Um eine Bedrohung realistisch einschätzen zu können, ist etwas Hintergrundwissen nicht falsch.

Was müssen wir eigentlich über unser Klima wissen, um das zu verstehen, was wir täglich in den Medien lesen, hören und sehen – und immer stärker am eigenen Leib erfahren? Wie sollen wir das auf einer Dringlichkeitsskala einordnen, den schnellen Anstieg von CO2 in der Atmosphäre, die extremen Wetterphänomene, die Warnung vor diesen geheimnisvollen Kipppunkten und die Kritik an unserem Lebensstil? Ein altbekanntes Diagramm reicht zunächst, um ein paar entscheidende Fragen zu klären.


Quelle: https://www.skywarn.at/forum/viewtopic.php?t=24495&start=50

Es zeigt den Temperaturverlauf auf der Erde in den letzten 400000 Jahren, eine Zeit, die wir meist als die Eiszeiten aus der Schule kennen. Den bayerischen Schülern sind die Namen der Eiszeiten als Günz, Mindel, Riss und Würm bekannt, allesamt Flussnamen aus Südbayern, wobei die Würm nun zur Amper geworden ist, der Abfluss des Starnberger Sees. Norddeutsche Kinder lernten wohl andere Namen, abhängig von lokalen Geologen. Die kurzen Warmzeiten sind rot eingefärbt. Aber sind das nicht erschreckend kurze Phasen, in denen Europa mal nicht bis weit über die Nord- und Ostsee von einem riesigen Eispanzer bedeckt war? Die aktuelle Warmzeit, dargestellt als kleines Kästchen oben rechts, ist erstaunlich unspektakulär, sie begann etwa vor 12ooo Jahren, und wir ahnen es, sie müsste eigentlich bald vorbei sein.

Auffallend ist zunächst der fast gleich große Abstand zwischen den Warmzeiten von ungefähr 100000 Jahren. Wir wissen schon lange, dass dieses Auf und Ab seit etwa 2 – 3 Millionen Jahren abläuft. Mindestens 20 dieser Wechsel von Eis- zu Warmzeiten gab es in dieser Zeit. Die Ursachen diesesrhythmischen Kommen und Gehen der Kalt- und Warmzeiten sind gut bekannt. Dazu gehört etwa die Veränderung der Nord-Südachse der Erde, die wir der einfachen Tatsache zu verdanken haben, dass die Erde physikalisch gesehen ein Kreisel ist. Dazu gehört auch, dass die Erde die Sonne nicht so gleichmäßig umkreist, wie wir uns meist vorstellen. Der Einfluss der Planetenmassen führt zu manchmal eher elliptischen und dann wieder zu einer eher kreisförmigen Umlaufbahn. Und obwohl sich damit der Abstand der Erde zur Sonne nur ganz wenig ändert, reicht dies aus, die Strahlungsintensität der Sonne um nur 0,5W/m2 zu verstärken. Diese minimale Erhöhung katapultiert die Erde von einer Eiszeit in geologisch betrachtet kürzester Zeit in eine Warmzeit. Zum besseren Verständnis können Sie folgendes Video von Karsten Schwanke (ARD, Wetter) ansehen:

https://www.ardmediathek.de/daserste/player/Y3JpZDovL2Rhc2Vyc3RlLmRlL2RhcyB3ZXR0ZXIgaW0gZXJzdGVuL2EzZGNlMzRlLTE4YTgtNDFlOC1hNWI2LTk4Y2RkZjAyZTNlNg/hintergrund-fakten-zur-globalen-erwaermung

Ja, das ist es, was beim zweiten Betrachten auffällt: der schnelle Anstieg von kalt zu warm und der zögerliche, immer wieder von wärmeren Phasen unterbrochene Abstieg bis zum Tiefpunkt der Kaltzeit – auf einen Wert von – 8 Grad im Vergleich zur Nulllinie. Dieser schnelle Anstieg ist nicht das Ergebnis der Erhöhung der Strahlungsintensität, aber er wird von dieser Erhöhung in Gang gesetzt. Es sind Rückkopplungseffekte, die diesen schnellen Anstieg verursachen: der Albedo-Effekt und die Spurengasrückkopplung. Beide sind sich selbst verstärkende Effekte, die quasi nur einen Anstoß brauchen, um sich selbstständig zu machen. Der Albedo-Effekt ist in der Tat einer der wirkmächtigsten Effekte, der aus der kleinen Differenz von o,5 W/m2 ganz schnell mehr macht: Wenn Böden wegen einer anfänglich nur geringeren Schnee- oder Eisbedeckung mehr einfallende Sonnenenergie absorbieren, dann erwärmt sich der Boden stärker, die Luft erwärmt sich, die Schneeflächen werden kleiner usw. Das ist der Effekt, der gerade die Eisfläche der Arktis von Jahr zu Jahr schrumpfen lässt und uns Temperaturen von 300 in Sibirien beschert.

