von den Tropen zu den Polen und umgekehrt zu transportieren und damit den Temperaturunterschied zwischen diesen Regionen auszugleichen. Dadurch reguliert er auch das Klima und Wetter. Der globale Jetstream beeinflusst das Wetter, da er die Bewegung von Stürmen und Hochdruckgebieten auf der Erdoberfläche bestimmt. Wenn er stark und stabil ist, sind die Wetterbedingungen normalerweise ruhiger, aber wenn er schwach oder instabil ist, können extreme Wetterbedingungen auftreten, wie Stürme, Dürren, Hitze- oder Kältewellen. Wenn der globale Jetstream aufgrund der Klimaerwärmung schwächer würde, würde sich das Klima verändern, da der Transport von Wärme und Feuchtigkeit gestört wäre. Das würde zu extremeren Wetterbedingungen führen, da sich Hoch- und Tiefdrucksysteme langsamer bewegen würden und somit längere und intensivere Perioden von Hitze oder Kälte, Trockenheit oder Niederschlägen verursachen würden. Das hätte negative Auswirkungen auf die Landwirtschaft, die Biodiversität und die menschliche Gesundheit.