Goek

fad

fad


R. L.
Diese Lernkarten behandeln Umweltbelastungen und deren Auswirkungen auf Ökosysteme und Gesundheit, insbesondere auf Universitätsniveau. Sie konzentrieren sich auf Luftverschmutzung durch Ozon, Feinstaub, Stickoxide und den Abbau der Ozonschicht, sowie auf Wasserbelastungen durch Nährstoffe, Mikroverunreinigungen und invasive Arten. Die Karteikarten eignen sich für Studierende der Umweltwissenschaften, da sie komplexe Zusammenhänge verständlich darstellen und praktische Anwendungen in der Umweltpolitik und Nachhaltigkeit aufzeigen.
Flashcards
121
Students
2
Language
German
Category
Chemistry
Level
University
Created / Updated
21.09.2023 / 22.09.2023

Flashcards

Beschreiben Sie beim Kohlenstoffkreislauf den Begriff: Atmung und ob er eine Senke oder Quelle ist.

Die Umkehrung der Fotosynthese, die Atmung, haben wir noch nicht behandelt. Bei der Atmung bauen Lebewesen Kohlenstoff (z.B. in Glukoseform) ab und gewinnen daraus Energie. Die Glukose wird vollständig abgebaut und es bleiben Wasser und CO2, wobei CO2 mit der Atemluft in die Atmosphäre zurück geht. Ganz vereinfacht können Sie für den Atmungsprozess die Fotosynthese umkehren:  
C6H12O6 + O2 → CO2 + H2O + Energie (ATP)  

Beschreiben Sie beim Kohlenstoffkreislauf den Begriff:Verbrennung von Vegetation/Landnutzungsänderungen (Waldbrände, Rodungen und ob er eine Senke oder Quelle ist.

  • Verbrennung von Vegetation/Landnutzungsänderungen (Waldbrände, Rodungen, …) finden nach ähnlichem Muster statt: organische C-Verbindungen werden unter Hitzeeinwirkung in Kohlendioxid und Wasser und - je nach Art der Verbrennung - können auch noch Kohlenmonoxide, Stickoxide NOx und unverbrennbare Stoffe entstehen. 

 Quelle

Beschreiben Sie beim Kohlenstoffkreislauf den Begriff:Verbrennung von fossilen Brennstoffen und ob er eine Senke oder Quelle ist.

  • Verbrennung von fossilen Brennstoffen: Hier wird im Grunde "uralte Biomasse" verbrannt - vor langer Zeit durch Fotosynthese gespeicherter Kohlenstoff wird bei der Verbrennung wieder in die Atmosphäre abgegeben. Würden wir die fossilen in der Erde lassen, bliebe auch der Kohlenstoff dort. 

 Quelle

Beschreiben Sie beim Kohlenstoffkreislauf den Begriff:Fixierung von Kohlenstoff in den Ozeanen und ob er eine Senke oder Quelle ist.

Fixierung von Kohlenstoff in den Ozeanen (Lösen von CO2): Kohlendioxid ist in Meerwasser relativ gut löslich - es bilden sich (Hydro)Karbonate: 
CO2 + H2O → H2CO3 (Kohlensäure) ↔ H+ +  HCO3-  ↔ H+ +  CO32- 

Diese Prozesse finden in den oberen Schichten der Ozeane statt. Durch Durchmischung des Wassers dank Winden und Dichteunterschieden des Wassers kann aber gelöstes Kohlendioxid in die Tiefen der Ozeane absinken und dort mehr oder weniger dauerhaft abgesondert werden. Diese Tiefendeponierung wird auch die "physikalische Kohlenstoffpumpe" genannt. Die Ozeane nahmen über die Jahre ca. 30% der menschengemachten Kohlendioxidemissionen auf.  

Allerdings hängt die Löslichkeit von der Wassertemperatur ab. Kaltes Wasser nimmt Kohlendioxid auf, warmes Wasser gibt Kohlendioxid ab. Steigen also die Ozeantemperaturen weiterhin an, verlieren wir eine wichtige Kohlenstoffsenke, weil Kohlenstoff aus den Ozeanen wieder ausgegast wird. 

 

Senke

Beschreiben Sie beim Kohlenstoffkreislauf den Begriff:Methan und ob er eine Senke oder Quelle ist.

Methan (CH4) haben wir noch gar nicht angeschaut. Es ist das zweitwichtigste Treibhausgas und die Konzentration in der Atmosphäre hat sich seit 1750 (722 ppb) auf ca. 1912 ppb (https://climate.nasa.gov/ --> Methane) fast verdreifacht. Methan entsteht vorwiegend durch biotische Prozesse, sehr oft  ist es ein Abbauprodukt von Mikroorganismen unter Luftabschluss. Es kommt zu ca. 60% aus menschlichen  

  • Schaf- und Viehzucht: Methan wird z.B. von Kühen in die Atmosphäre "gerülpst und gefurzt" 

  • Reisanbau - Methan entsteht beim Nassreisanbau - in den durch das Wasser sauerstofffreien Böden finden sich Mikroorganismen (Destruenten), die Pflanzenreste zersetzen. Das setzt Methan frei 

  • Produktion und der Verbrennung von fossilen Brennstoffen 

  • Natürliche Quellen: Abbauprozesse in Feuchtgebieten und Mooren und in auftauenden Permafrostböden (auch hier sind wieder die Mikroorganismen am Werk), natürliche Waldbrände und Vulkanausbrüche. 

