Ich möchte hier die Klimakrise in einem Umfang skizzieren, welcher der Leserin einen Rundgang in etwa einer Stunde ermöglicht. Dabei habe ich viele Verweise zu Wikipedia-Artikeln eingestreut, um bei Bedarf eine Vertiefung zu ermöglichen. Nicht zuletzt will ich auf die vielfältigen Videos verweisen, die in der ZDF-Mediathek zum Nachschauen bereit liegen. Man gebe nur das Suchwort „Klima“ ein! Wer es noch genauer wissen will, studiere die Publikationen und / oder YouTube-Videos der deutschen Klimaforscher Hans-Joachim Schellnhuber, Stefan Rahmstorf, Mojib Latif, aber auch Harald Lesch, Ulrich von Weizsäcker oder Eckart von Hirschhausen und andere mehr. Eine etwas umfassendere Darstellung liest man im PDF: Was wir heute übers Klima wissen.
Siehe auch meine Beiträge aus 2019 folgende.
Der Wärmehaushalt der Erde
Physikalische Grundlagen
Im Weltraum können Körper wie Sterne und Planeten ihre jeweilige Wärme nur durch elektromagnetische Strahlung übertragen, weil sie sich nicht berühren, sondern im luftleeren Raum schweben und keine Massen austauschen. So wärmt die Sonne (ein Stern) mit ihrer hohen Strahlung kontinuierlich die Erde (ein Planet). Dass deren Oberflächentemperatur nicht unbegrenzt steigt, liegt in einem physikalischen Strahlungsgesetz, nach dem auch Körper mit Temperaturen wie die Erde Strahlung abgeben. Die Strahlungsleistung steigt stark mit der Temperatur an, sodass sich auf allen Planeten ein Gleichgewichtszustand zwischen aufgenommener (absorbierter) und abgegebener (emittierter) Strahlung einstellt. Wegen deren Eigenrotation schwankt die Temperatur natürlich an jedem Ort der der Oberfläche.
Planeten mit einer Atmosphäre zeigen eine höhere Oberflächentemperatur, als nach dem Strahlungsgesetz zu erwarten. Das liegt am sogenannten Treibhauseffekt. Er verhindert, dass Wärmestrahlung, die von der Oberfläche der Planeten ausgesandt wird, komplett im Weltraum verschwindet, sondern in Teilen wieder reflektiert wird. Dies geschieht durch Anteile der Atmosphäre, d.h. bestimmter Moleküle, welche kleine Portionen (Photonen) der Wärmestrahlung aufnehmen und danach in eine beliebige Richtung wieder abstrahlen – auch zurück zur Oberfläche des Planeten. So erzeugt die Atmosphäre unseres Nachbarplaneten Venus, die fast ausschließlich aus CO2 besteht, eine Höllentemperatur von über 400 °C an deren Oberfläche.
Die Erde
Unser Heimatplanet umkreist die Sonne in einem Abstand, der es ermöglicht, dass flüssiges Wasser seine Oberfläche bedeckt. Er befindet sich in der sogenannten habitablen Zone. Wäre er näher an der Sonne, würde alles Wasser in den Weltraum entweichen. Wäre er weiter weg, würde alles Wasser gefrieren. Auf der Erde wird der Treibhauseffekt primär durch Wassermoleküle bestimmt, die sich natürlicherweise in großen Mengen in der Luft befinden. Aber auch Methan oder Kohlendioxid sind als Treibhausgase zu nennen. Alle zusammen bewirken eine mittlere Oberflächentemperatur von +15 °C. Ohne den natürlichen Treibhauseffekt läge sie allerdings bei -18 °C! Die Erde würde zur Schneeball-Erde, ein Zustand, der vermutlich schon einmal existierte. Der natürliche Treibhauseffekt sichert also unser Dasein!
