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Biologie

Treibhauseffekt: Was ein Modell zeigt und wo es Grenzen hat

Der Treibhauseffekt erklärt, warum die Erde warm genug für Leben ist. Ein Modell hilft beim Verstehen, ist aber nie die ganze Wirklichkeit.

  • ca. 12 Minuten
  • Klasse 7
  • Niveau: Standard

Das lernst du heute

  • Ich kann den natürlichen und den zusätzlichen Treibhauseffekt unterscheiden.
  • Ich kann erklären, was ein Modell leistet und wo es Grenzen hat.
  • Ich weiß, warum Modelle unterschiedliche Ergebnisse liefern können.

Das brauchst du schon: Vielleicht hilft dir zuerst diese Lektion: Fotosynthese: Nahrung aus Licht

Die Erde wird von der Sonne beschienen. Die Oberfläche erwärmt sich und gibt Wärmestrahlung ab. Bestimmte Gase in der Luft, vor allem Wasserdampf, Kohlenstoffdioxid und Methan, halten einen Teil dieser Wärme zurück. Das nennt man Treibhauseffekt. Ohne ihn läge die mittlere Temperatur bei etwa −18 °C. Mit ihm liegt sie bei etwa 15 °C. Dieser natürliche Treibhauseffekt macht Leben möglich. Durch Verbrennen von Kohle, Erdöl und Erdgas, durch Landwirtschaft und Rodung gelangen zusätzlich Treibhausgase in die Luft. Der Treibhauseffekt wird stärker, die Erde erwärmt sich. Als Anschauung dient oft ein Gewächshaus-Modell: Glas lässt Licht herein und hält Wärme zurück. Dieses Modell zeigt die Grundidee, hat aber Grenzen: Im Gewächshaus staut sich warme Luft, in der Atmosphäre wirken Gase auf die Strahlung. Echte Klimamodelle sind Computerrechnungen. Sie unterscheiden sich in den Annahmen, etwa zu Wolken oder zu Rückkopplungen, und liefern deshalb unterschiedliche Spannen für das Ausmaß der Erwärmung.

−20−10010203040°C−18 °C −20−10010203040°C15 °C
Mittlere Erdtemperatur ohne (links) und mit (rechts) natürlichem Treibhauseffekt, gerundet.

Ein Modell prüfen

  1. Nenne, was das Modell zeigt: Glas lässt Licht herein und hält Wärme zurück.
  2. Nenne, wo es der Wirklichkeit gleicht: Wärme wird zurückgehalten.
  3. Nenne, wo es abweicht: In der Atmosphäre wirken Gase auf Strahlung, nicht Glas auf Luftströme.
  4. Urteil: Das Modell erklärt die Grundidee, aber nicht alle Einzelheiten.

Ich verstehe das noch nicht

Such dir aus, was dir hilft.

Noch einfacher erklärt

Gase in der Luft halten Wärme zurück.

Ohne sie wäre die Erde sehr kalt.

Mehr Gase heißt: noch mehr Wärme bleibt.

Ein Beispiel

Beispiel

Ein Auto, das in der Sonne steht, wird innen sehr warm, weil die Scheiben Wärme zurückhalten. So ähnlich zeigt es das Treibhaus-Modell, aber die Erde hat keine Glasscheibe, sondern Gase.

Schritt für Schritt

Das Modell einordnen.

  1. Beschreibe das Modell.
  2. Vergleiche es mit der Wirklichkeit.
  3. Finde Gemeinsamkeiten.
  4. Finde Unterschiede und Grenzen.

Mit einem Bild erklärt

Gewächshaus-ModellAtmosphäre
GlasscheibenGase in der Luft
Warme Luft bleibt drinWärmestrahlung wird zurückgehalten
Einfache AnschauungKomplexes Zusammenspiel

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Ausprobieren

Jetzt zusammen

Wir lösen die Aufgabe gemeinsam. Nutze die Hilfen, wenn du sie brauchst.

Wie hoch läge die mittlere Temperatur der Erde ohne natürlichen Treibhauseffekt etwa?
Zeig mir den ersten Schritt

Ohne zurückgehaltene Wärme wäre die Erde kälter.

Lösung ansehen

Lösung: Etwa −18 °C

Üben

Jetzt du

Jetzt probierst du es allein.

Welche Aussage über das Gewächshaus-Modell stimmt?
Zeig mir den ersten Schritt

Nutzt ein Modell alle Einzelheiten der Wirklichkeit?

Lösung ansehen

Lösung: Es zeigt die Grundidee, lässt aber Einzelheiten der Atmosphäre weg.

Tipp: Frage bei jedem Modell: Was zeigt es gut? Was lässt es weg? Das gilt auch für Computermodelle.

Merksatz: Der Treibhauseffekt ist natürlich und nötig. Zusätzliche Treibhausgase verstärken ihn. Modelle vereinfachen und haben Grenzen.

Typischer Fehler: Viele setzen Treibhauseffekt und Klimawandel gleich. Der natürliche Treibhauseffekt ist nötig. Problematisch ist der zusätzliche, vom Menschen verstärkte Effekt.

Prüfen

Mini-Quiz

4 kurze Fragen, ohne Noten. Bei jeder Frage kannst du dir die Lösung ansehen.

Frage 1 Welches Gas gehört zu den Treibhausgasen?
Lösung ansehen

Lösung: Kohlenstoffdioxid

Frage 2 Was versteht man unter dem zusätzlichen Treibhauseffekt?
Lösung ansehen

Lösung: Die Verstärkung durch vom Menschen freigesetzte Treibhausgase

Frage 3 Warum können Klimamodelle unterschiedliche Ergebnisse liefern?
Lösung ansehen

Lösung: Sie nutzen unterschiedliche Annahmen, zum Beispiel zu Wolken.

Frage 4 Der natürliche Treibhauseffekt ist für das Leben auf der Erde wichtig.
Lösung ansehen

Lösung: Stimmt

Geschafft

Treibhausgase halten Wärme zurück. Das macht die Erde bewohnbar. Der Mensch verstärkt den Effekt. Modelle erklären ihn vereinfacht, deshalb unterscheiden sich ihre Ergebnisse im Detail.

Zum Schluss

Kannst du das schon?

Hake ab, was du schon kannst. Was noch fehlt, schaust du dir einfach noch einmal an.

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