In unserer Gesellschaft herrscht viel Unsicherheit darüber, was am Klimawandel "dran" ist und was nicht. Gibt es ihn wirklich und wenn ja, erwartet uns tatsächlich das klimatische Chaos? Bevor wir Ihnen also darstellen, was Sie in Ihrem Alltag ändern können, um dem Klimawandel zu begegnen, möchten wir über die klimatischen Zusammenhänge aufklären. Denn warum sollten Sie eingespielte und funktionierende Abläufe überdenken, ohne genau zu wissen wofür?!
Dr. Susanna Kümmell, Geologin und wissenschaftliche Mitarbeiterin an der Universität Witten/Herdecke bringt Sie mit dem folgenden Text auf den aktuellen Stand der Dinge. Sie beschreibt die Zusammenhänge des Klimas, die vorhandenen und möglichen klimatischen Veränderungen und geht auf die Argumente der sogenannten Klimaskeptiker ein.
Die Strahlung, die von der Sonne auf die Erde fällt, besteht vorwiegend aus dem uns sichtbaren Licht, einer kurzwelligen Strahlung. Diese Strahlung wandelt sich an den Oberflächen der Erde mehr oder weniger vollständig in langwellige Wärmestrahlung um. Dadurch fühlen wir überhaupt die Wärme der Sonne. Bei dunklen Flächen geschieht dies vollständiger als bei hellen, daher trägt man im Sommer gerne helle Kleidung, die sich nicht so aufheizt wie die dunkle. Die Wärmestrahlung kann auf dem Weg zurück in den Weltraum die Atmosphäre nicht so leicht passieren wie das sichtbare Licht, sie bleibt zum Teil "hängen" und heizt die Erde auf. Eine besondere Verantwortung für das "Hängenbleiben" kommt dabei den Treibhausgasen zu [1].
Das wichtigste Treibhausgas ist der Wasserdampf [2,3]. Er wird uns hier aber nicht weiter beschäftigen, da der Mensch kaum Einfluss auf ihn hat. Die anderen Treibhausgase sind nur geringfügig in der Atmosphäre vorhanden, ungeachtet dessen ist ihre Wirkung jedoch sehr groß, da sie mehr und mehr die "Fenster" in der Atmosphäre schließen, durch die vorher die Wärmestrahlung entweichen konnte. Die Wichtigsten davon kennt inzwischen jeder: das Kohlendioxid (CO2) und das Methan (CH4). Weitere Treibhausgase sind das Ozon (O3), das Lachgas (N2O) und die Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW).
Zunächst einmal haben die natürlichen Treibhausgase eine sehr positive Wirkung für das Leben: Sie erhöhen die durchschnittliche Temperatur der Erdoberfläche um 33°C, so dass wir eine Durchschnittstemperatur von +15°C auf der Erdoberfläche haben, was für das Leben sehr günstig ist. Ohne den natürlichen Treibhauseffekt läge die Durchschnittstemperatur bei -18°C [3,5].
Jetzt sind wir aber dabei, dieses fein abgestimmte Gleichgewicht zu stören. Seit der Industrialisierung hat sich der CO2-Gehalt in der Atmosphäre von 0,027% (270 ppm) auf 0,0386% (386 ppm) im Jahr 2009 erhöht. Der Methan-Gehalt (CH4) der Atmosphäre hat sich fast verdreifacht [Abb.1]. Dabei ist ungefähr die Hälfte des vom Menschen in die Atmosphäre gebrachten CO2 in den Ozeanen und der Biosphäre verschwunden, wir haben also schon an die 200 ppm CO2 erzeugt [6]. Wie die Abb.1 zeigt, geschieht die Zunahme dieser Treibhausgase heute in einer Geschwindigkeit und einem Ausmaß, wie es in den letzten 400 000 Jahren nicht vorgekommen ist.
Wenn man allerdings die Rekonstruktionen des CO2-Gehaltes der Atmosphäre über die gesamte Erdgeschichte anschaut, so gehört der CO2-Gehalt in den letzten Millionen Jahren, einschließlich der heutigen Werte, zu den niedrigsten Werten, die es je gegeben hat [Abb.2]. Wieso hat es dann in vergangenen Zeiten mit höheren Treibausgaskonzentrationen in der Atmosphäre nicht einen maßlosen Treibhauseffekt gegeben, bis alles Wasser verdampft und in die Atmosphäre übergegangen ist?
1.2 Die Erde, die Sonne und die Treibhausgase
Über große geologische Zeiträume hinweg vermag die Erde ihre Temperatur in etwa konstant zu halten. So finden sich schon in den frühsten Sedimenten aus einer Zeit vor 3,5 Milliarden Jahren in Westaustralien und Südafrika Hinweise auf die Existenz von Wasser und von Leben. Man muss annehmen, dass spätestens ab dieser Zeit die Temperatur der Erde nie so heiß oder so kalt geworden ist, dass alles Wasser verdampfte oder zu Eis gefror. Dies ist nicht nur wegen der unterschiedlichen Zusammensetzung der Atmosphäre sehr erstaunlich, sondern auch wegen den Veränderungen der Sonne. Die Sonne, als ein Stern unter Sternen, weist einen Lebenszyklus wie andere gleichgroße Sterne auf. So muss man von einer um 30% geringeren Sonneneinstrahlung während der Anfänge unseres Planeten ausgehen, die sich dann im Laufe der Zeit gesteigert hat [7].
