Treibhauseffekt: 7 populäre Vorurteile

Was ist dran an vielen weit verbreiteten Meinungen über die Auswirkung des Kohlendioxids, den Anstieg des Meeresspiegels, die Zunahme von Stürmen und Tropenkrankheiten, die Prognostizierbarkeit des Klimas, das Erliegen des Golfstroms und den Einfluß des Menschen auf das Klima? Wie kein anderes naturwissenschaftliches Thema steht das Klima seit Jahren im Brennpunkt von Öffentlichkeit und Politik. Um so erstaunlicher ist es, wie viele umstrittene und sich teilweise auch widersprechende Thesen über den Treibhauseffekt immer noch zirkulieren. bild der wissenschaft hat die 7 populärsten aufgegriffen. Denn nur wer die Fakten kennt, kann bei der Debatte mitreden, ob sich die Menschheit durch ungebremsten Ausstoß von Treibhausgasen selbst das Grab schaufelt. „Kohlendioxid ist das bedeutendste Treibhausgas” Ohne den Treibhauseffekt wäre die Erde eine unwirtliche Eiswüste. Eine Hülle aus verschiedenen Gasen sorgt dafür, daß ein Großteil der von unserem Planeten ausgehenden Wärmestrahlung reflektiert wird. Schätzungen zufolge wären die Temperaturen ohne sie über 30 Grad niedriger. Statt im globalen Mittel 15 Grad über Null herrschten minus 18 Grad. Zu zwei Dritteln geht dieser Effekt auf Wasserdampf zurück. Nur rund 20 Prozent macht Kohlendioxid (CO2) aus, 7 Prozent bodennahes Ozon, gut 2 Prozent Methan. Die Wasserdampf-Konzentration in der Stratosphäre ist in den letzten 45 Jahren aus nur teilweise bekannten Gründen um mehr als 75 Prozent angestiegen, wie eine neue Studie des Weltklimaforschungsprogramms unter der Leitung von Prof. Dieter Kley vom Forschungszentrum Jülich ergab. Auf diese Zunahme ist etwa die Hälfte des Temperaturanstiegs in den letzten Jahrzehnten zurückzuführen. Durch das Verbrennen fossiler Energieträger und die Brandrodung von Regenwäldern steigert die Menschheit den CO2- Anteil in der Atmosphäre. Die direkten Folgen sind begrenzt. Schließlich verursacht dieses Klimagas lediglich ein Fünftel des Treibhauseffekts. „CO2 wirkt wie ein Vorverstärker”, erklärt Prof. Heinz Miller, Geologe am Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung in Bremerhaven. Der CO2-Anstieg bringt zunächst nur eine relativ leichte Erwärmung. Dadurch verdunstet aber mehr Wasser, und der zusätzliche Dampf treibt die Temperaturen weiter in die Höhe. Anfang dieses Jahres konnten Wissenschaftler mit Aufnahmen von Satelliten erstmals beweisen, daß die Wärmeabstrahlung der Erde in den letzten Jahrzehnten tatsächlich abgenommen hat. Für die Klima-Variationen der Vergangenheit war das CO2 in der Atmosphäre vermutlich nicht die Ursache. In den vergangenen 500000 Jahren änderte sich immer zuerst die Temperatur und erst in deren Gefolge der CO2-Gehalt. Das ergaben Analysen von Eisbohrkernen – Kilometer langen Säulen aus zu Eis gepreßtem Schnee, die Wissenschaftler in Grönland und der Antarktis aus dem kalten Untergrund gezogen hatten. Auslöser für Warm- und Eiszeiten waren vermutlich Schwankungen der Erdbahn und der Sonnenaktivität. Wurde es wärmer, setzten die Meere CO2 frei. Denn je kälter das Wasser ist, desto mehr CO2 kann es binden. Geht man noch weiter in der Erdgeschichte zurück, scheinen CO2 und Temperatur dagegen kaum einen Zusammenhang aufzuweisen. „Vor 300 Millionen Jahren waren die CO2-Konzentrationen 10- bis 20mal so hoch wie heute”, berichtet Prof. Ján Veizer, Geologe an der Universität