2. 3 Die Veränderung des Klimas

2. 3. 1 Die Erwärmung des Klimas

Zu Anfang muss klargestellt werden, es geht hier nicht um kurzfristige Prozesse des Wetters (Stunden bis Tage), sondern um die Langfristwirkungen des Klimas (viele Jahre). Wie das Beispiel der Alpengletscher zeigt, reagieren diese kaum selbst auf heftige Launen des Wetters, jedoch hochempfindlich auf Klimaänderungen. Auch wenn diese nur im Bereich von einigen zehntel Grad Temeraturänderung liegen. Das sich das Klima ändert und bereits verändert hat, ist heute wenig umstritten. Die Durchschnittstemperatur ist in den letzten 100 Jahren um 0,6�C gestiegen.⁽²⁷⁾ Das scheint sehr wenig. Doch muss man bedenken, dass es sich seit der letzten Eiszeit bis heute nur um 4,5�C erwärmt hat.

Quelle: Third Assessment Report IPCC
Abbildung 2.8: Veränderung der Oberflächentemperatur der Erde; oben: letzten 140 Jahre, unten: letzten 1000 Jahre. ⁽²⁸⁾ Die Grafik zeigt die Abweichung der globalen Mitteltemperatur vom Durchschnitt der Jahre 1961-1990.

Die zehn wärmsten Jahre, seit der Erfassung der Temperatur, lagen in den letzten 14 Jahren. In Deutschland war das Jahr 2000 mit einer Jahresmitteltemperatur von 9,9�C das wärmste des Jahrhunderts.⁽²⁹⁾ Die Frage ist allerdings, ob der Mensch für diese Entwicklung verantwortlich ist, oder nicht. Diese Frage wird viel, auch in der Öffentlichkeit, diskutiert. Der größte Teil der Wissenschaftler auf diesem Gebiet beantworten diese Frage mit ja: Die Erwärmung ist auf den Menschen zurückzuführen.⁽³⁰⁾ Es gibt natürlich auch einige Skeptiker, die nicht daran glauben und die Temperaturschwankungen als natürlich ansehen. Allerdings sind diese eindeutig in der Minderzahl. Doch warum erwärmt es sich nun? Bevor ich fortfahre, die Auswirkungen auf das Klima durch menschliches Handeln zu beschreiben, müssen noch ein paar Worte zu dem natürlichen Funktionieren des Klimas gesagt werden.

2. 3. 2 Der Treibhauseffekt

Der Mensch fühlt sich krank und schwach, wenn seine Körpertemperatur um nur 1 bis 3� C steigt. Bei einer Erhöhung von nur 5� C stirbt er. Genauso sensibel kann man sich das Klimasystem der Erde vorstellen. Durch einen nur geringen Temperaturanstieg wird das empfindliche Gleichgewicht durcheinander gebracht und das hat Folgen, die wir unmittelbar zu spüren bekommen.

Der natürliche Treibhauseffekt bewirkt, dass der Mensch global betrachtet auf der Erdoberfläche bei einer Temperatur von 15� C leben kann. Ohne die Atmosphäre würde die globale Temperatur auf -18� C absinken.⁽³¹⁾ Das Klima der Erde wird durch einen ständigen Fluss der Sonnenenergie bestimmt. 30 Prozent des Lichtes, das von der Sonne auf die Erde auftritt, wird sofort wieder in den Weltraum reflektiert. Die anderen 70 Prozent dringen durch die Atmosphäre und erwärmen die Erdoberfläche. Die Erde, die viel kälter ist als die Sonne, gibt die Energie in Form von Infrarotstrahlung durch Luftströme und Wolken wieder an den Weltraum ab. Die "Treibhausgase" in der Atmosphäre verhindern, dass die Infrarotstrahlen auf direktem Weg von der Erdoberfläche in den Weltraum gelangen. Die wichtigsten Treibhausgase sind Wasser-dampf, Kohlendioxid, Ozon, Methan, Stickoxid und die Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW). Bis auf das FCKW kommen alle diese Gase auch natürlich in der Atmosphäre vor. Zusammengenommen betragen sie weniger als ein Prozent der Atmosphäre, doch das genügt, um einen "natürlichen Treibhauseffekt" zu produzieren.⁽³²⁾

2. 3. 3 Anthropogener Treibhauseffekt

Anthropogen heißt vom Menschen verursacht.
Wenn man nun aber die Konzentration einer Substanz in der Atmosphäre ändert, die zu den klimarelevanten gehört, so muss sich das Klima ändern. Da gibt es überhaupt keine Zweifel. Es gibt fünf wesentliche klimarelevante Gase in der Atmosphäre: Das wichtigste ist der Wasserdampf (H2O), das zweitwichtigste das Kohlendioxyd (CO2), das dritte das Ozon (O3), das vierte das Lachgas (N2O) und das fünfte Methan (CH4). Diese Treibhausgase sind entscheidend für die Klimaerwärmung.

