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Globale Erwärmung

beobachteter Anstieg der Durchschnittstemperatur und der erwarteten Erwärmung auf der Erde
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Die globale Erwärmung ist ein weltweites Klimaphänomen; die durchschnittliche globale Oberflächentemperatur ist in den letzten 150 Jahren signifikant gestiegen. Um dieses Phänomen zu erklären, werden sowohl natürliche als auch durch den Menschen verursachte Gründe in Betracht gezogen.

Wissenschaftler glauben im Allgemeinen, dass die gestiegene Konzentration von Treibhausgasen in der Atmosphäre eine wichtige Rolle spielt. Dies führt zum so genannten anthropogenen Treibhauseffekt, bei dem die Erdatmosphäre, die in Wärme umgewandelte Strahlung der Sonne in erhöhtem Masse absorbiert, und damit die Erdoberfläche wärmer wird als bei einer ungestörten Atmosphärenzusammensetzung.

Der natürliche Treibhauseffekt, durch naturgegebene Klimagase, ist hingegen für die Entwicklung höherer Lebewesen von entscheidender Bedeutung. Ohne diesen, seit Entstehung der Erde wirksamen Effekt, läge die jährliche Durchschnittstemperatur der Erde ca. 30 Kelvin tiefer als heute. Sie wäre deshalb für die meisten Lebewesen unbewohnbar.

Als Hauptbeweis für die derzeitige globale Erwärmung werden die weltweiten Temperaturmessungen seit 1860 herangezogen. Die Daten zeigen, korrigiert um den städtischen Aufwärmungseffekt, dass die durchschnittliche Temperatur an der Oberfläche im 20. Jahrhundert um 0,6 °C ± 0,2 °C zugenommen hat. Die größte Erwärmung fand in zwei Perioden statt: 1910 bis 1945 und 1976 bis 2000. (Quelle: IPCC)

Weitere Indizien sind die beobachteten Veränderungen des Umfangs von Schneedecke und Eis an den Polen, des globalen Meeresspiegels, des Niederschlags, der Wolkendecke, El Niño und extreme Wetter-Ereignisse im 20. Jahrhundert. Satellitendaten zeigen z. B. eine zehnprozentige Verringerung der Schneedecke seit den späten 1960ern, die Ausdehnung des Packeises im Frühling und Sommer der nördlichen Hemisphäre hat seit den 1950ern um 10 % bis 15 % abgenommen, und es gab einen ausgedehnten Rückzug der Berggletscher in nicht polaren Regionen im ganzen 20. Jahrhundert. (Quelle: IPCC)

Ursachen

Veränderungen des Klimas treten durch innere und äußere Faktoren auf. Innere Faktoren sind Faktoren, die verbunden sind mit der Komplexität des Klimasystems als chaotische nicht lineares System. Äußere Faktoren können natürliche oder menschliche Faktoren sein. Der natürliche Hauptfaktor ist die Veränderlichkeit der Sonneneinstrahlung. Die Sonneneinstrahlung verändert sich im Wesentlichen durch die 11-jährigen Sonnenfleckenzyklen, durch die Überlagerung verschiedener Präzessions-Bewegungen der Erdachse sowie durch die wechselnde Wolkenbedeckung der Erdoberfläche.

Ein weiterer Einflussfaktor betrifft die Wolkenbildung durch die Bildung von Kondensationskeimen durch kosmische Höhenstrahlung. Untersuchungen des Max-Planck-Institutes für Aeronomie (ETH Zürich) ist der Anteil der in Erdatmosphäre eintreffenden kosmischen Partikel stark abhängig von Wechselwirkungen zwischen dem Magnetfeld der Sonne und dem Erdmagnetfeld und dessen Verformung durch den Sonnenwind. Starke Sonnenaktivität, sporadische Sonneneruptionen oder eine Abschwächung des solaren Magnetfeldes führen zur vermehrten Verformung bzw partiellen Schwächung des Erdmagnetfeldes. Dadurch kann permanent vorhandenene, energiereiche Strahlung aus dem Weltall tiefer in die Erdatmospäre eindringen und dort zur Bildung von Höhenwolken beitragen. Dies hat zur Folge, daß die solare Einstrahlung sinkt und die Erde tendenziell abkühlt. * http://www.wissenschaft.de/wissen/news/155841.html