Sie können die Entstehung und den Abbau von Ozon in der Stratosphäre vereinfacht erklären 

Kurzzwellige UV-Strahlung (UV-C) spaltet Sauerstoffmoleküle O2 in zwei Sauerstoffatome. Diese suchen sich ein Sauerstoffmolekül als partner und binden so ein Ozon Molekühl O3 dieses wird durch Langwellige UV Strahlung (UV-A/B) wieder in ein Sauerstoffmolekül und ein Sauerstoffatom gespalten O2 und O die freien Molekühle und Atome bilden wieder Ozon.

Sie können den Zustand der Klimaänderung in der Schweiz mit mindestens drei Fakten (inkl. Entsprechenden Daten) beschreiben - Bsp. Klimamessdaten und erhobene Daten zu Phänologie 

  • ø Temperatur in der Schweiz hat seit Messbeginn (1864) um 0.12 oC pro Jahrzehnt zugenommen. Dies entspricht 2 oC über die gesamte Messperiode hinweg (1864-2013)

  • Zunahme von Sommertagen (> 25 oC), Abnahme von Frosttagen (< 0 oC)

  • Nullgradgrenze heute um ca. 300 m höher als Ende 1950er Jahre

  • Mehr intensive Tagesniederschläge auf der Alpennordseite (+ 15-70%)

  • Vegetationsperiode hat sich seit den 1960er Jahren um 2-4 Wochen verlängert

 

 

Sie können für die Schweiz mindestens fünf Auswirkungen und Herausforderungen und drei Chancen der Klimaänderung nennen.

Sie kennen vier konkrete Massnahmen gegen den Ausstoss von Treibhausgasen, die Sie selber in Ihrem Alltag umsetzen können oder die Sie schon in Ihrem Alltag befolgen. Stellen Sie sicher, dass Sie effektive Massnahmen (**** oder *****) gemäss der Zusammenstellung von Matthias Plüss auflisten.

Vermeiden von THG!

  • Weniger Flugreisen!

  • Kurze Wege – Arbeit, Wohnen, Einkaufen, sich Erholen

  • Wenn Wege absolviert werden: mit dem Zug, Velo, zu Fuss

  • Nachhaltiges Heizen (Solaranlagen, Wärmepumpen, Wärme-Kraft-Kopplung, Fernwärme)

  • Energieeffizienz - elektrische Geräte mit tiefem Verbrauch. Und: Geräte ausschalten!

  • Vermeiden des Rebound-Effektes

  • Fleischärmer Essen, weniger Nahrungsmittel wegwerfen

Sie können beschreiben, was das IPCC ist und was es macht

Das Ziel des IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change, Zwischenstaatlicher Ausschuss über Klimaveränderung) ist es, den aktuellen Stand der wissenschaftlichen Erkenntnisse bezüglich des Klimawissens zu sichten, es betreibt keine eigene Forschung, sondern fasst neu publizierte Ergebnisse zusammen. Die Aussagen dieses Gremiums stellen eine Momentaufnahme des Forschungskonsenses dar. Besteht unter den Wissenschaftlern kein Einverständnis, wird dies in den Berichten deutlich hervorgehoben. Seit 1990 wurden 6 Sachstandsberichte publiziert, wir schauen uns die Ergebnisse des 6. Sachstandberichtes (AR6) weiter unten an

 

Das IPCC existiert seit 1988, das Sekretariat befindet sich in Genf. Die Wissenschaftler:innen sind selbst-finanziert, d.h. sie forschen auf eigene Kosten für das IPCC (Bsp. Professor

Sie können mindestens vier der wichtigsten Erkenntnisse des 6. Sachstandsberichtes des IPCC (Teil Working Group I, Naturwissenschaftliche Grundlagen) nennen und kennen zu mindestens zwei Erkenntnissen konkrete Zahlen 

Nennen Sie den Faktor Der aktuelle Zustand des Klimas

Es ist eindeutig, dass der Einfluss des Menschen die Atmosphäre, den Ozean und die Landflächen erwärmt hat. Es haben weitverbreitete und schnelle Veränderungen in der Atmosphäre, dem Ozean,der Kryosphäre und der Biosphäre stattgefunden (A.1)

Seit 1750 wurde die Konzentrationszunahme gut durchmischter Treibhausgase eindeutig gestiegen. Vorindustrielle Zeit war Sie 280ppm heute 420ppm (Parts per Million)

Der Rückgang von Gletschern ist seit den 1990er Jahren 60%

o Was wir heute an Veränderungen im Klimasystem beobachten können, ist beispiellos über viele Jahrhunderte bis Tausende von Jahren (A.2)

o Der vom Menschen verursachte Klimawandel wirkt sich schon auf viele Regionen der Erde aus. Seit dem AR5 (Assessment Report 5 von 2014) haben sich die Hinweise verstärkt, dass sich die Veränderungen von Extremen (Hitzewellen, Starkniederschläge, Dürren, tropische Wirbelstürme) durch den Einfluss des Menschen verstärkt haben (A.3)

Sie können mindestens vier der wichtigsten Erkenntnisse des 6. Sachstandsberichtes des IPCC (Teil Working Group I, Naturwissenschaftliche Grundlagen) nennen und kennen zu mindestens zwei Erkenntnissen konkrete Zahlen 