Temperaturen der Vergangenheit
„Das Klima hat sich schon immer verändert“ hört man von Skeptikern des menschengemachten Klimawandels. Wichtiger Bestandteil des Klimas ist die mittlere Oberflächentemperatur der Erde. Sie unterlag in der größeren Vergangenheit tatsächlich erheblichen Schwankungen. Bedeutsam für die heutige Zeit ist allerdings, dass sich die Oberflächentemperatur in den letzten 10.000 Jahren kaum verändert hat. Das heißt: Seit Menschen schriftliche Zeugnisse hinterlassen, herrschten gleichbleibende Temperaturen, das gilt insbesondere auch für den Zeitraum unserer kulturellen Entwicklung. Unsere gesamte Lebensweise, inklusive Nahrungsmittelproduktion, ist auf dieses Klima ausgerichtet und kann plötzliche, größere Schwankungen kaum verkraften.
Der Einfluss des Menschen
Bevölkerungsentwicklung
Wie man folgendem Diagramm entnimmt, passierte über die vergangenen 12.000 Jahre recht wenig, nur wenige Millionen Menschen lebten auf der Erde weit zerstreut:
Quelle: eigenes Bild nach https://ourworldindata.org/world-population-growth
Mit Beginn der Industrialisierung im 18. Jahrhundert änderte sich alles: Immer mehr Menschen profitierten vom Wachstum der Wirtschaft. Maschinen nahmen den Menschen die Arbeit zur Nahrungserzeugung ab und stellten sie frei für neue, produktive Aufgaben. Hygiene und Medizin taten ein Übriges, indem sie die Lebenserwartung und damit den Reproduktionserfolg drastisch steigerten. So kam eine Lawine ins Rollen, die sich im Diagramm geradezu als Bevölkerungsexplosion darstellt. Bald werden 8 Milliarden Menschen gleichzeitig leben!
(Führt man sich vor Augen, dass die Erde begrenzt ist, wird verständlich, dass ein weiteres Wachstum unvermeidlich an harte Grenzen stoßen muss. Und je näher wir diesen kommen, umso mehr werden die Armen der Welt sie als erste am eigenen Leib erfahren.)
Die Atmosphäre als Müllkippe
Diese Entwicklung blieb nicht ohne Folgen für die Atmosphäre: Mehr Menschen bedeutete mehr Bautätigkeit, mehr industrielle Produktion, mehr Mobilität, mehr Komfort in den Häusern. All dieses Mehr basierte auf einer einzigen Energiequelle, die der Mensch anzuzapfen gelernt hatte: Die versunkenen Algen und Wälder viele Millionen Jahre zurückliegender Zeiten hatten sich umgewandelt in Kohle, Erdöl und Erdgas. Ihre Verbrennung lieferte die benötigte Wärme und Bewegungsenergie. Weil nun immer mehr Menschen den westlichen Lebensstandard erreichen wollten, währed dieser stetig wuchs, wurde immer mehr Kohlenstoff pro Jahr in Form von CO2 in die Luft geblasen, was folgende Kurven zeigen:
Quelle: https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=10868614
Würde man dieses Diagramm links bis auf 10.000 Jahre erweitern, käme eine Kopie der obigen Bevölkerungsentwicklung zustande – man sähe ein identisches explosionsartiges Ansteigen.
Weil sich Kohlendioxid in der Atmosphäre nur in Zeiträumen von vielen Jahrhunderten langsam wieder abbaut, führten besagte Emissionen zu einer stetigen Erhöhung der CO2-Konzentration in der Luft:
Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Holoz%C3%A4n
Sie stieg von vor-industriellen Werten von 280 ppm auf über 400 ppm heutzutage. Die Lufthülle der Erde stellt also eine gigantische Müllhalde menschlicher Aktivitäten dar. Wegen der bekannten Eigenschaft des CO2-Moleküls, Wärmestrahlung (= Infrarotstrahlung) sowohl aufzunehmen als auch gleich wieder auszusenden, wirkt dieser Abfallstoff als Treibhausgas, siehe oben. Letztlich kam es so zu einem menschengemachten Klimawandel, der sich aufgrund anhaltender oder gar wachsender Emissionen noch verstärkt.
