Ozonloch und Treibhauseffekt unterscheiden
Du unterscheidest Ozonloch und Treibhauseffekt nach Ursache, Strahlungsart und Folge und erklärst, wie bestimmte Stoffe beide verbinden.
Kurz gesagt
Beim Ozonloch ist die schützende Ozonschicht stark ausgedünnt: Mehr schädliche Sonnenstrahlung erreicht den Boden. Beim Treibhauseffekt erwärmen Gase die Erde durch ihre Wirkung auf die von der Erde abgegebene Wärmestrahlung.
Ozonloch und Treibhauseffekt betreffen die Lufthülle der Erde. Trotzdem sind es unterschiedliche Vorgänge. Zum Unterscheiden prüfst du jeweils die Ursache, die betroffene Strahlung und die Hauptfolge.
Deine Lernziele
Die Atmosphäre ist die Lufthülle der Erde. In ihrem höheren Bereich liegt die Stratosphäre. Dort bildet das Gas Ozon die schützende Ozonschicht. Sie nimmt schädliche ultraviolette Strahlung auf, kurz UV-Strahlung. Das ist ein unsichtbarer Anteil der Sonnenstrahlung. Beim Ozonloch ist diese Schutzschicht stark ausgedünnt. Es entsteht keine luftleere Öffnung. Die Hauptfolge: Mehr schädliche UV-Strahlung erreicht den Boden und kann Haut und Augen schädigen.
Eine wichtige Ursache des Ozonlochs sind Fluorchlorkohlenwasserstoffe, kurz FCKW. Das sind künstlich hergestellte Stoffe. Gelangen sie in die Stratosphäre, können sie dort zerfallen. Dabei wird Chlor frei. Dieser chemische Stoff baut Ozon ab.
Beim Treibhauseffekt wirken Gase auf die Wärmestrahlung, die der erwärmte Erdboden abgibt. Wärmestrahlung ist unsichtbare Strahlung warmer Körper. Sie ist langwelliger als UV-Strahlung: Ihre Wellen sind länger. Treibhausgase nehmen einen Teil der Wärmestrahlung auf und senden selbst Strahlung aus, auch zurück zum Boden. Dadurch ist die Erdoberfläche wärmer. Dieser natürliche Vorgang wirkt auch bei einer intakten Ozonschicht. Zusätzliche Treibhausgase verstärken ihn.
Ozonloch
Eine starke Ausdünnung der schützenden Ozonschicht. Dadurch erreicht mehr schädliche UV-Strahlung der Sonne den Boden.
| Vorgang | Betroffene Strahlung | Hauptfolge |
|---|---|---|
| Ozonloch | Kurzwellige UV-Strahlung der Sonne | Weniger Schutz vor schädlicher UV-Strahlung |
| Treibhauseffekt | Langwellige Wärmestrahlung der Erde | Erwärmung der Erdoberfläche |
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Die wolkenfreie Lufthülle lässt einen großen Teil der kurzwelligen Sonnenstrahlung durch. Das bedeutet nicht, dass jede Art von Sonnenstrahlung ungehindert hindurchgelangt: Ozon nimmt zum Beispiel schädliche UV-Strahlung auf. Sonnenstrahlung, die der Boden aufnimmt, erwärmt ihn. Der warme Boden gibt langwellige Wärmestrahlung ab.
Zu den natürlichen Treibhausgasen gehören Wasserdampf, also Wasser als Gas, und Kohlendioxid, eine weitere Gasart. Sie nehmen einen Teil der Wärmestrahlung auf und senden selbst Wärmestrahlung in verschiedene Richtungen aus. Ein Teil gelangt zum Boden zurück. Dadurch ist die Erdoberfläche wärmer, als sie ohne diese Wirkung wäre. Die Gase wirken dabei nicht wie Spiegel. Auch ist die Lufthülle kein vollständiger Verschluss: Weiterhin gelangt Energie durch Strahlung ins Weltall.
Dieser natürliche Treibhauseffekt braucht keine Menschen und keine geschädigte Ozonschicht. Menschen verstärken ihn jedoch, indem sie zusätzliche Treibhausgase freisetzen. Beim Verbrennen von Kohle, Erdöl oder Erdgas entsteht zum Beispiel zusätzliches Kohlendioxid. Seine zunehmende Menge verstärkt die Wirkung auf Wärmestrahlung und führt zur zusätzlichen Erwärmung der Erde.
Natürlicher Treibhauseffekt
Natürlich vorhandene Gase nehmen Wärmestrahlung auf und senden selbst Strahlung aus, auch zum Boden. Dadurch ist die Erdoberfläche wärmer als ohne diese Wirkung.
Merke: Der natürliche Treibhauseffekt besteht ohne menschliches Zutun. Zusätzliche Treibhausgase aus menschlichen Tätigkeiten verstärken ihn.
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FCKW wurden früher unter anderem als Kühlmittel in Kühlschränken und als Treibgase in Spraydosen eingesetzt. Ein Treibgas drückt den Inhalt aus einer Spraydose. Freigesetzte FCKW können bis in die Stratosphäre gelangen. Dort zerfallen sie erst nach Jahren oder Jahrzehnten. Das dabei frei werdende Chlor baut Ozon ab und schwächt so den Schutz vor UV-Strahlung.
FCKW sind zugleich starke Treibhausgase. Die Gase selbst nehmen langwellige Wärmestrahlung auf und senden Strahlung aus. Damit tragen sie zur zusätzlichen Erwärmung bei. Ihre Treibhauswirkung entsteht also nicht dadurch, dass ihr Chlor Ozon abbaut. Auch wird Ozon nicht durch die Wärme der FCKW zerstört: Für den hier erklärten Ozonabbau ist das freigesetzte Chlor entscheidend.