Diese Zusammenhänge sind komplex und wurden lange vernachlässigt, insbesondere auch deshalb, weil gängige Rechenmodelle Einflussfaktoren wie Höhenwolken und die dadurch verringerte Sonneneinstrahlung weitgehend ausser acht lassen. Über die planetare Wolkenbedeckung lagen und liegen nur sehr spärliche Daten zur Verfügung.

Menschengemachte Faktoren sind verknüpft mit der Veränderung der Umwelt durch den Menschen, z. B. durch die Emission von Treibhausgasen, durch die Verminderung der Ozonschicht in der Stratosphäre, durch Abholzung der Regenwälder und die Emission von Aerosolen wie Sulfate. (Quelle: IPCC)

Weitere Einflüsse entstehen durch die Verbrennung von natürlichen und kohlendioxidneutralen Brennstoffen (Holz, Dung), welche einen erheblichen Aerosoleintrag bewirken. Insbesondere Asien, Indien und Afrika sind davon betroffen. Schwebende Kohlenstoffpartikel verhindern eine Wolkenbildung und erhöhen so die örtliche Einstrahlung.

Wissenschaftler stimmen zu, dass innere Faktoren und natürliche äußere Faktoren zu signifikanten Änderungen des Klimas führen können. Im vergangenen Jahrtausend gab es eine Warmzeit im Mittelalter und eine kleine Eiszeit, deren Ausschlag in etwa gleich groß war wie die momentane Erwärmung. Die kleine Eiszeit ist gewöhnlich verknüpft mit der Reduktion der Sonnenaktivität oder mit den Auswirkungen eines großen Vulkanausbruchs. In der Vergangenheit haben einige Wissenschaftler behauptet, dass die beobachtete Erwärmung nur eine "Erholung" von der kleinen Eiszeit ist. (Quelle: The Sceptical environmentalist)

Auf jeden Fall wurden seit Beginn der Industriellen Revolution große Mengen an Treibhausgasen durch den Menschen emittiert. Seit 1750 ist die Kohlenstoffdioxidkonzentration um 31 % gestiegen, Methan sogar um 151 %, Stickstoffoxide um 17 % und bodennahes Ozon um 36 %. (Quelle: IPCC)

Der größte Teil dieser Gase wurde durch Verbrennung von fossilen Brennstoffen verursacht. Auch die Abholzung von tropischen Wäldern hat wahrscheinlich dazu beigetragen, denn alte Wälder speichern viel Kohlenstoff. Jedoch tragen junge Wälder in Nordamerika und Russland dazu bei, Kohlenstoffdioxid zu absorbieren und seit 1990 ist die Menge des aufgenommenen Kohlenstoffs größer als die durch Abholzung freigesetzte Menge. Nicht der ganze Kohlenstoffdioxidausstoß sammelt sich in der Atmosphäre an, die Hälfte wird durch Wälder und Meere aufgenommen.

Der wahre Einfluss der vorgeschlagenen Gründe kann nur durch exakte Quantifizierung aller betroffenen Faktoren etabliert werden. Innere und äußere Faktoren können durch die Analyse von Simulationen der besten Klimamodelle bestimmt werden.

Klimamodelle

Klimasimulationen zeigen, dass die Erwärmung von 1910 bis 1945 durch natürliche Phänomene erklärt werden kann (Schwankungen der Sonnenstrahlung), aber die Erwärmung von 1976 bis 2000 ist nur im Zusammenhang mit menschgemachten Treibhausgasen erklärbar. Deshalb ist eine Mehrheit der Wissenschaftler davon überzeugt, dass der Großteil der Erwärmung wahrscheinlich auf die steigenden Treibhausgas-Konzentrationen zurückzuführen sind.

