CO2 – globale Stoffdynamik der NASA

Gesellschaft Deutscher Chemiker – 6. SEC Jahrestagung 2016 in Münster
Posterpräsentation
CO2 – globale Stoffdynamik der NASA
Dr. Gerhard Stehlik, Hanau/D,
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1. Zusammenfassung:
Weltkonsens ist, dass die Verbrennung fossiler Rohstoffe den CO2 Gehalt der Atmosphäre ansteigen lässt. Chemisch analytische
Bestimmungen des CO2 Gehalts der Luft zeigen stark schwankende CO2 Gehalte im Tages-, Wochen- und Jahresgang. Der
Studienrat für Biologie und Chemie Ernst-Georg Beck hat Literaturstudien dazu veröffentlicht [1]. Der CO2 Anstieg wird weiter als Folge
der Industrialisierung gesehen und gleichzeitig als Faktor der Erderwärmung. Die Satellitenmessungen der NASA sollen die Dynamik
der CO2-Quellen und -Senken in diesem Sinne zur Übereinstimmung bringen. Die erste OCO Mission der NASA war 2006 durch einen
Fehlstart gescheitert. Die NASA simulierte daraufhin die CO2 Dynamik in fortgeschrittenen, global gekoppelten Zirkulationsmodellen.
Diesen zufolge sei die Nordhalbkugel eine CO2 Quelle (Abb. 1). Die 2014 gestartete zweite OCO Mission war erfolgreich und lieferte
analytische CO2 Messwerte. Sie zeigen nicht die erwartete Quellen- und Senken-Variabilität (Abb. 2). Die Regenwälder der
Südhalbkugel sind bedeutendere CO2 Quellen als die Industriegebiete der Nordhalbkugel. Die gemessenen Unterschiede im CO2
Gehalt von Nord- und Südhemisphäre korrelieren nicht mit den beobachteten Unterschieden der Temperaturanstiege beider
Hemisphären.
2. CO2 – Dynamik und Verteilung nach Supercomputermodellierung
Vorausgegangen war, dass die erste CO2 Mission der NASA 2006 infolge eines Fehlstarts gescheitert war. Statt gemessener Daten über die CO2 Gehalte der Luft lieferte die
NASA eine Supercomputermodellierung eines berechneten globalen Ganzjahreszyklus mit dynamischen Veränderungen der CO2 Gehalte. Bild 1 zeigt die globalen Zeitwerte,
die für den 5. April 2006 berechnet wurden. Ganz im Sinne der allgemeinen Kritik an der Nutzung fossiler Rohstoffe wie Kohle, Erdöl und Erdgas wurde die CO2 Verteilung in
der globalen Atmosphäre so modelliert, dass die CO2 Gehalte der industriereichen Nordhemisphäre höher waren als die CO2 Gehalte der Südhemisphäre mit ihren vielen
Regenwäldern. 2006 veröffentlichte diese kompetenteste Wissenschaftsorganisation der Welt, die NASA, ein Video über die berechnete weltweite CO2 Gehaltsdynamik der
Atmosphäre [2]. Die rote Farbe bedeutet einen hohen CO2 – Gehalt von 385 ppm, die blaue einen geringen von 379 ppm. Dieses Rechnungen erwiesen sich als
unzutreffend.
3. CO2 – Dynamik und Verteilung nach Messungen der NASA Mission OCO
Abbildung 1
2014 startete die neue Mission der NASA erfolgreich und lieferte erstmals präzise
und punktgenaue Analysen des CO2 Gehaltes in der gesamten atmosphärischen
Säule von der Erdoberfläche bis in Satellitenhöhe. Im Dezember 2014 wurden die
ersten Ergebnisse in einer gemeinsamen Pressekonferenz der NASA und der
American Geophysical Union (AGU) der Öffentlichkeit vorgestellt. Die
Pressekonferenz, einschließlich der Fragen der Journalisten, ist als Video im
Internet verfügbar. [3]
Offensichtlich zeigen die chemischen Analysendaten wie die Datenarchive der
Eisbohrkerne, dass die Temperatur dem CO2 Anstieg vorauseilt. Die genauere
Analyse ergibt, dass im Jahresgang zuerst die Temperatur anstieg und danach der
CO2 Gehalt. Hier geht es nur um wenige ppm und um wenige Tage. Bei den
Datenarchiven der Eisbohrkerne geht es um bis zu 100 ppm und mehrere Hundert
Jahre.