Doch wie kann die Erde die Temperatur in diesen großen Zeiträumen in etwa konstant halten, trotz der steigenden Sonneneinstrahlung und der Veränderung der Erdatmosphäre? Wenn man die geologischen Prozesse untersucht, lässt sich feststellen, dass die Zusammensetzung der Erdatmosphäre und die Einstrahlung der Sonne zusammenhängen. Zum Beispiel reagiert die Erde auf die sich sehr langsam ändernde Sonneneinstrahlung durch verstärktes Pflanzenwachstum. Die Pflanzen wiederum entziehen durch ihr Wachstum der Atmosphäre CO2. Wenn die Pflanzen nicht verrotten, sondern luftdicht in Wasser oder Sediment verschlossen werden, kann sich im weiteren Verlauf Kohle, Öl oder Gas bilden. So wird der Kohlenstoff langfristig der Atmosphäre entzogen – der Treibhauseffekt nimmt ab und gleicht die steigende Sonneneinstrahlung aus [8-11]. In Abb.2 ist die rekonstruierte Abnahme des CO2 seit 500 Millionen Jahren graphisch dargestellt. Doch nicht nur die Kohle- und Erdölbildung gleichen die steigende Sonneneinstrahlung aus, auch durch die Kalkbildung (CaCO3) aus dem Calcium von Graniten und Gneisen und dem CO2 der Luft wird CO2 langfristig der Atmosphäre entzogen. Nach neusten Untersuchungen von Rosing et al. (2010) [13] spielt auch das Wasser eine erhebliche Rolle bei der Temperaturregulierung des Planeten. Die Oberfläche der Ozeane hat im Laufe der Erdgeschichte abgenommen, indem die Kontinente wuchsen. Das Wasser hat eine sehr dunkle Oberfläche und wandelt die Sonneneinstrahlung zu einem sehr viel größeren Anteil in langwellige Wärmestrahlung um als die Kontinente. Daher führt das Wachstum der Kontinente zu einer Abnahme der globalen Temperatur und so zu einem Ausgleich der wachsenden Sonneneinstrahlung.
Auch wenn damit einige temperaturregulierende Prozesse des Planeten bekannt sind, ist es noch nicht vollständig geklärt, wie es zu der, ohne Frage vorhandenen, relativen Konstanz der Temperatur der Erde kommt.
Seit der Industrialisierung dreht der Mensch nun die Prozesse des CO2-Entzugs wieder um. Die fossilen Brennstoffe werden gefördert und unter Bildung von CO2 verbrannt. Die Geschwindigkeit, mit der wir der Atmosphäre CO2 zuführen, ist sehr viel höher als der Entzug des CO2 durch die Erdprozesse, haben sich doch diese Lagerstätten über Millionen von Jahren gebildet. So wird der über große Zeiträume abnehmende Treibhauseffekt wieder angekurbelt. Zudem werden auch insbesondere die Refugien zerstört, durch die die Erde der Atmosphäre CO2 entzieht: Dies betrifft vor allem Feuchtgebiete, wo sich Torf bildet, der langfristig in Kohle übergehen kann, so die Torf- und Moorwälder Indonesiens. Und die Korallen, die sehr viel Kalk aus Calcium (Ca) und CO2 bilden, sterben ab. Damit verliert die Erde wichtige "Organe" zur Temperaturregulierung.
1.3 Klimarhythmen und Feedbacksysteme
Das Klimasystem ist natürlich sehr komplex. So wird das gerade dargestellte Szenario der Temperaturregulierung der Erde durch eine Reihe von kleinen und großen rhythmischen Klimaschwankungen überlagert. In erster Linie sind die Eiszeitzyklen zu erwähnen, die eine ungefähre Periode von 100.000 Jahren innerhalb der letzten 700.000 Jahre aufwiesen (s. Temperaturkurve Abb.1) [14]. Sie stehen in engem Zusammenhang mit Schwankungen der Erdbahnparameter: der Exzentrizität der Erdbahn (Zyklus 100.000 Jahre), der um einige Grad schwankenden Neigung der Erdachse (Zyklus 41.000 Jahre) und der Rotation der Erdachse (Zyklus 25.750 Jahre) [15].
Aufgrund dieser Erdbahnparameter und anderer Faktoren leben wir seit etwa 10.000 Jahren in einer Warmzeit, die in ihrer Temperatur bisher erstaunlich stabil war. Wir Wittener können ja froh sein, dass wir nicht in der Eiszeit leben, denn die Saaleeiszeit vor etwa 250.000 Jahren kam mit ihrem Gletschervorstoß von Norden her bis zur Wittener Ardeystraße [16]. Wenn nicht etwas Unvorhergesehenes passiert, dann ist mit dem Beginn einer solchen Eiszeit erst wieder in 30.000 Jahren zu rechnen [6,17]. Diese Eiszeitrhythmen haben somit eine ganz andere Größenordnung als der heutige Klimawandel und werden ihn in nächster Zeit vermutlich weder verstärken noch abschwächen.
