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Wird die Erde von der Sonne erwärmt, reflektiert sie einen Teil der Strahlung. Diese Wärmestrahlung geht aber nicht einfach an den Weltraum verloren, sondern wird von natürlich vorkommenden Gasen in der Atmosphäre zurückgehalten. Die Atmosphäre wirkt also wie das Glasdach auf einem Gewächs- oder Treibhaus. Ohne diesen natürlichen Treibhauseffekt wäre es bei uns kalt wie im Universum. Leben, wie wir es kennen, wäre nicht möglich.
Die wichtigsten natürlichen Gase, die z.B. in der Erdatmosphäre die Wärme der Sonne speichern, sind Wasserdampf, Kohlendioxid (CO2), Methangas (CH4) und Lachgas (N2O). Sie lassen die Sonnenstrahlen zwar zur Erde durchscheinen, behalten aber einen grossen Teil der von der Erde reflektierten Strahlung zurück.
Seit der Industrialisierung wird durch die Emission von Gasen – vor allem bei der Verbrennung von fossilen Energieträgern wie Gas oder Öl (Benzin) - der natürliche Treibhauseffekt verstärkt.
Natürliche Veränderungen der Konzentration von Treibhausgasen hat es in der Erdgeschichte schon öfters gegeben. Der durch den Menschen beeinflusste Treibhauseffekt spielt sich aber in verhältnismässig kurzer Zeit ab. Während der letzten 100 Jahre hat sich das Klima mehr verändert als in den letzten 750’000 Jahren.