Kurs: Grundlagen und Perspektiven der Energiewende | OnCourse UB

  • Lektion 3

    • Eingriffe in die Biosphäre

      Physische Zerstörung von Lebensräumen
      Die in der vorherigen Lektion beschriebenen Eingriffe betreffen immer auch den belebten Teil unserer Umwelt. Mit der Verlagerung von Wasser und Erdreich wird in der Regel auch die Biosphäre geschädigt oder zerstört. Die Biosphäre ist die Gesamtheit aller Ökosysteme auf der Erde. Ein Ökosystem ist die Einheit in dem verschiedenen Lebewesen, also Pflanzen, Tiere oder Mikroorganismen, die miteinander leben und interagieren. Ökosysteme stehen immer in Wechselwirkung mit der unbelebten Umwelt, also Geosphäre, und ihren verschiedenen Teilbereichen. Wenn diese verändert werden, werden die in ihnen enthaltenen Ökosysteme automatisch mitverändert oder zerstört. Umgekehrt kann ein Eingriff in Ökosysteme auch zur Veränderung der Geosphäre führen. Beispielsweise kann das Abholzen von Wäldern zu einer Bodenerosion führen, die sich auch auf den Wasserhaushalt der entsprechenden Regionen auswirkt. Die Ökosysteme mit den in ihnen enthaltenen Arten haben sich über Millionen von Jahren entwickelt.
    • Kontamination der Biosphäre
      Neben der Zerstörung von Ökosystemen durch Massenverlagerung oder die Umgestaltung der Landschaft für die Landwirtschaft, spielen auch indirekte Einflüsse des Menschen eine große Rolle für die Zerstörung der Biosphäre. Die Freisetzung von Schadstoffen wirkt sich dabei besonders seit der Industrialisierung drastisch auf die Umwelt aus. Manche Schadstoffe kommen auch natürlich vor, die durch menschliches Handeln freigesetzten Mengen sind jedoch drastisch größer.

       Allgemein kann zwischen primären und sekundären Schadstoffen unterschieden werden.  Primäre Schadstoffe werden direkt in die Umwelt emittiert, wohingegen sekundäre durch Umwandlung, zum Beispiel durch Sonnenstrahlung, aus primären Schadstoffen entstehen. Viele Schadstoffe sind auch für den Menschen gesundheitsgefährdend und tragen zu verschiedenen Krankheiten bei.

      Neben der Verschmutzung von Luft, Boden und Wasser durch anthropogene Stoffe, wirken auch nicht-stoffliche Effekte wie Wärme, Lärm und Licht verschmutzend auf die Umwelt. Gerade die Verschmutzung von Luft und Wasser wirkt sich oft nicht nur lokal aus, sondern auch in Regionen, die weit entfernt liegen und wo die entsprechenden Schadstoffe gar nicht vorkommen.


      Luftschadstoffe

      Luftschadstoffe können durch Einatmen verschiedene akute und chronische Krankheiten verursachen. Wenn Luftschadstoffe begünstigt durch bestimmt Wetterlage in großer Dichte auftreten, wird dies als Smog bezeichnet.


      (Quelle: © Umweltbundesamt (2024): Wirkungen auf die Gesundheit, URL: https://www.umweltbundesamt.de/themen/luft/wirkungen-von-luftschadstoffen/wirkungen-auf-die-gesundheit#aussenluft)

      Feinstaub entsteht bei Verbrennungen, aber auch bei Reifenabrieb oder dem Schütten und Verlagern von Material. Er ist von komplexer Zusammensetzung und ist für Menschen durch das Einatmen gesundheitsschädlich. Auf Ökosysteme wirkt er je nach Zusammensetzung unterschiedlich. Er kann zu lokalen Erwärmungen oder auch Abkühlungen führen und auch das Pflanzenwachstum beeinträchtigen, wenn er im Boden präzipitiert.

      Schwefeldioxid (SO2) entsteht vor allem bei der Verbrennung von fossilen Brennstoffen.  Es wirkt reizend auf Atemwege des Menschen. Es schädigt Pflanzen vor allem dadurch, dass es sekundär in Schwefelsäure (saurer Regen) umgewandelt wird, was zu einer Ansäuerung der Böden führt. In den 1960er bis 1980er Jahren führte dies zu einem umfangreichen Waldsterben. Durch Vorgaben zu Abgasreinigung wurden die Emissionen drastisch verringert.

      Stickstoffoxide (NOx) entstehen ebenfalls hauptsächlich bei der Verbrennung fossiler Energieträger aber auch bei der Verbrennung von Holz. Sie führen bei Menschen zur Reizung und Schädigung der Atemwege. In der Natur schädigen Sie Pflanzen teils direkt, aber auch indirekt durch Überdüngung und Übersäuerung der Böden. 

      Ozon (O3) ist eine reaktive Sauerstoffverbindung und wird durch Sonnenstrahlung aus anderen Luftschadstoffen gebildet. Er ist also ein sekundärer Schadstoff. Ozon schädigt Pflanzen und hat auch Auswirkungen auf landwirtschaftliche Erträge.

    • Kontamination von Böden

      Schadstoffe, die in den Boden gelangen werden oft über längere Zeiträume dort angereichert und können zur Folge haben, dass lokal Tiere und Pflanzen massiv geschädigt werden. Wenn es sich um landwirtschaftlich genutzte Böden handelt, besteht auch die Gefahr, dass sich die Belastung in Lebensmitteln wiederfindet. Ein weiteres Problem ist, dass bei massiver Belastung die Schadstoffe vom Boden ins Grundwasser sickern und damit Trinkwasser belasten. Zu den Schadstoffen in Böden zählen Schwermetalle, Arsen, verschiedene organische Stoffe aber auch Rückstände von Pflanzenschutzmitteln und Medikamenten, die alle für Mensch und Umwelt toxisch sind.

      Kontamination von Gewässern

      Die bisher beschriebenen Schadstoffe gelangen alle auch irgendwann in die Gewässer. Ähnlich wie in der Luft besteht hier das Problem, dass eingetragene Schadstoffe auch weit transportiert werden können. Beispielsweise ist die Ostsee ein enorm stark belastetes Gewässer. Das unter anderem daran liegt, dass über Flüsse viele Schadstoffe eingetragen werden, die in großer Entfernung in die Umwelt gelangt sind. In Gewässern sind dieselben Schadstoffe wie in Boden und Luft relevant. Zwei Schadstoffgruppen, haben hier jedoch besondere Relevanz: sogenannte persistente organische Verbindungen (engl. Persistent Organic Pollutants - POP) und Mikroplastik:

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