Der Treibhauseffekt

Der Treibhauseffekt
Das Klima der Erde weist natürliche Schwankungen auf. Forscher auf der ganzen Welt versuchen herauszufinden, ob und wie sich das Klima verändert und welche Folgen das für die
ganze Erde haben könnte. Sind Menschen für die Erwärmung des Erdballs verantwortlich
oder sind es natürliche Schwankungen der Naturgewalten, die das Klima seit Millionen von
Jahren bestimmen?
Der Treibhauseffekt ist ein absolutes Alptraumthema jedes Wissenschaftlers, jedes Politikers
auf der Welt. Es ist äußerst kompliziert. In der Wissenschaft herrscht darüber eine begründete Unsicherheit und diese Unsicherheit ist legitim. Wir haben es hier mit etwas zu tun, das
enorme Konsequenzen für die Menschheit hat und dessen Auswirkungen sich erst in 30 Jahren zeigen werden. Schlechtes Wetter zu einer Zeit an einem Ort beweist nicht, dass das
Klima sich verändert. Um zu beweisen, dass die Menschen für die Erwärmung der Erde verantwortlich sind, wird eine detaillierte Kenntnis des auf der gesamten Erde herrschenden
Wetters über einen langen Zeitraum benötigt. Eine enorme wissenschaftliche Herausforderung.
Unser Planet die Erde!
Dreiviertel der Erdoberfläche sind von Wasser bedeckt. Es gibt gigantische Eiskappen, Wüsten und Berge. Um eine genaue Aussage machen zu können, müssen Klimawissenschaftler
erst die globale Durchschnittstemperatur der Erde feststellen.
Heutzutage wird das Wetter auf der Erde, täglich weltweit mit Hilfe des internationalen Netzwerks von Wetterstationen an Land und auf See gemessen. Sie zeichnen Temperaturen,
Luftdruck, Niederschläge, Luftfeuchtigkeit und eine Unzahl anderer Variablen auf. Solche
globalen Messungen sind die wesentliche Datenbasis für die Klimatologie. Millionen und aber Millionen von Zahlen werden zusammengetragen, korrigiert, angepasst und miteinander
in Einklang gebracht. Das Problem ist nur, dass solche Messungen systematisch erst seit
einem Jahrhundert vorgenommen werden. Erstellt man einen Durchschnitt, entsteht ein Muster. In den vergangenen einhundert Jahren stieg die globale Oberflächentemperatur um fast
einen Grad Celsius an.
Der Atmosphärenphysiker Alfred Singer, gehört zu einer kleinen Gruppe von Wissenschaftlern, die als Treibhausskeptiker bekannt geworden sind. Er glaubt, dass die Jahrhundertaufzeichnungen nicht so zuverlässig sind, wie sie scheinen.
Beispielsweise zeigen die Daten, dass das Klima sich zwischen den Jahren 1900 und 1940
aufgeheizt hat, lange bevor die Menschheit viel Energie benutzt hat. Danach kühlte sich das
Klima zwischen 1940 und 1975 wieder ab. Erst in den letzten paar Jahren scheinen die stei-
genden globalen Durchschnittstemperaturen mit den Mengen an Treibhausgasen, die wir in
die Atmosphäre entlassen, überein zu stimmen. Jedes natürliche Messinstrument liefert
Schätzwerte für Temperaturen und Niederschlag für einen bestimmten Ort und Zeitpunkt.
Durch die Kombination aller Faktoren konnten Wissenschaftler eine Temperaturtabelle für
die nördliche Erdhalbkugel erstellen, die etwa 1000 Jahre zurückreicht. Nach dieser Grafik,
die 1999 veröffentlicht wurde, ragt die für das 20.Jahrhundert festgestellte Erwärmung um
ein Grad dramatisch heraus.
Wie können wir sicher sein, dass die in letzter Zeit zu beobachtende Erwärmung eher durch
den Menschen als durch natürliche Umstände verursacht worden ist? Welche Beweise gibt
es dafür, dass der Mensch für diesen Temperaturanstieg verantwortlich ist?
Kein anderer hat wohl mehr zur Beantwortung dieser Frage beigetragen als Charles David
Keeling. In den 1960er Jahren wusste niemand sicher, ob industrielle Treibhausgase wie
CO² in der Atmosphäre zunehmen oder ob sie von den Ozeanen absorbiert werden. 1957
beschließt Keeling herauszufinden, welche dieser Möglichkeiten der Wahrheit entspricht. Mit
Hilfe der neusten Analysegeräte beginnt das Projekt zu arbeiten, dass sein Lebenswerk werden sollte. Er sagt: "Dieses Programm gab mir schon als junger Mann, der gerade die Schule
beendet hatte, die Gelegenheit über genügend Ressourcen zu verfügen und die Analysegeräte an verschiedenen Orten aufstellen zu lassen. Ein Analysegerät wurde in Mittelamerika
und kurz danach wurde ein anderes auf dem Mauna Loah Berg, auf Hawaii platziert". Der
ideale Platz, um CO² zu messen, muss weit entfernt von Städten, die es produzieren und
entfernt von Vegetation, die es absorbiert, gelegen sein. Auf dem Mauna Loah, auf Hawaii,
findet Keeling den idealen Ort. In 3400 Metern Höhe in mitten eines kahlen Lavafelsen beginnt er mit der Probeentnahme.
