Umweltauswirkungen: Ressourcen, Wasser, Energie & Klimawandel

Umweltauswirkungen: Der verwundete Planet

Die industrielle Revolution markiert einen Wendepunkt in der Ressourcennutzung. Wachsende Industrien benötigten zunehmende Mengen an Rohstoffen, um ihr Wachstum voranzutreiben. Die Entwicklung komplexerer Systeme erforderte die Bereitstellung von Energie und technologischen Ressourcen.

Ressourcenklassifizierung

• Nachwachsende Rohstoffe: Diese sind unerschöpflich, wie Solar- oder Windenergie.
• Nicht erneuerbare Ressourcen: Diese sind in begrenzten Mengen vorhanden, wie Erdöl oder Kohlenstoff.
• Potenziell erneuerbare Ressourcen: Diese können sich unter menschlicher Bewirtschaftung erneuern (z. B. Fischbestände).

Wasser

Die Erde ist ein Wasserplanet.

Die Hydrosphäre

Die Hydrosphäre besteht aus Meeren, Flüssen, Seen, Grundwasser, Eiskappen und Gletschern, die die Erde umgeben.

Der Wasserkreislauf

Die Kraft der Sonne und der Schwerkraft sind die Motoren des Wasserkreislaufs. In diesem Kreislauf verdunstet Wasser aus Ozeanen und Kontinenten. Durch die Auswirkungen der Kondensation fällt es als Niederschlag auf die Erde, Berge und das Meer zurück. Wassertropfen auf den Kontinenten suchen in Form von Ozeanen oder Flüssen ihren Weg, versickern im Boden und bilden Grundwasserströme. Viel Wasser verdunstet erneut, um den Kreislauf zu wiederholen.

Wasser als Ressource

• Die Erdoberfläche ist größtenteils von Ozeanen bedeckt.
• Wasser als Ressource ist jedoch nicht im Überfluss verfügbar.
• 97 % der weltweiten Wasservorkommen sind salzig.
• Von den restlichen 3 % sind nur etwa 0,5 % als Süßwasser verfügbar.

Etappen des Wasserkreislaufs

• Verdunstung von Meerwasser und Wasser auf den Kontinenten.
• Kondensation von Wasserdampf mit der daraus folgenden Wolkenbildung.
• Vereinigung von Wassertröpfchen oder kleinen Eiskristallen, wodurch flüssiger Niederschlag (Regen) und fester Niederschlag (Schnee) entstehen.
• Das fallende Wasser versickert und speist Grundwasserleiter, die ins Meer fließen. Ein Teil davon sammelt sich in unterirdischen Seen.
• Das fallende Wasser, das die Oberfläche speist, verbleibt in Flüssen, Bächen, Seen usw. Ein Teil wird von Pflanzenwurzeln aufgenommen.
• Im Sommer schmilzt Eis und Schnee in den hohen Bergen und schafft neue Oberflächengewässer.
• Flüsse und Grundwasser liefern Wasser in die Seen, wodurch der Kreislauf geschlossen wird.

Wasserverbrauch

• Haushalt: Für Lebensmittelzubereitung, Reinigung unserer Häuser, Wäsche, Hygiene und Körperpflege.
• Öffentliche Nutzung: Reinigung von Straßen in Städten und Gemeinden, öffentliche Brunnen, Landschaftsgestaltung, Bewässerung von Parks und Gärten, andere gemeinschaftliche Nutzungen.
• Landwirtschaft und Viehzucht: In der Landwirtschaft für die Bewässerung von Feldern. In der Viehzucht als Teil der Tierernährung und für die Reinigung von Ställen und anderen Einrichtungen.
• Industrie: Im Prozess der Produktherstellung, in Fabriken, im Bauwesen und zur Kühlung.
• Energieerzeugung: Zur Erzeugung von Elektrizität durch Wasserkraft, in Wassermühlen und Sägewerken.
• Transport: Navigation auf Meeren, Flüssen und Seen.
• Sport und Erholung: Segeln, Tauchen, Schwimmen, Wasserski, Wasserball, Kanufahren, Surfen, Rafting, Skifahren, Eislaufen, Hockey.

