Der Klimawandel – Teil I: Definition und Erforschung

Teil II: Die Folgen

Fridays for Future, Extremwettersituationen, Dürre – Dinge, die mit dem Klimawandel im Zusammenhang stehen. Dieser ist nicht erst seit der letzten Wahl ein wichtiges Thema. Immer wieder liest man darüber, häufig gepaart mit Unwissen, Halbwahrheiten und Ungenauigkeiten. Populärwissenschaftlich ist das Thema kaum anzugehen, wenn man es genau machen möchte, und in den Medien wird mitunter das ein oder andere vereinfachend verbreitet, so dass Misstrauen entsteht.

Daher möchte ich mich ein wenig mit dem Thema auseinandersetzen. Eine der ersten Missionen, die ich im Rahmen meiner Tätigkeit beim DLR untersucht bzgl. ihrer Machbarkeit habe, war eine Mission zur Messung von CO2-Quellen und –senken, also Orte wo CO2 in die Umwelt abgegeben oder von dort aufgenommen wird. Dieses Thema kam in der Folge immer wieder hoch, so dass ich mich auch beruflich damit beschäftigt habe.

Um das ganze belastbar zu machen, werde ich dieses Mal intensiver Quellenangaben machen. Da das Thema sehr umfangreich ist, werde ich mehrere Beiträge zu dem Thema schreiben, mit verschiedenen Schwerpunkten. Dem Umfang der Artikel kann man hoffentlich entnehmen, dass das Thema keineswegs irgendwie oberflächlich behandelt wird in der wissenschaftlichen Welt, sondern zahlreiche Untersuchungen zum Thema Ursachen, etc. stattfinden. Ich kratze hier nur an der Oberfläche, aber ich denke das kann trotzdem ein grobes Verständnis für die Vorgänge liefern.


Klima und Klimawandel – Was ist das eigentlich?

Klima hängt irgendwie mit dem Wetter zusammen und in Facebookdiskussionen oder vergleichbaren Foren, liest oder hört man schnell: Wetter ist nicht Klima. Aber wie gehören die beiden Begriffe zusammen?

Eigentlich ist das recht einfach. Wetter ist die lokale, aktuelle Situation in unserer Atmosphäre, ihr Zustand, z.B. ausgedrückt durch Temperatur, Luftfeuchtigkeit oder Druck. Klima beschreibt auf eine Region bezogen die Mittelung dieser Werte über einen langen Zeitraum, typischerweise mindestens mehrere Jahrzehnte. Es ist leicht einsehbar, dass es wenig Sinn macht von einem Jahr auf das andere von Klimaänderungen zu sprechen – manch ein Winter ist kühler, manch einer ist wärmer. Der erste Winter, den ich in Bremen verbracht habe, war sehr, sehr kalt. Das Eis auf den Wegen war mehrere Zentimeter dick. Dieses Jahr hatten wir nur einmal kurz Schnee. Das ist keine Klimaänderung, sondern eine normale Schwankung. Würde man solche Änderungen aber auf Jahrzehnte regelmäßig feststellen, wäre dies eine Klimaänderung.

Deutschland liegt in einem Bereich mit gemäßigtem Klima. Das bedeutet, dass wir im Mittel in den wärmsten Monaten eine Mitteltemperatur von 10°C haben. Die Tropen und Subtropen sind Beispiele für andere, i.d.R. recht warme, Klimazonen. Wir haben relativ feuchtes Klima und dadurch ausgeprägten Waldwachstum.

Aber was ist nun der Klimawandel? Der Klimawandel ist die Veränderung der Mittelwerte. Dies passiert einmal auf „natürliche“ Weise. Wir wissen z.B., dass die Temperatur und Zusammensetzung der Atmosphäre zur Zeit der Dinosaurier ganz anders gewesen ist als heute. Die Temperatur war im Schnitt ca. 8°C wärmer (s. Abb. 1-1). Man kann in dieser Abbildung auch bereits sehen, dass in den letzten 5.000 Jahren im Trend eine leichte Abkühlung zu beobachten ist, kurz vor Ende der Grafik, also dem aktuellen Zeitpunkt gibt es aber einen steilen Anstieg. Ebenso sieht man verschiedene Prognosen. Im Detail schauen wir uns das noch später an.