Er sagt: "Im März 1957 fingen wir am Mauna Loah Observatorium mit den Messungen an
und ich erwartete eine nahezu konstante Konzentration, aber das geschah nicht. Die Konzentration stieg über Monate an und dann sank sie. Von Mai bis September sank sie und
dann fing sie wieder an zu steigen. Als wir diese Informationen hatten, weniger als ein Jahr
an Daten, war es ziemlich offensichtlich, dass wir es hier mit der Atmung der Pflanzen in der
nördlichen Hemisphäre zu tun hatten. Sie absorbieren in ihrer Wachstumsperiode in den
mittleren und hohen Lagen Kohlendioxid und dann wird es in einem Zyklus, im Winter, wieder abgegeben.“ Keelings sensible Messgeräte haben die Atmung der Erde aufgespürt. Jedes Frühjahr blühen die Pflanzen und holen sich CO² aus der Luft. Im Herbst wird das CO²
wieder freigegeben, wenn die Pflanzen verrotten.
Keeling führt auf, dass die Gesamtkonzentration des CO² Jahr für Jahr ansteigt. Über dem
Jahreszyklus liegt noch eine ansteigende Kurve. Über 40 Jahre hinweg steigt die Konzentra-
tion von 330ppm auf fast 370ppm an. Die "Keelings Kurve" scheint zu beweisen, was viele
bereits vermutet haben! Die Menschen beeinflussen die Zusammensetzung der Atmosphäre.
Aber warum sollte die Zunahme eines unsichtbaren, nicht toxischen Gases ein Grund zur
Sorge sein? Verglichen mit den wichtigen atmosphärischen Gasen Sauerstoff und Stickstoff
ist die Menge an CO² geringfügig klein. Aber durch eine Besonderheit der Physik, dem
Treibhauseffekt, sind seine Konsequenzen bedeutsam. Das vielleicht dramatischste Beispiel
für den Treibhauseffekts ist die Erde selbst. Wenn es diesen Effekt nicht gäbe, wäre es auf
Erden bitter kalt. Von der Energie, die von der Sonne Richtung Erde ausgeht, wird etwa die
Hälfte verstreut und absorbiert, bevor sie die Oberfläche erreicht. Der Rest wird als Wärme
oder Infrarotstrahlung reflektiert. Würde es den Treibhauseffekt nicht geben, würde diese
Wärmeenergie wieder in das All entweichen und auf der Erde würde eine Durchschnittstemperatur von minus 17,8 Grad Celsius herrschen.
Das gesamte Wasser würde gefrieren. Das geschieht jedoch nicht, denn Substanzen wie
Kohlendioxid und Methan, Wasserdampf und Wolken tragen ihren Teil dazu bei, die flüchtige
Infrarotstrahlung einzufangen. Das Ergebnis ist, dass sich die Erdoberfläche auf durchschnittlich 15 Grad Celsius erwärmt. Das ist genau so real wie die Schwerkraft, dadurch
bleibt unser Planet bewohnbar.
Wenn der Treibhauseffekt nicht wäre, hätten wir eine Durchschnittstemperatur unter dem
Gefrierpunkt. Aber seit der industriellen Revolution hat es eine neue und stetig ansteigende
Quelle von CO² gegeben, fossile Brennstoffe wie Kohle, Öl und Erdgas. Wenn fossile Brennstoffe verbrannt werden, verbinden sich ihre Kohleatome mit dem Sauerstoff in der Luft und
bilden CO². Jedes mal wenn eine Lampe eingeschaltet wird oder ein Motor eines Autos läuft,
gelangt CO² in die Atmosphäre. Es ist schwer zu verstehen, wie viel Kohlendioxid insgesamt
in die Atmosphäre abgegeben wird. Aber relativ gesehen können wir folgendes sagen: Gegen Ende des 2 .Weltkrieges wurden etwa 1 Milliarde Tonnen Kohle in Form von CO² in die
Atmosphäre ausgestoßen. Als Keeling mit seinen Messungen anfing, lag die Menge bei 2,5
und gegenwärtig (2001) sind es bereits 7 Milliarden. Eine Freisetzung von mehr Treibhausgasen wie CO² in die Atmosphäre, müsste einen Anstieg der globalen Durchschnittstemperatur verursachen, solange wir fossile Brennstoffe verfeuern. Heute wird die Atmosphäre an
vielen Orten an Land und auf See untersucht und die Ergebnisse werden an Zentrallaboratorien (z.B. in Colorado) geschickt. Dort wird die Luft auf CO² und andere Treibhausgase analysiert. Auch wenn der Großteil des CO² in der industriellen Nordhalbkugel in die Atmosphäre
ausgestoßen wird, zeigen die Analysen, das es bald überall auftauchen wird.
