Die wissenschaftliche Debatte um den Klimawandel
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Information Die wissenschaftliche Debatte um den Klimawandel – natürlich oder anthropogen? co2ncept plus Haus der Bayerischen Wirtschaft Max-Joseph-Straße 5 80333 München © 2012: co2ncept plus – Verband der Wirtschaft für Emissionshandel und Klimaschutz e.V. I Kontakt Kontakt co2ncept plus – Verband der Wirtschaft für Emissionshandel und Klimaschutz e. V. Angelika Ulrich Geschäftsführerin Max-Joseph-Strasse 5, 80333 München Telefon Telefax Email 089–55 178 445 089–55 178 447 [email protected] Hinweis Die Inhalte dieses Tagungsbandes wurden mit großer Sorgfalt zusammengestellt. Eine Gewähr für die inhaltliche Richtigkeit kann gleichwohl nicht übernommen werden. Die Darstellungen sind nicht rechtsverbindlich, beziehen sich auf den Status quo und geben lediglich die Auffassung von co2ncept plus – Verband der Wirtschaft für Emissionshandel und Klimaschutz e. V. wieder. co2ncept plus haftet nicht für eventuelle Schäden durch die Nutzung der zur Verfügung gestellten Informationen. 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II Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis III 1 Einleitung 1 2 Der Treibhauseffekt 1 3 Pro anthropogener Klimawandel 3 4 Kontra anthropogener Klimawandel 5 4.1 Kritik an der Autorität des IPCC 5 4.2 Kritik an der Vernachlässigung natürlicher Ursachen 7 4.3 Als weitere natürliche Einflussgrößen werden betrachtet: 8 5 Bewertung und Ausblick 8 Literaturverzeichnis IV © 2012: co2ncept plus – Verband der Wirtschaft für Emissionshandel und Klimaschutz e.V. III Einleitung 1 Einleitung Der anthropogene Klimawandel wird häufig in Frage gestellt. Bereits Ende der 1980er Jahre hatte sich eine Koalition aus Gegnern des aktiven Klimaschutzes gebildet, hauptsächlich aus Vertretern der Erdöl exportierenden Staaten und Interessensgruppen der US-amerikanischen Energie- und Automobilkonzerne (Beck 2010). Die sogenannte „Klimaschwindelthese“ entfachte in der internationalen Wissenschaftsgemeinde eine Debatte, die sich seitdem als roter Faden durch die Klimapolitik zieht. In jüngerer Vergangenheit können die Forschungen der Klimaskeptiker (Gegner der These des anthropogenen Klimawandels) nicht mehr als bloße Lobbyarbeit für die Automobilindustrie abgetan werden. Namhafte Forscher wenden sich inzwischen offen gegen das IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change), auf dessen Erkenntnisse sich die internationale Klimapolitik stützt. Die Brisanz des Themas wird deutlich, wenn man sich bewusst macht: Erwiese sich der anthropogene Klimawandel als wissenschaftlicher Schwindel, dann wären auch die gegenwärtigen politischen Anstrengungen zur Eindämmung der globalen Erwärmung eine Farce. Da der Klimawandel vitale Interessen betrifft – nicht nur der globalen Wirtschaft, sondern unter Umständen ganzer Bevölkerungsgruppen – verwundert es nicht, dass die Diskussionen um dessen Ursächlichkeit bisweilen unsachlich und emotional geführt werden. Hinzu kommt, dass die Ursachen der globalen Erwärmung und die wissenschaftlichen Erkenntnisse in diesem Gebiet äußerst komplex und für den Laien schwer zu durchschauen sind. Zweck dieses Papiers ist es daher, einen Überblick über den derzeitigen Stand der Diskussion zum natürlichen und anthropogenen Klimawandel zu geben. Zunächst werden die Phänomene des Treibhauseffekts voneinander abgegrenzt. Daraufhin werden zuerst die Erkenntnisse des IPCC vorgestellt, dessen Thesen von dem weitaus größten Teil der internationalen Wissenschaftsgemeinde akzeptiert werden. Im folgenden Abschnitt werden die wichtigsten Gegenthesen der Klimaskeptiker nachgezeichnet. Im fünften und letzten Abschnitt wird der Versuch einer Bewertung und eines Ausblicks unternommen. Grundsätzlich ist anzumerken, dass eine Versachlichung der Klimadebatte dringend notwendig ist. 2 Der Treibhauseffekt Die Temperatur auf der Erdoberfläche wird hauptsächlich durch die Intensität der einfallenden Sonnenstrahlung bestimmt. Die Sonne sendet Energie in Form von elektromagnetischer Strahlung und Teilchenstrahlung zur Erde. Der Treibhauseffekt wird überwiegend durch die elektromagnetische Strahlung beeinflusst, die im elektromagnetischen Spektrum die höchste Intensität im Bereich des sichtbaren Lichts aufweist (ca. 380-750 nm). Diese Strahlung wird in der Atmosphäre von Gasen bzw. Teilchen und auf der Erde von Gegenständen absorbiert, in Wärme (ca. 30 Grad Celsius - °C), umgewandelt und als terrestrische Strahlung wieder abgegeben. Die thermische Ausstrahlung der Erde in das Weltall entspricht einer effektiven Strahlungstemperatur von -19°C. Tatsächlich aber beträgt die mittlere Te mperatur in Bodennähe etwa 14°C und ist somit um 33°C höher als es sich