Nennen Sie den Faktor Mögliche Klimazukünfte

- Die globale Oberflächentemperatur wird bei allen betrachteten Emissionsszenarien bis mindestens Mitte des Jahrhunderts weiter ansteigen. Eine globale Erwärmung von 1,5 °C und 2 °C wird im Laufe des 21. Jahrhunderts überschritten werden, es sei denn, es erfolgen in den kommenden Jahrzehnten drastische Reduktionen der CO2- und anderer Treibhausgasemissionen. (B.1)

o Viele Veränderungen im Klimasystem werden in unmittelbarem Zusammenhang mit der zunehmenden globalen Erwärmung grösser. Dazu gehören die Zunahme der Häufigkeit und Intensität von Hitzeextremen, marinen Hitzewellen und Starkniederschlägen sowie in einigen Regionen von landwirtschaftlichen und ökologischen Dürren, eine Zunahme des Anteils heftiger tropischer Wirbelstürme sowie Rückgänge des arktischen Meereises, von Schneebedeckung und Permafrost. (B.2)

o Fortschreitende globale Erwärmung wird laut Projektionen den globalen Wasserkreislauf weiter intensivieren, einschliesslich seiner Variabilität, globaler Monsunniederschläge und der Heftigkeit von Niederschlags- und Trockenheitsereignissen. (B.3)

o Die Kohlenstoffsenken in Ozean und Landsystemen werden bei Szenarien mit steigenden CO2- Emissionen laut Projektionen die Anreicherung von CO2 in der Atmosphäre weniger wirksam verlangsamen. (B.4) Lies: die Ozeane können nicht mehr so gut als C-Senken dienen. Meere können Senken und Quellen sein. Wenn sich die CO2 Konzentration massiv erhöht. Dann ist die Funktion der Aufnahme von Meeren veringert. Das CO2 bleibt in der Luft. Meer dient nicht mehr als so grosse Senke.

o Viele Veränderungen aufgrund vergangener und künftiger Treibhausgasemissionen sind über Jahrhunderte bis Jahrtausende unumkehrbar, insbesondere Veränderungen des Ozeans, von Eisschilden [und Gletschern] und des globalen Meeresspiegels. (B.5)

Sie können mindestens vier der wichtigsten Erkenntnisse des 6. Sachstandsberichtes des IPCC (Teil Working Group I, Naturwissenschaftliche Grundlagen) nennen und kennen zu mindestens zwei Erkenntnissen konkrete Zahlen 

Nennen Sie den Faktor Atmosphäre und globale Temperatur

o 2019 waren die atmosphärischen CO2 Konzentrationen höher als je zuvor in den letzten 2 Millionen Jahren (hohe Wahrscheinlichkeit) und Konzentrationen von CH4 und N2O waren höher als je zuvor in den letzten 800'000 Jahren (sehr hohe Wahrscheinlichkeit). (A.2.1) Seit 1750 wurde die Konzentrationszunahme gut durchmischter Treibhausgase eindeutig gestiegen. Vorindustrielle Zeit war Sie 280ppm heute 420ppm (Parts per Million)

o Beobachtete Hitzeextreme (Tagesmaxima, Dauer/Intensität und Frequenz von Hitzewellen). Weltweite Zunahme von Hitzeextreme hohe Wahrscheinlichkeit, dass vom Menschen verursacht.

o Die globale Oberflächentemperatur war in den Jahren 2011–2020 1.09 °C höher als 1850–1900, mit grösserer Zunahme der Temperaturen an Land (1.59 [1.34 bis 1.83] °C) als über der Meeresoberfläche (0.88 [0.68 bis 1.01] °C). A.1.2)

Doppelt so hohe Temperatur am Land wie im Meer.

Sie können mindestens vier der wichtigsten Erkenntnisse des 6. Sachstandsberichtes des IPCC (Teil Working Group I, Naturwissenschaftliche Grundlagen) nennen und kennen zu mindestens zwei Erkenntnissen konkrete Zahlen 

Nennen Sie den Faktor Meeresspiegel

o Fortgesetzte Tauprozesse von Gletschern und Eisschilden und die Ausdehnung des erwärmten Ozeanwassers liess den globalen mittleren Meeresspiegel im Zeitraum von 1901 bis 2018 um ca. 20 cm ansteigen. Der mittlere Anstieg betrug in diese Zeit etwa 1,3 mm pro Jahr zwischen 1901 und 1971, etwa 1,9 mm pro Jahr zwischen 1971 und 2006, und war seit 2006 mit einem Wert von 3.7 mm pro Jahr fast doppelt so gross. Menschliche Tätigkeiten waren mit sehr grosser Wahrscheinlichkeit die Hauptantreiber des Meeresanstieges. (A.1.7)

o Der Anstieg des globalen mittleren Meeresspiegels war seit 1900 schneller als je in den letzten 3000 Jahren und hat sich schneller erwärmt als je zuvor in den letzten 11'000 Jahren.

Sie können mindestens vier der wichtigsten Erkenntnisse des 6. Sachstandsberichtes des IPCC (Teil Working Group I, Naturwissenschaftliche Grundlagen) nennen und kennen zu mindestens zwei Erkenntnissen konkrete Zahlen 

Nennen Sie den Faktor Vorkommen von Wetterextremen

Das Vorkommen von beobachteten Hitzerekorden und inwiefern der Mensch dafür verantwortlich ist(Höhe des Vertrauens in den Zusammenhang).

- Rot: Zunahme von Hitzeextremen (Tagesmaxima, Dauer, Frequenz und Intensität von Hitzewellen)

- Drei Punkte: hohes Vertrauen, dass der Mensch für die Hitzeextreme verantwortlich gemacht werdenkann, zwei Punkte: mittleres Vertrauen.