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Abbildung 1-1: Mitteltemperatur der Erde (links) über Jahre in der Vergangenheit, eingeteilt in Erdzeitalter. [1]
Man kann das damit vergleichen, wenn man von Hannover nach Berlin fahren möchte, fährt man im Mittel nach Osten. Das wäre analog zum Klima, bzw. dessen Wandel – ein Trend, eine Richtung. Dass man, z.B. um auf die Autobahn zu kommen, auch mehrfach die Richtung ändern muss und die Straßen nicht perfekt in Richtung Osten weisen, sondern auch Kurven haben, sind kurzzeitige Schwankungen, aber im Mittel ist man auf dem Weg in Richtung Berlin. Man kann trotz Klimawandel auch kurzfristige Schwankungen haben, z.B. mal einen kalten Sommer, mal einen warmen. Aber ein Trend ist zu sehen.

Allgemein wird vom Klimawandel gesprochen. Es gibt speziell aber noch den anthropogenen, bzw. menschengemachten Klimawandel. Dies ist der vermutlich vom Menschen verursachte Anteil am ohnehin vorkommenden Klimawandel und besagter Stein des Anstoßes.

Aber wie kommt denn das Klima zustande? Das Klima ist natürlich kein statischer Zustand, sondern ist im steten Wandel, wie man am obigen Beispiel des Temperaturverlaufs sehen kann. Die Temperatur ist ein Maß für eine Energie (in Form von thermischer Energie, Temperaturunterschiede beschreiben Wärme) von Molekülen. Eine hohe Temperatur heißt, die Moleküle haben hohe Energie, sie bewegen sich sehr schnell. In Kombination mit einer hohen Moleküldichte lässt sich daraus ableiten, dass in einem System eine hohe Menge an Energie vorhanden ist.

Diese Energie muss von irgendwo kommen. Für die Atmosphäre gibt es zwei Hauptquellen: Die Sonnenstrahlung, die die Erdoberfläche aufwärmt und als Wärmestrahlung wieder abgegeben wird und die Wärme aus dem Erdinneren. Das ist in Abbildung 1-2 skizziert. Die Wärmestrahlung wird wiederum von den Treibhausgasen absorbiert und von dort in alle Richtungen wieder abgestrahlt. Im Detail ist dies auch hier nachzulesen.

Dieser grundlegende Zusammenhang existiert schon immer für die Erde. Die Zusammensetzung der Erdatmosphäre hat sich im Laufe ihrer Existenz verändert, so dass sich verschiedene Gleichgewichtstemperaturen ergeben haben – als Folge dieser Bilanz.

Quellen für Treibhausgase gibt es in verschiedener Form, z.B. Vulkanausbrüche oder Kohlekraftwerke. Ebenso gibt es Senken, z.B. verbrauchen bekanntlich Pflanzen CO2 und wandeln es u.a. in Sauerstoff um. Die Bilanz aus Quellen und Senken ergibt dann am Ende wie viel Treibhausgase in der Atmosphäre übrigbleiben und daraus ergibt sich dann – im Zusammenhang mit den genannten Strahlungsquellen – die Temperatur, die sich im Gleichgewicht ergibt.

Das kann man in etwa so vergleichen: Wenn man eine Badewanne voller Wasser macht und eine heiße Lampe davor stellt, die in Richtung des Wassers strahlt, dann wird diese Lampe Wärme in das Wasser einbringen. Vielleicht legt man noch einen Tauchsieder ins Wasser, der dieses auch noch aufheizt. Als Wärmesenke lässt man noch kaltes Wasser dazulaufen. Welche Temperatur sich einstellt hängt davon ab, wie stark ich den Tauchsieder heizen lasse, wie stark die Lampe scheint und wie viel kaltes Wasser ich dazulaufen lassen.

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Abbildung 1-2: Wirkung von Treibhausgasen in der oberen Atmosphäre. Sonnenstrahlung trifft auf die Erde und wärmt sie auf. Sie strahlt dadurch Wärmestrahlung (Infrarot) ab. Weitere Wärme kommt aus dem Erdinneren. Die Wärmestrahlung wird von den Treibhausgasen absorbiert und in alle Richtungen abgestrahlt.

Was spricht für die Existenz des Klimawandels?

Die schon in der ersten Abbildung gezeigten Temperaturänderungen schauen wir uns noch einmal im Detail an. Dies ist in Abb. 1-3 zu sehen. Im Vergleich zur mittleren Temperatur von 1951 bis 1980 ist darin ein Anstieg der Temperatur über die letzten ca. 160 Jahre zu erkennen. Die Frage ist natürlich in wieweit das wirklich aussagekräftig ist. Was kann eine Temperatur aussagen, die über die gesamte Erde gemittelt ist? Nun, wenn man bedenkt, dass die Temperatur eine Aussage über eine vorhandene Energiemenge erlaubt, bedeutet das zumindest, dass sich in der Atmosphäre eben mehr dieser Energie ansammelt im Vergleich zu vorher.