Wenn man beispielsweise 4 Liter Benzin verbrennt, das somit in CO² Molekühle verwandelt
wird, breitet es sich in der gesamten Atmosphäre aus. Was ein Auto heute verbrennt, taucht
nächstes Jahr in der Antarktis auf. Eine andere wichtige Tatsache, die Wissenschaftler über
Kohlendioxid in Erfahrung gebracht haben, ist seine Beständigkeit. Anders als Wasserdampf,
der nur Tage erhalten bleibt, verbleibt CO² durchschnittlich 100 Jahre in der Atmosphäre,
bevor er von den Ozeanen absorbiert wird. CO² Emissionen verändern daher auch die Atmosphäre für zukünftige Generationen. Keeling hat mit seinen Messungen auf dem Mauna
Loah den klaren Beweis erbracht: Menschen verändern die Zusammensetzung der Erdatmosphäre! Die Daten reichen bisher (2001) nur etwa 40 Jahre zurück, auch wenn wir fossile
Brennstoffe seit mehr als 150 Jahren verbrennen. Daher ist es für die weitere Berechnung
besonders interessant, ob die gigantische Eisdecke in Grönland und der Antarktis möglicher
Weise den früheren Kohlendioxidgehalt, während und vor der Industriellen Revolution, eingefangen hat. Was die Wissenschaftler fanden ist bemerkenswert: Luftblasen, die im Eis eingeschlossen wurden, Zeitkapseln in denen die Atmosphäre der Vergangenheit konserviert
ist. Wenn man vorsichtig vorgeht, kann man diese Blasen auf Kohlendioxid und andere Gase
untersuchen. Die gründliche Analyse zeigt, dass es vor 1957 weniger CO² in der Atmosphäre
gegeben hat. Der rapide Anstieg des CO² Gehalts beginnt tatsächlich zu Beginn der Industriellen Revolution. Weitere Forschungen haben eine noch weiter zurückreichende Kurve
ergeben. Es steht jetzt fest, dass das derzeitige Niveau an CO² höher ist als zu jedem beliebigen Zeitpunkt in den vergangenen 450000 Jahren. Wenn man die vergangenen 450000
Jahre betrachtet, werden die letzten 100, 150 Jahre sofort ins Auge stechen. Dann ist es
keine Frage, dass wir damit auf irgend eine Weise damit zutun haben.
Es ist nicht überraschend: Der Mensch ist eine unglaublich mächtige Kraft auf diesem Planeten. Wir haben den Großteil der Landgebiete der Erde bewohnbar und bewirtschaftbar gemacht. Wir haben Berge versetzt, wir haben Flüsse umgeleitet, wir haben fast die ganze
Kohle abgebaut, wir sind eine globale Kraft. Es gibt keinen Zweifel daran, dass der Anstieg
von CO² in der Atmosphäre zu einem Anstieg der globalen Durchschnittstemperaturen führen muss. Die Frage ist nur, wie sehr. Wie können wir sicher sein, dass ein Temperaturanstieg, den wir in den Aufzeichnungen finden, tatsächlich mit dem zusätzlichen Kohlendioxid
im Zusammenhang steht? Das Klima verändert sich auch auf natürliche Weise. Wie kann
man eine Erwärmung die von einem CO² Anstieg verursacht wird, von einer Erwärmung unterscheiden, die irgend einen anderen Grund hat, sagen wir mal die Sonne?