Wasserverbrauch pro Person pro Tag in Europa

• WC: 66 l
• Bad und Dusche: 60 l
• Geschirrspülen und Reinigung: 14 l
• Getränke und Speisenzubereitung: 8 l
• Wäsche: 6 l
• Gartenbewässerung: 4 l
• Autowäsche: 2 l

Herausforderungen der Wasserwirtschaft

• Ungleichmäßige Verteilung
• Erhöhtes Bevölkerungswachstum
• Ausbau von Industrie und Landwirtschaft
• Verschmutzungsgrad

Ungleiche Verteilung

• 1,1 Milliarden Menschen haben keinen Zugang zu sauberem Trinkwasser, und über 2,4 Milliarden Menschen verfügen über keine angemessenen sanitären Einrichtungen.
• Häufig sind in Entwicklungsländern Frauen für den Wassertransport verantwortlich. Im Durchschnitt müssen sie täglich Entfernungen von 6 km mit 20 Kilogramm Wasser zurücklegen.

Bevölkerungswachstum

• Mehr als 2,2 Millionen Menschen sterben jedes Jahr an Krankheiten, die mit mangelndem Zugang zu Trinkwasser, mangelnder Hygiene und schlechter Gesundheitsversorgung verbunden sind.
• Viele Menschen in Entwicklungsländern leiden an Krankheiten, die durch den Verzehr kontaminierter Lebensmittel oder Wassers oder durch im Wasser brütende pathogene Organismen verursacht werden.
• Der globale Süßwasserverbrauch hat sich zwischen 1900 und 2000 versechsfacht, während die Bevölkerung nur um das Dreifache zugenommen hat. Ist dies Überbevölkerung oder übermäßiger Verbrauch?

Expansion von Industrie und Landwirtschaft

• 73 % des weltweit verfügbaren Wassers werden in der Landwirtschaft eingesetzt.
• Die meisten Bewässerungssysteme sind ineffizient: Sie verlieren rund 60 % des Wassers durch Verdunstung oder Rückfluss in Flüsse und Grundwasser.
• Die Übernutzung des Grundwassers führt zu einer Absenkung des Grundwasserspiegels und erfordert tiefere Bohrungen. In Küstengebieten kann dies dazu führen, dass Meerwasser in die Grundwasserleiter eindringt und zur Versalzung führt.

Verschmutzung

Landwirtschaftliche Verschmutzung

Die Verschmutzung aus landwirtschaftlichen Quellen, verursacht durch den unkontrollierten Einsatz von giftigen Pestiziden und Düngemitteln (Stickstoff und Phosphor), führt zu Eutrophierung (übermäßigem Algenwachstum und Absterben aquatischer Ökosysteme) und kann Krebserkrankungen verursachen.

Industrielle Verschmutzung

Industrielle Verschmutzung wird auch durch Schwermetalle, organische Substanzen und andere toxische Verbindungen verursacht.

Boden

Der Boden ist ein biologisch aktives System, das sich auf der Oberfläche der Landoberfläche unter dem Einfluss von Wetter und Lebewesen entwickelt.

Bodenbildungsprozess

• Mechanische Verwitterung des Gesteins.
• Chemische Verwitterung des freigesetzten Materials.
• Ansiedlung von Lebewesen, die die Verwitterung fortsetzen. Darüber hinaus reichern Pflanzen- und Tierreste durch Gärung und Fäulnis das Substrat an.
• Vermischung all dieser Elemente miteinander sowie mit Wasser und interstitieller Luft.

Boden: Einflussfaktoren

• Ausgangsgestein: Bestimmt die mineralische Zusammensetzung.
• Vegetation: Fügt organische Substanz hinzu.
• Neigung: Beeinflusst die Bodenerosion.
• Zeit: Die Dauer der Bodenbildung.
• Klima: Der wichtigste Faktor.

Bodennutzung

Landwirtschaft

• Umweltverschmutzung durch Düngemittel und Pestizide.
• Nährstoffmangel.
• Bodenverdichtung.
• Reduzierung der Artenvielfalt.

Bergbau

• Verlust von Boden.
• Überdeckung durch Abraum.
• Wasserverschmutzung.
• Auswirkungen atmosphärischer Staubpartikel.
• Visuelle Beeinträchtigungen.