Sie können mindestens vier der wichtigsten Erkenntnisse des 6. Sachstandsberichtes des IPCC (Teil Working Group I, Naturwissenschaftliche Grundlagen) nennen und kennen zu mindestens zwei Erkenntnissen konkrete Zahlen 

Nennen Sie den Faktor Klimamodelle/Projektionen

Es ist praktisch sicher, dass sich die Landflächen sich weiterhin mehr erwärmen als dieOzeanflächen (1.4 bis 1.7 mal mehr). Es ist praktisch sicher, dass sich die Arktis mehr erwärmen wird, als der Rest der globalen Oberflächentemperatur (mit hoher Wahrscheinlichkeit mehr als doppelt so schnell) (B.2.1)

Sie können mindestens vier der wichtigsten Erkenntnisse des 6. Sachstandsberichtes des IPCC (Teil Working Group I, Naturwissenschaftliche Grundlagen) nennen und kennen zu mindestens zwei Erkenntnissen konkrete Zahlen 

Nennen Sie den Faktor Begrenzung des zukünftigen Klimawandels

Aus naturwissenschaftlicher Sicht erfordert die Begrenzung der vom Menschen verursachtenglobalen Erwärmung auf ein bestimmtes Niveau eine Begrenzung der kumulativen CO2-Emissionen, wobei zumindest netto null CO2-Emissionen erreicht werden müssen, zusammen mit starken Verringerungen anderer Treibhausgasemissionen. Starke, rasche und anhaltende Verringerungen von CH4-Emissionen würden auch den Erwärmungseffekt begrenzen, der sich aus abnehmender Luftverschmutzung durch Aerosole ergibt, und die Luftqualität verbessern (D.1)

Was bedeutet Biodiversität? Nennen Sie drei Beispiele aus dem Alltag

Biodiversität bedeutet Vielfalt des Lebens. Sie umfasst die unterschiedlichen Lebensräume und Ökosysteme, die verschiedenen Arten von Tieren, Pflanzen, Pilzen und Mikroorganismen und die genetische Vielfalt innerhalb der Arten (z.B. die verschiedenen Obst- und Gemüsesorten) sowie die Wechselwirkungen innerhalb und zwischen diesen drei Ebenen. 

Beispiele: Agrarland, Wald, Forelle, Löwe usw.

Was ist eine Art?

Zu einer Art gehören alle Lebewesen, die von einem gemeinsamen Vorfahren abstammen und sich durch ihr Aussehen oder ihre Gene von anderen Arten unterscheiden lassen. Ausserdem können sich nur Lebewesen einer Art miteinander fortpflanzen. Pflanzenarten unterscheidet man an ihren Blütenformen, Tiere oft an ihren Knochen oder bestimmten Mustern des Gehäuses oder der Schuppen.  Innerhalb einer Art kann es aber auch verschiedene Rassen und Sorten geben, die sich auf den ersten Blick stark unterscheiden. Welche Beispiele fallen Ihnen ein? 

Nennen Sie mir die vier Ebenen der Biodiversität.

o Vielfalt der Arten

o genetische Vielfalt (=genetische Variabilität) innerhalb von Arten

o Vielfalt der Lebensräume und Ökosysteme sowie die Wechselwirkungen innerhalb und zwischen diesen drei Ebenen

o Funktionale Biodiversität (welche Prozesse und «Dienstleistungen» erbringen Ökosysteme?) 

Beschreiben Sie die Bedeutung der Biodiversität

Die Biodiversität in ihrer ganzen Vielfalt ist das Ergebnis der Evolution, die sich in Milliarden Jahren Erdgeschichte abgespielt hat. Diese Lebensvielfalt ist per se (für sich allein) schützenswert. Unabhängig davon, ob der Mensch daraus einen Nutzen zieht oder nicht.  Tatsächlich ist die Biodiversität aber für das Leben des Menschen, sein Wohlergehen und seine Gesundheit sowie die zukünftige Entwicklung von zentraler Bedeutung. Alle Gesellschaften und Kulturen unseres Planeten sind direkt oder indirekt auf die Nutzung einer vielfältigen Natur angewiesen. Ein Verlust an Biodiversität hat demnach nicht nur ökologische, sondern auch soziale und ökonomische Konsequenzen. Er kann auch eine Gefährdung des Kulturerbes darstellen und zu einem Wissensverlust führen. So sind sowohl mit Wild- als auch Nutzpflanzen sowie Nutztier(rassen) spezifische Nutzungsformen, Kulturtechniken und Brauchtümer verbunden. Die 17 Sustainable Development Goals (SDG) der UNO können denn auch nur erreicht werden, wenn die Biodiversität erhalten und nachhaltig genutzt wird. 

Beschreiben sie die 4 Hauptdienstleistungen der Ökosysteme und mindestens je drei konkrete Ökosystemdienstleistungen dazu.

 

Ökosysteme…

Basisleistungen (manchmal auch unterstützende Leistungen genannt) Grundlegende Leistungen der Ökosysteme, die der Mensch nicht direkt in Anspruch nimmt, die aber alle anderen Leistungen überhaupt erst möglich machen, wie Bestäubung, Primärproduktion, Sauerstoffproduktion, Bodenbildung und -fruchtbarkeit, die Aufrechterhaltung der Nährstoffkreisläufe und des Wasserkreislaufs. 