Kleinere Rhythmen sind für die Deutung des Klimawandels verwirrender. Zum Beispiel gibt es eine kurzzeitige Sonnenvariabilität, so den Sonnenfleckenzyklus, der zudem in seiner Stärke schwanken kann. Oder das El Niño- und La Niña-Phänomen, zeitlich begrenzte Strömungsanomalien des äquatorialen und südlichen Pazifik und der dortigen atmosphärischen Zirkulation. Diese Rhythmen betreffen die Größenordnung von Jahren bis Jahrzehnten. El Niño hat uns gerade im Jahre 2010 ein sehr warmes Frühjahr beschert, während darauf folgend La Niña seit dem Sommer 2010 für kältere Temperaturen sorgt. Diese kleineren, klimarelevanten Rhythmen überlagern die globale Erwärmung, so dass man dabei keinen linearen Trend erwarten kann, sondern von einer leicht schwankenden, aber im Mittel zu höheren Temperaturen sich bewegenden Kurve ausgehen muss.
Dazu kommen noch die Feedback-Systeme, die die Vorhersage klimatischer Entwicklungen erschweren: Der vom Menschen verursachte Treibhauseffekt kann z.B. durch die Erwärmung zur Bildung von tiefen Wolken führen. Diese kühlen das Klima, sie bilden also ein negatives Feedback, während hohe Wolken zur Erwärmung des Klimas beitragen und somit ein positives Feedback darstellen [1]. Ein anderes positives Feedbacksystem kommt durch die Erwärmung der Ozeane zustande: Diese fangen an zu entgasen, da warmes Wasser weniger Gase binden kann als kaltes. Im Moment nimmt der Ozean noch anthropogenes CO2 auf. Wenn der Ozean aber noch wärmer wird, beginnt er zu entgasen, wodurch zu den von den Menschen verursachten Treibhausgasen noch das CO2 aus den Ozeanen hinzukommt und den Treibhauseffekt verstärkt. Während der großen Pendelschläge in den Eiszeitzyklen hat dieses positive Feedbacksystem zu einer Verstärkung der Warmzeiten geführt: Die Warmzeiten wurden vermutlich durch die sich ändernden Erdbahnparameter ausgelöst und durch die Entgasung der Ozeane, die 800 Jahre später einsetzte, verstärkt [6, Abb.1].
Von solchen Feedback-Systemen gibt es unzählige, was das direkte Geschehen sehr unübersichtlich macht und zu vielen kleinen Schwankungen führen kann.
2 Der anthropogene Klimawandel
2.1 Bisherige Auswirkungen
Innerhalb der geologisch sehr kurzen Zeit seit der Industrialisierung Ende des 19. Jahrhunderts, seit der wir Klimagase in sehr großem Ausmaß in die Luft blasen, lassen sich schon eine Reihe von Veränderungen wahrnehmen. So hat sich die globale Temperatur in dieser Zeit um 0,8°C erhöht, wobei der Anstieg seit 1970 sehr steil ist [18,19, Abb.3]. Die letzte Dekade war dabei die wärmste seit Beginn der Aufzeichnungen [20]. Regional, z.B. in der Arktis, ist sie mit einem Plus von 3°C beträchtlich gestiegen, was zu einem erheblichen Rückgang des Grönlandeises und des arktischen Schildes führt.
Im Zuge der Erwärmung steigt der Meeresspiegel, vorwiegend durch die thermische Ausdehnung der Ozeane, aber auch durch das Schmelzen der Eisschilde von Grönland, der Westantarktis und einer Reihe von Gletschern. Nach dem IPCC-Bericht (2007; IPCC: International Panel of Climate Change) ist der Meeresspiegel im Mittel bereits um etwa 20 cm seit 1870 gestiegen [21, Abb.4], was in vielen Küstengebieten schon Folgen zeigt. Mehr als 70% der Sandstrände weltweit befinden sich auf dem Rückzug [22]. Für viele flache Koralleninseln ist die Situation besonders dramatisch, da auf ihnen der Bau von Deichen keinen Sinn ergibt, das Wasser quillt bei Hochfluten direkt aus dem Untergrund. Diese Inseln sind daher in viel größerem Maße inzwischen durch Erosion betroffen als das von Deichen geschützte Land. Zudem werden auf diesen Inseln durch das aufsteigende Salzwasser Gärten unfruchtbar oder Inseln verlieren ihre gesamte Vegetation, wie z.B. die zu Tuvalu gehörende Insel Tepuka Savilivili [22, Abb.5].