aus der langwelligen Strahlu ng, die von der Erdoberfläche ausgeht, errechnen lässt. Grund dafür ist, dass die in der Atmosphäre vorhandenen Spurengase die von der Sonne abgegebene Strahlung kaum absorbieren – es liegt eine hohe Transparenz vor. Jedoch zeigen die Spurengase starke Absorption für die von der Erde abgegebene terrestrische Strahlung: Folglich wird der © 2012: co2ncept plus – Verband der Wirtschaft für Emissionshandel und Klimaschutz e.V. 1 Der Treibhauseffekt größte Teil der terrestrischen Strahlung als Wärmestrahlung in der Atmosphäre gespeichert und von dort teilweise an die Erdoberfläche zurückgestrahlt. Dieser Vorgang verursacht einen „Wärmestau“, der für die höhere mittlere Temperatur von 14°C ver antwortlich ist. Diesen Vorgang bezeichnet man als den natürlichen Treibhauseffekt. Der natürliche Treibhauseffekt ist die Voraussetzung für Existenz und Erhalt des Lebens auf der Erde (Max-Planck-Institut für Meteorologie 2011). Laut dem Max-Planck-Institut für Meteorologie haben die wichtigsten Treibhausgase während der vergangenen 150 Jahre in ihrer Konzentration erheblich zugenommen; es soll sich deutlich ein anthropogener Anteil zeigen (IPCC 2007; Max-Planck-Institut für Meteorologie 2011; WBGU 2008). Neben Wasserdampf (H2O), den Kyoto-Gasen – Kohlenstoffdioxid (CO2), Methan (CH4), Lachgas (N20, Schwefelhexafluorid (SF6), teilhalogenierte Fluorkohlenwasserstoffe (HFKW) und perfluorierte Kohlenwasserstoffe (PFKWs) – zählen Kohlenstoffmonoxid (CO), Stickoxide (NOx) und flüchtige Kohlenwasserstoffe, die durch das Montrealer Protokoll als Treibhausgase deklariert wurden, da sie zur Entstehung von Ozon (O3) in der Troposphäre beitragen, ebenfalls zur Kategorie der treibhauswirksamen Gase. Werden die natürlich vorhandenen Treibhausgase (z. B. CO2) durch anthropogenen Einfluss vermehrt oder stoßen neue hinzu (z. B. FCKW), so erhöht sich die Einstrahlung am Boden, was wiederum zu einer Erhöhung der Bodentemperatur führt. In Abgrenzung zum natürlichen Treibhauseffekt bezeichnet man diesen Vorgang als anthropogenen Treibhauseffekt (Max-Planck-Institut für Meteorologie 2011). Wird die gesamte Volumenkonzentration der Treibhausgase betrachtet, ohne eine Unterteilung in ein anthropogenes bzw. natürliches Treibhausgasverhältnis vorzunehmen, nimmt Wasserdampf mit etwa 70 Prozent den größten Anteil am gesamten Treibhauseffekt ein. Der Anteil von CO2 beträgt dementsprechend etwa 15 Prozent, von O3 etwa 10 Prozent, von N2O und von CH4 je etwa drei Prozent (Bakan und Raschke 2002). Grundsätzlich weichen die Aussagen der führenden Klimawissenschaftler stark auseinander, wenn es um die Verhältniseinschätzung eines Gases in Bezug auf seinen natürlichen bzw. anthropogenen Anteil in der Atmosphäre geht, allerdings wird von einem Großteil der Wissenschaftsgemeinde als gegeben angesehen, dass CO2, das z. B. bei der Verbrennung fossiler Energieträger entsteht, mit rund 77 Prozent Volumenanteil den größten Anteil der anthropogenen Treibhausgasen einnimmt. Internationale Klimaschutzmaßnahmen bzw. -vereinbarungen beziehen mit ihren markt- und projektbasierten Mechanismen meist alle relevanten Kyoto-Treibhausgase ein. Der Europäische Emissionshandel konzentrierte sich bis vor kurzem fast ausschließlich auf CO2. In der dritten Handelsperiode werden allerdings auch andere Treibhausgase wie Lachgas (310-mal klimaschädlicher als CO2), Methan (21-mal klimaschädlicher als CO2) und perfluorierte Kohlenwasserstoffe miteinbezogen (IPCC 2007). Die These des anthropogenen Treibhauseffekts ist eng verknüpft mit dem Phänomen eines anthropogenen Klimawandels: Nur wenn dem Menschen eine maßgebliche Rolle bei der Veränderung der Zusammensetzung der Atmosphäre zugeschrieben wird, kann auch von einer menschlichen Beeinflussung der Erdtemperatur und damit von einem anthropogenen Klimawandel die Rede sein. Alle nationalen Wissenschaftsakademien der Industrieländer gehen von einem anthropogenen Klimawandel aus. Dabei erkennen sie die Befunde des IPCC zum größten Teil an: © 2012: co2ncept plus – Verband der Wirtschaft für Emissionshandel und Klimaschutz e.V. 2 Pro anthropogener Klimawandel In einer repräsentativen Befragung wurde festgestellt, dass ca. 98 Prozent aller Wissenschaftler, die aktiv im Feld der Klimatologie forschen und publizieren, die Thesen des IPCC stützen (Anderegga et al. 2010). Dem schließen sich alle offiziellen Institutionen auf Ebene der Bundesregierung, der Europäischen Union und der Vereinten Nationen an: Unter politischen Entscheidungsträgern gilt es als erwiesen, dass der Klimawandel vom Menschen (mit-)verursacht ist. Diese Annahme dient als Grundlage der internationalen und nationalen Klimapolitik. Dass sich die CO2-Konzentration in der Atmosphäre von 280 ppm (parts per million) im Jahr 1750 auf zuletzt 380 ppm erhöht hat, zweifeln auch Klimaskeptiker im Allgemeinen nicht an (IPCC 2007). Worüber in der Klimaforschung Dissens besteht, sind die Ursachen und Implikationen des Anstiegs. Eine Berechnung, wie groß der menschliche Anteil am Treibhauseffekt tatsächlich ist, liefern weder das IPCC noch (seriöse) Klimaskeptiker. Als Indikator für die vom Menschen verursachte Erwärmung gilt der Strahlungsantrieb („radiative forcing“), der in Watt pro Quadratmeter Erdoberfläche (W pro m²) gemessen wird. Im Folgenden werden die Hauptargumente für und wider einen anthropogenen Klimawandel vorgestellt. 