Die Energie wird allerdings nur zu einem kleinen Teil in der Atmosphäre gespeichert und zwar ca. 3% [3]. Der Großteil wird im Ozean gespeichert [3]. Das ist auch nicht weiter überraschend, da Wasser eine ca. viermal größere Wärmekapazität hat als Luft, nämlich ca. 4 kJ/K * kg bzw. ca. 1 kJ/ K * kg (bei je 20°). Um also ein kg Wasser um einen Kelvin (also ein Grad) zu erwärmen benötigt man im Falle von Wasser 4 kJ, im Falle von Luft nur 1. Da die Temperatur sich zwischen zwei Systemen, also z.B. dem Ozean und der Luft, angleicht, geht nicht die gesamte Wärme nur in die Luft oder nur den Ozean, sondern gerade so viel, dass sich die Temperaturen annähern (mit anderen Effekten wie Tag- und Nachtwechsel, etc. natürlich mit dabei).

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Abbildung 1-3: Verlauf der mittleren Temperatur (links) an der Erdoberfläche für die Jahre ab 1850 mit Schätzungen (rot) für das Jahr 2050 nach verschiedenen Klimamodellen im Vergleich zur Durchschnittstemperatur von 1951 bis 1980. [2]
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Abbildung 1-4: Änderung der Wärmemenge im Ozean von 700 bis 2000 m Tiefe (dunkelblau), 0 bis 700 m (hellblau) und an Land, der Atmosphäre und im Eis (rot). [3]
Aber die Frage bleibt – gibt es wirklich eine Veränderung? Oder ist das alles nicht nur einfach aufgezeichnet, wie man es gerade braucht, um den Klimawandel zu beweisen? Nun, es gibt noch andere Indizien dafür, dass sich die Temperatur der Erde ändert. Die betrifft beispielsweise Zugvögel.

Der Rotmilan ist ein mittelgroßer Greifvogel, welcher durch seinen stark gegabelten Schwanz leicht auch für Laien erkennbar ist. Der Rotmilan ist außerdem ein Zugvogel. Ursprünglich war er nur im Sommer in unseren Breiten anzutreffen. Seit einigen Jahrzehnten verstärkt sich allerdings auch seine Anwesenheit im Winter bei uns in Deutschland, da die Temperaturen so mild sind, dass er nicht mehr in Richtung Süden ziehen muss. [4] Das veränderte Zugverhalten ist durch eine Änderung der mittleren Temperaturen zu erklären – und die damit einhergehenden Effekte, wie z.B. das verfügbare Nahrungsangebot.

Eine weitere messbare Größe für den Klimawandel ist das vorhandene, polare Eis. Ich werde im letzten Teil noch genauer darauf eingehen, vor allem auf das Argument, dass das Eis in der Antarktis zunimmt, was nur halb wahr ist und tatsächlich für den Klimawandel spricht. Aber schauen wir uns einmal an, wie es mit dem Eis am Nordpol aussieht. Dort zeigt sich – mit jährlichen Schwankungen – ein Rückgang von knapp 13% pro Jahrzehnt bezogen auf das Mittel aus den Jahren 1981 bis 2010. Das bisherige Minimum hat sich im Jahr 2012 ergeben, wo die gemessene Fläche gerade einmal 3,5 Millionen Quadratkilometer betrug. Der Verlauf ist in Abb. 1-5 zu sehen.

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Abbildung 1-5: Verlauf der Eisfläche am Nordpol in Millionen Quadratkilometern (links) über die Jahre 1979 bis 2018 (unten). [5]
Diese Daten stammen aus Messungen durch Satelliten. Auch ohne Mittelungen, nur durch absolute Zahlen, lässt sich erkennen, dass es einen Abwärtstrend innerhalb der letzten Jahrzehnte gibt.

Der Unterschied zwischen der Antarktis und der Arktis ist, dass erstere ein Kontinent ist, der auch eine Landmasse hat, letzterer ist lediglich zugefrorenes Meer. Die Situation in der Antarktis ist deswegen komplizierter. Fakt ist allerdings, dass auch das Landeis in der Antarktis abnimmt. Dieses entsteht durch Niederschlag und sammelt sich an, während das Seeeis jährlich friert und schmilzt. Letzteres nimmt zu, aber Details dazu werde ich erst im letzten Teil dieser Reihe schreiben.

