Ist der Mensch schuld an der globalen Erwärmung?

Die globale Erwärmung ist ein wirtschaftliches, wissenschaftliches, politisches und Umwelt-Problem ersten Ranges. Da die Gefahren erst in einigen Jahrzehnten wirklich absehbar sein werden, ist es auch doppelt schwierig dieses Problem in Angriff zu nehmen. Wenn wir also jetzt handeln sollen, müssen wir zunächst das, was wir über die Art der Bedrohung wissen, einer eingehenden Prüfung unterziehen. Sollen wir weiterhin dem Kyoto-Protokoll vertrauen, das strenge Grenzwerte für den vom Menschen verursachten Ausstoß so genannter Treibhausgase festlegt? Oder hat die Regierung der USA recht, wenn sie den Vertrag von Kyoto ablehnt, weil bei der die Festlegung der Grenzwerte angeblich ``unwissenschaftlich'' vorgegangen wurde?

Bei der Suche nach den Ursachen deuten die Indizien tatsächlich auf unseren verschwenderischen Umgang mit fossilen Brennstoffen und seine Auswirkungen auf die globale Erwärmung hin. Seit dem Jahr 1900 ist die Temperatur der Erdatmosphäre und die der Ozeanoberflächen um 0,5-1 Grad Celsius gestiegen. Als Hauptverdächtiger gilt atmosphärisches Kohlendioxid, CO 2 , das knapp nach Wasserdampf hauptverantwortlich für den Treibhauseffekt ist. Seit 1860, als mit der industriellen Revolution und dem rasanten Bevölkerungswachstum auch der Verbrauch von fossilen Brennstoffen anstieg, erhöhte sich der Anteil an atmosphärischem CO 2 um ungefähr 28 %.

Der Anstieg begann allmählich von 290 ppm (Teile pro Million Teile) im Jahre 1860 auf 295 ppm im Jahr 1900. Danach beschleunigte sich der Anstieg jedoch und während der CO 2 -Anteil in der Atmosphäre im Jahr 1950 bereits 310 ppm betrug, stieg er bis zum Jahr 2000 auf 370 ppm, wobei die Hälfte des gesamten Anstieges von 80 ppm seit 1975 dazukam. Numerische, globale Klimamodelle gehen davon aus, dass eine Verdopplung des momentanen atmosphärischen CO 2 möglicherweise schon bis 2050 zu einer weiteren Erwärmung um 3 bis 5 Grad Celsius führen wird.

Die Auswirkungen einer solchen Entwicklung wären verheerend: Die Folge wären ausgetrocknete Landflächen, durch schmelzendes Polareis und ansteigende Meeresspiegel schwer in Mitleidenschaft gezogene und überflutete Küstenregionen, eine mögliche weitere Erwärmung und ein galoppierender Treibhauseffekt aufgrund des Anstiegs an atmosphärischem Wasserdampf. Es scheint, als wäre die einzig sinnvolle Maßnahme den weltweiten Verbrauch fossiler Brennstoffe zu drosseln und, wie es auch die Befürworter des Kyoto-Protokolls fordern, in alternative Energiequellen zu investieren.

Wissenschaftler entwickelten in den letzten Jahren beeindruckende globale Klimamodelle, allerdings beeilen sich genau dieselben Wissenschaftler festzustellen, dass diese Modelle nur einen Bruchteil der physikalischen Kräfte enthalten können, die insgesamt das Klima und die globale Durchschnittstemperatur bestimmen. So belegen beispielsweise Studien aus den vergangenen 20 Jahren, dass die Helligkeit der Sonne durch Veränderungen ihrer magnetischen Aktivität um 0,1 % schwankt und dass die jährliche Durchschnittstemperatur in den nördlichen, gemäßigten Breiten die Sonnenaktivität in den letzten 1000 Jahren widerspiegelt.

Bei der Beobachtung anderer sonnenähnlicher Sterne wurde ein Exemplar entdeckt, dessen Helligkeit innerhalb von 5 Jahren um 0,5 % abgenommen hat. In dieser Zeit ist auch seine magnetische Aktivität stark zurückgegangen, woraus man schließt, dass sich unsere Sonne ähnlich verhält. Proben aus dem Inneren der Eisdecke Grönlands belegen beispielsweise gelegentliche abrupte Temperaturrückgänge. Im Gegensatz zu dem, was Klimamodelle, die sich auf Treibhausgasemissionen konzentrieren, voraussagen würden, dokumentieren diese Proben, dass eine Abnahme des atmosphärischen CO 2 diesen Kälteperioden nachfolgte und nicht vorher auftrat.

