Treibhauseffekt

Save Speichern
Print Drucken
Edit Bearbeiten
Melde dich an und nutze alle Funktionen. Jetzt anmelden

Der Treibhauseffekt ist ein Effekt der durch die Verbreitung von bestimmten Gasen entsteht. Gase wie Kohlenstoffdioxid zum Beispiel reflektieren die langwelligen Wärmestrahlen der Sonne, während kurzwellige Strahlen wie Sonnenschein die Gase durchdringen können. 


Je höher die Treibhausgaskonzentration ist, desto schwerer können die Wärmestrahlen, die von der Erde reflektiert werden, die Atmosphäre verlassen. So heizt sich die Atmosphäre wie in einem Treibhaus auf, wodurch die Ausdrücke Treibhauseffekt und Treibhausgase entstanden.



Treibhauseffekt - Treibhausgase


Als Treibhausgase werden Gase wie z.B. Kohlenstoffdioxid (CO2), Methan (CH4), Distickstoffoxid (N2O), Troposphärisches Ozon (O3) und weitere bezeichnet, die eben diese Effekte auf die Atmosphäre haben. Diese Gase kommen in der Natur häufig vor, weshalb es einen natürlichen Treibhauseffekt gibt.


Mit einem Anteil von 36 - 70% am Treibhauseffekt ist Wasserdampf der größte Verursacher. Das Kohlenstoffdioxid in der Atmosphäre trägt ungefähr zu 9 - 26% zum Treibhauseffekt bei. Methan trägt mit einem Anteil von 4-9%, wie troposphärisches Ozon mit einem Anteil von 3 - 7% in geringem Ausmaß zum Treibhauseffekt bei.


Durch den natürlichen Treibhauseffekt liegt die durchschnittliche Bodentemperatur bei circa 15 Grad Celsius, ohne läge die Durchschnittstemperatur bei ungefähr -18 Grad Celsius. Treibhauseffekte sind also Überlebens wichtig für einen Großteil der Lebewesen auf der Erde, da sie die Temperatur der Erde regulieren.




Treibhauseffekt - Erste Forschungen


Entdeckt wurde der Treibhauseffekt bereits im 19. Jahrhundert. So nahm der französische Mathematiker und Physiker Joseph Fourier bereits an, dass die Erde und ihre Atmosphäre isolierend wirken und einen Teil der Wärmestrahlung daran hindern wieder in das Weltall zurück reflektiert zu werden.


Im Jahr 1862 konnte der britische Naturforscher John Tyndall basierend auf Fouriers Überlegungen erstmals präzise Messungen durchführen, bei denen wichtige Treibhausgase wie Wasserdampf und Kohlenstoffdioxid identifiziert werden konnten.


1896 gelang es dem schwedischen Chemiker und Physiker Svante Arrhenius, den Treibhauseffekt erstmals quantitativ zu beschreiben. Der erste Nachweis auf einen Anstieg des CO2-Spiegels wurde 1952 von Charles D. Keeling gegeben, wodurch auch die Auswirkungen des Menschen auf Treibhauseffekte bewiesen wurde.



Treibhauseffekt - Anthropogener Treibhauseffekt


Seit der Industrialisierung haben sich jedoch die Anzahl dieser Gase in unserer Atmosphäre drastisch erhöht. Durch diesen von Menschen verursachte Treibhauseffekt verringert sich die zurück in den Weltraum abgegebene Strahlung und die Erdatmosphäre erhitzt sich weiter.



Treibhauseffekt - Gründe für den anthropogenen Treibhauseffekt


Es gibt eine Reihe von menschlichen Gründen für den steigenden Treibhauseffekt. Unter anderem hat der drastische Anstieg der Nutzung von fossilen Kraftstoffen zu einer starken Erhöhung der Treibhausgase in der Atmosphäre geführt. Dadurch werden die Wärmestrahlen der Sonne immer weniger ins Weltall zurückgeleitet.


