Biologie · Klasse 9–13 · aktualisiert
Klimawandel: Ursachen, Folgen und Handeln
Verstehe den menschlich verstärkten Klimawandel, seine Folgen für Lebewesen und den Unterschied zwischen Klimaschutz und Anpassung.
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Kurz gesagt
Klimawandel bezeichnet langfristige Änderungen des Klimas. Die gegenwärtige schnelle Erwärmung wird überwiegend durch menschliche Treibhausgasemissionen verursacht. Klimaschutz senkt Ursachen; Anpassung begrenzt Folgen.
Der gegenwärtige Klimawandel ist eine ungewöhnlich schnelle, überwiegend vom Menschen verursachte Erwärmung. Zusätzliche Treibhausgase verstärken den natürlichen Treibhauseffekt. Dadurch verändern sich Lebensräume, Extremereignisse, Landwirtschaft und Lebensbedingungen. Auf dieser Seite lernst du, Wetter und Klima zu unterscheiden, die Wirkungskette des Klimawandels zu erklären und Klimaschutz von Anpassung abzugrenzen.
Deine Lernziele
Hake ab, was du schon kannst. Löst du alle Aufgaben eines Abschnitts, hakt Mela das Ziel für dich ab.
4 Abschnitte
Ein heißer Tag beweist keinen Klimawandel. Ein kalter Tag widerlegt ihn ebenso wenig. Wetter beschreibt einen kurzen Zustand; Klima zeigt langfristige Muster. Die Sonne liefert kurzwellige Strahlung. Ein großer Teil davon gelangt durch die Atmosphäre zur Erdoberfläche. Der Boden und die Ozeane nehmen Energie auf und geben sie als langwellige Wärmestrahlung wieder ab. Treibhausgase wie Wasserdampf, Kohlendioxid, Methan und Lachgas nehmen einen Teil dieser Wärmestrahlung auf. Sie geben Strahlung in verschiedene Richtungen ab – auch zurück zur Erdoberfläche. Dadurch bleiben die untere Atmosphäre und die Erdoberfläche wärmer. Der Vergleich mit einer wärmenden Decke kann beim Einstieg helfen. Er hat aber eine Grenze: Treibhausgase halten Wärme nicht einfach mechanisch fest. Entscheidend ist, dass sie Wärmestrahlung aufnehmen und wieder abgeben. Wetter ist der Zustand der Atmosphäre an einem Ort zu einem bestimmten Zeitpunkt oder während eines kurzen Zeitraums, etwa Temperatur, Niederschlag und Wind. Witterung beschreibt vorherrschende Wetterverhältnisse über mehrere Tage bis Monate. Klima ist die statistische Beschreibung von Mittelwerten, Häufigkeiten und Extremwerten über einen langen Zeitraum, in der Regel mindestens 30 Jahre.
Merke: Wetter erlebst du unmittelbar. Klima erkennst du erst in langfristigen Daten.
Beispiel
- 1An einem einzelnen Sommertag werden 35 °C gemessen. Das ist eine Wetterbeobachtung.
- 2Erst langjährige Messreihen zeigen, ob sehr heiße Tage häufiger werden oder sich Mittelwerte verschieben. Laut einer Auswertung des Deutschen Wetterdienstes bis 2020 lagen neun der zehn wärmsten Jahre Deutschlands seit Messbeginn 1881 nach dem Jahr 2000. Dieses Muster ist aussagekräftiger als ein einzelner Tag.
Definition
Natürlicher Treibhauseffekt
Der natürliche Treibhauseffekt ist die Erwärmung der Erdoberfläche und der unteren Atmosphäre durch natürlich vorhandene Treibhausgase. Ohne ihn läge die mittlere bodennahe Temperatur ungefähr bei −18 °C statt bei etwa 15 °C.
Teste dich
Seit der Industrialisierung verändern Menschen die Zusammensetzung der Atmosphäre deutlich. Vor allem folgende Vorgänge setzen zusätzliche Treibhausgase frei:
Bei der Verbrennung von Kohle, Erdöl und Erdgas entsteht zusätzliches Kohlendioxid, kurz CO₂.
Großflächige Entwaldung setzt CO₂ frei und beseitigt Vegetation, die Kohlenstoff aufnehmen kann.
Land- und Viehwirtschaft verursachen unter anderem Emissionen von Methan und Lachgas.
Industrie und veränderte Landnutzung tragen ebenfalls zur zusätzlichen Belastung bei.
Natürliche Klimaveränderungen gab es schon immer, etwa durch Veränderungen der Sonneneinstrahlung, Vulkanismus oder langfristige Vorgänge im Erdsystem. Sie erklären jedoch nicht die gegenwärtige rasche Erwärmung, die gleichzeitig auf allen Kontinenten beobachtet wird. Diese wird überwiegend menschlichen Einflüssen zugerechnet.
