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Titel:

Ozonloch und Treibhauseffekt


  Note: 2   Klasse: 11









Arbeit: Ozonloch und Treibhauseffekt
Bis vor Kurzem herrschte allgemein die Überzeugung vor, dass Ozonloch und Treibhauseffekt wenig bis gar nichts miteinander zu tun hätten. Eine Verbindung wurde bestenfalls in dem Umstand gesehen, dass Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKWs) einerseits als Treibhausgase erkannt wurden, man sie andererseits aber auch als "Ozonkiller" bezeichnete.
Die Zusammenhänge sind jedoch komplizierter. Zunächst zum Ozonloch. Die Atmosphäre unserer Erde enthält Ozon in geringer Konzentration. Eine Ozonanreicherung befindet sich innerhalb der Stratosphäre in etwa 25 km Höhe. Dieses stratosphärische Ozon spielt für das Leben auf der Erde eine überaus wichtige Rolle. Es schützt als Filter vor dem gefährlichen Teil der ultravioletten (UV-) Strahlung der Sonne. Man kann sagen, dass ohne die schützende Ozonschicht in der Stratosphäre Leben in der uns bekannten Form nicht möglich wäre!
Das stratosphärische Ozon sollte übrigens nicht mit dem bodennahen Ozon verwechselt werden. Dieses ist Bestandteil des sogenannten Sommersmogs und verursacht z. B. beim Menschen Schleimhautreizungen und Atembeschwerden. Hier gilt die Aussage "unten zu viel und oben zu wenig!", das heißt, hohe Ozonwerte am Boden sind schädlich, zu geringe Ozonwerte in der Stratosphäre sind gefährlich!
Ozon ist chemisch gesehen nicht besonders stabil, es wird von einer Reihe von Chemikalien angegriffen und zerstört. Ein Teil dieser ozonzerstörenden Substanzen ist natürlichen Ursprungs und tritt z. B. bei Vulkanausbrüchen verstärkt auf. Dieser natürliche Teil scheint aber kein Problem darzustellen. Sonst wäre nämlich die zeitweilige Zerstörung des Ozonschildes eine regelmäßige Erscheinung auch der geschichtlichen Zeit. Dafür gibt es allerdings keine Anhaltspunkte.
Seit wenigen Jahrzehnten setzt der Mensch jedoch eine neue Art von gasförmigen Chemikalien frei, die es so in der Natur nicht gibt: die Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKWs) und ähnliche chemische Verbindungen wie Halone. Sie wurden anfangs für völlig harmlos gehalten, weil sie ungiftig, unbrennbar und reaktionsträge sind. Aufgrund ihrer nützlichen Eigenschaften haben sie technisch eine große Bedeutung. Man verwendet sie z. B. als Kühlmittel und setzt sie bei der Produktion von Schaumstoffen und als Feuerlöschmittel ein. Deshalb wurden und werden sie in großen Mengen produziert und nach Gebrauch oftmals bedenkenlos in die Atmosphäre entlassen. Halonhaltige Feuerlöscher sind übrigens seit dem 1. 1. 94 aus Ozonschutzgründen verboten!
Heute weiß man um die ozonzerstörende Wirkung der FCKWs in der Stratosphäre, die sie dort unter bestimmten Bedingungen, hauptsächlich bei tiefen Temperaturen und intensiver Sonneneinstrahlung, entfalten. Selbst relativ kleine Mengen können sich verheerend auswirken, denn ein einzelnes FCKW-Molekül kann zigtausende Ozonmoleküle zerstören.
Wenn die Ozonschicht aber ausgedünnt wird, kann mehr und mehr der schädlichen UV-Strahlung der Sonne bis auf die Erdoberfläche und in die oberen Wasserschichten der Ozeane vordringen. Und hier beginnt nun ein gefährlicher Kreislauf: Gerade das Meeresplankton entzieht der Atmosphäre einen Großteil des überschüssigen CO2, das die Menschen durch Verbrennen fossiler Energieträger freisetzen. UV-Strahlung tötet hingegen das Meeresplankton ab, es wird weniger CO2-bindende Biomasse erzeugt. Das wiederum bedeutet eine Verstärkung des Treibhauseffektes. Wenn es durch den Treibhauseffekt in den unteren Schichten der Atmosphäre wärmer wird, sinken in den oberen Schichten die Temperaturen, denn die Wärme wird "unten" festgehalten. Die tieferen Temperaturen begünstigen aber wiederum den Ozonabbau. Dadurch gelangt noch mehr UV-Strahlung auf die Erdoberfläche, usw. Es beginnt ein sich selbst verstärkender Prozess, eine positive Rückkopplung, wobei "positiv" hier keineswegs etwas Gutes bedeutet.
Eine weitere Problematik muss in diesem Zusammenhang noch angesprochen werden: FCKWs steigen äußerst langsam in die höheren Schichten der Atmosphäre auf. Man rechnet mit etwa 10 bis 15 Jahren, bis sie die Ozonschicht erreichen. Das bedeutet, dass der heute zu beobachtende Ozonabbau von den FCKW-Emissionen der Vergangenheit herrührt. Aussicht auf langfristige Besserung besteht erst dann, wenn die Produktion dieser Substanzen völlig eingestellt wird.
Zum Glück gibt es inzwischen eine Reihe von internationalen Vereinbarungen, die dazu geführt haben, dass der Ausstoß an ozongefährdenden Substanzen verringert wurde. Deshalb kann jetzt davon ausgegangen werden, dass der Abbau der Ozonschicht langsam zum Erliegen kommt und vielleicht bis zur Mitte dieses Jahrhunderts sich die Ozonschicht weitestgehend wieder aufgebaut hat.









Quelle:




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