Der Klimawandel hat für die Ökosysteme große Auswirkungen. In einigen Fällen kann sich das steigende CO2 positiv auf das Pflanzenwachstum auswirken. Im Großen betrachtet überwiegen durch die Geschwindigkeit der Änderungen jedoch die Nachteile. Die steigende Temperatur wirkt sich zunächst einmal auf die saisonalen Rhythmen wie das Schlüpfen und Brüten aus. Das Problem dabei ist, dass sich diese Rhythmen bei den verschiedenen Arten unterschiedlich schnell verschieben. So liegt die Raupensaison jetzt in den Niederlanden etwa zwei Wochen früher als die meisten Jungvögel schlüpfen, so dass die übliche Nahrung für die Jungvögel fehlt [24]. Wegen der Zerstückelung der Lebensräume durch Infrastruktur, Zäune und Ähnliches ist in vielen Fällen die Wanderung der Arten nicht möglich, wodurch sich die Klimaveränderung heute gravierender auf verschiedene Arten auswirken wird als in erdgeschichtlichen Zeiten [25]. Doch auch wenn Wanderungen stattfinden können, so kommt es zu unterschiedlichen Geschwindigkeiten: Vögel und Schmetterlinge wandern schneller als z.B. Bäume. So werden die verschiedenen Ökosysteme zeitlich und räumlich auseinander gerissen. Die einzelnen Arten sind dann nicht mehr so eng aufeinander abgestimmt wie es in einem intakten Ökosystem der Fall ist. Auf diese Weise sind 80% aller Arten vom Klimawandel betroffen und viele in ihrer Existenz gefährdet [26]. Weitere Faktoren wie Habitatverlust, veränderte Landnutzung und die Invasion fremder Arten kommen hinzu, so dass sich das Artensterben im letzten Jahrhundert gegenüber seiner natürlichen Rate um das Hundert- bis Tausendfache beschleunigt hat [27].
Vom Artensterben besonders betroffen sind unter den Wirbeltieren derzeit die Amphibien, die Gruppe der Frösche, Kröten, Salamander und Molche. Zwischen 9 und 122 Arten von Amphibien sind seit 1980 ausgestorben und ein Drittel der etwa 6000 Amphibienarten ist im Moment akut gefährdet [28]. Die Ursachen dafür sind sehr vielfältig, insbesondere führt der Pilz Batrachochytrium dendrobatidis, der sich zurzeit sehr schnell verbreitet, zum Tod ganzer Populationen. In manchen Gebieten begünstigt der Klimawandel die Ausbreitung des Pilzes, was zum Aussterben der Harlekinfrösche (Atelopus sp.) und der Goldkröte (Bufo periglenes; s. Abb.6) geführt haben soll [32-34]. Auch durch Veränderungen bei den Niederschlägen trägt der Klimawandel zur Krise der Amphibien bei: Durch weniger Regen in manchen Gebieten schrumpfen Tümpel oder trocknen ganz aus. Ohne Wasser können Amphibien nicht überleben, so dass in diesen Gebieten ein erheblicher Rückgang der Amphibien stattfindet, so zum Beispiel im Yellowstone Nationalpark, USA [29,30].
Ein anderes Beispiel vom Klimawandel stark betroffener Lebensgemeinschaften sind die Korallenriffe, die artenreichsten Ökosysteme der Meere. Sie können bei Temperaturänderungen nicht oder nur schwer ihr Habitat wechseln und in andere Gewässer auswandern. So sind sie Temperaturänderungen besonders ausgesetzt. Sowohl die Erwärmung als auch die Versauerung der Ozeane durch das CO2 führen zu dem Verlust der symbiontischen Algen in den Korallen. Korallen sind auf solche Algen angewiesen und ohne diese bleichen sie aus und sterben dann in der Regel ab [25, 37, Abb.7, Abb.8a,b]. Es gab zwar in vergangener Zeit schon höhere CO2-Werte als heute und damit einen saureren Ozean, sowie wärmere Phasen, aber der Wechsel passiert heute unglaublich schnell, worauf die Organismen nicht so schnell evolutiv reagieren können [37]. Während des El Niño 1998, welcher im Zusammenhang mit dem Klimawandel wärmer war als alle El Niños seit der Industrialisierung [Abb.3], starben 16% aller Korallen ab. Besonders die Korallen des Indik waren betroffen, wo in manchen Gebieten bis zu 90% der Korallen verschwanden [22]. Andere Faktoren wie Umweltverschmutzung, Überfischen und das Dynamit-Fischen sind auch an dem Rückgang der Korallen beteiligt. Viele Biologen gehen heute davon aus, dass die Korallen nicht mehr zu retten sind.
2.2 Was könnte in den nächsten hundert Jahren passieren?
Was den Temperaturanstieg betrifft, so ist die Prognose für das Jahrhundertende je nach Autor und den angenommenen Emissionen sehr verschieden: 4-7°C [38], 7°C [19], 1,8- 4°C [39]. Sollte die Temperatur wirklich um 7°C in einem Jahrhundert ansteigen, so wäre das eine enorme Geschwindigkeit der Temperaturänderung, auf die sich Pflanzen und Tiere nur sehr schwer einstellen könnten. Overpeck et al. [14] gehen zwar davon aus, dass es in der Erdgeschichte häufig Klimaschwankungen bis zu zehn Grad innerhalb von Dekaden gegeben hat, allerdings waren diese regional begrenzt. Schnelle globale Klimaschwankungen waren in der Regel von geringerer Temperaturdifferenz [25]. Bei einem Temperaturanstieg um 7°C bis 2100 ist der heutige Klimawandel vermutlich am ehesten mit dem Temperaturanstieg am Ende des Perm vor 250 Millionen Jahren zu vergleichen: Benton & Twitchett (2003) rekonstruieren für diese große Krise eine für geologische Verhältnisse relativ schnelle Erwärmung um 6°C im Zuge eines dramatischen Treibhauseffektes. Zeitgleich oder "kurz darauf" sind etwa 80-95% aller Arten ausgestorben [40, 83].