Klimawandel verändert nicht nur die Lufttemperatur. Beobachtet werden unter anderem der Rückgang von Gebirgsgletschern und Schneebedeckung sowie häufigere Hitzewellen und Starkniederschläge. Mit zunehmender Erwärmung können auch Dürren, Überschwemmungen und weitere Extremereignisse häufiger oder intensiver werden.
Folgen für biologische Vielfalt:
Biodiversität bezeichnet die biologische Vielfalt. Dazu gehören die Vielfalt der Gene, der Arten und der Lebensräume. Viele Arten können sich an sehr schnelle Veränderungen nicht rechtzeitig anpassen. Hitze, Trockenheit und veränderte Niederschläge verschieben oder zerstören Lebensräume.
Der Verlust von Biodiversität kann Klimarisiken zusätzlich vergrößern:
Gesunde Moore speichern viel Kohlenstoff.
Mangrovenwälder schützen Küsten vor starken Stürmen.
Gehen solche Ökosysteme verloren, schwinden zugleich Lebensräume und wichtige Schutzfunktionen.
Folgen für Menschen:
Biologische und soziale Folgen hängen häufig zusammen. Eine mögliche Wirkungskette lautet:
Dürre oder Überschwemmung → geringere Ernte → weniger Nahrung und Einkommen → mögliche Mangelernährung und höhere Krankheitsanfälligkeit.
Überschwemmungen und Erdrutsche können zusätzlich Straßen, Häuser und den Zugang zu medizinischer Versorgung beschädigen. Klimafolgen treffen Menschen daher unterschiedlich stark: Entscheidend ist auch, welche Schutzmöglichkeiten, Einkommen und Infrastruktur vorhanden sind.
Definition
Anthropogener Treibhauseffekt
Anthropogen bedeutet vom Menschen verursacht. Der anthropogene Treibhauseffekt ist die zusätzliche Erwärmung, die durch den menschengemachten Anstieg der Treibhausgaskonzentrationen entsteht.
Beispiel
- 1Eine Familie lebt vom Anbau und Verkauf von Reis. Eine lange Trockenheit senkt die Ernte.
- 2Es steht weniger Reis für die eigene Ernährung zur Verfügung.
- 3Die Familie kann weniger verkaufen und verliert Einkommen.
- 4Lebensmittel und medizinische Versorgung werden schwerer bezahlbar.
- 5Besonders Kinder können durch Nährstoffmangel geschwächt werden.
- 6Der entscheidende Gedanke: Die Trockenheit wirkt nicht nur direkt auf Pflanzen. Über Ernte und Einkommen entstehen weitere gesundheitliche und soziale Folgen.
Beispiel: Die zentrale Wirkungskette lautet
- 1Menschliche Aktivitäten setzen zusätzliche Treibhausgase frei.
- 2Die Konzentration dieser Gase in der Atmosphäre steigt.
- 3Der Austausch von Wärmestrahlung verändert sich.
- 4Erdoberfläche und untere Atmosphäre erwärmen sich zusätzlich.
- 5Das Klima und damit die Lebensbedingungen verändern sich.
Teste dich
Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler untersuchen vergangenes, gegenwärtiges und mögliches zukünftiges Klima mit unterschiedlichen Werkzeugen. Beobachtungen zeigen, was geschehen ist: Instrumente messen beispielsweise Lufttemperatur und Niederschlag. Einige Messreihen reichen bis in das 18. Jahrhundert zurück. Für noch frühere Zeiträume dienen Klimaarchive wie Baumringe und Eisbohrkerne als indirekte Hinweise. Eine belastbare Klimaaussage stützt sich nicht auf einen einzelnen Wert. Forschende vergleichen lange Zeiträume, verschiedene Messgrößen und unterschiedliche Regionen. Modelle untersuchen mögliche Zukünfte: Ein Klimamodell bildet Vorgänge und Wechselwirkungen des Klimasystems mit physikalischen Gleichungen ab. Computersimulationen berechnen beispielsweise Veränderungen von Temperatur, Luftdruck und Luftfeuchtigkeit. Weil niemand die zukünftigen Emissionen und gesellschaftlichen Entwicklungen sicher kennt, rechnen Forschende mit verschiedenen Szenarien. Ein Szenario ist eine begründete Annahme darüber, wie sich wichtige Einflussgrößen entwickeln könnten.
Merke: Eine Klimaprojektion ist keine Wettervorhersage für einen bestimmten Tag und keine einzige feststehende Zukunft. Sie zeigt, welche Entwicklung unter bestimmten Annahmen möglich ist.
Beispiel
- 1Zwei Modellläufe verwenden dasselbe Klimamodell, aber unterschiedliche Annahmen:
- 2Szenario A nimmt weiterhin sehr hohe Treibhausgasemissionen an.
- 3Szenario B nimmt eine starke Begrenzung der Emissionen an.
- 4Die Ergebnisse unterscheiden sich. Das bedeutet nicht, dass das Modell beliebig ist. Es zeigt vielmehr, dass menschliche Entscheidungen den möglichen Verlauf beeinflussen. Für die Bewertung musst du deshalb immer Modell und Szenario auseinanderhalten.