Diese Folgerung beruht auf der Genauigkeit der Modelle und der richtigen Einschätzung der äußeren Faktoren. Die Mehrheit der Wissenschaftler stimmt zu, dass wichtige Klimabesonderheiten nicht in den Klimamodellen berücksichtigt werden, dass sich aber mit besseren Modellen nicht unbedingt die Voraussage ändert.

Klimakritiker verweisen auf die Mängel der Modelle und ungenügend berücksichtigte externe Faktoren, die die Schlussfolgerung verändern würden. Aus Sicht der Kritiker sind die Klimasimulationen nicht in der Lage, Partikel, Wasserdampf oder Wolken erfolgreich in die Modelle zu integrieren. Kritiker gehen auch davon aus, dass die Sonne einen größeren Einfluss an der globalen Erwärmung hat als bisher angenommen. Einige indirekte solare Effekte könnten sehr wichtig sein, seien aber in den Modellen nicht berücksichtigt. Daraus ergebe sich, dass der menschgemachte Anteil an der globalen Erwärmung niedriger sei als bisher angenommen. (Quelle: The Sceptical Enviromentalist)

Auswirkungen

Aufgrund der potentiellen Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit, die Wirtschaft und die Umwelt, ist die globale Erwärmung von großem Interesse. Einige Umweltveränderungen wurden schon beobachtet und auf die globale Erwärmung zurückgeführt. Die oben erwähnten abgeleiteten Belege (verringerte Schneebedeckung, steigender Meeresspiegel, Wetteränderungen) sind Beispiele für jene Konsequenzen der globalen Erwärmung, die nicht nur Aktivitäten des Menschen beeinflussen, sondern auch die Ökosysteme. Steigende Temperaturen weltweit bedeuten wahrscheinlich, dass Ökosysteme sich verändern. Vielleicht werden manche Spezies aus ihren Lebensräumen verdrängt (vielleicht sogar aussterben), während sich andere unter den veränderten Bedingungen ausbreiten. Jedoch könnte die globale Erwärmung auch positiv sein, da höhere Temperaturen und höhere Kohlenstoffdioxidkonzentrationen die Produktivität der Ökosysteme verbessern könnte. Satellitendaten zeigen, dass die Produktivität sich auf der Nordhalbkugel seit 1982 erhöht hat.

Eine andere große Sorge ist die Erhöhung des Meeresspiegels. Der Meeresspiegel ist um 1 cm bis 2 cm pro Jahrzehnt gestiegen, und einige kleine Länder im Pazifischen Ozean befürchten, dass, falls der Anstieg nicht gestoppt wird, sie im Meer versinken. Die globale Erwärmung führt zum Anstieg des Meeresspiegels, weil sich das Meerwasser ausdehnt. Allerdings sorgen sich manche Wissenschaftler, dass Gletscher und Polarkappen schmelzen könnten. Der Meeresspiegel würde als Konsequenz einige Meter ansteigen. Momentan erwarten die Wissenschaftler keinen deutlichen Anstieg in den nächsten hundert Jahren.

Durch die Erwärmung des Klimas steigt die Verdunstung, was zu stärkeren Niederschlägen, Erosion und zur Verstärkung des Treibhauseffektes durch gasförmigen Wasserdampf führt. Viele Menschen glauben, dass eine weitere globalen Erwärmung die Zunahme extremer Wetterbedingungen verursachen wird.

Die globale Erwärmung kann auch weniger offensichtliche Wirkungen haben. Der Golfstrom hängt von Temperaturunterschieden und der Salzhaltigkeit des Wassers ab. Temperaturveränderungen oder Verringerung des Salzgehalts durch schmelzende Eisberge könnten für seinen Zusammenbruch sorgen. Dies hätte dann einen Kälteeinbruch in Westeuropa, insbesondere in Norwegen und Britannien zur Folge.