Ein anderer wichtiger Grund für den ansteigenden Treibhauseffekt, der direkt auf den Menschen zurückzuführen ist, ist die Abholzung der Wälder. Pflanzen und Bäume nehmen einen großen Anteil des CO2 in der Atmosphäre bei der Photosynthese auf. Wenn Wälder in großem Maße abgeholzt werden, wird also nicht mehr so viel CO2 aus der Atmosphäre gebunden und der Treibhauseffekt steigt an.



Treibhauseffekt - Auswirkung des anthropogenen Treibhauseffekt


Die Auswirkung des Menschen auf die Treibhauseffekte, und somit die Erderwärmung, lässt sich in verschiedenen Wegen erkennen. Wissenschaftler konnten unter anderem den Anstieg der Anzahl dieser Gase in der Atmosphäre messen. Lag der Wert der Kohlenstoffdioxidkonzentration (CO2) in der vorindustriellen Zeit noch bei 280 ppm (parts per Million; 280 CO2-Moleküle findet man in einer Million Luftmoleküle), liegt er nun bei über 384 ppm. Dies ist auch die höchste Konzentration an CO2-Molekülen in den letzten 650.000 Jahren.


Außerdem lassen sich die Treibhauseffekte auch an den steigenden Temperaturen erkennen. So konnten Wissenschaftler erkennen, dass es einen linear steigenden Trend nach oben bei gemessenen Bodentemperaturen in den letzten 100 Jahren gab.



Treibhauseffekt - Sekundäre Wirkungen


Die Aufheizung der Atmosphäre kann auch weitere, extreme Konsequenzen für die Umwelt haben. So versuchen Wissenschaftler momentan mit Hilfe von mathematischen Modellen und Berechnungen, diese Konsequenzen vorauszusagen. Während die Aussagen der verschiedenen Modelle oft noch stark auseinander gehen, sind sich Wissenschaftler bei einigen Auskommen doch einig.


So gilt es als generell erwiesen, dass sich Meeresströmungen und periodische Klimaereignisse stark verändern können. Auch können sich Klimazonen und Vegetationszonen stark verschieben. Außerdem können sich auch die Nahrungsmittelproduktion und Wasservorräte verschieben oder verändern, wodurch es zu großen Bevölkerungswanderungen kommen kann.




Treibhauseffekt - Das Wichtigste auf einen Blick


  • Der Treibhauseffekt ist ein Effekt der dafür sorgt dass sich die Erde erwärmt. 
  • Dies geschieht durch verschiedene Gase in der Atmosphäre, die die Wärmestrahlen reflektieren, wodurch weniger Wärme ins Weltall verloren geht und sich die Atmosphäre erhitzt.
  • Zu den Treibhausgasen gehören unter anderem Kohlenstoffdioxid, Methan, Distickstoffoxid und Troposphärisches Ozon, sowie viele weitere Edelgase
  • Da diese Gase in der natürlichen Erdatmosphäre vorkommen, gibt es auch einen natürlichen Treibhauseffekt, der dafür sorgt dass die Erdtemperatur hoch genug für die meisten Lebewesen ist.
  • Seit der Industrialisierung spricht man jedoch auch vom anthropogenen Treibhauseffekt, der also von Menschen verursacht wird. Dieser Treibhauseffekt wird hauptsächlich durch die Verbrennung von fossilen Kraftstoffen ausgelöst, wodurch eine große Anzahl an Treibhausgasen in die Atmosphäre ausgestoßen wird.


Finales Treibhauseffekt Quiz

Frage

Was ist eine Population?

Antwort anzeigen

Antwort

Eine Population umfasst alle in einem bestimmten Gebiet vorkom-
menden Individuen einer Art, die sich untereinander uneingeschränkt
fortpflanzen können (gemeinsamer Genpool).

Frage anzeigen

Frage

Was ist die Wachstumsrate?

Antwort anzeigen

Antwort

Das Wachstum einer Population wird durch ihre Wachstumsrate be-
stimmt.

Frage anzeigen

Frage

Wie kann die Wachstumsrate berechnet werden?

Antwort anzeigen

Antwort

Die Wachstumsrate ist die Differenz zwischen Geburtenrate
und Sterberate.