Ich denke an den drei ausgewählten Beispielen kann man erkennen, dass sich in der Tat das Klima der Erde ändert und wir es mit einer steigenden Temperatur haben.

Das wird von den meisten Menschen, die sich zu dem Thema Klimawandel äußern, auch nicht bezweifelt. Die Frage ist aber, was ist die Ursache dafür?


Was sind die Ursachen des Klimawandels?

Wie eben schon erwähnt, ist die Temperatur, die sich in der Atmosphäre, bzw. an der Erdoberfläche einstellt, ein Resultat einer Energiebilanz von eingebrachter und abgestrahlter Wärme. Die größte Quelle von Energieeintrag ist zweifelsohne die Sonne. Es wäre also eine Möglichkeit, dass die Sonne mehr Energie abgibt und die Erde dadurch aufgewärmt wird.

Die Sonne gibt nicht konstant die gleiche Energiemenge ab und sie unterliegt einem Zyklus, der ungefähr alle 11 Jahre ein Maximum an Energie aufweist. Wenn man sich nun den Zyklus der Sonne zusammen mit dem Temperaturverlauf ansieht, dann stellt man fest, dass diese nicht besonders gut zusammenpassen, wie in Abb. 1-6 zu sehen. Insbesondere für die jüngeren Jahrzehnte ist der Trend genau entgegengesetzt. Trotz eines Absinkens der Maxima im Sonnenzyklus, kommt es zu einem Temperaturanstieg.

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Abbildung 1-6: Temperaturschwankungen in Celsius (rechts) und von der Sonne abgestrahlte Energiemenge pro Quadratmeter (links), auch Solarkonstante genannt über Jahre (unten). Fett: 11-Jahresmittelwerte, dünn: jährliche Werte. [6]
Man kann einen Einfluss sehen, denn Maxima (Spitzen) im Temperaturgraphen ergeben sich zu ähnlichen Zeiten, wie im Graphen der Sonnenstrahlung. Aber der Abwärtstrend zum Ende hin wird im Temperaturgraphen nicht gezeigt. Als kleine Besonderheit ist mir das Jahr 1944, 1945 aufgefallen. Obwohl wir ein Minimum im Bereich der Sonneneinstrahlung haben, gibt es ein sehr deutliches Maximum im Bereich der Temperatur – ich frage mich, ob das mit der Wärme zusammenhängt, die durch Explosionen dazugekommen ist, also eine Folge des zweiten Weltkriegs. Erst um 1960 herum, treten die Maxima wieder ungefähr gleichzeitig auf.

Auffällig ist weiter, dass das Minimum in der Einstrahlung in den 2010ern dennoch mit einer sehr hohen Temperaturänderung zusammenfällt. Schaut man sich das fast gleich tiefe Minimum in den 1930ern an, so findet man auf der Temperaturkurve einen Unterschied von 1°C zu dem Wert aus den 2010ern. Die Trends verlaufen also sehr unterschiedlich. Dass die Sonne einen wesentlichen Einfluss hat, kann man also ausschließen.

Es gibt verschiedene Studien von ganz unterschiedlichen Forschern, die zu dem gleichen Schluss kommen: Die Sonne ist nicht die dominante Ursache für den Klimawandel. Zwei Artikel möchte ich besonders hervorheben, weil ich den Hauptautor persönlich kenne. Prof. Dr. Sami Solanki ist seines Zeichens Direktor des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung und Solarphysiker. Ich habe im Rahmen von verschiedenen Missionsstudien – keine mit Klimathemen verbunden – mit ihm zu tun gehabt und habe ihn stets als hervorragenden Wissenschaftler erlebt. Im ersten Artikel von 2003 [6] kommen Prof. Solanki und Krivona zu dem Schluss, dass selbst wenn die gesamte Erderwärmung vor 1970 durch Sonnenaktivität zustandegekommen sein sollte, die Daten es nicht erlauben mehr als 50% für die Erwärmung nach 1970 zu erklären. Im Zusammenspiel eines anderen Papers, hält er nicht mehr als 30% für wahrscheinlich. Der Artikel ist übrigens kostenlos zu lesen (Link s. Quellen). Im zweiten Artikel [7], der eigentlich ein anderes Thema behandelt, schließt er zusammen mit seinen Co-Autoren aus, dass der Einfluss der Sonne auf den Klimawandel der letzten Jahrzehnte dominant ist. Die aktuellste Studie zu dem Thema, die ich finden konnte, stammt von Andrew Schurer und weiteren und ist 2013 veröffentlicht worden. Dort kommen die Autoren zum Schluss, dass die Sonne nicht mehr als 0,15°C zum aktuellen Anstieg von 1°C beigetragen haben kann.