3 Pro anthropogener Klimawandel Die Verfechter des anthropogenen Klimawandels, allen voran das IPCC, sehen den rapiden Anstieg an Treibhausgasemissionen seit Beginn der Industrialisierung als Grund für den globalen Temperaturanstieg. Die anthropogene Erwärmung wiederum habe mit hoher Wahrscheinlichkeit bereits während der letzten dreißig Jahre zu den beobachtbaren Veränderungen in zahlreichen Ökosystemen geführt. Das IPCC bringt den Anstieg anthropogener Treibhausgase in direkten Zusammenhang mit der globalen Erwärmung. Anhand verschiedener Modellrechnungen wollen die Wissenschaftler festgestellt haben, dass die sprunghafte Erwärmung, wie sie gegenwärtig stattfindet, auf den anthropogenen Klimawandel zurückzuführen ist (IPCC 2007). Die Berechnungen der Vorhersagen basieren auf unterschiedlichen Abb. 1: Klimamodelle des IPCC Emissionsszenarien (siehe Abb. 1), die auf variierenden ökonomischen und demographischen Wachstumsprognosen sowie Annahmen über die zukünftige technologische Entwicklung beruhen. Die A1-Modelle gehen von rapidem Bevölkerungs- und Wirtschaftswachstum und einer schnellen Einführung neuer und effizienter Technologien aus. Während z. B. A1FI eine verstärkte © 2012: co2ncept plus – Verband der Wirtschaft für Emissionshandel und Klimaschutz e.V. 3 Pro anthropogener Klimawandel Verwendung von fossilen Energien simuliert, nimmt A1T an, dass der Umstieg auf nicht-fossile Energieträger erfolgt. Entsprechend unterschiedlich sind die Outcomes: Modell A1FI prognostiziert einen starken Anstieg der (anthropogenen) Emissionen und eine CO2-Konzentration in der Atmosphäre von 1550 ppm, was einen Temperaturanstieg von mindestens 4°C zur Folge haben soll. Modell A1T schätzt den CO2-Gehalt Ende des 21. Jahrhunderts auf 850 ppm, damit einher ginge eine Erwärmung um 2,8°C. Die B2-Modelle stellen ein mittleres Bevölkerungswachstum und eine nachhaltig ausgerichtete Wirtschaft dar, die entsprechend moderatere Temperaturerwärmungsfolgen nach sich ziehen (z. B. B2: Erhöhung der Erddurchschnittstemperatur um 1,8°C) würden. Die A2-Modelle beschreiben eine Welt mit hohem Bevölkerungswachstum und langsamem technologischen Fortschritt: Der CO2-Gehalt läge dann bei 1250 ppm und es könnte zu einer Temperaturerhöhung von ca. 3,4°C kommen. In diesem Zusammenhang stellten Wissenschaftler, die die These eines anthropogenen Klimawandels vertreten, u. a. fest: Die bestimmende Größe für die globale Mitteltemperatur sei die Wärmebilanz unseres Planeten und damit der Strahlungsantrieb. Menschliche Aktivitäten sollen den Strahlungsantrieb der Er2 de bislang um 1,6 W pro m erhöht haben. Dabei soll der Anstieg der CO2-Konzentration einen 2 2 Beitrag von +1,7 W pro m , der Anstieg anderer Treibhausgase weitere +1,3 W pro m und ab2 kühlende Effekte vor allem durch Luftverschmutzung mit Schwefelpartikeln -1,4 W pro m lieferen. Alle Partikel zusammen trügen netto zu einer Abkühlung bei. Allerdings seien die kühlenden Stoffe kurzlebig, die Treibhausgase aber sehr langlebig. (WBGU 2008). Mit einer Wahrscheinlichkeit von über 90 Prozent sei der Anstieg der anthropogenen Treibhausgasemissionen (durch eine Verstärkung der Mechanismen des Treibhauseffekts und des Strahlungsantriebs) für den Temperaturanstieg der letzten 50 Jahre verantwortlich: In diesem Zeitraum sei die globale Temperatur um durchschnittlich 0,13°C pro Dekade angestiegen. An paläontologischen Bohrungen und Beobachtungen ließe sich zeigen, dass Veränderungen im globalen Klimasystem zuvor in dieser Geschwindigkeit noch nicht vorgekommen seien (IPCC 2007). Die CO2-Konzentration in der Atmosphäre soll mit 380 ppm im Jahr 2005 den höchsten Wert seit 650 000 Jahren angezeigt haben. Allein in den Jahren 1970 bis 2004 sollen die weltweiten CO2-Emissionen um 80 Prozent angestiegen sein (IPCC 2007). Alle Szenarien sagen einen weiteren Anstieg der anthropogenen CO2-Emissionen vorher; allerdings schwanken die Modellrechnungen zwischen einem Wert von 9,7 bis 36,7 Mrd. t CO2Äquivalente bis 2030. Dies würde einen Anstieg der globalen anthropogenen Treibhausgasemissionen von 25 bis über 100 Prozent bedeuten. Es wird erwartet, dass