Frage anzeigen

Frage

Wie ist die Form der Wachstumskurve, wenn ein unbegrenzter Lebensraum vorhanden ist?

Antwort anzeigen

Antwort

J-Form

Frage anzeigen

Frage

Wie nenn man die Wachstumskurve, wenn die Populationsentwicklung durch einen oder mehrere Umweltfaktoren begrenzt wird?

Antwort anzeigen

Antwort

Logistische Wachstumskurve

Frage anzeigen

Frage

Nenn die 5 Phasen der Umweltkapazität?

Antwort anzeigen

Antwort

Anlaufphase (lag-Phase)

Expon. Phase (log-Phase)

Logistische Phase 

Stationäre Phase

Absterbephase

Frage anzeigen

Frage

Anlaufphase 

Antwort anzeigen

Antwort

Einstellung auf Lebensbedingungen

Frage anzeigen

Frage

Exponentielle Phase

Antwort anzeigen

Antwort

optimale Wachstumsbedingungen

Frage anzeigen

Frage

Logistische Phase

Antwort anzeigen

Antwort

Verringerte Wachstumsrate durch
begrenzenden Faktor

Frage anzeigen

Frage

Stationäre Phase

Antwort anzeigen

Antwort

Annähern und Erreichen der Umweltkapazität (Biotopkapazität) K

Frage anzeigen

Frage

Absterbephase

Antwort anzeigen

Antwort

Tod durch Nahrungsmangel und Anhäufung von Abfallprodukten

Frage anzeigen

Frage

Kennzeichen eines superexponentiellen Wachstums?

Antwort anzeigen

Antwort

Die ständig verkürzenden Verdoppelungszeiten 

Frage anzeigen

Frage

Gründe für superexponentielles Wachstum?


Antwort anzeigen

Antwort

• die Ausweitung der landwirtschaftlichen Anbauflächen,
• die Steigerung der Agrarproduktion durch Verbesserung der Tech-
nik, der Düngung und der Schädlingsbekämpfung,
• die Industrialisierung und
• die bessere hygienische und medizinische Versorgung.

Frage anzeigen

Frage

Regionale Unterschiede im Bevölkerungswachstum

Antwort anzeigen

Antwort

Etwa 90 % des jährlichen Bevölkerungswachstums entfallen auf die Entwicklungsländer in Afrika und Asien. Die meisten Industrienationen wei-
sen dagegen Geburtenrückgänge auf.

Frage anzeigen

Frage

Faktoren, die die Größe einer Population beeinflussen

Antwort anzeigen

Antwort

dichteunabhängige Faktoren (v. a. abiotische Faktoren):
Klima- und Bodenfaktoren


dichteabhängige Faktoren (v. a. biotische Faktoren):
– Nahrung
– Wohnraum
– Konkurrenten
– Fressfeinde
– Parasiten,
Krankheitserreger

Frage anzeigen

Frage

Zu was führt der Einfluss dichteabhängiger Faktoren auf die Populationsdichte?

Antwort anzeigen

Antwort

negativen Rückkopplung

Frage anzeigen

Frage

Fressfeind-Beute-Beziehung

Antwort anzeigen

Antwort

Die Wachstumsrate einer Fressfeindpopulation ist von der Populati-
onsdichte ihrer Beute abhängig. Umgekehrt führen natürlich auch ver-
änderte Fressfeinddichten zu Schwankungen in der Beutepopulation.

Frage anzeigen

Frage

Biodiversität 

Antwort anzeigen

Antwort

Biodiversität bezeichnet den Artenreichtum der Tier- und Pflanzen-
welt. Ein Ökosystem gilt als umso stabiler, je größer seine Biodiversi-
tät ist, d. h. je mehr Arten in ihm leben.

Biodiversität bezeichnet den Artenreichtum der Tier- und Pflanzen-
welt. Ein Ökosystem gilt als umso stabiler, je größer seine Biodiversi-
tät ist, d. h. je mehr Arten in ihm leben.