Versorgungsleistungen Produkte, die aus Ökosystemen gewonnen werden, wie Nahrungsmittel, Wasser, Holz/Rohstoffe, Energieträger, Medizin Versorgung mit Nahrung, Heilmitteln, Holz, Fasern, genetischen Ressourcen: Zahlreiche Güter wie Nahrungsmittel, Trinkwasser, Energieträger, Kleidungsfasern, Baumaterialien oder medizinische Wirkstoffe existieren nur dank der Vielfalt der Organismen. Die genetischen Ressourcen sind die Grundlage für die Entwicklung neuer Nutzpflanzen, Medikamente und industrieller Rohstoffe. 

regulierende Leistungen  Nutzen, der aus der Regulierung der Ökosysteme entsteht, wie Reinigung und Bereitstellung von Luft und Wasser, Klimaregulierung, Minderung von Überschwemmungen, Erosionsschutz,  Natürliche Lebensgemeinschaften in Ökosystemen speichern CO2, sorgen für fruchtbaren Boden, schützen vor Lawinen und Hochwasser, verhindern Erosion, regulieren das Klima, halten die Luft rein, sorgen für Lärmschutz, sichern die Bestäubung von Wild- und Kulturpflanzen und schützen Kulturpflanzen vor Schädlingen. 

kulturelle Leistungen Nicht-materieller Nutzen, der durch Ökosysteme gewonnen wird, wie Erfüllung ästhetischer, spiritueller und intellektueller Bedürfnisse, Beitrag zur Erholung, kulturelles Erbe, Gesundheit, Identifikation: Lebensräume mit all ihren Arten tragen zu vielfältigen Landschaften bei, mit denen sich die Menschen identifizieren. Die Erholungsleistung und die Ästhetik der Biodiversität sind beachtlich; Biodiversität macht glücklich.  Schlagworte: Erholung, Tourismus, allgemeines Wohlbefinden, Standortfaktor, ästhetischer Genuss, Heimatgefühl.   Biodiversität sichert unser Leben und ist von grösstem volkswirtschaftlichem Wert! 

Sie kennen den Zustand der Biodiversität der Schweiz und können Kennzahlen nennen.

Der Zustand der Biodiversität in der Schweiz ist unbefriedigend. Die Hälfte der Lebensräume und ein 40% der Arten sind bedroht. Mit dem Rückgang der Artenvielfalt ist auch genetische Vielfalt verloren gegangen. Die Verluste halten auf allen Ebenen der Biodiversität an. 

Die Schweiz weist von allen Industrieländern den höchsten Anteil an bedrohten Arten auf

Sie können beschreiben, weshalb die Schweiz eine grosse biologische Vielfalt beherbergt 

Die Schweiz beherbergt eine grosse biologische Vielfalt. Dies ist zurückzuführen auf

• die vielfältige Topographie,

• die grossen Höhenunterschiede mit ihren klimatischen Gegensätzen,

• die extensive Nutzung des Kulturlands bis Mitte des letzten Jahrhunderts,

• die Lage im Herzen Europas. 

Sie kennen die Hauptgründe für die bedrohte Biodiversität in der Schweiz 

Hauptursache für den Biodiversitätsverlust ist fast immer eine Landnutzung durch den Menschen, die keine Rücksicht auf die Biodiversität nimmt. Insbesondere die Intensivierung der Land- und Forstwirtschaft und die Stadtentwicklung (Ausdehnung von Siedlungen und Verkehrsinfrastrukturen) sind grosse Treiber des Biodiversitätsverlustes. Mit der Intensivierung der Land- und Forstwirtschaft nimmt auch die traditionelle Landnutzung ab und somit gehen viel lokales und indigenes Wissen, Bräuche und Kulturen verloren. Weiter für die Abnahme der Biodiversität sind verantwortlich: die Zunahme von Tourismus- und Freizeitaktivitäten in bisher ungestörten Regionen, der Ausbau erneuerbarer Energie (bzw. der gestiegene Energiebedarf der Gesellschaft), die Zerschneidung natürlicher Lebensräume, die direkten und indirekten Auswirkungen des Klimawandels, die Art und Weise, wie natürliche Ressourcen abgebaut werden, Umweltverschmutzung und die Ausbreitung invasiver gebietsfremder Arten. All diese Gründe haben grossen Einfluss auf die Biodiversität und werden die biologische Vielfalt und die Ökosystemdienstleistungen in Zukunft weiterhin einschränken.

Sie kennen die „Tragik der Allmende“ und können mit Hilfe eigener Beispiele beschreiben, worum es sich dabei handelt. 

Allmende = gemeinsam genutztes Gut (Ressource).

Nutzer:innen von frei zugänglichen Gütern tendieren dazu, die Güter zu übernutzen (weil: alle wollen Erträge maximieren) und somit zu zerstören.

Ozeane: Überfischung
Jagen von Wildtieren
Abholzung von Regenwald
Atmosphäre: Klimakrise, Ausstoss von Luftschadstoffen

Sie kennen drei Güter, welche von der Allmendeproblematik betroffen sind 

Natürliche Ressourcen an denen keine exklusiven Verfügungsrechte definiert

sind, z.B.

Ozeane: Überfischung
Jagen von Wildtieren
Abholzung von Regenwald
Atmosphäre: Klimakrise, Ausstoss von Luftschadstoffen

Sie wissen, welche Faktoren das menschliche Verhalten in der Tragik der Allmende beeinflussen 

Beeinflussung menschliches Verhalten

– Ökologisches/soziales Wissen:  

ökologisches Wissen: Wie viele Fische/sauberes Wasser/... gibt es noch? – Wie hoch ist die Reproduktionsrate?Gehirn ist auf unmittelbares Überleben programmiert, nicht auf langfristige Entwicklungen, Einschätzen von zeitlichen Komponenten fällt uns schwer.
komplexe Systeme: dynamisch, vernetzt und meist nicht transparent àFolge: wir beginnen zu ignorieren

Soziales Wissen:  Wer ist auch an der Allmende beteiligt? –Kenne ich alle persönlich?
Sind sie berechenbar und vertrauenswürdig? – Kenne ich ihre Absichten jetzt und in Zukunft?