Abb. 2 ist eine Bildschirmkopie aus dem Video, welches bei der Pressekonferenz
gezeigt wurde. Es entlastet die Industrieländer und belastet die Regenwälder. Das
ist ein Paradigmenwechsel. Die OCO Mission der NASA zeigt eine neue Sicht auf
die globalen CO2 Quellen und –Senken.
4. CO2 und Wald – historische Erfahrungen
Die Agrarchemie lehrt, dass Bäume die benötigte Kohlensäure mit dem
Bodenwasser aufnehmen. Der pH – Wert im Regenwaldboden liegt bei 4,5 – 5,5.
Der schwach saure pH Wert des Bodens ist auf Kohlensäure und auf Huminsäuren
zurückzuführen. Die Atmung der Bäume sorgt dafür, dass der Kohlensäuregehalt
der Waldluft in 162 Fällen 108 mal größer, 41 mal kleiner und 13 mal ebenso groß
ist wie im Freien [4] und dass der Kohlensäuregehalt der Luft 2 cm über der
Bodenoberfläche im Mittel stets um das Doppelte, oft fast um das Dreifache höher
ist als in einer Höhe von 2 m [5].
Abbildung 2
5. Diskussion der Ergebnisse
Die global wichtigsten Quellen für CO2 Emissionen wurden mit unvorstellbarer
Genauigkeit gesucht und gefunden. Das heutige CO2 stammt nicht überwiegend
von den Industrieländern, sondern von den tropischen Regenwäldern (rot mit 402
ppm, Westwinddrift beachten). Es ist daher davon auszugehen, dass die Pflanzen wie auch die Tiere - über täglich 24 Stunden - zur Aufrechterhaltung des
Lebensprozesses mit Hilfe der Verbrennungsenergie - mehr CO2 ausatmen, als sie
an CO2 verbrauchen, um im Licht der Sonnenstunden ihre Masse aufzubauen.
6. Fazit
Entgegen aller rund 40 Supercomputer-Klimamodelle, welche Regenwälder (Amazonas, Kongo) bisher als CO2 Verbraucher betrachtet haben, zu deren Erhaltung weltweit
Milliarden-Beträge bereit gestellt werden, sind diese Regenwälder in Wirklichkeit die wichtigsten Emittenten von CO2. Die Industrieländer der Nordhemisphäre mit Ausnahme
Chinas fallen dem gegenüber kaum ins Gewicht.
Die CO2 Hypothese stimmt weder im Fall der Erwärmung, weil es für den sogenannten natürlichen Treibhauseffekt der Atmosphäre keinerlei Beweise gibt [6] und weil CO2
das wichtigste Kühlmittel der Erde ist [7], noch ist die messbare Erwärmung der Nordhemisphäre auf einen erhöhten CO2 Gehalt und die geringe Erwärmung der
Südhemisphäre auf den geringeren CO2 Gehalt zurück zu führen. Kritisches chemisch – analytisches Hinterfragen globaler Behauptungen ist wichtiger denn je!
7. Referenzen
[1] E. G. Beck, 180 years of atmospheric CO2 gas analysis by chemical methods. Energy & Environment (2007), Vol. 18, No. 2, 259-282
[2] https://www.youtube.com/watch?v=x1SgmFa0r04 (Video Präsentation „Supercomputer Model der NASA“ von 2006
[3] https://www.youtube.com/watch?v=UYbrSDhTvRU (Video der Pressekonferenz 2014 von NASA und AGU: „First results from NASA's Orbiting Carbon Observatory
(OCO-2) Press Conference“
[4] E. Blanck (Herausgeber): Handbuch der Bodenlehre, 6. Band, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, Erstausgabe 1930 (ISBN 978-3-662-01877-4), Seite 258, Fußnote 12
[5] Ebenda, Seite 257, Fußnote 12
[6] V. Hopp, Atmosphäre, Wasser, Sonne, Kohlenstoffdioxid, Wetter, Klima, Leben – einige Grundbegriffe, 2012 (ISBN 978-3-18-325515-0), 131
[7] T. Eichten, V. Hopp, G. Stehlik, E. Wagner, Why CO2 cools the Surface of the Earth, © January 2014 (Website www.gerhard-stehlik.de)