Lebewesen und Umwelt

Tierhaltung

• Intensive Tierproduktion: Tierfabriken, maximale Effizienz.
• Auswirkungen:
  • Tiere werden für schnelles Wachstum mit Hormonen behandelt (Gesundheitsrisiko).
  • Reduzierung der Artenvielfalt.
  • Entwaldung.
  • Überschüssige Gülleproduktion.

Fischerei

• Risiken:
  • Raubbau (Überfischung).
  • Verlust der biologischen Vielfalt.
• Korrekturmaßnahmen:
  • Erklärung exklusiver maritimer Zonen von 200 Meilen (1 nautische Meile = 1852 m).
  • Reduzierung der Fischereiflotte.
  • Restriktive Regeln für Netzarten.
  • Biologische Ruhezeiten.
  • Einrichtung von Meeresschutzgebieten.

Energie

Energiequellen

• Nicht erneuerbare Energien:
  • Kohle
  • Erdöl
  • Erdgas
  • Kernenergie
• Erneuerbare Energien:
  • Solarenergie
  • Wasserkraft
  • Windenergie
  • Sonstige: Gezeitenenergie, Geothermie, Biomasse, Wasserstoff, Kernfusion.

Nicht erneuerbare Energie: Kohle

• Art: Gestein, das durch das chemische Element Kohlenstoff, gemischt mit anderen Stoffen, gebildet wird.
• Quelle: Zersetzung von terrestrischen Pflanzen, Blättern usw., die sich in Sümpfen, Lagunen oder flachen Meeresgebieten ansammeln. Sie werden mit Wasser bedeckt und so vor der Luft geschützt, die sie zerstören würde.
• Wichtigste Anwendungen: Stromerzeugung durch Verbrennung in Kraftwerken, die weltweit führende Quelle für Elektrizität.
• Emissionen: Die Verbrennung emittiert Schwefeldioxid (SO₂), Stickoxide (NOx), Kohlenmonoxid (CO), Kohlendioxid (CO₂) und Partikel (können Spurenmetalle enthalten).
• Folgen:
  • Die Emissionen verursachen sauren Regen.
  • Saurer Regen beschleunigt den Verfall von Gebäuden und Denkmälern.
  • Er verändert aquatische Ökosysteme bestimmter Seen und schädigt die Vegetation von Waldökosystemen.
  • Trägt zur globalen Erwärmung bei.

Nicht erneuerbare Energie: Erdöl

• Art: Heterogene Mischung organischer Verbindungen, hauptsächlich Kohlenwasserstoffe, die in Wasser unlöslich sind.
• Ursprung: Fossilen Ursprungs, das Ergebnis der Umwandlung organischer Substanz von Zooplankton und Algen, die in großen Mengen in der Tiefsee abgelagert und unter starken Sedimentschichten begraben wurden.
• Verarbeitung: Rohöl hat keine praktische Anwendung. Daher ist es notwendig, es in Raffinerien in verschiedene nützliche Fraktionen zu trennen.
• Produkte: Ein Barrel Rohöl (159 Liter) erzeugt heute etwa 79,5 Liter Benzin, 11,5 Liter Kerosin, 34 Liter Diesel und Destillate, 15 Liter Schmierstoffe und 11,5 Liter schwerere Rückstände.
• Reserven: 65 % der Reserven befinden sich im Nahen Osten.
• Transport: Hauptsächlich über Pipelines und Öltanker mit hoher Kapazität.

Nicht erneuerbare Energie: Erdgas

• Art: Eine Mischung aus entgasten fossilen Ablagerungen, die häufig mit Erdöl oder reinen Kohlenstoffablagerungen verbunden sind. Es besteht hauptsächlich aus Methan (90 % oder mehr).
• Vorteile: Verursacht viel weniger CO₂ als andere Brennstoffe wie Erdöl und verbrennt sauberer und effizienter.
• Reserven: Die wichtigsten Erdgasreserven befinden sich in der GUS (ehemalige Sowjetrepubliken) und im Mittleren Osten.
• Transport: Kann über Pipelines oder als verflüssigtes Erdgas (LNG) transportiert werden, indem das Gas komprimiert und stark gekühlt wird, um es in LNG-Tanker zu laden und am Zielort wieder zu vergasen.
• Primäre Verwendung: Als Brennstoff zum Heizen, zum Antrieb von Turbinen zur Stromerzeugung oder zum Betrieb von Motoren.
• Spanien: Spanien bezieht Flüssigerdgas aus Algerien und Libyen sowie über Pipelines Erdgas aus Algerien und Norwegen.

