Die wissenschaftliche Debatte um den Klimawandel

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Die wissenschaftliche Debatte um den Klimawandel
– natürlich oder anthropogen?
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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
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III
Einleitung
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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.
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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
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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:
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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
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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).
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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
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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.
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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
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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
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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.
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Literaturverzeichnis
Literaturverzeichnis
[Anderegga et al. 2010] Anderegga, W. R. L.; Prallb, J. W.; Harold, J.; Schneider, S. H. (2010): Expert
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