D.h. die Ursache für den Klimawandel ist offenbar, zumindest nicht maßgeblich, kein Anstieg des Energieeintrags durch die Sonne. Nun stellt sich die Frage, ob es sich um eine Veränderung der Abstrahlung handelt. Strahlt die Erde weniger Energie ab? Da sich der Eintrag nicht verändert hat und wir auch keinen Temperaturabfall feststellen (was ebenfalls ein Absinken der abgestrahlten Energie erzeugen würde), sondern einen Temperaturanstieg, würde eine Reduktion der abgestrahlten Energie bedeuten, dass die Energie irgendwo bleiben muss – z.B. in Form von Wärme in der Atmosphäre und im Ozean.

Im Jahr 1970 hat die NASA ein Spektrometer namens IRIS auf dem Satelliten Nimbus 4  gestartet und damit gemessen wie viel Wärmestrahlung von der Erde abgestrahlt wird. Ähnliche Messungen wurden durch den japanischen Satelliten ADEOS aus dem Jahr 1996 durchgeführt. Wenn man die Messungen vergleicht [9] so erhält man eine deutliche Differenz in der abgestrahlten Strahlung (s. Abb. 1-7).

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Abbildung 1-7: Differenz in der abgestrahlten Strahlung, angegeben als Helligkeit in Kelvin (links) über der Wellenzahl in 1/cm (unten). Markiert sind die verschiedenen Treibhausgase. [9]
Ganz besonders deutlich ist zu sehen, dass insbesondere im Bereich für CH4, also Methan, und CO2 weniger Strahlung zu dem Satelliten durchkommt. An anderen Stellen des Infrarotspektrums ist die Differenz deutlich geringer. Das bedeutet, dass deutlich mehr Strahlung in den Bereichen für die beiden genannten Treibhausgase absorbiert wird – ergo, mehr dieser Gase ist in der Atmosphäre und nimmt dort Wärme auf, die dann in der Atmosphäre verbleibt, bzw. zurück zur Erde gestrahlt wird. Neuere Studien bestätigen das Ergebnis und zeigen, dass die existierenden Klimamodelle dazu passen [10].

Bereits in den 1950ern gab es erste Bedenken bzgl. einer globalen Erwärmung auch wenn diese kaum messbar war. Charles Keeling hat in seiner Forschung daher ab 1958 systematisch auf Hawaii, in der Antarktis, in Kalifornien und in seinem Labor (anhand von verschiedenen Proben) Messungen des CO2-Gehalts in der Atmosphäre vorgenommen. Anhand von neueren Messungen und anderen Quellen, konnte man die Datenlage stark vergrößern. Mithilfe des sogenannten Vostok-Eisbohrkerns, können wir heute den Verlauf des CO2-Gehalts über mehrere hunderttausend Jahre verfolgen (s. Abb. 1-8).

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Abbildung 1-8: CO2-Konzentration in der Atmosphäre in Molekül pro eine Million Luftmolekülen (links) im Verlauf über Jahrzehntausende (unten) anhand des Vostok-Bohrkerns. Der rote Anstieg rechts verbindet den letzten Punkt für die Bohrkernmessung mit dem Punkt der Keelingkurve von 2014. [11]
In dem Diagramm ist ein gewisser Zyklus in der CO2-Konzentration zu sehen, die über einen Zeitraum von jeweils grob 100.000 Jahren zwischen ca. 180 ppm und maximal 300 ppm schwankt. Wo man das aktuellste Maximum erwarten würde, gibt es einen Anstieg auf 400 ppm, also mindestens ein Drittel mehr als das, was bisher in dem Zeitraum als Maximum vorkam. [11] In der Quelle findet sich ein Link zu den Daten, falls jemand sie kontrollieren will.

Für Methan habe ich nicht so eine umfangreiche Datenlage gefunden, aber zumindest für die letzten gut 250 Jahre gibt es eine Datenbasis [12]. Dort kann man sehen, dass Methan von einer Konzentration von 700 ppm im Jahr 1750 auf aktuell knapp 1800 ppb angestiegen ist [12], also „parts per billion“, Moleküle pro eine Milliarden Moleküle.

Also noch mal kurz zusammengefasst: Wir wissen, der Temperaturanstieg hat keine äußeren Ursachen, sondern wird durch eine verstärkte Absorption der Wärme, die die Temperatur ansteigen lässt, hervorgerufen. Und diese Absorption wird durch Treibhausgase verursacht, vor allem CO2 und Methan, deren Anteile in der Atmosphäre in den letzten Jahrzehnten besonders angestiegen sind.