Die Kohleindustrie stellt das Konzept von einem durch Menschen verursachten Klimawechsel radikal in Frage. Für sie steht viel auf dem Spiel. Die Energiewirtschaft verfolgt den Streit
unter den Wissenschaftlern sehr genau. In der Vergangenheit hatten wir diese großen
Kämpfe in punkto Umweltverschmutzung in den Vereinigten Staaten. Schwefeldioxid ist ein
Schadstoff, NO² ist ein Schadstoff. Kohlendioxid ist ein nützliches Gas, das für das Leben
auf der Erde verantwortlich ist. Es verursacht keine Umweltverschmutzung. Es gibt noch keine staatlichen Gesetze, die irgendeiner Behörde das Recht geben würde, den Ausstoß von
CO² zu regulieren. Weit entfernt davon die Umwelt zu verschmutzen, so argumentiert die
Kohleindustrie, sei CO² ein wertvolles Pflanzendüngemittel. Mehr davon zu produzieren,
würde also den Planeten Erde begrünen statt verschmutzen. Das gesteigerte Wachstum
wird helfen, das überschüssige CO² aufzusaugen. Im Rahmen eines staatlich geförderten
Experiments, stellen Wissenschaftler die Begrünungshypothese auf die Probe. Die Wälder
werden möglicherweise 50 oder 100 Jahre lang CO² absorbieren, und dann ab einem bestimmten Punkt kommt es mehr oder weniger zu einem Gleichgewicht. Dann hat sich genug
organisches Material im Wald aufgebaut, so dass der Verrottungsprozess allmählich mit der
Photosynthese Schritt hält. Wenn wir einen alten Baum fällen, müssen wir dafür sorgen,
dass der Großteil dieses Baumes zu einem nutzbaren Produkt verwertet wird, das ein langes
Leben hat. Und was passiert dann? Früher oder später verrottet das Holz, oder es wird verbrannt. Irgendwann wird der Kohlenstoff, der im dem Holz eingeschlossen ist, seinen Weg
als CO² zurück in die Atmosphäre finden.
Es ist unbestritten, dass der CO² - Gehalt heute ein Drittel höher liegt, als vor der Industriellen Revolution, und dass er sich in den nächsten 100 Jahren verdoppeln oder vielleicht sogar
verdreifachen wird. Frage ist nur: Wie wird sich der rapide Anstieg auf das Klima der Erde
auswirken und werden die Veränderungen gut oder schlecht sein? In Colorado ist das NC,
eines der weltweit führenden Zentren für Klimatologie. Dort arbeiten Wissenschaftler, deren
Job weitaus schwieriger ist, als der eines Meteorologen. Sie versuchen das Klima 100 Jahre
in die Zukunft vorauszusehen. Mit einer speziellen 3D Brille können sie Modelle von möglichen zukünftigen Klimaentwicklungen betrachten. Die Computermodelle spielen verschiedene Varianten. Computermodelle des Klimas sind die kompliziertesten der genialsten Computersysteme, die man je gesehen hat. Aber wir müssen akzeptieren, dass sie uns keine präzisen Antworten geben können. Aus ihnen können wir nur folgern, was passieren könnte und
welche Fehler dabei möglich wären. Das ist die Unsicherheit. Wenn die Wissenschaftler
schon unsicher über den genauen Anstieg der globalen Durchschnittstemperaturen sind, so
wissen sie noch weniger über die konkreten Auswirkungen.
Größte Besorgnis erregt die Anhebung des Meeresspiegels, verursacht durch schmelzende
Gletscher und die Ausdehnung warmen Wassers. Küstenbereiche von Venedig bis Kalifornien wären dann in Gefahr. Während des El Nino steigt der Meeresspiegel vor der Küste von
Kalifornien. Während des letzten El Nino lag er etwa 20 cm über dem normalen Wert. Man
hatte große Erdabtragungen an der Küste, Häuser, die ins Meer rutschten. Das deutet an
was eine Anhebung des Meeresspiegels bewirken würde. Wir können uns nur einer Klimaveränderung anpassen, solange sie langsam genug stattfindet. Aber wenn sie zu schnell
abläuft, dann verändert das alles. Ob wir nun Ackerbau planen, ob wir ein Gebäude mit den
erforderlichen Heizmöglichkeiten planen oder wie wir Schutzdämme planen. Das Klimaphänomen El Nino hat gezeigt was geschehen könnte, wenn es zu langanhaltenden und durch
Menschen verursachte klimatischen Auswirkungen kommt.
Wissenschaftler vertreten entschieden die Ansicht, wenn wir dabei mitwirken, dass die Welt
sich um 5 Grad erwärmt. Dann werden große Teile der Eisdecke der Antarktis schmelzen
und in den Ozean fließen. Das wird dazu führen, dass der Meeresspiegel um mehrere Meter
steigt.
Zusätzlich zum Ansteigen des Meeresspiegels könnte es noch zu anderen ernstzunehmenden Auswirkungen kommen: verheerende Brände, Zerstörung bestimmter Spezies und deren Lebensräume, sowie schwerer Überschwemmungen. Gleichzeitig würde die Anzahl heftiger Stürme rapide zunehmen. Dürren, Stürme, Überschwemmungen: Experten schätzen,
dass die Folgen des Klimawandels jedes Jahr bis zu 300 Milliarden Dollar kosten werden.
Gerade Tornados, Orkane und Hurrikans wüten mit besonderer Kraft. Allein sie verursachen
drei Viertel des Schadens, für den die Versicherungen aufkommen müssen. Ein einzelner
Tropensturm, der über die Karibik mit 225 km/h fegte, legte 80 Städte in Trümmern, 13000
Menschen verloren ihr Zuhause.
Quelle: Spiegel TV 10.2001