Nicht erneuerbare Energie: Kernenergie

Kernreaktor

Bei einem ordnungsgemäß funktionierenden Kernreaktor ist die Freisetzung von Radioaktivität minimal und gut verträglich, da sie am Rande der natürlichen Strahlung liegt, die normalerweise in die Biosphäre gelangt.

Probleme der Kernenergie

• Das Problem entsteht, wenn Unfälle in einigen der über 400 in Betrieb befindlichen Kernkraftwerke auftreten. Bei einem Unfall können hohe Temperaturen im Reaktor das Uranmetall schmelzen und Strahlung freisetzen.
• Auch kann durch einen Unfall Wasser aus dem Primärkreislauf, das im Reaktor enthalten ist, entweichen und Strahlung in die Atmosphäre abgeben.
• Ein sehr schwieriges Problem ist die langfristige Lagerung der in den Anlagen erzeugten radioaktiven Abfälle.

Erneuerbare Energien: Solarenergie

• Gewinnung: Energie, die durch die Nutzung der vom Sonnenlicht und der Sonnenwärme gewonnen wird. Wir erhalten Strom und Wärme.
• Solarthermie: Wärmeaufnahme durch eine Flüssigkeit. Wird hauptsächlich zum Heizen genutzt.
• Photovoltaik (PV): Siliziumpaneele wandeln Licht in elektrischen Strom um, indem sie Elektronen freisetzen. Der Strom wird in einer Batterie zur Nutzung gespeichert oder an das Stromnetz angeschlossen.

Erneuerbare Energien: Wasserkraft

• Gewinnung: Wird aus der Nutzung der kinetischen und potenziellen Energie von Flüssen und Wasserfällen gewonnen.
• Funktionsweise: Wasser fällt zwischen zwei Ebenen eines Kanals und wird durch eine hydraulische Turbine geleitet, die ihre Kraft auf einen Generator (Lichtmaschine) überträgt, der Strom erzeugt.
• Vorteile: Saubere und erneuerbare Energie, energieeffizient.
• Nachteile: Der Bau von Staudämmen führt zur Überflutung großer Landstriche, zur Aufgabe von Dörfern, zur Reduzierung der Artenvielfalt, erschwert die Fischwanderung und verändert das Mikroklima.

Erneuerbare Energien: Windenergie

• Gewinnung: Nutzung der kinetischen Energie durch die Wirkung von Luftströmungen, um Windkraftanlagen zu bewegen. Der Wind treibt einen Propeller an, der den Rotor des Generators (Lichtmaschine) dreht, der Strom produziert. Windkraftanlagen werden in Windparks installiert.
• Nachteile:
  • Mangelnde Zuverlässigkeit bei Windstille; kann nicht als alleinige Stromquelle genutzt werden.
  • Problem der Kollision mit Vögeln.
  • Auswirkungen auf die Landschaft.
  • Verursacht den sogenannten Schattenwurf-Effekt.
  • Beeinträchtigt auch Wildtiere.

Weitere erneuerbare Energien

• Gezeitenenergie: Nutzung von Gezeiten und Meeresströmungen.
• Geothermie: Nutzung der inneren Erdwärme.
• Biomasse: Direkte Verbrennung oder Umwandlung in Biokraftstoff.
• Wasserstoff: Als Treibstoff oder zur Stromerzeugung.
• Kernfusion: Der Prozess ist noch nicht entwickelt.

Umweltverschmutzung

Umweltverschmutzung ist die Veränderung der Umwelt durch die Wirkung physikalischer, chemischer oder biologischer Stoffe in ausreichender Konzentration und an bestimmten Orten.

• Sie kann natürlichen Ursprungs sein (z. B. Vulkane) oder anthropogen (durch den Menschen verursacht).
• Schadstoffe breiten sich durch Luft und Wasser aus und verbleiben nicht unbedingt an ihrem Entstehungsort.

Luftverschmutzung

• Hauptquelle: Die Nutzung fossiler Brennstoffe wie Kohle, Erdöl und Erdgas.
• Wichtigste Schadstoffe: Oxide von Kohlenstoff, Stickstoff und Schwefel, Metalle und Schwebstaub.
• Folgen: Saurer Regen, Smog und eine Abnahme der Ozonschicht.