Bis auf den Wasserdampf steigt nämlich das Niveau aller wesentlichen Treibhausgase als Folge von menschlichen Aktivitäten. Dies alles geschieht mit großer Geschwindigkeit, was zu einem "verstärkten Treibhauseffekt" führt. Das Klimasystem muss sich an die steigenden Treibhausgaskonzentrationen anpassen, um den globalen "Energiehaushalt" im Gleichgewicht zu halten. Das heißt, die Erde muss die Energie ebenso schnell wieder abgeben, wie sie die Energie von der Sonne erhält. Durch die dickere Schicht Treibhausgase wird aber die Wärmestrahlung in den Weltraum verringert und es kommt zu einer Klimaänderung, um das Gleichgewicht zwischen aufgenommener und abgegebener Energie wiederherzustellen. Eine Aus-wirkung dieser Anpassung ist die "globale Erwärmung" der Erdoberfläche und der unteren Atmosphäre. Durch die Erwärmung wird der Energieüberfluss abgebaut. Doch schon der geringste Temperaturanstieg bedingt viele andere Veränderungen: Zum Beispiel in der Wolkendecke und den Windverhältnnissen.⁽³³⁾

2. 3. 4 Steigerung der CO2-Konzentration

Das Kohlendioxid trägt mit etwa 60 % zum "verstärkten" Treibhauseffekt bei. Das CO2 entsteht vor allem beim Verbrennen fossiler Brennstoffe, in denen viel Kohlestoff enthalten ist und bei Brandrodungen. Nach dem 2. Weltkrieg begann man mit langfristigen Messreihen atmosphärischer CO2-Konzentration auf dem Berg Mauna Loa auf Hawaii. Der große Vorteil dort ist, dass es keinerlei Störung durch lokale Emissionen gibt. Die Messdaten sind erstaunlich: es wird ein stetiger Anstieg der CO2- Konzentration in der Atmosphäre festgestellt. (siehe Abbildung 2.9)

Abbildung 2.9: Der Anstieg der CO2- Konzentration in der Erdatmosphäre, gemessen auf Mauna Loa, Hawaii. Die jährliche Abstufung kommt durch das Pflanzenwachstum und seine CO2-Absorbtion.⁽³⁴⁾

Jedoch konnte aufgrund der zu kurzen Zeitspanne der Datenerfassung noch keine Verbindung zu einem Temperaturanstieg hergestellt werden. Das änderte sich mit einem bedeutenden wissenschaftlichen Ereignis: Bei Tiefbohrexperimenten in der sowjetischen Antarktisstation Vostok konnte die "fossile" CO2-Konzentration in der Antarktis gemessen werden.⁽³⁵⁾ Der Schweizer Klimatologe Paul Oeschger entwickelte eine Methode, um die chemische Zusammensetzung winziger Luftblasen zu analysieren, die im Eis eingeschlossen waren. Durch die Schichttiefe erfuhr man das alter. Durch eine andere Methode wurde auch die Temperatur nachgewiesen. So entstand eine Datenreihe über die CO2-Konzentration der letzten 160 000 Jahre.⁽³⁶⁾

Doch nicht nur die Emission von CO2 trägt zu dem verstärkten Treibhauseffekt bei. Auch Methan ist zum Beispiel ein starkes Treibhausgas, dessen Niveau sich bereits verdoppelt hat. Vor allem in der Landwirtschaft sind die Verursacher zu finden, durch die wasserbedeckten Reisfelder und immer größere Viehherden.

Abbildung 2.10: Der Zusammenhang zwischen Temperaturanstieg und CO2-Konzentretion in der Atmosphäre ist deutlich zu erkennen.⁽³⁷⁾

Aber auch auf Mülldeponien, beim Kohleabbau und der Erdgasproduktion entsteht Methan. Seine Verweildauer in der Erdatmosphäre beträgt allerdings nur wenige Jahrzehnte, während CO2 die Atmosphäre viel länger belastet.

(27) Hartmut Graßl, Klimamacher Mensch, Hrsg. Von Dr. Ursula Schefler und Reiner Braun, Dortmund Januar 2002, S. 19.
(28) Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), Summary for Policymakers. A Report of Working Group I of the Intergovernmental Panel on Climate Change, 2001, Siehe auch: www.ipcc.ch.
(29) Dipl. Met. Wilfried Küchler, Sächsisches Landesamt für Umwelt und Geologie (LfUG), Klimaprognose für Sachsen - Zusammenfassender Bericht, Projektlaufzeit: 1999 - 2000, www.umwelt-sachsen.de/lfug
(30) Genannt sei als Beispiel Prof. Christian-D. Schönwiese am Institut für Meteorlogie und Geophysik der J.W. Goethe-Universität Frankfurt a.M., der auch dem IPCC angehört, siehe auch http://www.rz.uni-frankfurt.de/IMGF/meteor/klima/schoenwiese.
(31) Hauptberatungsstelle für Elektrizitätsanwendung e.V. (HEA) (Hrsg.) www.hea.de, Regenerative Energien, Technik - Daten - Zahlen - Fakten, Dortmund 1998 S. 8.
(32) Wer ausführliche Informationen zu Funktionen des Treibhauseffekts und Klimafunktionen sucht, dem sei die Seite www.treibhauseffekt.com empfohlen
(33) Umweltprogramm der Vereinten Nationen (UNEP) (Hrsg.), Klimawandel-Informationsmappe, Ak-tualisierte Auflage, Chatelaine, Schweiz 1999, www.unep.ch/iuc/
(34) Siehe: www.ieagreen.org.uk/ghgs.html: IEA Greenhouse Gas R&D Programme (IEAGHG).
(35) Grundlegend dazu: J.M. Barnola, D. Raynaud, C. Lorius N.I., Barkov: Historical carbon dioxide record from the Vostok ice core, http://cdiac.esd.ornl.gov/trends/co2/vostok.htm Siehe auch: Cooperative Research Centre for Antarctica and the Southern Ocean (Antarctic CRC), eine der größten Forschungseinrichtungen für die Polar-Regionen, 1991 gegründet, http://www.antcrc.utas.edu.au/antcrc/
(36) 36 E.-U. von Weizsäcker, Amory B. und L. Hunter Lovins, Faktor Vier. Doppelter Wohlstand - halbierter Naturverbrauch, München 1997, S. 247ff.
(37) http://www.uni-erlangen.de/docs/FAU/fakultaet/natIII/geol_appl/klima1.htm:Alfons Baier: Von Wolkenschichten, Wärmespeichern und Vulkanen, einige Aspekte zur "Klimakatastrophe"

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