Die Zunahme des CO2 in der Atmosphäre allein führt nicht zu einem so hohen Temperaturanstieg wie dem prognostizierten. Es sind bei den prognostizierten Temperaturen eine Reihe von positiven Feedbacksystemen mit einberechnet, die den Temperaturanstieg durch das CO2 verstärken. Solche Feedbackszenarien sind z.B. der Verlust der Eismassen der Arktis: Das Eis reflektiert durch seine helle Farbe eine große Menge der eingefallenen Strahlung. Ist das Eis verschwunden, so wird die Strahlung von dem dunkleren Meer absorbiert und wärmt die Erde noch stärker auf. Ein anderes positives Feedbackszenario betrifft den Permafrostboden, dessen Auftauen riesige Mengen Methan freisetzten würde. Methan ist ein noch viel stärkeres Treibhausgas als CO2. Bei etwa 3°C Erwärmung – so wird von den Klimaforschern angenommen – wird die Erwärmung durch solche positiven Feedbacks so stark beschleunigt, dass der Mensch durch CO2-Reduktion keinen Einfluss auf die Entwicklung mehr hat. Man nennt diesen Punkt daher auch den Kipp-Punkt oder den "Point of no return". Daher ist es so wichtig, die Klimaerwärmung unter 2°C zu halten. Wahrscheinliche Folgen dieses Kipp-Punktes wären, dass der indische Monsun, von dem ein Milliardenvolk abhängt, endgültig ins Ungleichgewicht kommen würde und der Amazonasregenwald sich in eine Savanne umwandelte [19, 41-43].
Auch der Meeresspiegelanstieg sollte so gering wie möglich gehalten werden, denn das Potential, welches hier zu einer Gefährdung von Mensch, Gesellschaft und Landschaften mit ihren Ökosystemen führen kann, ist erheblich. Bis zum Jahrhundertende hat der IPCC-Bericht von 2007 einen Anstieg von 18-59 cm prognostiziert, je nachdem, welche Mengen an Treibhausgasen in die Luft geblasen werden [21, 38]. Dieser Bericht wurde aufgrund neuerer Daten vor dem Klimagipfel in Kopenhagen (2009) in der Copenhagen Diagnosis (2009) noch verschärft [44, 45]. Satellitendaten haben ergeben, dass der Meeresspiegel um 80% schneller steigt, als im IPCC-Bericht von 2007 dargestellt [Abb.9]. Danach wurde der Meeresspiegelanstieg neu berechnet. Die Berechnung hängt natürlich vom Anstieg der Temperatur und von der Berechnungsmethode ab. Bis zum Jahrhundertende wird nun ein Meeresspiegelanstieg um 0,5-2 m erwartet. Innerhalb der nächsten 300 Jahre könnte der Meeresspiegel um 2,5-5,1 m steigen [46, Abb.10].
Dies ist keineswegs abwegig, denn ähnlich hohe Meeresspiegelniveaus lassen sich für die Vergangenheit rekonstruieren. So lässt sich für das letzte Interglazial (etwa 120.000 Jahre vor heute) eine gegenüber der heutigen um etwa 1-2°C höhere Temperatur und ein Meeresspiegel von 3-6 m über dem heutigen Niveau ableiten [14]. Im Pliozän (vor 1,8-5 mio Jahre), der letzten Periode vor dem Eiszeitalter, war der Meeresspiegel um 15-25 m höher als heute [47].
Wie hoch kann der Meeresspiegel insgesamt steigen? Wenn das Grönlandeis ganz abschmilzt, steigt der Meeresspiegel um 7,4 m. Das vollständige Abschmelzen der Antarktis hätte sogar einen Meeresspiegelanstieg von mindestens 60 m zu Folge. Die diversen Landgletscher würden noch mit 0,5 m zum Meeresspiegelanstieg beitragen [38]. Es muss beim Berechnen des Meeresspiegelanstiegs zu dem Abschmelzen des Eises noch die thermische Ausdehnung des Meeres hinzugezogen werden, die pro Grad Celsius Erwärmung mit 20 - 40 cm zum Anstieg des Meeresspiegels beiträgt [46]. Das Meer könnte also langfristig noch um mehr als 68 m steigen.
Ein Meeresspiegelanstieg um einige Meter hätte natürlich enorme Auswirkungen auf viele Länder, zumal viele Großstädte sich in Küstennähe befinden. Bei einem Anstieg um 6 m, also etwa dem Verlust der Hälfte des Eises von Grönland und der Westantarktis oder dessen Abgleiten ins Meer, wären z.B. die Niederlande und Städte wie Shanghai und Miami weitgehend unter Wasser [Abb.11 Abb.12].
Das Abschmelzen der Gletscher und Eisschilde hat aber nicht nur eine Auswirkung auf das steigende Meer. Viele Gebiete in der Nähe von Gebirgen verlieren mit dem Schwinden der Gletscher ihr Trinkwasserreservoir in Trockenzeiten. Durch das Schmelzwasser aus den Hochgebirgen können in vielen Gebieten, z.B. im Grenzbereich des Himalaya, Trockenperioden überstanden werden.