Nun wird häufig eingeworfen, dass es ja schon oft Klimaänderungen gegeben hat und dass es dafür verschiedene Ursachen geben kann, die Treibhausgase emittieren oder z.B. Abkühlungen verursachen (z.B. Meteoriteneinschläge oder Vulkanausbrüche, welche durch Asche dafür sorgen, dass weniger Sonnenstrahlung die Erdoberfläche erreicht). Dies ist natürlich korrekt.

Auffällig am Temperaturanstieg und am CO2-Anstieg ist allerdings, dass er mit dem Bevölkerungswachstum, dem Abholzen der Regenwälder, der Urbanisierung und anderen menschlichen Faktoren korreliert [12]. Eine Korrelation ist noch kein Beweis, aber eine so häufige Korrelation sollte schon aufmerken lassen.

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Abbildung 1-9: Der Kohlenstoffkreislauf in Gigatonnen. Vereinfachte Darstellung. [13]
Kohlenstoff, z.B. in Form von CO2, bildet einen Kreislauf. Dieser ist vereinfacht in Abb. 1-9 dargestellt. Land und Vegetation geben z.B. Kohlenstoff ab, dies können Vulkanausbrüche sein, vermodernde Vegetation, etc. Durch Bildung von Mineralien oder aber durch Pflanzenwachstum wird Kohlenstoff auch absorbiert. Im Ozean sieht es ähnlich aus. Was man ebenfalls sehen kann, ist, dass Ozeane und Land mehr Kohlenstoff aufnehmen als sie abgeben. Dennoch gibt es einen Nettobetrag, der durch das Abbrennen von fossilen Brennstoffen, also z.B. Erdöl oder Erdgas, noch übrigbleibt und so in die Atmosphäre gelangt. Die Zahlen in der Quelle stammen aus den 90ern, die Grafik soll nur dazu dienen das Prinzip zu verstehen.

Eine Ursache für den Anstieg ist erst einmal die Abschwächung von Senken für CO2, namentlich: Wälder. Europa war einst zu großen Teilen von Wäldern übersät, diese sind, insbesondere durch die Industrialisierung, verschwunden. Teile Afrikas und Südamerikas haben noch große Wälder, welche als CO2-Senken dienen, allerdings werden sie weniger, da sie als Rohstoffquelle genutzt werden. Aktuell beträgt der Verlust an tropischen Regenwäldern ca. 30%. [12] Durch Reduktion dieser Senken, vergrößert sich also der Nettobetrag an CO2, welches durch uns in die Umwelt gerät.

Eine mögliche Quelle für CO2 wäre noch Vulkanismus. Kurzfristig kühlen Vulkanausbrüche die Erde ab. In der Vergangenheit haben sie sogar Missernten verursacht, weil Asche und Schwefeldioxid, welches in der Atmosphäre zu Aerosolen umgewandelt wird und dadurch Wolkenbildung verstärkt, das Sonnenlicht blockieren und so zu Abkühlung führen. Einen Hinweis auf eine gesteigerte Vulkanaktivität gibt es allerdings nicht. Insgesamt machen Vulkanausbrüche ungefähr ein Tausendstel des CO2-Austoßes von dem menschlichen Ausstoß aus. [14] Ihr Beitrag ist also relativ gering und kann den starken Anstieg den wir in den letzten Jahrzehnten gesehen haben, nicht erklären.

Aber ist der Einfluss des Menschen nicht viel zu klein, um die Atmosphäre der Erde zu verändern oder gar das Klima? In der Geschichte der Erde, vor ca. 3 Milliarden Jahren kam es zur sogenannten, großen Sauerstoffkatastrophe. In deren Verlauf wurde der Anteil an Sauerstoff an der Atmosphäre dramatisch erhöht, von verschwindend kleinen Mengen zu zweistelligen Prozentanteilen. Als Folge davon kam es zu einer der größten Massenaussterben von Spezies in der Geschichte der Erde. Was war die Ursache? Cyanobakterien, bzw. deren Vorläufer, und ihr Stoffwechsel. Sie haben geatmet und CO2 eingeatmet und daraus Sauerstoff produziert und so nachhaltig die Erde verändert. Wenn Bakterien dies nur durch Atmen können, wieso sollte man dann daran zweifeln, dass Menschen dies auch können in dem sie Kraftwerke und Fabriken betreiben oder im großen Stil Viehwirtschaft betreiben?