Frage anzeigen

Frage

Vernichtung naturnaher Lebensräume

Antwort anzeigen

Antwort

U. a. durch Anlegen von Monokulturen (Nahrungs-, Holz- und Ener-
giepflanzen) sowie von Siedlungs- und Verkehrsflächen.

Frage anzeigen

Frage

Eintrag von Schadstoffen in die Umwelt

Antwort anzeigen

Antwort

• Boden: Übermäßige Düngung mit Mineraldünger, Pestizideinsatz
⇒ Rückstandsbildung, Auswaschung in Gewässer, Anreicherung in
den Nahrungsketten.
• Gewässer: Ungeklärte Abwässer, ausgewaschener Mineraldünger
⇒ Eutrophierung: Vermehrung des Phyto- und des Zooplanktons
→ Anhäufung toter Biomasse → Sauerstoffmangel → anaerober
Abbau.
• Luft:
– Schwefeldioxid und Stickoxide (z. B. aus Verbrennung fossiler
Brennstoffe) ⇒ Saurer Regen: Hemmung des Pflanzenwachs-
tums („Waldsterben“).
– Fluor-Chlor-Kohlenwasserstoffe (FCKW) ⇒ Abbau der Ozon-
schicht.
– Kohlenstoffdioxid (z. B. aus Verbrennung fossiler Brennstoffe),
Methan, Stickoxide, FCKW ⇒ Treibhauseffekt: Treibhausgase
absorbieren Wärmestrahlung, die normalerweise ins Weltall
zurückgestrahlt wird → globale Erwärmung (Klimawandel).

Frage anzeigen

Frage

Invasive Arten

Antwort anzeigen

Antwort

Invasive Arten beanspruchen die gleichen ökologischen Nischen
wie einheimische Arten und können diese verdrängen.
– Amerikanische Grauhörnchen verdrängen einheimische Eichhörn-
chen.
– Der Nilbarsch vernichtete im Victoriasee viele einheimische Bunt-
barscharten.
– Der Riesenbärenklau nimmt konkurrierenden Pflanzen das Licht.

• Invasive Arten beanspruchen die gleichen ökologischen Nischen
wie einheimische Arten und können diese verdrängen.
– Amerikanische Grauhörnchen verdrängen einheimische Eichhörn-
chen.
– Der Nilbarsch vernichtete im Victoriasee viele einheimische Bunt-
barscharten.
– Der Riesenbärenklau nimmt konkurrierenden Pflanzen das Licht.

Frage anzeigen

Frage

Nicht invasiven Arten

Antwort anzeigen

Antwort

Nicht invasiven Arten ist es gelungen, eine weitgehend konkur-
renzfreie ökologische Nische zu besetzen.
– Die Rosskastanie wächst verwildert in Laubwäldern. Stärkere
Ausbreitung wird durch schnelles Austrocknen der Samen (Kasta-
nien) und durch die Kastanien-Miniermotte verhindert.
– Der Bachsaibling lebt in begradigten Flüssen, die für Bachforel-
len als Lebensraum nicht mehr geeignet sind.

Frage anzeigen

Frage

Freizeitverhalten des Menschen

Antwort anzeigen

Antwort

Der boomende Tourismus führt zu Eingriffen in empfindliche Lebens-
räume (z. B. Gebirgsregionen, Gewässer): erhöhter Wasser- und Ener-
gieverbrauch, größere Mengen an Abfall, Abwasser und Abgasen.

Frage anzeigen

Frage

Ökonomische Aspekte


Antwort anzeigen

Antwort

• „Schatzkammer“ z. B. für neue Nahrungs- und Nutzpflanzen, Heil-
mittel und medizinische Wirkstoffe
• „Genetische Reserve“ in der Tier- und Pflanzenzucht
• Nutzwert z. B. für die Bestäubung von Nutzpflanzen

Frage anzeigen

Frage

Ökologische Aspekte

Antwort anzeigen

Antwort

• Voraussetzung für stabile Ökosysteme
• Anpassungsfähigkeit an veränderte Umweltbedingungen

Frage anzeigen

Frage

Bioindikatoren

Antwort anzeigen

Antwort

Ein Bioindikator ist eine Art, deren Vorkommen an eine ganz be-
stimmte Kombination von Umweltfaktoren gebunden ist. Eine gute
Entwicklung einer solchen Art bzw. ihr Fehlen lässt Rückschlüsse auf
den Zustand eines Ökosystems zu.