alleine die durch Energieverbrauch verursachten CO2-Emissionen um 40 bis 100 Prozent ansteigen könnten (IPCC 2007). Bei hohen Emissionen betrüge die Bandbreite der Temperaturerhöhung bis 2100 gegenüber dem vorindustriellen Niveau 3 bis 7°C, bei niedrige n Emissionen 2 bis 3°C. (WBGU 2008; IPCC 2007). Die Wahrscheinlichkeit, dass eine Temperaturerhöhung zwischen 2 und 4,5°C eintreten wird, liege bei 66 Prozent. Die Wahrscheinlichkeit, dass eine Temperaturerhöhung von lediglich 1,5°C oder weniger eintritt, liege bei unter 10 Pro zent (IPCC 2007). © 2012: co2ncept plus – Verband der Wirtschaft für Emissionshandel und Klimaschutz e.V. 4 Kontra anthropogener Klimawandel Selbst wenn sich der vom Menschen verstärkte Strahlungsantrieb bis 2100 nicht mehr verstärken würde, würde sich die Erde weiter erwärmen. Das Abschmelzen der Eisfläche in Grönland und in der Antarktis schritte weiter fort und trüge zu einem Anstieg des Meeresspiegels nach 2100 bei. Ein Nettoverlust an Eismasse träte laut Modellrechnungen bei einer Erwärmung von 1,9 bis 4,6°C ein. Diese Temperaturen seien verglei chbar mit denen der letzten Wärmeperiode vor 125.000 Jahren. Damals sei es zu einer massiven Reduktion der Polareisfläche und daraufhin zu einem Meeresspiegelanstieg von vier bis sechs Metern gekommen. Würde sich ein solches Szenario wiederholen, würden Inselstaaten wie Tuvalu, Kiribati oder die Malediven teilweise oder sogar komplett überschwemmt werden (IPCC 2007). Ein Anstieg um mehr als 2°C gegenüber dem vorindus triellen Niveau dürfte die Anpassungsfähigkeit unserer Ökosysteme überfordern. Mindestens ein Drittel aller bisher bekannten Tier- und Pflanzenarten drohen auszusterben (IPCC 2007). Daraus schließt der Wissenschaftliche Beirat der Bundesregierung Globale Umweltfragen (WBGU): "Auch wenn gleiche Mengen anderer Treibhausgase (wie Methan oder Lachgas) ein deutlich größeres Erwärmungspotenzial besitzen, ist doch anthropogenes Kohlendioxid (CO2) wegen seiner schieren Menge und seiner enormen Langlebigkeit in der Atmosphäre der entscheidende Faktor in allen Klimaschutzüberlegungen. Aktuelle Forschungsergebnisse belegen, dass das Ausmaß des vom Menschen verursachten Klimawandels im Wesentlichen von den kumulierten CO2-Emissionen abhängt – also von der insgesamt ausgestoßenen Menge an Kohlendioxid [CO2] aus anthropogenen Quellen“ (WBGU 2008, S. 7). 4 Kontra anthropogener Klimawandel Anders als bei den Klimabefürwortern herrscht unter Klimaskeptikern keine Konsenskultur. Dementsprechend erreichen die Forschungen eine beachtliche Variationsbreite und kommen häufig zu unterschiedlichen Ergebnissen. Es ist unmöglich, an dieser Stelle mehr als eine kleine Auswahl wiederzugeben. Die Kritik der meisten Klimaskeptiker richtet sich allerdings gegen die Methoden des IPCC. Um das NIPCC (Nongovernmental International Panel on Climate Change), dem Gegenstück des IPCC, hat sich seit dessen Gründung 2007 eine feste Gruppe von klimaskeptischen Wissenschaftlern formiert, die sich regelmäßig zu internationalen Konferenzen trifft und die Ergebnisse des IPCC hinterfragt. Die wenigsten Klimaskeptiker legen sich auf konkrete Zahlenwerte oder Temperaturprognosen fest: Sie wollen mit ihren Studien in erster Linie zeigen, dass das Klima als chaotisches System nicht vorhersagbar ist. Grob kann man die Kritik der Klimaskeptiker in zwei Kategorien einteilen: Kritik an der Autorität des IPCC (4.1) und Kritik an der Vernachlässigung natürlicher Ursachen des Klimawandels (4.2). 4.1 Kritik an der Autorität des IPCC Die „Hockey Stick“-Kontroverse: 2003 stellten die Wissenschaftler Stephen McIntyre und Ross McKitrick fest, dass die berühmte „Hockey Stick“-Temperaturkurve von Mann et al., auf den sich der dritte Sachstandsbericht 2001 des IPCC stützte, nicht korrekt ist: Durch erhebliche Rechenfehler haben Mann et. al eine Wärmeperiode im 15. Jahrhundert „übersehen“ (siehe Abb. 2), die die aktuellen Temperaturen überstiegen hat (McIntyre und McKitrick 2003; Idso und Singer © 2012: co2ncept plus – Verband der Wirtschaft für Emissionshandel und Klimaschutz e.V. 5 Kontra anthropogener Klimawandel 2009). Mann et al. hatten in ihrer Untersuchung nachzuweisen versucht, dass die globalen Temperaturen seit dem Jahr 1000 stabil gewesen seien. Erst seit 1910 seien die globalen Temperaturen drastisch (in Form eines Hockeyschlägers) angestiegen (Mann et al. 1998, 1999). Abb. 2: Die Hockey-Stick-Kurve Der „Climategate“-Skandal: Der vierte Sachstandsbericht des IPCC wies erhebliche Mängel und falsche Berechnungen auf, die die Lage dramatischer darstellten als sie tatsächlich war und daher den Verdacht des Alarmismus weckten. Private Emails des IPCC-Forschers Phil Jones legten nahe, dass das IPCC diesen Alarmismus mit Absicht betrieb und sich