Unser Planet wäre ohne Atmosphäre ein ganz anderer Ort. Schon einmal darüber nachgedacht, wie es wäre, wenn die Erde keine Atmosphäre hätte? Unser Mond zum Beispiel hat keine, und dort herrschen enorme Temperaturunterschiede. Tagsüber steigt die Oberflächentemperatur auf über 100 Grad Celsius an, während sie nachts bis auf etwa minus 160 Grad fällt. Ohne Atmosphäre wäre auch die Erde viel kälter. Forscher haben berechnet, dass die Durchschnittstemperatur bei minus 18 Grad Celsius liegen würde. Tatsächlich liegt sie aber bei angenehmen 15 Grad Celsius, also rund 33 Grad mehr.
Das liegt daran, dass unsere Atmosphäre wie ein Schutzschild fungiert. Sie verhindert, dass die gesamte Sonnenstrahlung die Erde erreicht. Nur etwas weniger als die Hälfte der Sonnenstrahlung gelangt tatsächlich auf die Erdoberfläche. Wolken reflektieren ein Viertel der Sonnenstrahlung direkt zurück ins All, und auch Schneemassen tragen zur Rückstrahlung bei.
Die übrige Energie wird auf die Erdoberfläche abgegeben und in Form von Wärmestrahlung wieder ins Weltall geschickt. Hier kommt nun die Klimawirkung von Treibhausgasen ins Spiel. Die chemische Struktur der Gase in der Atmosphäre spielt eine entscheidende Rolle. Treibhausgase bestehen aus drei oder mehr Atomen. Im Gegensatz dazu reagieren Stickstoff und Sauerstoff, die Hauptbestandteile unserer Atmosphäre, nicht auf Wärmestrahlung aus Richtung der Erdoberfläche. Nur Treibhausgase wie Kohlenstoffdioxid (CO2) oder Methan haben das Potenzial, den Planeten zu erwärmen.
Besonders der Wasserdampf, der zwischen null und vier Volumenprozent ausmacht, hat den größten Einfluss auf unsere stabile Temperatur. Er trägt vor allem zum natürlichen Treibhauseffekt bei. Allerdings hängt der Anteil von Wasserdampf in der Atmosphäre von der Temperatur ab. Mehr CO2 führt zu steigenden Temperaturen, was wiederum zu mehr Wasserdampf führt und den Treibhauseffekt verstärkt. Das ist eine positive Rückkopplung mit großen Auswirkungen.
Auch andere Treibhausgase wie Methan haben eine Klimawirkung. Laut dem Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) ist ein Methan-Molekül etwa 28-mal wirksamer als CO2 und verbleibt etwa 12 Jahre in der Atmosphäre. CO2 hingegen kann bis zu 500 Jahre oder sogar länger in der Atmosphäre bleiben.
Es ist wichtig zu verstehen, dass die Konzentration der Gase allein nichts aussagt. Es sind einige wenige Moleküle an CO2, die eine große Wirkung haben, während viele Stickstoffmoleküle für die globale Temperatur bedeutungslos bleiben.
Treibhausgase sind also von entscheidender Bedeutung für das Klima unseres Planeten. Sie verhindern, dass die Wärmestrahlung sofort ins Weltall entweicht und tragen zur Stabilisierung der Temperaturen bei. Indem wir unser Bewusstsein für den Einfluss dieser Gase schärfen und Maßnahmen ergreifen, um ihre Freisetzung zu reduzieren, können wir unseren Planeten schützen und eine nachhaltige Zukunft schaffen.