Diese Szenarien zeigen, wie wichtig es ist, sich dafür einzusetzen, dass die Klimaerwärmung in einem erträglichen Rahmen gehalten und ein weiteres dramatisches Abschmelzen der Eisschilde und Gletscher verhindert wird. Vom G8-Gipfel im Juli 2009 und im Copenhagen Accord auf der UN-Klimakonferenz 2009 wurde als tolerable Grenze eine Erwärmung von 2°C gegenüber der vorindustriellen Zeit angenommen. Für den Erhalt der Lebensweise von indigenen Völkern der Arktis und kleiner Inselstaaten ist diese Erwärmung vermutlich schon zu hoch [48]. Wie man sich leicht vorstellen kann, sind das letztlich nicht nur ökologische Probleme, die da bei einem ungebremsten Klimawandel auf uns zukommen, sondern auch eine Großzahl ökonomischer. Es ist auch ökonomisch sinnvoll, in Maßnahmen gegen einen ungebremsten Klimawandel zu investieren.
3 Klimaskeptiker
3.1 Anteil an Skeptikern in Wissenschaft und Medien
Insbesondere die Prognosen des IPCC-Berichts, aber auch z.T. die heute schon zu beobachtenden Auswirkungen des Klimawandels wurden und werden immer wieder angezweifelt. Die Zweifler und Leugner des anthropogenen Klimawandels werden etwas salopp als "Klimaskeptiker" zusammengefasst. Über den Anteil an Klimaskeptikern unter den Klimawissenschaftlern haben im Jahre 2004 Naomi Oreskes von der University of California und ihre Mitarbeiter eine Studie in der Zeitschrift "Science" publiziert. Dabei wurden 928 Fachpublikationen, die eine Datenbanksuche zum Thema "global climate change" ergeben hatte, untersucht. Unter diesen Artikeln war keiner, welcher den anthropogenen Einfluss auf das Klima bestritt. Die Stichprobe zeigte also einen hohen Konsens unter den Wissenschaftlern [49, 50]. Sicherlich gibt es auch ernstzunehmende Skeptiker unter den Klimawissenschaftlern, aber deren Anteil ist eben sehr gering.
In den Medien sieht die Berichterstattung sehr anders aus. Nach Studien von Boykoff & Boykoff (2004) berichten Zeitungen in den USA weitgehend gleichwertig von den anthropogenen Ursachen der derzeitigen Klimaerwärmung, sowie von den Skeptiker-Theorien. Nur 6% aller Artikel berichteten allein über den anthropogenen Einfluss beim Klimawandel [50, 51]. Dies führte zu einem verzerrten Bild der wissenschaftlichen Berichte in der Öffentlichkeit. Boykoff & Boykoff (2004) machen dafür gezielte, von der Industrie finanzierte Desinformationskampagnen verantwortlich [50, 51]. Ein vergleichbares Ungleichgewicht wurde für die Jahre von 1995 bis 2004 auch in der US-amerikanischen TV-Berichterstattung gefunden [52].
Entsprechend dieser Berichterstattung durch die Medien ist die Verunsicherung bezüglich des anthropogen verursachten Klimawandels unter den US-Bürgern besonders hoch [53, 56]. So glaubt fast jeder zweite US-Amerikaner, dass die Bemühungen um CO2-Reduktion Geldverschwendung seien. Auch in Deutschland finden Klimaskeptiker wieder mehr Gehör [54].
Wie kann es nun dazu kommen, dass zwischen den wissenschaftlichen Ergebnissen und ihrer Darstellung in den Medien eine solch hohe Diskrepanz liegt?
Diese Frage wurde eingehend von Naomi Oreskes untersucht und umfangreich publiziert [55, 56]. Ausführliche Recherchen liegen auch von Greenpeace vor [57]. Diese Untersuchungen führen die Diskrepanz vorwiegend auf Aktivitäten industrienaher Organisationen zurück, zu welchen in erster Linie US-amerikanische Organisationen wie das Marshall Institute, die Frontier of Freedom Foundation, das Competitive Enterprise Institute, das Science and Environment Policy Project und das Oregon Institute gehören [55-58, 50]. Diese werden und wurden seit Anfang der 90er Jahre von verschiedenen Kohle-, Öl- und Autoindustrien gefördert, mit dem erklärten Ziel, die Öffentlichkeit über den Klimawandel zu desinformieren und zu verunsichern. Maßgeblich daran beteiligt ist Exxon Mobile und der Mischkonzern Koch Industries. Letzterer hat zwischen 1997 und 2008 50 Millionen Euro an Organisationen gespendet, die den Klimawandel leugnen [54].
Obwohl diese Verunsicherungstaktiken inzwischen weitläufig publiziert sind [55-57], sind diese Organisationen in den USA sehr erfolgreich. So hat die USA bis heute nicht das Kyoto-Protokoll unterzeichnet und Obamas Klimaschutzgesetz, gegen welches innerhalb von 18 Monaten US-Firmen eine halbe Milliarde Dollar für Lobbyarbeit ausgegeben haben, ist gescheitert [59, 60].
3.2 Einige Argumente und Methoden
In ihren Motiven und Argumenten sind die Klimaskeptiker sehr unterschiedlich. Es gibt solche, die den Erwärmungstrend leugnen oder solche, die ihn nicht für so gravierend halten (Trendskeptiker). Andere sehen die durch den Menschen freigesetzten Klimagase nicht als die Ursache an, sondern halten allein natürliche Ursachen für relevant (Ursachenskeptiker). Wieder andere beschreiben die Folgen der globalen Erwärmung als harmlos oder günstig (Folgenskeptiker) [50].