Saurer Regen

• Entstehung: Die Verbrennung fossiler Brennstoffe setzt Schwefeloxide und Stickoxide frei.
• Chemische Reaktion: In Wechselwirkung mit Wasserdampf in der Atmosphäre bilden diese Gase Schwefelsäure und Salpetersäure.
• Niederschlag: Diese Chemikalien fallen mit dem Niederschlag auf die Erde und bilden sauren Regen.
• Ausbreitung: Die Schadstoffe, die sauren Regen verursachen, können große Entfernungen zurücklegen; der Wind transportiert sie Hunderte oder Tausende von Kilometern, bevor sie in Form von Tau, Regen, Hagel, Schnee oder Nebel niedergehen.
• Folgen: Entwaldung und Versauerung von Seen.

Smog

• Definition: Leitet sich von den englischen Wörtern „smoke“ (Rauch) und „fog“ (Nebel) ab.
• Vorkommen: Tritt dort auf, wo Industrien oder Städte große Mengen an Luftverschmutzung freisetzen.
• Verstärkung: Ist schlimmer bei warmem und sonnigem Wetter, wenn die obere Luftschicht warm genug ist, um die vertikale Zirkulation zu hemmen.
• Photochemischer Smog: Entsteht aus den Reaktionen von Stickoxiden, Kohlenwasserstoffen und Sauerstoff aus Fahrzeugabgasen mit ultravioletter Sonnenstrahlung, um Ozon und andere Schadstoffe zu bilden.
• Auswirkungen: Die Atmosphäre wird dunkel, die unteren Schichten nehmen eine rötlich-braune Farbe an und sind voller schädlicher Komponenten für alle Lebewesen und Materialien. Photochemischer Smog schränkt die Sicht ein und reizt Augen und Atemwege.

Abnahme der Ozonschicht

• Ozon in der Stratosphäre: Ozon kommt natürlich in der Stratosphäre vor und bildet die Ozonschicht.
• Ozonbildung: Es entsteht durch die Einwirkung von UV-Strahlung, die molekularen Sauerstoff (O₂) in zwei Atome spaltet, die hochreaktiv sind und mit einem anderen O₂-Molekül reagieren, um Ozon (O₃) zu bilden.
• Ozonabbau: Ozon wird wiederum durch die Einwirkung von UV-Strahlung selbst zerstört, wodurch ein Sauerstoffatom abgespalten wird. So bildet sich ein dynamisches Gleichgewicht, in dem Ozon gebildet und zerstört wird, wodurch der größte Teil der Strahlung mit Wellenlängen unter 290 nm absorbiert wird.
• Filterfunktion: Ozon wirkt somit als Filter, der diese schädliche Strahlung nicht auf die Erdoberfläche gelangen lässt.
• Störung des Gleichgewichts: Das Ozon-Gleichgewicht in der Stratosphäre wird durch das Vorhandensein von Verunreinigungen wie Fluorchlorkohlenwasserstoffen (FCKW) gestört. Diese steigen in die obere Atmosphäre auf, wo sie den Ozonabbau schneller katalysieren, als es sich regenerieren kann, wodurch ein Ozonloch entsteht.

Wasserverschmutzung: Schadstoffe (Teil 1)

• Pathogene Mikroorganismen: Bakterien, Viren, Protozoen und andere Organismen, die Krankheiten wie Cholera, Typhus, Gastroenteritis, Hepatitis usw. übertragen. Normalerweise gelangen diese Mikroben mit Fäkalien und anderen organischen Rückständen infizierter Personen ins Wasser.
• Organische Stoffe mit Sauerstoffbedarf: Organische Abfälle, die von Menschen, Vieh usw. produziert werden. Dazu gehören Fäkalien und andere Materialien, die von aeroben Bakterien zersetzt werden können, d.h. Prozesse, die Sauerstoff verbrauchen. Das Bakterienwachstum verbraucht Sauerstoff, und Fische sowie andere Lebewesen, die Sauerstoff benötigen, können in diesen Gewässern nicht mehr leben.
• Anorganische Chemikalien: Dazu gehören Säuren, Salze und giftige Metalle wie Quecksilber und Blei. In großen Mengen können sie Lebewesen schwer schädigen, die Erträge in der Landwirtschaft mindern und zur Korrosion von Geräten führen, die mit Wasser in Kontakt kommen.
• Anorganische Düngemittel: Nitrate und Phosphate, die Pflanzen für ihre Entwicklung benötigen, aber in übermäßigen Mengen ein übermäßiges Wachstum von Algen und anderen Organismen induzieren, was zu Eutrophierung führt. Wenn diese absterben, werden sie von Mikroorganismen zersetzt, wobei Sauerstoff verbraucht wird, was das Leben anderer Lebewesen unmöglich macht. Das Ergebnis ist stinkendes und unbrauchbares Wasser.