Globale Erwärmung
Die folgende Kurve zeigt die Temperatursteigerung (im Fachjargon „Anomalie“ genannt) über die letzten 170 Jahre, wie sie von verschiedenen Diensten übereinstimmend gemessen wurden:
Quelle: https://en.wikipedia.org/wiki/Global_warming_controversy
Doch halt! Zeitgleiches Auftreten (=Korrelation) bedeutet ja keineswegs automatisch eine Verursachung. Könnten nicht auch natürliche Faktoren wie schwankende Sonneneinstrahlung oder Vulkanismus Ursache für den Temperaturanstieg sein? Könnten schon, aber mittlerweile verfügen die weltweit tätigen Forschergruppen (und davon gibt es eine ganze Menge) über Computermodelle, mit denen man den Temperaturverlauf simuliert hat, ohne menschliche CO2-Emissionen zu berücksichtigen. Und siehe da: Die Temperatur blieb konstant, während realistische Annahmen zu Ergebnissen kamen, die den tatsächlichen Beobachtungen entsprachen:
Mit anderen Worten: Wir messen, dass sich die Erde erwärmt und wir wissen auch, warum!
Auswirkungen einer globalen Erwärmung
Die globale Erwärmung zusammen mit der hohen Bevölkerungsdichte bringt große Probleme: Beinahe alle Flächen der Erde, die sich zur Nahrungsmittelproduktion eignen, werden auch schon genutzt. Trotzdem leben Milliarden Menschen in prekären Verhältnissen und müssen sich sorgen, morgen satt zu werden. Wenn sich jetzt durch Trockenheit oder Überflutungen auch noch Missernten einstellen, sind räumliche Ausweichmanöver in bessere Gebiete unmöglich: Dort wohnen ja bereits Menschen, die von ihrem Grund und Boden leben wollen!
Dasselbe gilt für den andauernden Anstieg der Meeresspiegel: Durch das Abschmelzen des Polareises (Grönland, Antarktis) fließt viel Wasser in die Ozeane, sodass küstennahe Landmassen überflutet werden. Dies ist besonders problematisch, weil hunderte Millionen Menschen in Städten nahe am Meer wohnen (z.B. Mumbai oder Kalkutta in Indien).
Überschreitet die Tageshöchsttemperatur an vielen Tagen im Jahr ein für Mensch und Vieh erträgliches Maß, oder ist gar tödlich, werden ebenfalls Migrationsbewegungen ausgelöst.
All dies geschieht nicht über Nacht. Trotzdem: Not, Elend und kriegerische Konflikte sind vorprogrammiert. Nicht zuletzt werden große Migrationsströme gen Norden, z.B. nach Europa erwartet. Wie wollen wir damit umgehen?
Zeitliche Verläufe
Hier gilt es, drei Merkmale des Temperaturverlaufs zu beachten:
- Je höher der CO2-Anteil in der Luft, umso schneller und höher steigt die Temperatur, umso gravierender die Folgen.
- Selbst, wenn morgen kein CO2 mehr ausgestoßen würde, ginge die Temperaturerhöhung weiter, wenn auch langsamer. Man spricht auch von einem Bremsweg: Ein Auto steht auch nicht momentan still, wenn man auf fest die Bremse tritt, sondern legt noch einen Weg zurück, den Bremsweg.
- Es existieren im Erdsystem sogenannte Kipppunkte. Werden sie durch den menschengemachten Klimawandel erreicht, droht eine unumkehrbare Verstärkung der Auswirkungen. Beispiel sind die Permafrostböden Sibiriens. Werden sie eisfrei, so tauen sie auf und geben viel gespeichertes Methan frei, ein Treibhausgas, 250 mal so wirksam wie CO2. Das führt dazu, dass noch mehr Permafrostboden auftaut und Methan entlässt, und so weiter. Man spricht auch von einem Teufelskreis oder einer positiven Rückkopplung.
Nach einer Veröffentlichung der Plattform „Our World in Data“ in 2020 steigt das globale Temperaturmittel wie folgt:
- ohne Klimaschutzmaßnahmen: 4,1 – 4,8 °C
- Fortsetzung der aktuellen Maßnahmen: 2,5 – 2,9 °C
- Versprechen und Zielsetzungen: 2,1 °C
Dabei wurde international vereinbart, die Temperaturerhöhung (Anomalie) auf deutlich unter 2 °C zu begrenzen. Das bedeutet, dass nicht einmal die Versprechungen der Regierungen ausreichen.
Letzte Aktualisierung: 18.10.2022