Zu den ersteren gehört z.B. Prof. Richard Lindzen. Er bestreitet den Klimawandel nicht, hält ihn jedoch für weniger gravierend als im IPCC-Bericht dargestellt. Georg Hoffman bezeichnet Prof. Lindzen in seinem Klimablog als "zumindest meistens ernst zu nehmenden Skeptiker" [62]. Prof. Lindzen ist Atmosphärenphysiker und Professor für Meteorologie am Massachusetts Institute of Technology [63]. Eines seiner Argumente ist der Iris-Effekt, welcher eine Abnahme hoher Cirruswolken in den Tropen bei steigenden Meerestemperaturen beschreibt. Dies ist deshalb interessant, da hohe Cirruswolken die Erwärmung verstärken, während tiefe Wolken die Erwärmung vermindern. Wenn also infolge des Iris-Effekts mit zunehmendem Wasserdampfgehalt der Atmosphäre durch die anthropogen verursachte Erwärmung die hohen Wolken abnehmen, ist das allgemein angenommene positive Feedback des Wasserdampfes vermindert. Der Theorie des Iris-Effektes ist jedoch durch andere Wissenschaftler widersprochen worden und sein mögliches Ausmaß wird kontrovers diskutiert [64] (s. auch Klimadebatte zwischen Dessler und Lindzen [65]).
In dem Film "Die Klimalüge" [66] tritt Lindzen unter vielen anderen Wissenschaftlern auf. Während Lindzen nur die Höhe der anthropogenen Klimaerwärmung anzweifelt, leugnet der Film diese vollständig. Der Film vertritt die Meinung der Ursachenskeptiker. Bezüglich der zentralen Aussagen des Films haben Stefan Rahmstorf [67] und die Süddeutsche Zeitung [68] eine Reihe gravierender Fehler aufgezeigt. Der Film macht die sich ändernde Sonnenaktivität für die Klimaerwärmung verantwortlich. Dabei greift der Autor des Films auf Daten von Friis-Christiansen & Lassen (1991) zurück [67], nach denen die Temperatur und die Sonnenaktivität korrelieren. Allerdings divergieren beide Kurven seit 1986 erheblich. Der Film lässt die Sonnenaktivitätskurve ab 1980 einfach weg – sie passt nicht ins Bild.
Der Autor des Films Martin Durkin wurde in einem Interview von dem Wissenschaftsjournalisten Tony Jones in Australien mit diesen Fehlern konfrontiert, was in einem interessanten Film dokumentiert ist: [71].
Teile von Diagrammen und Kurven wegzulassen ist eine gängige Methode unter einer Reihe von Klimaskeptikern. Auch Rubino & Zanchettin (2009) gehen in ihrem Buch "Pandemie eines Klimawandels: Das Ende" so vor [72]. Eines der Hauptdiagramme des Buches [Abb.13] erstellten die Autoren aus den Daten von Moberg et al. (2005) [73]. Im Unterschied zu der Originalliteratur [Abb.14] lassen Rubino & Zanchettin die Temperaturkurve etwa bei 1960 enden. Die grün markierten gemessenen Daten aus der Originalliteratur, werden weggelassen. Nur so können die Autoren zu der fälschlichen Aussage kommen, dass es "in den letzten zweitausend Jahren wärmere Perioden als heute gegeben hat" (Rubino & Zanchettin 2009 S. 132). Im Mittel von Dekaden war es jedoch im Jahre 2000 auf der Nordhalbkugel um etwa 0,5°C wärmer als das mittelalterliche Klimaoptimum und als der Durchschnitt von 1961-1990 (Abb.13; IPCC-Bericht 2007) [81]. Dass Rubino und Zanchettin dies wissen, zeigen sie sechs Seiten weiter in ihrem Buch bei einem Temperaturdiagramm von 1900 bis 2007 (im Buch Abb.7.5). Dieses zeigt eine Temperaturerhöhung um 0,7°C seit 1900. In dieser Abbildung fehlt jedoch das mittelalterliche Klimaoptimum, so dass der Vergleich mit diesem nicht möglich ist.
Ebenso verfahren sie mit der CO2-Kurve: In der Übersichtsabbildung [Abb.15] ist die steil ansteigende Kurve des heutigen CO2-Anstiegs weggelassen und zeigt für heute den vorindustriellen Wert von 280 ppm an (vgl. auch Abb.1). In Detaildiagrammen (z.B. im Buch Abb.6.3 S.119) ist der heutige Wert von 386 ppm enthalten, wobei dann die Übersicht fehlt. Nur so können sie zu Aussagen kommen wie: "(...) der menschliche Beitrag zum 'CO2-Karussell' im Klimasystem ist noch bescheiden." (S. 95). Eine solche Aussage ist unverständlich, besonders wenn das anthropogene CO2, welches heute noch von den Ozeanen aufgenommen wird, mit einbezogen wird. Das anthropogen freigesetzte CO2 beläuft sich dann auf etwa 200 ppm, mehr als zwei Drittel des vorindustriellen CO2-Gehaltes der Atmosphäre!
