Erwärmung schafft Erwärmung
Wärmere Luft kann mehr Wasser speichern. Dies ist eine Erfahrung die man z.B. beim Wäschtrocknen im Freien macht. Im Sommer, wenn die Luft warm ist, wird die Wäsche viel schneller trocken. Sie braucht z.B. nur einen Tag zum Trocknen. Hängt man die Wäsche dagegen im Winter auf, braucht sie eine Woche. Das liegt eben daran, dass warme Luft wesentlich mehr Feuchtigkeit aufnehmen kann. Wasser in gasförmiger Form, als Wasserdampf, ist aber ebenfalls ein Treibhausgas. Durch eine höhere Aufnahme von Wasserdampf, infolge einer insgesamt wärmeren Atmosphäre, wird der Treibhauseffekt nochmal - durch den Wasserdampf - verstärkt.
Deshalb sprechen Wissenschaftler/innen auch davon, dass die Erderwärmung nicht linear verläuft. Einer bestimmten Zunahme von CO2 entspricht also nicht eine gleichbleibende Erderwärmung, sondern eine ständig ansteigende Erderwärmung. Wir haben also einen ansteigenden Temperturanstieg - nicht nur die Temperatur steigt, sondern die Temperatur steigt immer schneller.
Wasserdampf ist dabei die am stärktsten wirksame Komponente.
Ebenfalls sehr wirksam ist die Reduzierung der Rückstrahlungsintensität der Erdoberfläche (des Albedo), durch eine Reduzierung weißer und heller Flächen, also z.B. von Eis- und Schneeflächen.
Dort wo das Eis geschmolzen ist, nimmt das Wasser, oder die freiliende Erdoberfläche, die Wärme zum größten Teil auf, während geschlossene Eis- oder Schneedecken die Wärmestrahlung zum allergrößten Teil wieder in den Weltraum zurückreflektieren.
Ein weiterer die Erderwärmung beschleunigender Effekt entsteht durch das Auftauen der Permafrostböden auf- zum Beispiel - den Landflächen Alaskas und Sibiriens. Dies Böden enthalten sehr viel Methangas, das im Eis der Böden eingfroren ist und nicht entweichen kann. Tauen die Böden steigen die Bläschen auf und das Methan entweicht in die Atmosphäre. Methan ist aber ein sehr viel stärkeres Treibhausgas als CO2. Dies bewirkt wiederum eine Beschleunigung der Erderwärmung, denn mehr Eisflächen schmelzen dann, die Atmosphäre kann mehr Wasserdampf speichern, mehr Methan entweicht... ein Teufelskreis!
Diese Grafik zeigt Aufnahme und Abgabe von CO2 und CH4 (Methan) in arktischen Gegenden. Wir finden in diesem Klimasystem also positive und negative Regelkreise. Die positiven Regelkreise verstärken die Erderwärmung, die negativen Regelkreise tragen zur Abschwächung bei. (Zur Vergrößerung bitte auf das Bild klicken!)
Die dramatischen Meldungen, dass die Erderwärmung sehr viel schneller voran schreitet, wie ürsprünglich von den Wissenschaftlern berechnet wurde, beruht auf einer früheren Fehleinschätzung der positiven Regelkreise durch die Wissenschaftler. Die Erwärmung der Erde fördert also wiederum eine starke weitere Erwärmung.
Ende April 2009 erschienen zwei wissenschaftliche Studien in der Zeitschrift "Nature", die eine zentrale Frage der Klimawissenschaft behandeln: Wieviel Treibhausgasemissionen kann sich die Menschheit noch leisten, wenn sie die 2 Grad Grenze nicht überschreiten will? Die 2 Grad Grenze bezieht sich auf das vorindustrielle Temperaturniveau. Gegenwärtig hat sich die Atmosphäre um 0,8 Grad erwärmt und die Emissionen befinden sich auf dem höchsten Niveau seit gemessen wird. Eisbohrkerne aus Bohrungen in Grönland und der Antarktis machen sogar deutlich, dass es seit 650000 Jahren noch niemals eine so hohe CO2-Konzentration in der Atmosphäre gab wie heute.