Der Albedo-Effekt spielt im Klimageschehen eine so entscheidende Rolle, dass es sich lohnt, ihn von Grund auf zu verstehen. Schnee und Eis etwa reflektieren etwa 90% des Sonnenlichts, die dunkle Wasserfläche jedoch nur etwa 10%. Welchen Unterschied es macht, ob eine Schneeflocke ins Wasser fällt (und schmilzt) oder auf eine Eisfläche, das erzählt unsere Klimageschichte: Wenn wegen der Kontinentaldrift beide geographischen Pole mit Land bedeckt waren, dann führte das zu einer Abkühlung bis hin zu einer kompletten Vereisung der Erde.

www.youtube.co/watch?v=fM05xhgsnuQ

Der zweite Motor, der den schnellen Temperaturanstieg antreibt, ist die Spurengasrückkopplung: Kleine Temperaturerhöhungen der Weltmeere führen zur Ausgasung von klimarelevanten Gasen wie Kohlendioxid (CO2 ), Methan (CH4 ) und Lachgas (N2 ), auch das ist ein sich selbst verstärkender Effekt: Je wärmer das Meer wird, umso mehr im Wasser gebundene Klimagase werden freigesetzt, und je mehr freigesetzt werden, umso wärmer wird es, auch das Meer usw.
Während im Augenblick der Anstieg der Klimagaskonzentration (durch die Verbrennung von Kohle, Öl und Gas) diesen Rückkopplungseffekt antreibt, ist es im Fall des Wechsels von einer Kalt- zu einer Warmzeit umgekehrt. Da treiben der Albedoeffekt und die Spurengasrückkopplung die Erwärmung an. Selbst in den wärmsten Phasen der Warmzeiten der letzten 800.000 Jahre sind unter einer Million Luftmolekülen niemals mehr als 280 Kohlendioxid-Moleküle, abgekürzt 280 ppm (parts per million) gefunden wurden, ein Beleg für diese Zusammenhänge. (So weit können wir mit Hilfe von Eisbohrkernen in unsere Klimavergangenheit zurückschauen.)

Quelle: https://earthobservatory.nasa.gov/features/CarbonCycle/page4.php

Und warum wird es in den Warmzeiten nicht einfach immer wärmer, überhaupt, warum enden diese wieder so schnell? Auch hierfür sind Rückkopplungen verantwortlich, die z. B. mit dem zunehmenden Wasserdampfgehalt der Atmosphäre zusammenhängen: Mehr Wolken verringern die Sonneneinstrahlung und sorgen damit für eine Abkühlung. Der Klimaforscher Erich Romm beschreibt diese Empfindlichkeit unseres Klimasystems mit folgendem Bild: The Earth´s climatesystem is an ornery beast which overreacts even to small nudges. (Das Klimasystem der Erde ist ein störrisches Biest, das selbst auf kleinste Anstöße reagiert.)

Noch eine letzte Anmerkung zu der Phase der Eiszeiten: Erst als sich die Landbrücke   zwischen Nord- und Südamerika vor etwa 2-3 Mill. Jahren schloss, entstand der lebensspendende Golfstrom, wie wir ihn kennen. Vorher wurde das warme Wasser nicht durch die Landbrücke gebremst und floss deshalb ungehindert in den Pazifik. Der Golf von Mexiko gab diesem Strom dann seinen Namen.

Ich habe hier nur einige der Faktoren beschrieben, die die Voraussetzung für das jetzige Klima bilden. Unsere Erde war bisweilen wie ein gefrorener Schneeball, Einschläge von riesigen Meteoriten hatten dramatische Folgen für Pflanzen und Tiere, in der Kreidezeit (140 – 65 Mill Jahre) war es zumindest in der nördlichen Hemisphäre um etwa 10 Grad heißer und viel trockener als jetzt. Kurzum, die Zeit, die der Entwicklung und der Existenz des Menschen förderlich war, ist ein Wimpernschlag verglichen mit dem Alter der Erde. Es bedarf nicht viel Fantasie sich vorzustellen, wie wenig es braucht, die Bedingungen für unsere Existenz schlagartig zu verschlechtern.

Franz Zang
Author

Der Autor Franz Zang war 40 Jahre Lehrer für Mathematik, Sport und Ethik an einem Gymnasium. Er ist seit vielen Jahren im Naturschutz engagiert und seit 2012 Vorsitzender des BUND Naturschutz der Kreisgruppe Bad Kissingen im Biosphärenreservat Rhön. Er ist Beirat des BUND Naturschutz in Bayern e. V. und Bundesdelegierter.