Einigkeit der Wissenschaftler

Häufig wird angemerkt, dass die Wissenschaftler sich nicht einig sind und dass nicht 97% der Wissenschaftler der Meinung sind, dass der Klimawandel menschengemacht ist. Die Zahl der 97% ist in der Tat eine starke Vereinfachung – wie häufig, wenn etwas von Wissenschaft zu Populärwissenschaft zu Nachrichten wird.

Es gibt verschiedene Studien, eine häufig zitierte wurde von Cook und anderen Autoren veröffentlicht [15]. Diese Studie hat herausbekommen, dass von den knapp 12.000 untersuchten Artikeln der Großteil gar keine Aussage darüber macht, wer für den Klimawandel verantwortlich ist. Das ist nicht weiter verwunderlich. Dies liegt daran, dass es Konsens ist, dass Treibhausgase und deren Anstieg dafür verantwortlich sind. Artikel beschäftigen sich nicht mehr mit dem Warum, sondern mit Fragen, die z.B. die Auswirkungen des Klimawandels betreffen und z.B. Prognosen. Es gibt noch vieles, was wir nicht genau verstehen.

Von den knapp 12.000 Artikeln haben 0,7% sich gegen den Menschen als Verursacher ausgesprochen, 0,3% haben keine Angabe gemacht. Von allen Artikeln, die überhaupt eine Aussage zum Verursacher getroffen haben, haben – jetzt kommt die berühmte Zahl – 97% angegeben, dass der Mensch der Verursacher ist. [15]

Es gibt noch weitere Studien, die zu ähnlichen Ergebnissen kommen und festhalten, dass die Zustimmungsrate mit der Expertise stark ansteigt.

Nun kann es natürlich sein, dass sich alle dieser Wissenschaftler einfach irren und die Interpretation völlig falsch ist. Das gab es natürlich schon vorher. Früher hat die Wissenschaftswelt ein geozentrisches Modell des Universums vertreten, heute wissen wir es gleichwohl besser. Auch die Relativitätstheorie hat unser Verständnis des Universums deutlich verändert. Allerdings wurden deswegen die vorherigen Erkenntnisse nicht falsch, sondern lediglich für neue Fragestellungen zu ungenau. Die Newtonsche Mechanik reicht für den Alltag völlig aus. Natürlich wird die Wissenschaft ihre Erkenntnisse weiter verfeinern und Modelle verbessern, aber es ist nicht sehr wahrscheinlich, dass wir plötzlich eine völlig andere Erklärung für die Ursache finden. Und die Frage ist, ob man sein Handeln auf diese sehr kleine Wahrscheinlichkeit gründen sollte, oder nicht ggf. Maßnahmen ergreifen muss.


Ehrlichkeit der Wissenschaftler

Nun gibt es auch immer wieder Menschen, die behaupten, die Wissenschaftler wären alle gekauft und würden dafür bezahlt falsche Fakten zu verbreiten. In diesem Fall müsste es aber einfach sein, die Messdaten als Fälschungen zu entlarven – man könnte einfach selbst Messungen machen. Das Aufdecken einer Fälschung wäre relativ leicht und würde die Karrieren der Betroffenen beenden und die der Entdecker beflügeln. Wie ich gezeigt habe, beschäftigt der Klimawandel auch viele Wissenschaftler verschiedenster Fachrichtungen – von Ornithologen bis zu Astrophysikern. Die müssten alle bestochen oder gezwungen werden etwas Falsches zu berichten. In einem früheren Artikel habe ich das Thema bereits behandelt und will es hier daher abkürzen.  Dass so viele Wissenschaftler unbemerkt fälschen, halte ich jedenfalls für ausgeschlossen.


Fazit

In meinen Augen ist es unstrittig, dass die Temperatur der Erde ansteigt. Dieser Anstieg scheint sich auch zu beschleunigen und er korreliert mit einem Anstieg an Treibhausgasen in der Atmosphäre. Messungen aus dem Weltall ergeben, dass dieser Anstieg zu einer verstärkten Absorption von Wärmestrahlung führt.

Entgegen mancher Behauptungen ist auch der Anstieg des CO2 keine Folge einer Temperaturerhöhung, sondern in diesem Fall Ursache – der natürliche Anstieg, durch Ausgasung der Ozeane als Folge von höheren Temperaturen, vollzieht sich viel langsamer als wir es momentan erleben. Aufgrund verschiedener Ursachen ergibt sich daraus der zuvor erwähnte 100.000-Jahrezyklus. [16]

Das Klima und die Erde im Allgemeinen sind komplexe Systeme, die wir bei weitem noch nicht vollständig verstanden haben. Einen wesentlichen Zweifel am Menschen als Ursache für den Klimawandel gibt es für mich jedoch nicht.