Zwei Emissionspfade (oben) und die zugehörige Temperaturentwicklung (unten). (c) Malte Meinshausen 2009
Die Nature Studie von Malte Meinshausen (Potsdam Institut) und von britischen und schweizer Kollegen war Gegenstand vieler wissenschaftlicher Verlautbarungen auf den einschlägigen Wissenschaftsblogs, wie "Real Climate", "Climate Progress" oder der deutschen "Klimalounge". Auch die TAZ berichtete.
Stefan Rahmsdorf kommt z.B. in seinem Beitrag auf der KlimaLounge zu der Aussage, dass es eine besondere Stärke der Studie wäre, nicht nur ein Klimamodell zu berücksichtigen, sondern eine Meta-Analyse des gesammelten Wissensstandes der Klimaforschung zu liefern.
Da die Studie die globale Temperatur aus den Emissionen ermittelt, klärt sie zunächst, wieviel CO2 tatsächlich in der Atmosphäre verbleibt. Z.B. wird ja etwa die Hälfte des emittierten CO2 von den Ozeanen absorbiert. Da dieser Anteil schwanken kann - in letzter Zeit wurde ja auch eine Abnahme der Ozean Absorbtion beobachtet - wurden hier verschiedene Szenarien kalkuliert, ebenso wie die Rolle der anderen Treibhausgase, von Aerosolen und Vorläufern des troposphärischen Ozons.
In einem weiteren Schritt ermittelten die Autoren dann die Temperatur, die sich aus der jeweiligen Treibhausgaskonzentration in der Atmosphäre ergibt. Die zugrundeliegenden Studien wurden mithilfe der Wahrscheinlichkeitsrechnung bewertet. Als Ergebnis führt ein Anstieg der CO2-Konzentration auf etwa 560 ppm zu einer Temperaturerhöhung der globalen Durchschnittstemperatur von etwa 3 Grad.
Wenn die Durchschnittstemperatur aber nicht mehr als 2 Grad ansteigen darf, dann kann sich die Menscheit nicht mehr als 1000 Milliarden Tonnen CO2-Emissionen bis 2050 leisten, so die Quintessens der Wissenschaftler. Über 300 Milliarden Tonnen wurden aber schon zwischen 2000 und 2008 emittiert, d.h. schon im Jahr 2030 wird die Grenze von 1000 Milliarden Tonnen überschritten werden, wenn die Emissionen nicht noch weiter ansteigen, wonach es gegenwärtig stark aussieht.
Zu ähnlichen Aussagen kommt auch die zweite Studie von Allen et al., welche die Kohlenstoff-Gesamtemissionen seit 1750 analysiert. Die Ergebnisse bestätigen die Studie von Malte Meinshausen und Kollegen. Wenn wir die 2 Grad-Grenze nicht überschreiten wollen muss, der überwiegende Teil der fossilen Ressourcen im Boden bleiben.
Klimaforscher wie Stefan Rahmsdorf von Potsdam Institut für Klimafolgenforschung halten die 2 Grad Grenze für eine sinnvolle "obere Grenze". James Hansen von der NASA hält hingegen nur 1,5 Grad Erhöhung für gerade noch vertretbar, denn die meisten Inselstaaten sind bei einer Erhöhung von 2 Grad wohl schon im Meer verschwunden. Die Problematik ergibt sich aus verschiedenen Kippeffekten die bei einer mittleren Temperaturzunahme von über 2 Grad vermehrt auftreten. So führt etwas das Schmelzen des arktischen Eises zu einer verringertern Wärmeruckstrahlung, weil die weißen Flächen die eine hohe Rückstrahlungsfähigkeit haben fehlen. Dagegen nimmt das "dunkle" Meer vermehrt Strahlungwärme auf. Die Erde erwärmt sich noch stärker. Ein zweiter Effekt ergibt sich aus dem Tauen der Permafrostböden z.B. in Sibirien und Alaska. Eingeschlossen organische Substanzen zersetzen sich und emittieren zusätzlich CO2 und das sehr Treibhausgas Methan, was wiederum zu einer noch stärkeren Erwärmung führt.
In Hinblick auf Kopenhagen machen diese Studien deutlich, dass dort sozusagen die letzte Chance besteht die Menschheit vor einer großen Katastrophe zu bewahren.
Links:
Der Artikel von Stefan Rahmstorf
Der Artikel auf Real Climate
Die Kommentare auf Climate Progress
Autor: Udo Schuldt; zuletzt geändert am 1.7.2009