Wasserverschmutzung: Schadstoffe (Teil 2)

• Organische Verbindungen: Öl, Benzin, Kunststoffe, Pestizide, Lösungsmittel, Reinigungsmittel usw. haben komplexe molekulare Strukturen, die von Mikroorganismen nur schwer abgebaut werden können.
• Sedimente und Schwebstoffe: Verursachen Trübung im Wasser, was das Leben für einige Organismen erschwert. Sedimente füllen Seen und Feuchtgebiete auf, zerstören Laichplätze von Fischen und verstopfen Kanäle, Flüsse und Häfen.
• Radioaktive Materialien: Lösliche radioaktive Isotope können sich in langen Nahrungsketten anreichern und in einigen Geweben deutlich höhere Konzentrationen erreichen als im Wasser selbst.
• Thermische Verschmutzung: Heißes Wasser, das von Kraftwerken oder industriellen Prozessen freigesetzt wird, erhöht manchmal die Temperatur von Flüssen und Stauseen, wodurch deren Fähigkeit, Sauerstoff zu enthalten, verringert und das Leben der Organismen beeinträchtigt wird.

Wüstenbildung

Wüstenbildung ist ein Prozess der Bodendegradation in ariden, semiariden und trockenen subhumiden Gebieten durch die Wirkung von klimatischen Faktoren und menschlichen Aktivitäten. Wenn die Aktivität durch den Menschen verursacht wird, spricht man oft von Desertifikation. Zu den menschlichen Handlungen, die den Boden schwächen und die Desertifikation beschleunigen, gehören:

• Überweidung: Das Halten von übermäßig vielen Nutztieren in einem Gebiet führt dazu, dass die Vegetation von Pflanzenfressern entwurzelt und zertrampelt wird und sich nicht erneuern kann. Kahler Boden erodiert viel leichter. Dies ist die primäre menschliche Ursache der Wüstenbildung weltweit.
• Missbrauch von Land und Wasser: Salzwasserbewässerung in trockenen und warmen Gebieten führt zur Versalzung des Bodens, was das Pflanzenwachstum behindert. Einige landwirtschaftliche Techniken erleichtern ebenfalls die Bodenerosion.
• Abholzung von Bäumen und Tagebau: Wenn die Vegetationsdecke entfernt und nicht wiederhergestellt wird, ist der Bodenverlust viel einfacher.
• Bodenverdichtung: Der Einsatz schwerer Maschinen oder die Einwirkung von Wasser auf vegetationsfreien Böden (Laterisierungsprozesse) erzeugt eine harte, kompakte Schicht, die das Pflanzenwachstum behindert und die Wüstenbildung fördert.
• Bebauung: Die Ausdehnung von Städten.

Verlust der biologischen Vielfalt

Biodiversität beschreibt den Umfang, die Vielfalt und die Variabilität lebender Organismen. Dies umfasst beispielsweise die breite Anwendung in vielen verschiedenen Parametern und ist in diesem Kontext ein Synonym für das Leben auf der Erde.

In den letzten 10.000 Jahren hat die pflanzliche und tierische Vielfalt alle Lebensräume erobert und eine verwirrende Vielfalt von Lösungen für die Herausforderungen der Fortbewegung, Ernährung, Kommunikation oder Reproduktion entwickelt.

Durch menschliche Aktivitäten hat sich die Geschwindigkeit des Artensterbens dramatisch beschleunigt. Es wird geschätzt, dass sie jetzt mindestens 400-mal größer ist als vor der Entstehung des Menschen.