Der Klimawandel ist nicht das einzige Problem, das wir bzgl. Umweltschäden haben. Beispielsweise gibt es durch Zerstörung von Lebensräumen – die durchaus in Verbindung mit dem Klimawandel stehen – auch Massenaussterben von Tierarten oder Verpestung der Ökosysteme durch Mikroplastik. Nichts desto trotz ist der menschengemachte Klimawandel eine Ausprägung des negativen Einflusses, den der Mensch auf seine Umwelt hat. Die Umwelt, die er selbst zum Überleben braucht, die wir brauchen.

Über die Folgen des Klimawandels werde ich im nächsten Teil dieser Kurzserie schreiben.

 


Quellen

[1] Glen Fergus, eigene Arbeit auf Basis verschiedener Studien (Quellen s. Link), https://de.wikipedia.org/wiki/Datei:All_palaeotemps.png, abgerufen am 11. Juni 2019

[2] Glen Fergus, eigene Arbeit auf Basis verschiedener Studien (Quellen s. Link), https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Global_monthly_temperature_record.png, abgerufen am 11. Juni 2019

[3] Dana Nuccitelli, Robert Way, Rob Painting, John Church, John Cooke; Comment on “Ocean heat content and Earthʼs radiation imbalance. II. Relation to climate shifts”, Physics Letters, Volume 376, Issue 45, 1 Oktober 2012, Seiten 3466-3468

[4] Theodor Mebs, Greifvögel Europas – Alle Arten Europas, Biologie und Bestände, Kosmos Verlag, 4. Auflage, 2012, Seite 144

[5] NASA, Arctic Sea Ice Minimum, https://climate.nasa.gov/vital-signs/arctic-sea-ice/, abgerufen am 12.6.2019

[6] Sami K. Solanki, N.A. Krivova, Can solar variability explain global warming since 1970?, Journal of Geophysical Research, Volume 108, No. A5, 2003, https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1029/2002JA009753

[7] S. K. Solanki, I. G. Usoskin, B. Kromer3 , M. Schüssler, J. Beer, Unusual activity of the Sun during recent decades compared to the previous 11,000 years, NATURE, Vol. 431, 2004, Seiten 1084 – 1087, http://cc.oulu.fi/~usoskin/personal/nature02995.pdf

[8] Andrew P. Schurer, Simon F. B. Tett, Gabriele C. Hegerl, Small influence of solar variability on climate over the past millennium, Nature Geoscience, Vol. 7, 2014, Seiten 104–108

[9] John E. Harries, Helen E. Brindley, Pretty J. Sagoo, Richard J. Bantges, Increases in greenhouse forcing inferred from the outgoing longwave radiation spectra of the Earth in 1970 and 1997, Nature 410, 2001, Seiten 355–357

[10] Claudine Chen 1 , John Harries 1 , Helen Brindley 1 , Mark Ringer, Spectral signatures of climate change in the Earth’s infrared spectrum between 1970 and 2006, EUMETSAT Conference, 2007, http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.131.3867&rep=rep1&type=pdf

[11] Phrontis, Daten auf Basis des Vostok-Eiskerns, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Co2_417k.svg, abgerufen am 12. Juni 2019

[12] WWF, Living Planet Report 2018, https://www.wwf.de/living-planet-report/, abgerufen am 12. Juni 2019

[13] Skeptical-Science, The Complete Carbon Cycle, https://skepticalscience.com/graphics.php?g=2, abgerufen am 12. Juni 2019

[14] Christina Steinlein, So leugnen Skeptiker den Klimawandel, https://www.focus.de/wissen/klima/tid-8638/diskussion_aid_234319.html, abgerufen am 12. Juni 2019

[15] John Cook, Dana Nuccitelli, Sarah A Green, Mark Richardson, Bärbel Winkler, Rob Painting, Robert Way, Peter Jacobs, Andrew Skuce, Quantifying the consensus on anthropogenic global warming in the scientific literature, Environmental Research Letters, Volume 8, Number 2, 2013, https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-9326/8/2/024024

[16] John Cook, CO2 ist die Hauptursache des gegenwärtigen Klimawandels, auch wenn das bei anderen Klimawandeln in der Erdgeschichte anders gewesen sein mag, https://www.klimafakten.de/behauptungen/behauptung-der-co2-anstieg-ist-nicht-ursache-sondern-folge-des-klimawandels, abgerufen am 13. Juni 2019

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