in seiner Forschungsarbeit massiv durch politische Entscheidungsträger beeinflussen ließ (Evers et al. 2010). Der Bericht enthält unter anderem eine falsche Jahresangabe bei der Prognose des Abschmelzens der Gletscher im Himalaya. Anstatt korrekterweise 2350 findet sich dort die Zahl 2035 (Beck 2010). Kritik an computerbasierten Modellrechnungen und Vorhersagen: Unter anderem würden die Faktoren Wasserdampf und Wolken in den vom IPCC verwendeten Modellen vernachlässigt. Generell wurde festgestellt, dass die computerbasierten Modelle des IPCC die Absorption der Sonneneinstrahlung durch Wasserdampf und Wolken massiv unterschätzen. In regionalen Studien wollen Wissenschaftler festgestellt haben, dass es bei Messungen zu Abweichungen von bis zu 20 Prozent kam (Idso und Singer 2009). Sonneneinstrahlung wird durch die Modelle nur defizitär erfasst und als Einflussgröße auf die Erdtemperatur unterschätzt (Idso und Singer 2009). Verschiedene Klimaskeptiker kamen in ihren Berechnungen auf wesentlich niedrigere Temperaturwerte als das IPCC. Exemplarisch sei hier Herrmann Harde angeführt, der in seinen Simulationen einen deutlich abflachenden Verlauf der CO2-Konzentration festgestellt haben will, der 1 auf die stark gesättigte Absorption der intensiven CO2-Banden zurückzuführen sei. Bei einer Verdopplung des derzeitigen CO2-Gehalts auf etwa 700 bis 800 ppm ergäbe sich daraus für die Tropen ein Wert von 0,47°C, für die Gemäßigten Brei ten 0,4°C und für die Polargebiete 0,92°C. Hieraus resultiert als gewichteter Mittelwe rt über alle Klimazonen eine Temperaturerhö1 Banden entstehen infolge von elektromagnetischer Schwingungs- bzw. Rotationsanregung in Molekülen. Sie bestehen aus einer Vielzahl von einzelnen dicht nebeneinander liegenden Linien in einem Emissions- oder Absorptionsspektrum. Je nach der gewählten Spektroskopieart weisen bestimmte Moleküle wie z. B. CO2 spezifische Frequenzwerte (Spektrallinien bzw. Banden) im Spektrum auf, die den Nachweis des entsprechenden Moleküls ermöglichen. © 2012: co2ncept plus – Verband der Wirtschaft für Emissionshandel und Klimaschutz e.V. 6 Kontra anthropogener Klimawandel hung von 0,45°C. Dieser Wert liegt etwa 2°C unter d er vom IPCC als die am wahrscheinlichsten angesehene Temperatur für das Jahr 2100 (Harde 2011). Das Klima als nicht-lineares, stochastisches System: Das Klima sei ein chaotisches System (wie auch das IPCC zugebe) und daher seien Vorhersagen nicht nur limitiert, sondern komplett unmöglich: Die mathematischen Eigenschaften von Chaos widersprächen jeglicher Vorhersagemöglichkeit. Die Berechnungen des IPCC, die eine Vorhersagbarkeit des Klimas suggerieren, seien irreführend. Zudem seien insbesondere ältere Messungen, auf die sich die Prognosen beziehen, nicht zuverlässig (McKitrick 2003). Dass sich der CO2-Gehalt in der Atmosphäre erhöht, wird von vielen Klimaskeptikern nicht angezweifelt. Häufig in Frage gestellt wird jedoch ein positiver Zusammenhang zwischen der Anreicherung von CO2 in der Atmosphäre und der Temperaturerhöhung (vgl. Ermecke 2009; Idso und Singer 2009). 4.2 Kritik an der Vernachlässigung natürlicher Ursachen Es würde den Rahmen dieses Papiers sprengen, sämtliche natürlichen Einflussgrößen und Ursachen zu erläutern. In jüngster Vergangenheit richtete sich die Aufmerksamkeit vieler Klimaforscher auf CO2bindende Algen in den Ozeanen und Vulkanausbrüche. Daher werden diese Phänomene im Folgenden näher erklärt: Algen als biologische Kohlenstoffpumpen: Bei diesem Wechselspiel stehen Algenwachstum, Artenzusammensetzung und die Kohlenstoff-Transportleistung des Planktons im Mittelpunkt. Immer wenn in Glazialperioden die Landoberfläche austrocknete, weil die Landvegetation zurückging und Wasser als Eis gebunden war, wurde eisenhaltiger Staub verstärkt über die Weiten der Ozeane geblasen. Dadurch ergrünte das Phytoplankton aufgrund der zusätzlichen Eisenzufuhr, vermehrte sich und nahm dadurch mehr CO2 auf, was zu einem weiteren Abkühlen der Atmosphäre führte. Planktonalgen (Phytoplankton), die bei der Photosynthese die Energie des Sonnenlichts einfangen, wandeln den gelösten anorganischen Kohlenstoff (meist CO2) in Pflanzen(bio)masse um. Allgemein geht man davon aus, dass 90 Prozent des neu in den Ozeanschichten produzierten organischen Kohlenstoffs innerhalb eines Jahres durch die in den oberen Schichten lebenden Organismen dort auch wieder veratmet wird. Ungefähr 10 Prozent des organischen Kohlenstoffs wird aus der Deckschicht durch absinkende Planktonorganismen in größere Meerestiefen transportiert. Im Gegensatz zum Oberflächenwasser ist das Tiefenwasser der Ozeane (unterhalb circa 1500 Meter) für durchschnittlich 1000 Jahre von der Atmosphäre abgekoppelt. Der Weltozean hat circa 30 Prozent des seit der