– Eigene Motive (sehr wichtig!):Spielen eine zentrale Rolle!
Sorge, dass man den Kürzeren zieht (fear)àauch: Angst vor Veränderung –Gier (greed)

Verschiedene Zeitpräferenzen:
Gegenwart vs. Zukunft
„Lieber hab‘ ich den Spatz in der Hand als (meine Kinder) die Taube auf dem Dach“

– Rückkopplungen: Handlungen beeinflussen wiederum den Prozess selber! Wir beobachten:
Wie erfolgreich war die eigene Handlung in Bezug auf die Erreichung der eigenen Ziele? – Wie hat sich die Ressource verändert? (ökolog. Wissen)  Was kann aus den Handlungen der anderen gelernt werden? (soz. Wissen) Neue Erkenntnis: Handeln in Gruppen erhöht Vertrauen in WirksamkeitWichtig: Wir müssen Erfolge in unserem Handeln erfahren, sonst sinkt die Bereitschaft, etwas wieder zu tun.

Sie können mögliche Lösungsansätze nennen, welche helfen, die Tragik der Allmende zu entschärfen (individuelle und strukturelle Ebenen) 

„Strukturelle“ Lösungsmöglichkeiten

 Privatisierung

– Kleinere Gruppe, Eigentümer bestraft sich selber, eigene Handlungen sichtbarer (radikale Lösung, aber meist effektiv)

Kosten des Zugangs zur Ressource à Anerkannte Instanz muss kontrollieren!

– Belohnung von umweltschonendem Verhalten

– Erhöhte Kosten für Ressourcennutzung (Besteuerung) à Internalisierung der externen Kosten

– Sanktionen für Übernutzung (vertrauensfördernd)

 

 

„Individuelle“ Lösungsmöglichkeiten


Wissen über den Zustand der Ressource

Wenn wir wissen, wie gut/schlecht es um eine Ressource steht, sind wir eher bereit, unser Verhalten anzupassen

Kommunikation/Gruppendiskussion

–Sichtbarmachen von Verhalten
-Appelle

Wenn jemand «zuschaut», sind wir eher bereit, unser Verhalten anzupassen

Gruppenzusammenhalt/Familie/Freundschaft
Wenn wir die anderen Player kennen, sind wir eher bereit, unser Verhalten anzupassen

 

 

Sie kennen relevante Belastungen des Bodens in der Schweiz und können diese nennen, einordnen und erklären (Bodenversiegelung/Raumnutzung, Anreicherung von Schadstoffen, Erosion und Bodenverdichtung, Eutrophierung (Nährstoffeintrag))

 

Erhöhte Zink und Kupfer werte in Boden: Kupfer und Zink gelangen auf Acker- und Graslandstandorten hauptsächlich mit dem Hofdünger in den Boden, im Rebbau durch Fungizideinsatz. Zink und Kupfer werden dem Tierfutter als Nahrungsergänzung und zur Leistungssteigerung beigegeben und gelangen über den Hofdünger in den Boden. Zu viel Kupfer im Boden wirkt außerdem toxisch auf wichtige Bodenorganismen wie zum Beispiel Regenwürmer.In hohen Konzentrationen wird Zink zum Bodenschadstoff und vermindert bei Pflanzen die Aufnahme von wichtigem Eisen. Pflanzen reagieren auf hohe Zinkkonzentrationen im Boden unter anderem mit Wachstumsstörungen der Wurzeln und einer gestörten Photosynthese (Eisenmangel). Bei Tieren vermindert eine hohe Zufuhr von Zink die Aufnahme der wichtigen Spurenelemente Calcium und Kupfer. Als Folge kann das Knochenwachstum gestört sein. 

Per- und polyfluorierte Alkylverbindungen (PFAS, engl. per- and polyfluoroalkyl substances) sind eine Gruppe von schwer abbaubaren Chemikalien, die seit Jahrzehnten industriell hergestellt werden. Weltweit breit eingesetzt gelangen sie in die Umwelt und können so in der Nahrungskette sowie im Menschen nachgewiesen werden. Für den Menschen stellen sie ein mögliches gesundheitliches Risiko dar. Zu den PFAS gehören Perfluoroctansäure (PFOA), Perfluoroctansulfonsäure (PFOS), Perfluornonansäure (PFNA), Perfluorhexansulfonsäure (PFHxS) und Tausende weitere Substanzen.

Sie kennen relevante Belastungen des Bodens in der Schweiz und können diese nennen, einordnen und erklären (Bodenversiegelung/Raumnutzung, Anreicherung von Schadstoffen, Erosion und Bodenverdichtung, Eutrophierung (Nährstoffeintrag))

Erosion und Bodenverdichtung: Die Hauptursache für Erosion in der Schweiz ist die nicht standortgerechte landwirtschaftliche Bewirtschaftung. Besonders Ackerböden in Hanglagen mit geringer Pflanzenbedeckung sind bedroht. In gewissen Gebieten ist mit einer Zunahme der Erosion infolge des Klimawandels zu rechnen. Erosion führt zur Abtragung von wichtigen Nährstoffen und zur verunreinigung von gewässern. Bodenverdichtung nimmt dem Boden die durchlüftung, und Tier und Pflanzen sterben, Nährstoffgehalt nimmt durch abnahme der Bodenorganismen ab.