Eine Gasgruppe kann somit zwei unterschiedliche Wirkungen haben. Daraus folgt nicht, dass Ozonloch und Treibhauseffekt derselbe Vorgang sind. Auch andere Gase verstärken den Treibhauseffekt. Kohlendioxid setzt dabei nicht wie FCKW Chlor frei, das Ozon abbaut. Bereits freigesetzte FCKW verschwinden außerdem nicht sofort, wenn keine neuen mehr hinzukommen.
| Weg | Wirkung der FCKW | Folge |
|---|---|---|
| Ozonabbau | Beim Zerfall wird Chlor frei, das Ozon abbaut. | Der Schutz vor UV-Strahlung wird schwächer. |
| Treibhauseffekt | Die Gase selbst nehmen Wärmestrahlung auf und senden Strahlung aus. | Sie tragen zur zusätzlichen Erwärmung bei. |
Merke: FCKW verbinden die Themen durch zwei Wirkungen: Ozonabbau durch freigesetztes Chlor und eine eigene Treibhauswirkung.
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Prüfe eine Erklärung mit drei Fragen: Welche Ursache nennt sie? Welche Strahlung ist betroffen? Welche Hauptfolge beschreibt sie? Eine ausgedünnte Ozonschicht bedeutet weniger Schutz vor UV-Strahlung der Sonne. Zusätzliche Treibhausgase verstärken dagegen die Erwärmung durch ihre Wirkung auf langwellige Wärmestrahlung. Das Ozonloch ist deshalb keine passende Erklärung für die heutige weltweite Erwärmung durch zusätzliche Treibhausgase.
Achte auch auf übertriebene Aussagen. Die Lufthülle lässt einen großen Teil der Sonnenstrahlung durch, aber nicht die gesamte Strahlung ungehindert. Die Ozonschicht nimmt schädliche UV-Strahlung auf. Sie wirft diese nicht wie ein Spiegel zurück. Ebenso halten Treibhausgase nicht sämtliche Wärmestrahlung dauerhaft fest: Sie nehmen einen Teil auf und senden selbst Strahlung aus. Energie gelangt weiterhin ins Weltall.
Die Aussage „Der Treibhauseffekt ist vom Menschen erfunden“ ist ebenfalls falsch. Es gibt einen natürlichen Treibhauseffekt. Menschen verstärken ihn durch zusätzliche Treibhausgase. Beim Verbessern ersetzt du die falsche Aussage durch den passenden Vorgang und nennst dessen Ursache.
Beispiel: Eine erfundene Bildunterschrift verbessern
- 1Unter einer Zeichnung steht: „Treibhausgase spiegeln Wärmestrahlung zum Boden zurück.“
- 2Die Zeichnung behandelt Wärmestrahlung. Sie gehört damit zum Treibhauseffekt.
- 3Der Vergleich mit einem Spiegel ist falsch: Die Gase nehmen Strahlung auf und senden selbst Strahlung in verschiedene Richtungen aus.
- 4Die verbesserte Bildunterschrift lautet: „Treibhausgase nehmen einen Teil der Wärmestrahlung auf und senden selbst Strahlung aus, auch zum Boden.“
Merke: Prüfe Ursache, Strahlungsart und Hauptfolge. Eine gemeinsame Gasgruppe macht aus zwei unterschiedlichen Vorgängen nicht denselben Vorgang.
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Alles auf einen Blick
Ozonloch und Treibhauseffekt
Eine stark ausgedünnte Ozonschicht schützt schwächer vor schädlicher UV-Strahlung der Sonne.
Gase nehmen langwellige Wärmestrahlung auf und senden selbst Strahlung aus, auch zum Boden.
Menschen setzen zusätzliche Treibhausgase frei und verstärken dadurch den natürlichen Treibhauseffekt.
Freigesetztes Chlor baut Ozon ab; zugleich haben die Gase selbst eine Treibhauswirkung.
Ursache, Strahlungsart und Hauptfolge zeigen, welcher Vorgang gemeint ist.
Eine Beschriftung für ein erfundenes Kühlschrankmodell verfassen
- 1Die Aufgabe lautet: „Erkläre am Modell eines alten Kühlschranks, warum freigesetzte FCKW beide Umweltprobleme betreffen können.“
- 2Bestimme den Ausgangspunkt: FCKW wurden früher als Kühlmittel eingesetzt. Für die Aufgabe wird angenommen, dass solche Gase aus dem Gerät freigesetzt werden.
- 3Erkläre den ersten Weg: Gelangen die Gase in die Stratosphäre und zerfallen dort, kann frei werdendes Chlor Ozon abbauen. Der Schutz vor UV-Strahlung wird schwächer.
- 4Erkläre den zweiten Weg: FCKW selbst wirken als Treibhausgase. Sie nehmen Wärmestrahlung auf und senden Strahlung aus und tragen so zur zusätzlichen Erwärmung bei.
- 5Formuliere die Beschriftung: „Freigesetzte FCKW können durch Chlorfreisetzung die Ozonschicht schädigen. Zugleich verstärken sie selbst den Treibhauseffekt. Das sind zwei unterschiedliche Wirkungen.“
Fehler finden
Fehler in Zeile 3Die dritte Zeile verwechselt die Strahlungsart. Richtig: Die Hauptfolge ist mehr schädliche UV-Strahlung am Boden.
Lückentext
Wird die schützende Ozonschicht stark ausgedünnt, erreicht mehr schädliche den Boden. Der warme Erdboden gibt Energie als ab. Treibhausgase nehmen einen Teil davon auf. Beim Zerfall von FCKW kann freigesetztes Ozon abbauen und dadurch den Schutz vor schädlicher Sonnenstrahlung schwächen.