Fehler können immer passieren, bei der Temperatursteigerung und dem CO2-Gehalt von heute handelt es sich jedoch um die zentralen Aussagen in einem Buch über Klimawandel und die Gesamtaussage des Buches wird hinfällig, wenn diese Daten nicht stimmen.
In dem Artikel "Es wird wärmer – gut so!" von Christian Pantle im Focus (2010) [75] wird in der Graphik der Temperaturkurve ein anderes Mittel eingesetzt, um den Leser zu verwirren. Der Artikel beschreibt vorwiegend die positiven Effekte, die eine Erwärmung haben könnte, diskutiert aber nicht das Hauptproblem der derzeitigen Erwärmung, und zwar deren Geschwindigkeit. Damit vertritt der Artikel weitgehend die Thesen der Folgenskeptiker. Eine Rezension des Artikels findet sich hier [76]. In dem Temperaturdiagramm des Artikels [Abb.16], welches die Temperaturvarianz zwischen den Jahren 400 und 2010 abbildet, wird der Temperaturanstieg seit 1900 in einem separaten runden Fenster dargestellt. Das Bild suggeriert, dass es sich hierbei um ein Vergrößerungsglas handeln würde. Jedoch ist nur die Zeitachse vergrößert, die Temperaturachse ist verkleinert! Der Anstieg der Temperaturkurve in dem Fenster sieht daher gemächlicher und geringer aus, als er im Vergleich zum Rest der Kurve sein müsste. Mit grün wurde der Temperaturverlauf in Abb.16 ohne Verzerrungsglas ergänzt, was den steilen Anstieg der Temperaturkurve zeigt.
3.3 Berechtigte Kritik: Fehler im IPCC-Bericht
Auch im IPCC-Bericht sind Fehler gefunden worden, jedoch betreffen diese nicht die wesentlichen Aussagen des Berichtes. So wurde für das Abschmelzen von 80% des Himalaya-Gletschereises im Regionalkapitel Asien (Band 2, S. 493) das Jahr 2035 angegeben [77]. Das Gletschereis des Himalaya schmilzt zwar ab, aber nach den wissenschaftlichen Prognosen nicht so schnell. Dieser Fehler kommt in allen anderen Kapiteln des IPCC-Berichts über Gletscher (s. Band 1) nicht vor [78-80]. Die zentralen Aussagen des IPCC-Berichtes, die Klimaerwärmung und deren mögliche Folgen, sind – abgesehen von dieser Jahreszahl - davon nicht betroffen.
4 Es geht weiter
4.1 Was können wir tun?
Die Möglichkeiten, etwas zu tun, sind sehr vielfältig und hängen unter anderem vom Beruf, der Lebensweise und den finanziellen Möglichkeiten eines jeden ab. Aber es gibt einige Dinge, die man sehr leicht ändern kann, wo eigentlich nur ein wenig mehr Bewusstheit im Alltag gefordert ist. Aus diesem Grunde haben wir eine Reihe von Rubriken aufgeführt, in denen diese kleinen Dinge des Alltags beschrieben sind, die Hintergründe, Zusammenhänge und was man tun kann. So finden Sie in der Menüleiste die Rubriken Strom, Gas, Urwald und Geldanlage. Durchstöbern Sie diese und greifen Sie die für Sie passenden Ideen auf.
Für Hinweise und Kommentare danke ich Dr. Hans Ulrich Schmutz, Dr. Kirsten Jebens, Felix Kümmell, Alexander Spinola,
Cornelia Zinck und Laila Kirchner und für Informationen zum Amphibiensterben Prof. Dino Frey.
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6 Quellen und Hinweise
1
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Latif M 2009: Climate change. The point of no return. Haus publishing. Original erschienen unter dem Titel: Bringen wir das Klima aus dem Takt? 2007, S. Fischer Verlag, Frankfurt.
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14
Overpeck J, Cole J, Bartlein P 2005: A "paleoperspective" on climate variability and change. S. 91-108. In: Lovejoy TE, Hannah L: Climate change and biodiversity. Yale University Press New Haven, London.
Gore A 2006: Eine unbequeme Wahrheit. Riemann Verlag, München.
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Pounds JA, Bustamante MR, Coloma LA, Consuegra JA, Fogden MPL, Foster PN, La Marca E, Masters KL, Merino-Viteri A, Puschendorf R, Ron SR, Sánchez-Azofeifa GA, Still CJ, Young BE 2006: Widespread amphibian extinctions from epidemic disease driven by global warming. Nature 439: 161-167.
Collins W, Coman R, Haywood J, Manning MR, Mote PW 2009: Die Wissenschaft hinter dem Klimawandel. Spektrum der Wissenschaft. Dossier 4/09: 6-14.
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Oreskes N. and Conway E. M. (2010): Merchants of Doubt: How a handfull of scientists obscured the truth on issues from tobacco smoke to global warming, Bloomsbury.
Dr. rer. nat. Susanna Kümmell ist studierte Geologin und wissenschaftliche Mitarbeiterin an der Universtität Witten Herdecke. Im Institut für Evolotionsbiologie beschäftigt sie sich mit der Evolution früher Säugetiere und deren Vorläufer.
Schön, dass sie dabei ist!