Bochum. „Gleichzeitig herrschte eine Eiszeit.” Veizer hat zusammen mit Kollegen in akribischer Kleinarbeit 5000 Proben von Kalkgehäusen fossiler Meeresorganismen untersucht und anhand der gefundenen Sauerstoff- Isotope eine Klimakurve der letzten 550 Millionen Jahre erstellt. „Wissenschaftler können das Klima der Zukunft berechnen” Die Entwicklung des Klimas ist außerordentlich komplex. Aus gutem Grund ist das Wetter das Paradebeispiel für die Chaosforschung. Sprichwörtlich ist der Flügelschlag eines Schmetterlings in der Karibik, der einen Wirbelsturm über China auslösen kann. Die Klimatologie hat in den vergangenen Jahren zwar große Fortschritte zu verzeichnen. Die Simulationsrechnungen beziehen inzwischen immerhin den Einfluß von Ozeanen und deren Strömungen ein. Doch einige Punkte sind nach wie vor ungeklärt, so daß zuverlässige Klima-Prognosen nicht möglich sind. Ein Sorgenkind der Forscher ist der Wasserdampf. Stammt dieses Klimagas in der Atmosphäre fast ausschließlich aus der Verdunstung der Ozeane, wie der Frankfurter Meteorologe Prof. Christian Schönwiese meint? Oder erhöht der Mensch dessen Anteil wesentlich, etwa durch den Bau von Stauseen, wie Heinz Miller zu bedenken gibt? Zudem bereitet der Wasserdampf in Form von Wolken Kopfzerbrechen. Denn Wolken sind meist zu klein, um in den noch recht grobmaschigen Simulationen berücksichtigt zu werden. Ihre Wirkung auf das Wettergeschehen wird daher eher geschätzt als berechnet. Das Fehlerrisiko dabei ist beträchtlich. Denn Wolken können die Temperaturen ebenso heben wie senken: Tief hängende Wasserwolken reflektieren Sonnenstrahlen und kühlen damit die Erde, während höhere Eiswolken den Treibhauseffekt verstärken. Überdies lassen fast alle Modelle die Vegetation und deren Veränderung außen vor. Dabei spielen Pflanzen im Wasser- und CO2-Haushalt eine wichtige Rolle. Trotz der Mängel einigten sich mehrere hundert Wissenschaftler und Regierungsbeauftragte in einem Report des Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) auf eine Prognose: Ihr zufolge wird die globale Durchschnittstemperatur bis 2100 um 1,4 bis 5,8 Grad steigen. Die Zahlen spiegeln die Ergebnisse von zahlreichen Berechnungen mit verschiedenen Klimamodellen wider. In den vergangenen 250 Jahren – seit der sogenannten Kleinen Eiszeit zwischen 1550 und 1750 – hat sich das Klima auf der Erde vermutlich kontinuierlich erwärmt. Die Temperaturerhöhung im Laufe des vergangenen Jahrhunderts veranschlagt das IPCC auf 0,6 Grad. Liegt dieser Wert im Rahmen der natürlichen Veränderung? Der Frankfurter Schönwiese hat die Temperaturkurve nach allen Regeln der Statistik untersucht. „60 Prozent dieser Erwärmung sind menschengemacht”, lautet sein Fazit. „Der Meeresspiegel steigt durch das Abschmelzen der Pole” Die Horrormeldung vom Kölner Dom, der im Meer versinkt, ist zwar schon älteren Datums. Doch die Mär der schmelzenden Polkappen geistert immer wieder durch die Presse. In der Tat: Würde, wofür es derzeit keinen Hinweis gibt, das Eis der Antarktis ganz verschwinden, stiege der Meeresspiegel um satte 67 Meter. Das Schmelzen zöge sich allerdings über mehrere Jahrhunderte hin. Der neueste IPCC-Report prophezeit einen Anstieg des Meeresspiegels um 9 bis 88 Zentimeter bis zum Jahr 2100. Doch liegt dieser in erster Linie an der Ausdehnung der Meerwassers bei höheren Temperaturen. Neue Studien ergaben zwar Hinweise darauf, daß