Radioaktive Kontamination
Bisher gab es etwa 16000 Betriebsjahre von Kernreaktoren zur Stromerzeugung und zwei schwere Unfälle in Tschernobyl 1986 und Fukushima 2011. Wenn ich annehme, dass im Mittel 30 km Radius für 100 Jahre, der Hauptgrund Cäsium-137 hat eine Halbwertszeit von 30 Jahren, strahlungsbedingt nicht genutzt werden können, komme ich auf 30*30*pi*100 = 283000 km²Jahre pro Unfall oder bei einem Unfall pro 8000 Betriebsjahren auf 35 km² pro Kernreaktor. Diese Fläche sollte zum sonstigen Flächenverbrauch der Kernkraftwerke addiert werden. Nähme man die Werte von Tschernobyl als typisch, käme man auf einen noch höheren Flächenverbrauch.
Meeresspiegelanstieg
Weitere Flächen werden verbraucht, wenn durch thermische Ausdehnung und vor allem das Abschmelzen der dem Land aufliegenden Eisschilde und Gletscher der Meeresspiegel steigt und Küstengebiete überflutet. Dies ist insbesondere für fossile Brennstoffe ein bedeutender Faktor, da bei deren Verbrennung zusätzliches Kohlendioxid in die Atmosphäre gelangt, welches die optische Dichte im Infraroten erhöht, dadurch die Ausstrahlung vermindert und die globale Mitteltemperatur erhöht; der sogenannte Treibhauseffekt. Außerdem werde ich noch den Einfluss der Abwärme und die Veränderung der Albedo (des Reflektionsvermögens des Sonnenlichts) berücksichtigen.
Da das etwas komplizierter ist, zerlege ich es in mehrere Teile.
Zunächst gilt es herauszufinden, um wieviel der Meeresspiegel steigt, wenn sich die Temperatur erhöht. Die heute noch vorhandene Eismenge an Land entspricht 66 m Meeresspiegeländerung (5). Während des letzten glazialen Maximums vor etwa 20000 Jahren war es im globalen Mittel knapp 5 °C kühler, als im Mittel der letzten Jahrtausende und der Meeresspiegel lag 125 m unter dem heutigen. Im letzten Interglazial vor etwa 125000 Jahren, war es 1 bis 2 °C wärmer als während der letzten Jahrtausende und der Meeresspiegel 6 bis 9 m höher. Dagegen lag während der Pliozänen Warmzeit vor etwa 3 Millionen Jahren bei 2 bis 3 °C wärmeren Temperaturen der Meeresspiegel etwa 10 bis 20 m höher.
In diesem Diagramm sind die Eismengen bei verschiedenen Temperaturen dargestellt. Die Punkte sind: Holozän, Mittel der letzten Jahrtausende; Emm-Interglazial vor 125000 Jahren; Marine Isotopic Stage (MIS) 11 vor 405000 Jahren; Pliozän vor 3 Millionen Jahren. Die Ausgleichsgerade hat einen Anstieg von -5,7 m/°C für die Eismenge (rot) bzw. +5,7 m/°C für den Meeresspiegel. Ein größerer Anstieg ergibt sich, wenn man das Maximum der letzten Eiszeit vor 20000 Jahren mit berücksichtigt (blau)
Durch abschmelzendes Eis steigt der Meeresspiegel um 5,7 m/°C. Die thermische Ausdehnung des Wassers trägt zusätzlich mit 0,4 m/°C zum Meeresspiegelanstieg bei. Mit anderen Worten, wenn die Erwärmung auf 2 °C begrenzt werden kann, steigt der Meeresspiegel in den nächsten Jahrtausenden nur um 12 m an und der größte Teil des Antarktischen Eisschildes bleibt erhalten.
Ausschnitt von obigem Diagramm. Ohne das letzte glaziale Maximum.
Jetzt muss noch die überflutete Fläche pro Meter Meeresspiegelanstieg bestimmt werden. Aus eigenen Berechnungen komme ich auf Werte zwischen 200000 und 220000 km²/m für große Meeresspiegeländerungen. Für kleine Änderungen von bis zu 6 m sind es 320000 km²/m (4). Ich werde hier mit 211000 km²/m weiterrechnen.
Es werden auch Landflächen durch das abschmelzende Eis freigelegt. Pro Meter Meeresspiegelanstieg durch abschmelzendes Eis sind es etwa 183000 km², wobei man sich fragen sollte, ob diese Flächen die überfluteten Flächen im Wert aufwiegen. Wenn ich diese Flächen abziehe, verringert sich der Flächenverbrauch auf 43000 km² pro Meter Meeresspiegelanstieg, wenn man berücksichtigt, dass für thermische Ausdehnung keine Eisfläche frei wird. Ob letztendlich der Flächenverbrauch durch den Meeresspiegelanstieg überwiegt, ist schwer zu sagen. Beim Abschmelzen von Gletschern überwiegt der Flächengewinn, werden dagegen dicke Eisschilde dünner, der Flächenverbrauch.
Der Meeresspiegel steigt durch Abwärme um 0,011 mm pro GW an. Ein Anstieg des Kohlendioxidgehalts um 1 ppm (Teile pro Million), das sind 7,8 PgCO2, erwärmt die Erde mit knapp 7 TW und lässt den Meeresspiegel um 74 mm steigen.
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