Wenn wir die aktuelle Aussterberate berechnen, bezogen auf die Anzahl der Arten pro Fläche und unter Berücksichtigung des Verlusts tropischer Wälder (ca. 1/3 in den letzten 40 Jahren), werden jährlich 50.000 Arten aussterben (wobei nur 7.000 davon bekannt sind). Dies ist das 10.000-fache der natürlichen Aussterberate, d.h. 5 % aller Arten pro Jahrzehnt. Nach diesen Zahlen werden bis zum Ende des 21. Jahrhunderts zwei Drittel der Arten auf der Erde verschwunden sein.

Der Verlust der biologischen Vielfalt reduziert oft die Produktivität von Ökosystemen und somit die Möglichkeit, verschiedene Güter aus der Natur zu gewinnen, von denen der Mensch ständig profitiert.

Verlust der biologischen Vielfalt: Ursachen

• Zerstörung natürlicher Lebensräume: Regenwälder, zweifellos die großen Speicher der biologischen Vielfalt auf der Erde, verschwinden in rasantem Tempo.
• Fragmentierung von Lebensräumen: Bebauungsflächen, Städte, Straßen und Autobahnen sind unüberwindbare Barrieren für viele Tierarten. Wenn eine bestimmte Anzahl von Individuen einer Art auf einen kleinen Teil des Territoriums beschränkt ist, ist die Gefahr des Aussterbens viel höher.
• Monokulturen und „grüne Wüsten“: Die Entstehung der modernen industriellen Landwirtschaft, basierend auf Spezialisierung und dem massiven Einsatz von Düngemitteln und Pestiziden, führt zu einem starken Rückgang der Arten. In den am stärksten ausgebeuteten Gebieten hat sich der Begriff „grüne Wüste“ für diese neuen Landschaften etabliert, die sehr arm an Wildtieren sind.

Verlust der biologischen Vielfalt: Maßnahmen

• Schutzgebiete schaffen: Es ist notwendig, die Lage von Schutzgebieten sorgfältig auszuwählen und sicherzustellen, dass diese Räume gut gestaltet und effektiv verwaltet werden.
• Finanzielle Instrumente: Direktzahlungen an Landbesitzer für Ökosystemdienstleistungen oder die Übertragung von Eigentum an Privatpersonen.
• Prävention und Frühintervention: Sobald eine invasive Art eingedrungen ist, ist es extrem schwierig und kostspielig, sie zu bekämpfen und vor allem auszurotten.
• Nachhaltige Praktiken: Respektvolle Praktiken in Landwirtschaft, Fischerei und Forstwirtschaft. Diese Sektoren sind direkt von der Artenvielfalt abhängig und beeinflussen diese direkt.
• Internationale Abkommen: Sollten Maßnahmen zur Gewährleistung der Einhaltung umfassen und die Auswirkungen auf die Biodiversität berücksichtigen. Die meisten direkten Maßnahmen zur Eindämmung oder Reduzierung des Biodiversitätsverlusts werden auf lokaler oder nationaler Ebene ergriffen.
• Öffentlichkeitsarbeit: Die gesamte Gesellschaft über die Vorteile der Erhaltung der Biodiversität informieren.

Erhöhte Abfallmengen

Abfall ist jeder Stoff, dessen sich der Besitzer entledigt oder entledigen will.

• Abfälle können aus Land- und Forstwirtschaft, Viehzucht, Gesundheitswesen, Städten, Industrie usw. stammen.
• Ein Indikator für die Entwicklung ist die Menge an Abfall, die von einem Land erzeugt wird.
• Abfälle werden oft in ärmere Länder exportiert.

Klimawandel

Der Klimawandel ist das Ergebnis der erhöhten Konzentration von Treibhausgasen wie Kohlendioxid, Methan, Stickoxiden und Fluorchlorkohlenwasserstoffen.

Diese Gase fangen einen zunehmenden Anteil der terrestrischen Infrarotstrahlung ein, wodurch die globale Temperatur voraussichtlich zwischen 1,5 und 4,5 °C ansteigen wird (sogenannter Treibhauseffekt und globale Erwärmung).

Als Reaktion darauf wird geschätzt, dass sich auch die globale Niederschlagsverteilung und die Meeresströmungen verändern werden.

Obwohl es eine allgemeine Übereinstimmung über diese Ergebnisse gibt, besteht große Unsicherheit über das Ausmaß und die Geschwindigkeit dieser Veränderungen auf regionaler Ebene.