 

 

Sie kennen relevante Belastungen des Bodens in der Schweiz und können diese nennen, einordnen und erklären (Bodenversiegelung/Raumnutzung, Anreicherung von Schadstoffen, Erosion und Bodenverdichtung, Eutrophierung (Nährstoffeintrag))

Die Versiegelung des Bodens führt zu einem Verlust seiner ökologischen Funktionen. Laut Arealstatistik des Bundes sind die Siedlungsflächen von 1985 bis 2009 um fast ein Viertel gewachsen. Der Versiegelungsgrad (Anteil der undurchlässigen Böden, d. h. Gebäude, asphaltierte und betonierte Flächen an der Siedlungsfläche) beträgt insgesamt etwas mehr als 60 %. Die Zunahme der Siedlungsflächen fiel im gleichen Zeitraum grösser aus als das Bevölkerungswachstum.

Zudem geht die Fruchtbarkeit verloren, denn Wasser, Sauerstoff und Licht können durch die Versiegelung den Boden nicht mehr erreichen und das Bodenleben somit auch nicht mehr versorgen, es stirbt ab

Siedlungen und Verkehr bedrängen Flächen, die für eine nachhaltige Trinkwassergewinnung aus Grundwasser benötigt werden. Versiegelte Böden verringern die Neubildung von Grundwasser. Gebiete ohne genügende Filterwirkung erhöhen zudem das Risiko von Verunreinigungen. Es existieren heute kaum mehr unbebaute, nur extensiv genutzten Flächen, auf denen die erforderlichen Schutzzonen rund um Trinkwasserfassungen ausgeschieden werden können.

 

Sie kennen relevante Belastungen des Bodens in der Schweiz und können diese nennen, einordnen und erklären (Bodenversiegelung/Raumnutzung, Anreicherung von Schadstoffen, Erosion und Bodenverdichtung, Eutrophierung (Nährstoffeintrag))

Stickstoff und Phosphor in Düngermittel führen zur Eutrophierung. Die Überdüngung an Land und Wasser führt zu Artensterben. Am land können zu viele Nährstoffe die Pflanzenentwicklung stören, einige dominate arten können sich ausbreiten wärend andere Absterben. Im Wasser wird der Sauerstoffgehalt welcher die Destruenten benötigen um die Unmengen an wasserpflanzen zu verarbeiten vermindert. Andere Lebewesen wird der Sauerstoff zu knapp.

Sie kennen relevante Belastungen des Wassers in der Schweiz und können diese nennen, einordnen und erklären (Süsswasserverbrauch, Strukturen der Fliessgewässer, biologischer Zustand, Eintrag von Stoffen)

Viele Gewässer sind nicht mehr Natürlich. Der Mensch hat diese begradigt, gedämmt. Dies hat jedoch einige Nachteile. Deshalb werden heute Flüsse revitalisiert. Verlust der Habitate zieht Artenverlust nach sich!, Guter Hochwasserschutz,Wasserqualität kann verbessert werden durch mehr Organismen, Vernetzung Gewässern ist wichtig für weitere Organismen auch für den Mensch

Die Schweizer Fliessgewässer sind stark verbaut und in ihren natürlichen Funktionen eingeschränkt. Rund ein Viertel aller Gewässer befindet sich in einem schlechten morphologischen Zustand. Zusätzlich beeinträchtigen zahlreiche Durchgangshindernisse den Lebensraum.

Schubartige Beinflussung von Wassermenge durch Staudämme und Wasserkraftwerken beinflussen Lebensraum drastisch.

Sie kennen relevante Belastungen des Wassers in der Schweiz und können diese nennen, einordnen und erklären (Süsswasserverbrauch, Strukturen der Fliessgewässer, biologischer Zustand, Eintrag von Stoffen)

In der Schweiz haben unsere Heimischen Tiere mit Invasiven arten zu kämpfen welche sie verdrengen.

In den Schweizer Gewässern leben immer mehr gebietsfremde Pflanzen und Tiere. Besonders häufig sind sie in den grossen Flüssen und in einigen Seen, wo invasive Arten ganze Lebensräume stark verändern können und somit einen der Gründe für den Rückgang der Biodiversität darstellen.

Sie kennen relevante Belastungen des Wassers in der Schweiz und können diese nennen, einordnen und erklären (Süsswasserverbrauch, Strukturen der Fliessgewässer, biologischer Zustand, Eintrag von Stoffen)

Die Wasserqualität der Fliessgewässer hat sich seit den 1970er Jahren bezogen auf die Belastungen mit Nährstoffen stark verbessert. Der Eintrag von Mikroverunreinigungen ist die neue und zurzeit grösste Herausforderung.

Aus der Landwirtschaft und aus Kläranlagen gelangen Nährstoffe in die Fliessgewässer und das Grundwasser, wodurch das Grundwasser verunreinigt werden kann und gewisse Seen überdüngt werden. Aus denselben Quellen gelangen Rückstände von Pestiziden und Medikamenten in die Gewässer. Sie können bereits in sehr niedrigen Konzentrationen nachteilige Wirkungen auf die Wasserlebewesen haben und das Grundwasser verunreinigen. Aus diesem Grund spricht man bei diesen Stoffen auch von Mikroverunreinigungen.

 

Nitrat, Phosphor und VOC / Flüchtige Organische Substanzen = Giftstoffe.

Sie kennen relevante Belastungen des Wassers in der Schweiz und können diese nennen, einordnen und erklären (Süsswasserverbrauch, Strukturen der Fliessgewässer, biologischer Zustand, Eintrag von Stoffen)

Das Wasserangebot in der Schweiz ist im Prinzip gross und von natürlichen Faktoren wie der Witterung oder Vergletscherungsgrad abhängig. In der Schweiz sind die Wassermengen in den Fliessgewässern aber vielerorts durch die Wasserkraftproduktion beeinflusst. Als Folge des Klimawandels wird die Verfügbarkeit von Wasser in Trockenphasen künftig regional eingeschränkt sein. Das BAFU überwacht Wasserführung und Abflussregime der Schweizer Gewässer.

