Lachgas in der Atmosphäre (N2O)
Einführung
Distickstoffmonoxid (N2O), auch Lachgas genannt, ist ein farbloses Gas aus der Gruppe der Stickstoffoxide. Es ist Bestandteil des globalen Stickstoffkreislaufs. Es wird vor allem durch natürliche Prozesse, wie z.B. bakterielle Oxidation in Böden und Ozeanen, gebildet und in die Atmosphäre freigesetzt.
Lachgas gehört zu den langlebigen Treibhausgasen. Auch wenn es eine deutlich geringere atmosphärische Konzentration als CO2 aufweist, gehört es zu den drei wichtigsten Treibhausgasen, da seine Treibhauswirkung deutlich stärker ist als die von CO2: Ein N2O-Molekül besitzt ein über 300 mal stärkeres Treibhauspotential als ein CO2-Molekül und seine atmosphärische Verweilzeit beträgt etwa 121 Jahre.
Historische Entwicklung
Eisbohrkerndaten der letzten 2000 Jahre zeigen, dass sich vor der Industrialisierung der N2O-Gehalt der Atmosphäre kaum verändert hat. Im Vergleich zu seinem vorindustriellen Niveau von 270 ppb (parts per billion) ist er auf inzwischen 323 ppb angestiegen. Als Ursachen für den erhöhten N2O-Eintrag in die Atmosphäre gelten die industrielle Landwirtschaft sowie die Verbrennung von Biomasse und von fossilen Energieträgern.
Trotz seiner verhältnismäßig geringen Konzentration hat Lachgas aufgrund seiner hohen Treibhauswirkung heute etwa einen Anteil am menschengemachten Klimawandel von etwas über 6 %.
Übermäßiges Düngen setzt Lachgas frei
Der weitaus größte Anteil an menschengemachten Lachgas-Emissionen wird durch die industrielle Landwirtschaft verursacht. Der übermäßige → Einsatz von Stickstoffdüngern führt dazu, dass der Stickstoff nicht komplett von den Pflanzen aufgenommen wird. Ein Teil des Stickstoffs entweicht in die Atmosphäre und verbindet sich dort mit Sauerstoff zu N2O. Ein anderer Teil versickert im Boden und gelangt so ins Grundwasser oder durch Oberflächenabfluss in Flüsse und Seen.
Quellen
Intergovernmental Panel on Climate Change - IPCC (2013): Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge University Press, Cambridge, UK and New York, NY, USA.
Purves, W. K., Sadava, D., Orians, G., & Heller, H. C. (2010): Biologie. Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg.
Smil, V. (2000): Enriching the Earth: Fritz Haber, Carl Bosch, and the Transformation of World Food Production. MIT Press, Cambridge, Mass.
Steffen, W., Broadgate, W., Deutsch, L., Gaffney, O., & Ludwig, C. (2015): The trajectory of the Anthropocene: The Great Acceleration. The Anthropocene Review, 2(1), 81–98.