das Eis um den Nordpol dünner geworden ist (bild der wissenschaft 6/2000, „ Eiskalte Widersprüche”). Da es sich um Eis im Meer handelt, ändert das aber am Meeresspiegel nichts. Wer das nicht glaubt, möge sich einen Drink mit vielen Eiswürfeln eingießen, den Flüssigkeitsstand am Glas verzeichnen und abwarten, bis die Würfel verschwunden sind. Der Pegel wird nicht steigen, da das Eis genausoviel Getränk verdrängt, wie das in ihm enthaltene Wasser einnimmt. Wirft man hingegen noch einen Eiswürfel ins Glas, geht der Stand natürlich hoch. Etwas Ähnliches geschieht in den Weltmeeren, wenn Schnee oder Eis vom Festland ins Wasser rutscht oder schmilzt und hineinfließt. Für die Antarktis, in der 90 Prozent des Süßwassers der Erde in Form von Schnee liegen, sagen die Modelle keine ausreichende Erwärmung voraus, um die Schneemassen zum Schmelzen zu bringen. Im Gegenteil: Simulationen zufolge führt der Treibhauseffekt auch dort zu höherer Luftfeuchtigkeit und vermehrtem Niederschlag, was den Meeresspiegel sogar senken könnte. Doch wird das vermutlich kompensiert: In vielen Modellrechnungen schmelzen die Gletscher auf Grönland, die neun Prozent des Süßwassers unseres Planeten enthalten, und anderswo künftig etwa in dem Maße, wie die Eisdecke der Antarktis zunimmt. „in Europa beginnt eine neue Eiszeit” Ohne den Golfstrom herrschte in Nord- und Mitteleuropa das große Frieren. London würde von sibirischen Wintern heimgesucht, Gletscher bedeckten die Alpentäler, in Norddeutschland wäre es im Jahresdurchschnitt rund fünf Grad kälter. Die Meeresströmung, die hundertmal soviel Wasser mit sich führt wie der Amazonas, transportiert über eine Milliarde Megawatt Wärme – das entspricht der thermischen Leistung von 200000 großen Atomkraftwerken – in nördliche Gefilde. Im Golf von Mexiko heizen sich Wassermassen in der karibischen Sonne auf, bis sie von Winden getrieben gen Norden abfließen. Ab der Höhe von Neufundland – man spricht von da an nicht mehr vom Golfstrom, sondern von der Nordatlantik-Drift – ist der Motor der Strömung ein Sog, der in subpolaren Gewässern entsteht. Arktische Winde kühlen die Wassermassen auf knapp unter Null Grad ab. Da unterwegs viel verdampft, nimmt zudem der Salzgehalt zu. Weil salziges Wasser bei gleicher Temperatur schwerer ist, sinkt es in der Labradorsee und dem Gebiet zwischen Grönland und Nordnorwegen in die Tiefe. So taucht die Meeresströmung in die Gründe des Nordatlantik hinab. In 2000 bis 3000 Metern Tiefe fließt sie dann nach Süden zurück. Reduziert sich der Salzgehalt des Wassers, könnte der Motor der riesigen Klimapumpe ins Stottern geraten. Da die Absinkgebiete relativ klein sind, genügte schon wenig Süßwasser, damit das Oberflächenwasser zu leicht wird, um in die Tiefe abzusacken. Bei der befürchteten globalen Erwärmung durch Treibhausgase könnte schmelzendes Grönlandeis oder vermehrter Niederschlag dieses Süßwasser eintragen. In der Vergangenheit lag der Golfstrom wohl schon mehrfach darnieder. Nur so lassen sich die abrupten Klimawechsel der letzten Eiszeiten erklären. Binnen drei Jahren sprangen die Temperaturen mehrfach um bis zu sieben Grad. Das verraten Eisbohrkerne aus Grönland. In der jetzigen Warmzeit, die seit rund 11500 Jahren herrscht, scheint die Strömung hingegen stabil geblieben zu sein. Und das wird sie Computer-Simulationen zufolge auch bleiben. „Das Kippen des Golfstroms taucht in keinem