Frage anzeigen

Frage

Zeigerpflanzen

Antwort anzeigen

Antwort

Gehäuftes Auftreten von Brennnesseln zeigt Stickstoffüberschuss im Boden an.

Frage anzeigen

Frage

Leitorganismen der Gewässergüteklassen

Antwort anzeigen

Antwort

In sehr reinem, sauerstoffreichem Wasser kommen Eintagsfliegenlarven, Steinfliegenlarven und Kieselalgen vor.

Frage anzeigen

Frage

Was ist eine Population?

Antwort anzeigen

Antwort

Eine Population umfasst alle in einem bestimmten Gebiet vorkom- menden Individuen einer Art, die sich untereinander uneingeschränkt fortpflanzen können (gemeinsamer Genpool).

Frage anzeigen

Frage

Was ist die Wachstumsrate?

Antwort anzeigen

Antwort

Das Wachstum einer Population wird durch ihre Wachstumsrate bestimmt. Die Wachstumsrate ist die Differenz zwischen Geburtenrate und Sterberate.

Frage anzeigen

Frage

Beschreibe das exponentielle Wachstum

Antwort anzeigen

Antwort

Wirkt keiner der Umweltfaktoren im Lebensraum begrenzend, verläuft die Wachstumskurve einer sich ideal vermehrenden Population exponentiell („J-Form“).

Beispiele: Neubesiedlung eines Lebensraums (frisch angelegte Bakterienkultur, Blattläuse im Frühjahr), menschliche Population

Frage anzeigen

Frage

Beschreibe das logistische Wachstum

Antwort anzeigen

Antwort

Meistens wird die Populationsentwicklung durch einen oder mehrere Umweltfaktoren begrenzt ⇒ logistische Wachstumskurve.

Frage anzeigen

Frage

Beschreibe die Populationsentwicklung des Menschen und Gründe für die Entwicklung

Antwort anzeigen

Antwort

Die Weltbevölkerung nahm in den letzten 300 Jahren von ca. 500 Millionen auf über 7 Milliarden zu. Die sich ständig verkürzenden Verdopplungszeiten sind Kennzeichen eines superexponentiellen Wachstums. 

Wesentliche Gründe für diese Entwicklung sind … 

  • die Ausweitung der landwirtschaftlichen Anbauflächen, 
  • die Steigerung der Agrarproduktion durch Verbesserung der Technik, der Düngung und der Schädlingsbekämpfung, 
  • die Industrialisierung und 
  • die bessere hygienische und medizinische Versorgung.
Frage anzeigen

Frage

Welche Faktoren beeinflussen die Größe einer Population?

Antwort anzeigen

Antwort

  • dichteunabhängige Faktoren (v. a. abiotische Faktoren): Klima- und Bodenfaktoren
  • dichteabhängige Faktoren (v. a. biotische Faktoren): Nahrung, Wohnraum, Konkurrenten, Fressfeinde , Parasiten, Krankheitserreger
    Der Einfluss dichteabhängiger Faktoren auf die Populationsdichte führt zu einer negativen Rückkopplung. 
    Bei einer hohen Populationsdichte nimmt die verfügbare Nahrung rasch ab -> Weniger Nahrung bewirkt eine geringere Wachstumsrate und damit eine Abnahme der Populationsdichte.
Frage anzeigen

Frage

Welche drei Regeln gelten in einer idealisierten Fressfeind-Beute-Beziehung?

Antwort anzeigen

Antwort

  • 1. Volterrasche Regel: Die Populationskurven von Fressfeind und Beute schwanken periodisch. Die Maxima der Fressfeindpopulation folgen dabei phasenverzögert denen der Beutepopulation. 
  • 2. Volterrasche Regel: Die Populationskurven schwanken jeweils um einen Mittelwert. 
  • 3. Volterrasche Regel: Vermindert man die Fressfeind- und die Beutepopulation gleich stark, nimmt die Individuenzahl der Beute- tiere schneller wieder zu als die ihrer Fressfeinde.
Frage anzeigen

Frage

Was versteht man unter Biodiversität?