Industrialisierung emittierten anthropogenen CO2 aufgenommen. Der aktuelle Forschungsstand lässt noch keine Aussagen zu, in welchem Ausmaß dieser Prozess an Klimaschwankungen beteiligt ist; ein Effekt auf das Klima soll jedoch erkannt worden sein (Bathmann und Passow 2010). Vulkanausbrüche: Bei einem Vulkanausbruch entsteht eine Wolke aus Gasen und Asche, die sich auf zwei Arten auf das Erdklima auswirkt: Einerseits folgt auf einen Vulkanausbruch ein kühlender Effekt, da die Wolke die Erde gegen Sonnenstrahlung abschirmt und Strahlung zurück in den Weltraum reflektiert. Spezifische große Eruptionen sollen eine bis zu dreijährige Phase globaler oder hemisphärischer Abkühlung nach sich ziehen können (Robock 2000). Andererseits soll ein Vulkanausbruch den Treibhauseffekt verstärken: Die vulkanischen Gase dienten als Oberfläche für chemische Reaktionen, die eine zerstörerische Wirkung auf das © 2012: co2ncept plus – Verband der Wirtschaft für Emissionshandel und Klimaschutz e.V. 7 Bewertung und Ausblick Ozon in der Stratosphäre entfalten sollen: Der Winter, der auf eine große Eruption in den tropischen Regionen folgt, sei in den Ländern der nördlichen Hemisphäre in der Regel wärmer. Insgesamt trügen Vulkanausbrüche zu einer Erwärmung der Erdoberfläche bei und könnten daher als natürliche Ursache von Klimaschwankungen gelten (Robock 2000; Idso und Singer 2009). 4.3 Als weitere natürliche Einflussgrößen werden betrachtet: Wasserdampf: Bisher sei nur unzureichend erforscht, wie sich der Volumenanteil von Wasserdampf im Zusammenspiel mit der CO2-Konzentration in der Atmosphäre verhält. Auf Grund der unzureichenden Forschung geht McKitrick davon aus, dass die Wirkung von anthropogenem CO2 auf das Klima überbewertet sei (McKitrick 2003) (siehe hierzu auch Seite 3). Neigung der Erdachse und kosmische Strahlung: Sowohl die Erdbahn um die Sonne als auch die Neigung der Erdachse und damit die Einstrahlwinkel der Sonnenstrahlen in verschiedenen Breiten der Erde unterliegen längerfristigen Zyklen. Die durch diese Zyklen verursachten Schwankungen der Energieeinstrahlung in die Atmosphäre sind zum Teil sehr groß und sollen unter anderem für den Eiszeitenzyklus verantwortlich sein (Roe 2006). Aktivität von Sonnenflecken: Die Aktivität von Sonnenflecken, die zu Variationen in der Strahlungseinwirkung der Sonne führen sollen, wird als wichtige Determinante für Veränderungen des Erdklimas angesehen (Friis-Christensen und Lassen 1991). 5 Bewertung und Ausblick Das Feld der Klimaforschung ist äußerst komplex. Wenn selbst unter führenden Wissenschaftlern und Experten nicht einmal über die grundlegendsten Fragen der Ursachen der globalen Erwärmung Einigkeit herrscht, fällt es dem Laien schwer, sich einen Überblick über die Fakten zu verschaffen. Tatsache ist, dass es bei den Klimaschutzverhandlungen in Cancún 2010 einen globalen politischen Konsens darüber gab, dass eine rasch erfolgende Erderwärmung von mehr als 2°C die Anpassungsfähigkeit unserer Gesellschaften überfordern würde. An dem Zwei-Grad-Ziel sind seither alle klimapolitischen Maßnahmen ausgerichtet. Trotz des Übergewichts der Befürworter der IPCC-Thesen sollte dieser wissenschaftliche und politische „Mainstream“ jedoch nicht unreflektiert hingenommen werden: Die Argumente einiger Klimaskeptiker sind nicht komplett von der Hand zu weisen. Vor allem im Hinblick auf Defizite und Mängel, die sich in den Berechnungen des IPCC finden, sollte die Kritik der Klimaskeptiker an der bis vor kurzem nicht hinterfragten Autorität des IPCC in der Klimaforschung und an der Genauigkeit der Modellrechnungen nicht ausgeblendet werden, sondern als konstruktive Vorschläge zur Verbesserung der Verfahren und Methoden in der Klimaforschung zur Kenntnis genommen werden. Dennoch sollte noch einmal betont werden, dass die Thesen eines anthropogenen Treibhauseffekts, einer Verstärkung des Strahlungsantriebs durch menschliche Einflüsse und eines vom Menschen (mit-)verursachten Klimawandels in der Wissenschaft großen Rückhalt haben. Wenn man den Befunden des IPCC glaubt, darf man sich fragen, ob die Menschheit in der Lage ist, dem prognostizierten Erwärmungstrend entgegenzusteuern: Wenn die Begrenzung der Erwärmung auf 2°C mit einer Wahrscheinlichkeit von wenigstens zwei Dritteln gelingen soll, dürfen bis 2050 weltweit nur noch etwa 750 Mrd. t CO2 aus fossilen Quellen in die Atmosphäre gelangen. Dieses globale © 2012: co2ncept plus – Verband der Wirtschaft für Emissionshandel und Klimaschutz e.V. 8 Bewertung und Ausblick Budget wäre bereits in 25 Jahren ausgeschöpft, wenn die Emissionen auf ihrem jetzigen Stand von etwa 30 Mrd. t CO2 jährlich eingefroren werden (WBGU 2011). Ob und in welchem Ausmaß der Mensch tatsächlich an der globalen Erderwärmung beteiligt