der neueren Rechenmodelle mehr auf”, stellt der Frankfurter Meteorologe Schönwiese fest, „wohl aber eine Abschwächung.” Je nachdem, welchen Forschern man glaubt, nimmt die Strömung bis 2100 um 10 bis 50 Prozent ab. Doch die daraus resultierende Abkühlung wird durch den Treibhauseffekt ausgeglichen. „Wie fast alle meine Kollegen würde auch ich auf eine Erwärmung in den kommenden Jahrhunderten in Europa wetten”, sagt Dr. Stefan Rahmstorf vom Potsdam Institut für Klimafolgenforschung, der als erster in einem Rechenmodell die Nordatlantikströmung – nach der neuen Sicht irrtümlich – zum Erliegen gebracht hat. „Das ist das wahrscheinlichste Szenario.” „Es Wird immer Stürmischer” WASA (Waves and Storms in the North Atlantic) hieß ein EU-Projekt, das klären sollte, ob sich Wellenhöhe und Stürme im vergangenen Jahrhundert im Nordostatlantik verändert haben. „In der Tat ist es dort rauher geworden in den letzten Dekaden”, schrieben die 31 beteiligten Wissenschaftler im Abschlußbericht. „ Aber die gegenwärtige Intensität von Stürmen und Wellen scheint mit der zu Beginn des Jahrhunderts vergleichbar zu sein.” Zwischen 1920 und 1960 habe eine ungewöhnlich ruhige Periode geherrscht. Beim Auf und Ab handele es sich vermutlich um natürliche Variationen. Für die meisten anderen Meeresregionen stehen nur wesentlich vagere Daten zur Verfügung. „Es sieht nicht so aus, als ob es stürmischer geworden sei auf der Erde”, urteilt Dr. Ulrich Cubasch vom Max-Planck-Institut für Meteorologie in Hamburg. „Genau wissen wir es aber nicht.” Schönwiese bestätigt: „Bei Stürmen ergibt sich kein einheitliches Bild.” Der IPCC-Report hält es immerhin für „wahrscheinlich”, daß die Windgeschwindigkeit tropischer Zyklone künftig ansteigt. Aus den Meßdaten läßt sich das aber nicht ablesen. „Tropenkrankheiten Nehmen zu” Diese weitverbreitete These ist stark umstritten. Der IPCC-Bericht formuliert vorsichtig, das Gebiet der „potentiellen Übertragung” von Malaria und Dengue-Fieber könne in Folge der Klimaerwärmung größer werden. Dr. Paul Reiter, Insektenforscher an den Centers for Disease Control and Prevention in San Juan, Puerto Rico, geht sogar diese Aussage noch zu weit. „Die meisten Menschen denken, Malaria sei eine tropische Krankheit”, sagt der Amerikaner. „Dabei ist das ganz falsch.” Der Beweis: Bis vor wenigen Jahrzehnten war Malaria auch in Europa und Nordamerika weit verbreitet. Sogar in nördlichen Ländern wie Norwegen, Schweden, Finnland, Schottland und Kanada wütete das Wechselfieber. Aussagen von Zeitgenossen zufolge reduzierte Malaria in Holland noch im 19. Jahrhundert die Lebenserwartung erheblich. Der letzte Fall trat dort 1961 auf. „ Für Malaria genügt es, wenn es mindestens einen Monat im Jahr durchschnittlich wärmer als 15 Grad ist”, erläutert Reiter. Darüber hinaus sei die Ausbreitung der Krankheit von vielen Faktoren abhängig: Trockenlegung von Sümpfen, Insektizide, Anti-Malaria-Mittel und feste Häuser spielten eine viel größere Rolle als das Klima. „Vorhersagen, die nur auf einem Temperaturanstieg basieren, können völlig verkehrt sein”, bestätigt Dr. Jean Mouchet vom französischen Übersee-Institut ORSTOM, der die Malaria-Zunahme in Afrika untersucht hat. Im Westen der Sahelzone etwa sei die Temperatur in den letzten 25 Jahren um 0,5 bis 1 Grad gestiegen. Im gleichen Zeitraum sei Malaria dort um 60 bis 80 Prozent zurückgegangen. Auch beim von Stechmücken