Teste dich
Klimaschutz soll die weitere Erwärmung begrenzen. Dazu werden Treibhausgasemissionen gesenkt und natürliche Kohlenstoffspeicher geschützt. Beispiele sind weniger fossile Energieträger, Schutz vor Entwaldung und veränderte Produktions- und Lieferketten. Anpassung soll Schäden durch bereits eintretende oder nicht mehr vollständig vermeidbare Veränderungen begrenzen. Beispiele sind Wasserspeicher, Schutz vor Überflutungen, gut verständliche Wetterinformationen und an Trockenheit angepasste Landwirtschaft. Persönliches, wirtschaftliches und politisches Handeln sind keine Gegensätze: Einzelne Menschen können beispielsweise häufiger Fahrrad oder Bahn statt Auto oder Flugzeug nutzen. Unternehmen können Herstellung und Lieferketten verändern. Staaten können verbindliche Regeln und gemeinsame Klimaziele beschließen. Gemeinden können Vegetation schützen, Wasservorräte sichern und gefährdete Gebiete besser vorbereiten. Für eine begründete Bewertung einer Maßnahme prüfst du ihre Wirkung, Reichweite, ihren Zeithorizont, mögliche Zielkonflikte und die Datenlage.
Definition
Klimaschutz und Anpassung
Klimaschutz wirkt auf die Ursache, indem er zusätzliche Treibhausgasemissionen begrenzt. Anpassung wirkt auf Folgen und Verwundbarkeit, indem sie Menschen und Ökosysteme widerstandsfähiger macht.
Beispiel
- 1Eine Gemeinde baut Wasserspeicher, schützt Büsche und Bäume und verbreitet Wettervorhersagen mit leicht verständlichen Symbolen.
- 2Wasserspeicher: Anpassung, weil sie die Versorgung bei Trockenheit verbessern.
- 3Vegetationsschutz: kann gleichzeitig Boden vor Austrocknung schützen, die Wasseraufnahme unterstützen und gespeicherten Kohlenstoff erhalten.
- 4Wetterinformationen: Anpassung, weil Menschen Anbau und Ernte besser planen können.
- 5Die Maßnahmen ergänzen sich, lösen aber nicht die Ursache des Klimawandels vollständig. Dafür müssen zusätzlich Treibhausgasemissionen sinken.
Beispiel: Prüfe mindestens
- 1Wirkung: Senkt sie Emissionen oder begrenzt sie eine konkrete Folge?
- 2Reichweite: Hilft sie einzelnen Menschen, einer Gemeinde oder einem größeren System?
- 3Zeithorizont: Wirkt sie kurzfristig, langfristig oder in beiden Zeiträumen?
- 4Zielkonflikte: Welche anderen Interessen oder Nutzungen könnten betroffen sein?
- 5Datenlage: Welche Behauptungen sind belegt, und was bleibt noch offen?
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Alles auf einen Blick
Klimawandel
Einordnung
Wetter ist kurzfristig; Klima zeigt langfristige Muster
Mechanismus
natürlicher Treibhauseffekt; menschliche Verstärkung
Ursachen
fossile Energieträger; Entwaldung und Landnutzung; Landwirtschaft und Industrie
Folgen
Extremereignisse und Meeresspiegelanstieg; Gesundheits- und Ernährungsrisiken; Verlust biologischer Vielfalt
Erkenntniswege
Messreihen und Klimaarchive; Modelle und Szenarien
Handeln
Klimaschutz mindert Ursachen; Anpassung begrenzt Schäden
Musteraufgabe · Schritt für Schritt
Klimaschutz und Anpassung in einer Schule unterscheiden
- 1Eine Schule ersetzt eine mit fossilen Brennstoffen betriebene Heizung durch eine emissionsärmere Lösung.
- 2Das senkt Treibhausgasemissionen und wirkt auf eine Ursache der Erwärmung: Klimaschutz.
- 3Die Schule verbessert zugleich Verschattung und Trinkwasserversorgung für heiße Tage.
- 4Das begrenzt Folgen von Hitze: Anpassung. Die Wirkung beider Maßnahmen muss jeweils geprüft werden.
Fehler finden
Messungen für eine Klimaaussage auswerten In einer Zeile steckt ein Fehler. Tippe sie an.
Fehler in Zeile 3Richtig: Ein einzelner Messwert belegt keine langfristige Klimaänderung. Dafür braucht es lange Messreihen und statistische Vergleiche.
Lückentext
Wähl in jeder Lücke das passende Wort und prüf dann deine Antworten.
Ein einzelner heißer Tag beschreibt das . Für Klimaaussagen brauchst du Daten über . Weniger Treibhausgase sind an die Ursache der Erwärmung.
Karteikasten
Erst selbst überlegen, dann umdrehen.
Übung mit Feedback