ist, ist zwar der Kern der Klimadebatte; nüchtern betrachtet sind aber andere Aspekte zentral: Welche energie- und ressourcenpolitischen und geostrategischen Maßnahmen werden ergriffen, um unsere Umwelt, Wirtschaft und Gesellschaft anpassungsfähig zu machen? Auf dieser Thematik sollte der Fokus zukünftiger Forschung und klimapolitischer Entscheidungen liegen. Eine Problematik, die mit einem Klimawandel einhergeht, ist die der Ressourcenknappheit: Zum jetzigen Zeitpunkt ist davon auszugehen, dass fossile Brennstoffe als Primärenergieträger in naher Zukunft nicht mehr zur Verfügung stehen werden. Wann fossile Brennstoffe wie Kohle oder Öl tatsächlich zur Neige gehen, wird kontrovers diskutiert. Einig ist man sich, dass es immer schwieriger werden wird, mit vertretbarem Kostenaufwand und den derzeitigen technischen Möglichkeiten ausreichend fossile Brennstoffe zu fördern, um den weltweiten Bedarf zu decken (vgl. EWG 2007; Zentrum für Transformation der Bundeswehr 2010). Langfristige Investitionen, insbesondere in erneuerbare Energiequellen sowie in Energie- und Ressourceneffizienz, dienen also nicht nur dem Klimaschutz, sie reduzieren auch die zahlreichen Abhängigkeiten von fossilen Brennstoffen. Der beschleunigte Atomausstieg könnte Deutschland diesbezüglich um mehrere Schritte zurückwerfen: Gerade Bayern, das bis zuletzt ca. 62 Prozent des Energiebedarfs mit Atomstrom deckte (Bayerisches Landesamt für Statistik und Datenverarbeitung 2011), sieht sich durch den vorgezogenen Ausstieg aus der Kernkraft mit großen Herausforderungen konfrontiert. Es ist wahrscheinlich, dass sich die Stromproduktion in Deutschland und Bayern künftig wieder stärker auf fossile Energieträger stützen muss – ein Szenario, das den aktiven Klimaschutz zu konterkarieren scheint und die Versorgungssicherheit der Bundesrepublik in Zukunft fraglich macht. © 2012: co2ncept plus – Verband der Wirtschaft für Emissionshandel und Klimaschutz e.V. 9 Literaturverzeichnis Literaturverzeichnis [Anderegga et al. 2010] Anderegga, W. R. L.; Prallb, J. W.; Harold, J.; Schneider, S. H. (2010): Expert credibility in climate change. In: PNAS - Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 107 (27), S. 12107–12109. Online verfügbar unter http://www.pnas.org/content/107/27/12107.full.pdf+html?sid=e0018b57-609e-420b-8f4b2b3374d6f931, zuletzt geprüft am 20.06.2011. [Bakan und Raschke 2002] Bakan, S.; Raschke, E. (2002): Der natürliche Treibhauseffekt. In: Promet 28 (3/4), S. 85–94. Online verfügbar unter http://www.mpimet.mpg.de/fileadmin/grafik/presse/FAQs/BRPromet2802.pdf. [Bathmann und Passow 2010] Bathmann, U.; Passow, U. (2010): Kohlenstoffpumpen im Ozean steuern das Klima. In: Biologie in unserer Zeit 40 (5), S. 304–313. [Bayerisches Landesamt für Statistik und Datenverarbeitung 2011] Bayerisches Landesamt für Statistik und Datenverarbeitung (03.03.2011): Strom- und Wärmeerzeugung in Anlagen für die allgemeine Versorgung im Jahr 2010. Pressemitteilung. Online verfügbar unter https://www.statistik.bayern.de/presse/archiv/2011/55_2011.php, zuletzt geprüft am 09.08.2011. [Beck 2010] Beck, S. (2010): Vertrauen geschmolzen? Zur Glaubwürdigkeit der Klimaforschung. In: Aus Politik und Zeitgeschichte 32-33, S. 15–21. Online verfügbar unter http://www.bpb.de/publikationen/LHCKB7,0,Klimawandel.html , zuletzt geprüft am 20.06.2011. [Ermecke 2009] Ermecke, K. (2009): Rettung vor den Klimarettern. Gibt es die "Gefahr für das Weltklima"? Grundsatzreport. KE Research. Online verfügbar unter http://www.ke-research.de/downloads/klimaretter-1-3.pdf , zuletzt geprüft am 20.06.2011. [Evers et al. 2010] Evers, M.; Stampf, O.; Traufetter, G. (2010): Die Wolkenschieber. In: Der Spiegel, 29.03.2010 (13), S. 140–149. Online verfügbar unter http://wissen.spiegel.de/wissen/image/show.html?did=69744066&aref=image042/2010/03/27/CO-SP2010-013-0140-0149.PDF&thumb=false, zuletzt geprüft am 20.06.2010. [EWG 2007] Energy Watch Group (2007): Coal: Resources and Future Productions. Background Paper. Verfügbar unter http://www.energywatchgroup.org/fileadmin/global/pdf/EWG_Report_Coal_10-07-2007ms.pdf, zuletzt geprüft am 08.08.2011. [Friis-Christensen und Lassen 1991] Friis-Christensen, E.; Lassen, K. (1991): Length of the Solar Cycle: An Indicator of Solar Activity Closely Associated with Climate. In: Science 254 (5032), S. 698– 700. Online verfügbar unter http://friendsofscience.org/assets/files/documents/Solar%20Cycle%20-%20Friis-Chr_Lassen-.pdf, zuletzt geprüft am 26.06.2011. [Gerlich 2007] Gerlich, G. (2007): Der Betrug mit dem Globalklima: Widerlegung der atmosphärischen Kohlendioxid-Treibhauseffekte der Erde. Vortragsmanuskript für die Klimakonferenz in Prag 2007. Online verfügbar unter http://download.dimagb.de/docs/gerlich/Gerlich%20Prag%20Vortrag%20071115.pdf, zuletzt aktualisiert am 28.11.2007, zuletzt geprüft am 20.06.2011[Harde 2011] © 2012: co2ncept plus – Verband der Wirtschaft für Emissionshandel und Klimaschutz e.V. IV Literaturverzeichnis [Harde 2011] Harde, H. (2011): Was trägt CO2 wirklich zur globalen Erwärmung bei? Spektroskopische Untersuchungen und Modellrechnungen zum Einfluss von H2O , CO2 und CH4 auf unser Klima. Zusammenfassung. Helmut-Schmidt Universität Hamburg. Online verfügbar unter http://www.eike-klima-energie.eu/uploads/media/Harde-Klima-Zusammenfassung.pdf, zuletzt geprüft am 04.07.2011. [Idso und Singer 2009] Idso, C.; Singer, F. (2009): Climate Change Reconsidered. 