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Was ist aber dann die Ursache der momentanen globalen Erwärmung? Als gesichert gilt, dass die globale Erwärmung zwischen 1900 und 1950 vor allem durch einen Anstieg der Sonnenhelligkeit bedingt war, da die magnetische Aktivität der Sonne in diesem Zeitraum um den Faktor zwei oder drei zunahm. Atmosphärisches CO 2 kann nicht hauptverantwortlich dafür sein, denn sein Anteil erhöhte sich bis 1950 nur um etwa 7 %, worauf ein paar Jahrzehnte gleichmäßiger Temperatur folgten. Nach 1950 war jedoch kein signifikanter Anstieg der Sonnenaktivität zu verzeichnen, während atmosphärisches CO 2 um 20 % anstieg, was die Erwärmung zwischen 1970 und 2000 bewirkte. Atmosphärisches CO 2 ist daher vermutlich auch der maßgebliche Faktor im kommenden Jahrhundert.

Das bedeutet allerdings nicht, dass die vom Menschen verursachten Emissionen für den fortschreitenden Anstieg des atmosphärischen CO 2 verantwortlich sind. Die Atmosphäre enthält circa 750 Gigatonnen (10 9 Tonnen) CO 2 , wohingegen der vom Menschen verursachte Ausstoß etwa 5,5 GT beträgt, was einem jährlichen Zuwachs von nur 0,7 % des Gesamtanstiegs bedeutet. Außerdem wird der CO 2 -Austausch zwischen Atmosphäre und den Ozeanen auf etwa 90 GT pro Jahr geschätzt. Daraus folgt, dass anthropogene CO 2 -Emissionen nicht einfach in die Atmosphäre gelangen und sich dort ansammeln. Vielmehr wird dieses CO 2 rasch über die Oberfläche der Ozeane verteilt, so dass atmosphärisches CO 2 im Gleichgewicht verteilt bleibt.

Dieses Gleichgewicht hängt wiederum von der Oberflächentemperatur der Ozeane ab. Es ist daher einleuchtend, dass, ausgehend von der Verschiebung dieses Gleichgewicht hin zu einer höheren CO 2 -Konzentration in der Atmosphäre während der durch vermehrte Sonnenaktivität hervorgerufenen Erwärmung zwischen 1900 und 1950, sich die globale Erwärmung seither beschleunigte. Anthropogene Emissionen sind also sicher nicht hilfreich im Kampf gegen die Erwärmung, der bestimmende Faktor sind sie allem Anschein nach aber nicht. Das vorliegende Beweismaterial gibt also anscheinend denjenigen, die dem Kyoto-Protokoll skeptisch gegenüber stehen, Recht.

Dennoch ist die globale Erwärmung eine reale Bedrohung und die Konzentration auf die Erforschung der CO 2 -Emissionen hat nicht unbedingt etwas mit ``unwissenschaftlichem'' Vorgehen, sondern eher mit unvollständiger wissenschaftlicher Forschung zu tun. Neben ihrer magnetischen Aktivität, beeinflusst die Sonne unser Klima noch in anderer, vielfältiger Weise: Die Erwärmung der oberen Stratosphäre durch ultraviolette Strahlen, die Kondensation von Aerosol-Partikeln und die Wolkenbildung unterliegen diesem Einfluss. Ebenso hängt das Klima vom Wasserdampfaustausch zwischen der Atmosphäre und der Erdoberfläche ab, wobei wiederum Meeresströmungen, Winde und die Geographie zu berücksichtigen sind.

Um ein präzises Modell des globalen Klimawandels erstellen zu können, müssen alle diese Effekte quantitativ erfasst werden. Davon sind wir aber noch weit entfernt. Die einzig vernünftige Antwort darauf ist die intensive Erforschung unbekannter Faktoren: Die physikalischen Grundlagen der Wolkenbildung, die dynamischen Verbindungen zwischen oberer Stratosphäre und unterer Atmosphäre und die Akkumulierung atmosphärischen Wasserdampfs. Um konkrete Lösungen zu finden, bedarf es einer eingehenderen Definition des Problems.

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