Siedlungen und Verkehr bedrängen Flächen, die für eine nachhaltige Trinkwassergewinnung aus Grundwasser benötigt werden. Versiegelte Böden verringern die Neubildung von Grundwasser. Gebiete ohne genügende Filterwirkung erhöhen zudem das Risiko von Verunreinigungen. Es existieren heute kaum mehr unbebaute, nur extensiv genutzten Flächen, auf denen die erforderlichen Schutzzonen rund um Trinkwasserfassungen ausgeschieden werden können.

Süsswasserverbrauch wird im Ausland getätigt wo Wasserknappheit herscht.

Sie kennen relevante Belastungen der Luft in der Schweiz und können diese nennen, einordnen und erklären (Luftbelastung mit Stickoxiden, Feinstaub, Ozon, Abbau der Ozonschicht)

Erhöhte Stickstoffeinträge beeinträchtigen durch Überdüngung eine Vielzahl von stickstoffempfindlichen Ökosystemen. Rund zwei Drittel der Stickstoffeinträge in empfindliche Ökosysteme stammen aus Ammoniakemissionen der Landwirtschaft, etwa ein Drittel stammt von Stickoxiden aus Verbrennungsprozessen.

Sie bewirken zum Beispiel eine Versauerung von alpinen Bergseen und höher gelegenen Flüssen, aber auch von Waldböden in allen Höhenlagen.

Erhöhte Stickstoffeinträge beeinträchtigen zudem durch Überdüngung eine Vielzahl von stickstoffempfindlichen Ökosystemen wie Wälder, artenreiche Naturwiesen und Trockenrasen, alpine Heiden, Hoch- und Flachmoore. Folgen der Überbelastung von Wäldern mit Stickstoff sind zum Beispiel die Auswaschung von Stickstoff in Form von Nitrat aus dem Waldboden ins Grundwasser sowie Veränderungen der Biodiversität.

Sie kennen relevante Belastungen der Luft in der Schweiz und können diese nennen, einordnen und erklären (Luftbelastung mit Stickoxiden, Feinstaub, Ozon, Abbau der Ozonschicht)

Die Belastung der Luft mit winzigen Staubteilchen (PM10 und PM2.5) hat grosse Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit und ist eine Herausforderung für die Schweizer Luftreinhalte-Politik. Besonders im Winter können bei austauscharmen Wetterlagen hohe Feinstaub-Belastungen auftreten.

 

Feinpartikel  sind ein komplexes Gemisch und bestehen aus:

  • primären Partikeln, die direkt durch Verbrennungsprozesse ausgestossen werden (z.B. Dieselmotoren, Holzheizungen), durch mechanischen Abrieb von Reifen, Bremsen, Strassenbelag und Aufwirbelung entstehen oder aus natürlichen Quellen stammen.
  • sekundären Partikeln, welche sich erst in der Luft aus gasförmigen Vorläuferschadstoffen (Schwefeldioxid, Stickoxide, Ammoniak, flüchtige organische Verbindungen)bilden.

Gravierende Auswirkungen auf die Volksgesundheit

Als PM10 resp. PM2.5  werden Partikel bezeichnet, deren Durchmesser weniger als 10 resp. 2.5 Tausendstel-Millimeter beträgt. Deshalb können diese Partikel tief in die feinsten Verästelungen der Lunge eindringen und von dort zum Teil in die Lymph- und Blutbahnen. Ihre zerklüftete Struktur ermöglicht eine Anlagerung von weiteren giftigen Substanzen.

Dieses Schadstoffgemisch besteht aus einer Vielzahl von chemischen Verbindungen mit teils Krebs erzeugender Wirkung z.B. Russ. Es verursacht in den Atemwegen lokale Entzündungen und kann so zu schwerwiegenden Auswirkungen auf die Gesundheit führen:

Sie kennen relevante Belastungen der Luft in der Schweiz und können diese nennen, einordnen und erklären (Luftbelastung mit Stickoxiden, Feinstaub, Ozon, Abbau der Ozonschicht)

sonnige, windstille Perioden im Sommer haben steigende Ozonbelastungen zur Folge. Diese Verschmutzung wirkt sich sowohl auf die menschliche Gesundheit als auch auf die Vegetation sowie Gebäude, Materialien und das Klima negativ aus. 

Unten auf der Erdoberfläche, in unserer Atemluft, ist zu viel Ozon aber unerwünscht.

Schuld am bodennahen Ozon sind die beiden Vorläuferschadstoffe Stickoxide (NOX) und flüchtige organische Verbindungen (VOC), aus denen unter Einwirkung des Sonnenlichts Ozon und weiterer Schadstoffe wie zum Beispiel Formaldehyd, Peroxyacetylnitrat und Salpetersäure gebildet werden.

Hauptverursacher dieser Vorläuferschadstoffe sind

  • vor allem der motorisierte Verkehr
  • Industrie und Gewerbe.

Ozon ist ein aggressives Reizgas und kann aufgrund seiner geringen Wasserlöslichkeit tief in die Lungen eindringen. Als starkes Oxidationsmittel kann Ozon Zellmembranen und die oberflächenaktive Schicht in den Atemwegen angreifen. Die Folge sind Gewebeschäden, starke Reizwirkungen und Entzündungen in diesem Bereich.

Study