2009 Report of the Nongovernmental International Panel on Climate Change. Hg. v. Joseph L. Bast und Diane Carol Bast. The Heartland Institute. Online verfügbar unter http://www.nipccreport.org/reports/2009/2009report.html, zuletzt geprüft am 20.06.2011. [IEA 2010] International Energy Agency (2010): Key World Energy Statistics. Online verfügbar unter http://www.iea.org/textbase/nppdf/free/2010/key_stats_2010.pdf, zuletzt geprüft am 08.08.2011. [IPCC 2007] IPCC (2007): Climate Change 2007: Synthesis Report. An Assessment of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Online verfügbar unter http://www.ipcc.ch/publications_and_data/publications_ipcc_fourth_assessment_report_synthesis_rep ort.html, zuletzt geprüft am 20.06.2011. [Mann et al. 1998] Mann, M. E.; Bradley, R. S.; Hughes, M. K. (1998): Global-scale temperature patterns and climate forcing over the past six centuries. In: Nature 392 (23), S. 779–787. [Mann et al. 1999] Mann, M. E.; Bradley, R. S.; Hughes, M. K. (1999): Northern Hemisphere Temperatures During the Past Millenium: Inferences, Uncertainties, and Limitations. In: Geophysical Research Letters 26 (6), S. 759–762. Online verfügbar unter http://www.agu.org/journals/gl/v026/i006/1999GL900070/1999GL900070.pdf, zuletzt geprüft am 20.06.2011. [Max-Planck-Institut für Meteorologie 2011] Max-Planck-Institut für Meteorologie (2011): Wie funktioniert der Treibhauseffekt? Online verfügbar unter http://www.mpimet.mpg.de/aktuelles/presse/faq-haeufig-gestellte-fragen/wie-funktioniert-dertreibhauseffekt.htm , zuletzt geprüft am 20.06.2011. [McIntyre und McKitrick 2003] McIntyre, S.; McKitrick, R. (2003): Corrections to the Mann et. al. (1998) Proxy Data Base and Northern Hemispheric Average Temperature Series. In: Energy & Environment 14 (6), S. 751–771. [McKitrick 2003] McKitrick, R. (2003): An Economist's Perspective on Climate Change and the Kyoto Protocol. Presentation to the Department of Economics Annual Fall Workshop (The University of Manitoba). Online verfügbar unter http://www.lavoisier.com.au/articles/climatepolicy/economics/McKitrick.pdf, zuletzt geprüft am 20.06.2011. [NASA 2010] NASA (2010): Earth Fact Sheet. http://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/factsheet/earthfact.html, zuletzt zuletzt geprüft am 04.07.2011. Online verfügbar unter aktualisiert am 17.11.2010, [Robock 2000] Robock, A. (2000): Volcanic Eruptions and Climate. In: Reviews of Geophysic 38 (2), S. 191–219. [Roe 2006] Roe, G. (2006): In defense of Milankovitch. In: Geophysical Research Letters 33, S. 5 S. © 2012: co2ncept plus – Verband der Wirtschaft für Emissionshandel und Klimaschutz e.V. V Literaturverzeichnis Umweltbundesamt 2011] Umweltbundesamt (2011): Beschleunigter Anstieg der atmosphärischen Konzentrationen der Klimagase SF6 und NF3. Online verfügbar unter http://www.umweltbundesamt.de/luft/downloads/sf6-nf3.pdf, zuletzt geprüft am 26.06.2011. [WBGU 2008] WBGU (2008): Kassensturz für den Weltklimavertrag - Der Budgetansatz. Sondergutachten. Wissenschaftlicher Beirat der Bundesregierung Globale Umweltveränderungen (WBGU). Online verfügbar unter http://www.bmbf.de/pubRD/wbgu_sn2009.pdf, zuletzt geprüft am 20.06.2011. [WBGU 2011] WBGU (2011): Welt im Wandel. Gesellschaftsvertrag für eine Große Transformation. Zusammenfassung für Entscheidungsträger. Wissenschaftlicher Beirat der Bundesregierung Globale Umweltveränderungen (WBGU). Online verfügbar unter http://www.wbgu.de/fileadmin/templates/dateien/veroeffentlichungen/hauptgutachten/jg2011/wbgu_jg2 011_ZfE.pdf, zuletzt geprüft am 08.08.2011. [Zentrum für Transformation der Bundeswehr 2010] Zentrum für Transformation der Bundeswehr (2010): Streitkräfte, Fähigkeiten und Technologien im 21. Jahrhundert. Teilstudie 1: Peak Oil. Sicherheitspolitische Implikationen knapper Ressourcen. Online verfügbar unter http://www.peakoil.com/download/Peak%20Oil.%20Sicherheitspolitische%20Implikationen%20knapper%20Ressource n%2011082010.pdf, zuletzt geprüft am 09.08.2011. © 2012: co2ncept plus – Verband der Wirtschaft für Emissionshandel und Klimaschutz e.V. VI