Antwort anzeigen

Antwort

Biodiversität bezeichnet den Artenreichtum der Tier- und Pflanzen- welt. Ein Ökosystem gilt als umso stabiler, je größer seine Biodiversi- tät ist, d. h. je mehr Arten in ihm leben.

Frage anzeigen

Frage

Beschreibe die Bedeutung der Biodiversität in Hinblick auf ökonomische Aspekte

Antwort anzeigen

Antwort

  • „Schatzkammer“ z. B. für neue Nahrungs- und Nutzpflanzen, Heil- mittel und medizinische Wirkstoffe 
  • „Genetische Reserve“ in der Tier- und Pflanzenzucht 
  • Nutzwert z. B. für die Bestäubung von Nutzpflanzen
Frage anzeigen

Frage

Beschreibe die Bedeutung der Biodiversität in Hinblick auf ökologische Aspekte


Antwort anzeigen

Antwort

  • Voraussetzung für stabile Ökosysteme 
  • Anpassungsfähigkeit an veränderte Umweltbedingungen
Frage anzeigen

Frage

Was sind Bioindikatoren?

Antwort anzeigen

Antwort

Ein Bioindikator ist eine Art, deren Vorkommen an eine ganz bestimmte Kombination von Umweltfaktoren gebunden ist. Eine gute Entwicklung einer solchen Art bzw. ihr Fehlen lässt Rückschlüsse auf den Zustand eines Ökosystems zu. 

  • Zeigerpflanzen: Gehäuftes Auftreten von Brennnesseln zeigt Stick- stoffüberschuss im Boden an. 
  • Leitorganismen der Gewässergüteklassen: In sehr reinem, sauer- stoffreichem Wasser kommen Eintagsfliegenlarven, Steinfliegenlar- ven und Kieselalgen vor.
Frage anzeigen

Frage

Definieren Sie den Begriff Biozönose!

Antwort anzeigen

Antwort

Als Biozönose wird das Zusammenleben verschiedener Arten von Lebewesen in einem abgegrenzten Raum bezeichnet.

Frage anzeigen

Frage

Definieren Sie den Begriff Biotop!

Antwort anzeigen

Antwort

Als Biotop bezeichnet man den abgegrenzten Lebensraum einer Biozönose. Zum Beispiel ist ein Teich ein Biotop in dem verschiedene Arten von Lebewesen zusammenleben.

Frage anzeigen

Frage

Was zählt zu den abiotischen Faktoren?

Antwort anzeigen

Antwort

Wasser

Frage anzeigen

Frage

Erklären Sie den Unterschied zwischen abiotischen und biotischen Faktoren!

Antwort anzeigen

Antwort

Abiotische Faktoren sind kaum durch Lebewesen veränderbar und durch die Natur vorgegeben (z.B. die Temperatur). Biotische Faktoren hingegen werden durch Lebewesen verursacht und haben eine positive oder negative Auswirkung auf andere Lebewesen.

Frage anzeigen
60%

der Nutzer schaffen das Treibhauseffekt Quiz nicht! Kannst du es schaffen?

Quiz starten

Über 2 Millionen Menschen lernen besser mit StudySmarter

  • Tausende Karteikarten & Zusammenfassungen
  • Individueller Lernplan mit Smart Reminders
  • Übungsaufgaben mit Tipps, Lösungen & Cheat Sheets
Finde passende Lernmaterialien für deine Fächer
Icon
Biologie
Icon
Chemie
Icon
Deutsch
Icon
Englisch
Icon
Geographie
Icon
Geschichte
Icon
Mathe
Icon
Physik
Hol dir jetzt die Mobile App

Die StudySmarter Mobile App wird von Apple & Google empfohlen.

Treibhauseffekt
Lerne mit der Web App

Alle Lernunterlagen an einem Ort mit unserer neuen Web App.

Mehr dazu Treibhauseffekt