Kohlenstoffkreislauf

Kohlenstoffspeicher

• Die Atmosphäre
• Die terrestrische Biosphäre (einschließlich Süßwassersysteme und nicht-lebender organischer Materialien wie Kohlenstoff im Boden)
• Die Ozeane (einschließlich gelösten anorganischen Kohlenstoffs, mariner Organismen und unbelebter Materie)
• Sedimente (einschließlich fossiler Brennstoffe)

Kohlenstoffaufnahme aus der Atmosphäre

• Photosynthese: Pflanzen wandeln Kohlendioxid in Kohlenhydrate um und setzen dabei Sauerstoff frei.
• Auflösung von CO₂ in den Ozeanen: Dies ist mit der ozeanischen thermohalinen Zirkulation verbunden, die dichtes Oberflächenwasser in die Tiefe des Ozeans transportiert.
• Ausfällung von Karbonaten: In den oberen Bereichen des Ozeans wandeln Organismen Karbonat in Schalen und Muscheln um. Diese Verbindungen sinken (Karbonatpumpe) in tiefere Ozeanbereiche ab, wo sie entstehen, was zu einem Absinken von gelöstem Kohlenstoff führt.
• Verwitterung von Gestein: Kohlensäure reagiert mit verwittertem Gestein und erzeugt Bicarbonat-Ionen. Die erzeugten Bicarbonat-Ionen werden in den Ozean transportiert, wo sie zur Bildung von marinen Karbonaten verwendet werden. Im Gegensatz zu gelöstem CO₂ im Gleichgewicht oder totem Gewebe wird die Erosion den Kohlenstoff nicht in ein Reservoir bewegen, das leicht in die Atmosphäre zurückkehren kann.

Kohlenstofffreisetzung in die Atmosphäre

• Atmung: Von Pflanzen und Tieren. Beinhaltet die Aufspaltung von Glukose (oder anderen organischen Molekülen) in Kohlendioxid und Wasser.
• Zersetzung: Von abgestorbenen Pflanzen und Tieren. Pilze und Bakterien zersetzen Kohlenstoffverbindungen aus toten Tieren und Pflanzen und wandeln den Kohlenstoff in Kohlendioxid um, wenn Sauerstoff vorhanden ist, oder in Methan, wenn dies nicht der Fall ist.
• Verbrennung: Von organischem Material. Der enthaltene Kohlenstoff oxidiert und produziert Kohlendioxid (und andere Produkte wie Wasserdampf). Dies schließt industrielle Prozesse ein.

Treibhauseffekt

Der Treibhauseffekt ist ein natürlicher Prozess, der die Erde erwärmt. Er wird jedoch durch menschliche Aktivitäten verstärkt, insbesondere durch die Emission von Treibhausgasen, was zur globalen Erwärmung führt.

Kyoto-Protokoll

• Vereinbarung: Wurde 1997 in Kyoto, Japan, vereinbart.
• Inkrafttreten: Trat am 16. Februar 2005 in Kraft, nachdem Nationen, die für 55 % der Treibhausgasemissionen verantwortlich sind, es ratifiziert hatten.
• Ratifizierung: Derzeit haben 166 Länder es ratifiziert.
• Emissionshandel: Die Vereinbarung ermöglicht den Emissionshandel zwischen den Ländern, die die Ziele des Kyoto-Protokolls festgelegt haben. Wer seine Emissionen stärker reduziert als zugesagt, kann überschüssige Emissionszertifikate an Länder verkaufen, die ihre Verpflichtungen nicht erfüllt haben.

Situation in Spanien

• Kyoto-Ziel: Für Spanien bedeutet das Kyoto-Protokoll, dass die durchschnittlichen Emissionen im Zeitraum 2008-2012 nicht mehr als 15 % über dem Basisjahr 1990 liegen dürfen.
• Emissionsanstieg: Nach dem Anstieg im Jahr 2007 lagen die Emissionen bereits um 52,3 % höher.
• Kosten der Nichteinhaltung: Die Nichteinhaltung könnte in den nächsten fünf Jahren rund 4 Milliarden Euro kosten, wenn keine zusätzlichen signifikanten Maßnahmen ergriffen werden oder sich die Rezession verschlechtert.
• Vergleich: Spanien ist das am stärksten industrialisierte Land, in dem die Emissionen am stärksten zugenommen haben.