übertragenen Dengue-Fieber komme es darauf an, wie die Menschen leben, sagt Reiter. Zwischen 1980 und 1999 habe es 68 Fälle in Texas gegeben, in drei angrenzenden mexikanischen Staaten hingegen 62514. Der entscheidende Unterschied: In Texas surren überall Klimaanlagen, Türen und Fenster bleiben geschlossen. In Mexiko sind dagegen natürliche Lüftung und Ventilatoren verbreitet. Reiters Fazit: „Wir sollten uns lieber auf die Übertragungswege von Malaria konzentrieren als auf das Wetter.” „Dass der Mensch das Klima verändert, wird erst seit wenigen Jahren Diskutiert” Von 1314 bis 1317 wütete eine Hungersnot in England. Andauernde sommerliche Regenfälle führten zu massiven Ernteeinbrüchen. Die Kirche hatte schon früher vor Gottes Zorn gewarnt und setzte nun eine „Klimaschutzpolitik” im ganzen Land durch: Abbittegottesdienste, Prozessionen, Opfer und verstärktes Beten. Der „Erfolg” ließ nicht lange auf sich warten. Die Sommer normalisierten sich wieder – und damit auch die Ernten. Klima und Wetter sind seit Menschengedenken ein beliebtes Thema – immer mit dem Tenor: Das Wetter ist schlechter geworden. Häufig werden menschliche Aktivitäten dafür verantwortlich gemacht. Schweizer Bürger hätten 1816 an den Häusern die Blitzableiter zerstört, die sie für schuldig an den schlechten Sommern hielten, erzählt Prof. Hans von Storch, der an der Universität Hamburg Meteorologie lehrt. Dabei seien die natürlichen Schwankungen enorm: Einige warme Winter nacheinander, Wirbelstürme oder Jahrhundertfluten seien normal und kein Beweis für eine dauerhafte Klimaverschiebung. In den vergangenen 50 Jahren hießen die angeblichen Verursacher von Wetterkapriolen Atombombenversuche, Raumfahrt, Fabrikabgase, Kuwaits brennende Ölfelder – und Treibhauseffekt. Letzterer ist zwar wissenschaftlich fundiert und nicht mit Blitzableitern als böse Buben vergleichbar. Doch bedient auch er das menschliche Bedürfnis nach Katastrophenmeldungen und Klagen. Die selbstverschuldete Apokalypse wird spätestens seit der biblischen Sintflut – auch die Folge einer Klimaänderung – immer wieder an die Wand gemalt. bdw-Community Lesen Christian Schönwiese KLIMAÄNDERUNGEN Springer 1995, DM 29,80 Nico Stehr, Hans von Storch KLIMA, WETTER, MENSCH C. H. Beck 1999, DM 14,80 Earth’s Variable Climatic Past, Science, 2001, Bd. 292, S. 657-693 Internet Aktuelle Berichte des Intergovernmental Panel on Climate Change www.ipcc.ch Max-Planck-Institut für Meteorologie beantwortet häufige Fragen www.mpimet.mpg.de/deutsch/Sonst/FAQ/index.html Christian Schönwiese zur Klima-Diskussion www.rz.uni-frankfurt.de/IMGF/meteor/klima/klideb.html Ján Veizer und der Klima-Einfluß von CO2 www.ruhr-uni-bochum.de/pressemitteilungen2000/msg00348.html Abschlußbericht eines EU-Projekts zu Stürmen über dem Nordatlantik w3g.gkss.de/staff/storch/wasa_1998.pdf Paul Reiter zu Malaria und Dengue-Fieber www.cdc.gov/ncidod/eid/vol6no1/reiter.htm Stefan Rahmstorf zum Erlahmen des Golfstroms www.PIK-Potsdam.DE/~stefan/eiszeitkommt.html Zahlreiche Meldungen zum Thema im News-Ticker auf der Homepage von bild der wissenschaft: www.wissenschaft.de Ihre Meinung Wie denken Sie über den Treibhauseffekt und den Einfluß des Menschen auf das Klima? Schreiben Sie uns! In einer der nächsten Ausgaben werden wir bdw-Leser zu Wort kommen lassen: bild der wissenschaft – Treibhauseffekt – Postfach 106012, 70049 Stuttgart Wolfgang Blum