Kritiker der globalen Erwärmung halten nicht nur den Einfluss des Menschen auf die globale Erwärmung für vernachlässigbar, sondern sie betonen auch, daß der Mensch keinesfalls diese Änderungen aufhalten kann. Es wird bemängelt, dass erhebliche finanzielle Mittel in einem "aussichtslosen" Projekt gebunden werden, obwohl sie an anderer Stelle nötiger gebraucht würden. Zu bemerken ist weiterhin, dass selbst bei einem sofortigen, weltweiten Stop jeglicher Verbrennung fossiler Rohstoffe, die globale Erwärmung wegen der Trägheit des Abbaus von Klimagasen mindestens noch eine Generation lang (ca. 50 Jahre) ungehindert weitergehen würde. Der gänzliche Verzicht auf klimarelevante, fossile Energieträger würde das heutige Wirtschaftssystem kollabieren lassen.

Die Arbeit des IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change)

Da dies auch für ein wichtiges politsches Thema gehalten wird, hat man international den Zwischenstaatlichen Ausschuss für Klimaänderung "Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC)" eingerichtet. Der IPCC untersucht und bewertet für seine Berichte weltweit die Forschungsergebnisse auf dem Gebiet der Klimaänderungen.

Die IPCC-Aussagen basieren auf mehreren Klimamodellen, die 35 verschiedene Emissionsszenarien einbeziehen. Diese Szenarien ergeben sich aus unterschiedlich vorhergesagten Mengen von Treibhausgasen und Aerosolen, die vom Menschen verursacht werden. Die Daten berücksichtigen dabei auch die Vorhersagen von Ökonomischen Modellen.

Im letzten IPCC-Bericht wird als Bandbreite aller Modelle und aller Szenarien im Zeitraum von 1990 bis 2100 eine Oberflächentemperaturerhöhung von 1,4°C bis 5,8°C und eine Erhöhung des Meeresspiegels von 0,1 m bis 0,9 m projiziert.

Die Aussagen des IPCC-Berichts von 2001 werden derzeit nur von einer Minderheit (etwa 1 %) der beteiligten Wissenschaftler abgelehnt. Das IPCC erkennt die Notwendigkeit von besseren Modellen und einem besseren Verständnis von einigen Klimaphänomenen. Kritiker glauben, dass die Daten nicht ausreichend sind, um die Rolle von Treibhausgasen bei der Klimaveränderung zu belegen. Die Sensibilität des Klimas gegenüber Treibhausgasen wird vielleicht überschätzt aufgrund einiger Schwächen in den Modellen und weil manche äußere Faktoren unterschätzt werden.

Das IPCC berücksichtigt auch die von den erwarteten Klimaänderungen verursachten Folgen für die Zivilisation, und wägt die Kosten der erwarteten Folgen gegen die Kosten der vorgeschlagenen Maßnahmen ab.

Die Rahmenvereinbarung der Vereinigten Nationen über Klimaveränderungen und das Kyoto-Protokoll

Auch wenn Zweifel über ihr Ausmaß bestehen, wird die globale Erwärmung durch die Allgemeinheit zur Kenntnis genommen und von manchen politischen Führern als Bedrohung angesehen. Es wurden Reduktionen der Emissionen von Treibhausgasen vorgeschlagen. Nur eine weltweite Übereinkunft kann die Emissionen verringern. Das Kyoto-Protokoll wurde von allen industrialisierten Staaten unterschrieben, die darin übereinstimmten, die Emissionen auf einen Pegel unterhalb von 1990 zu reduzieren. Entwicklungsländer wurden von dieser Regel befreit. Die Vertreter der USA - in diesem Land entstehen 1/3 der Treibhausgase - verließen das Kyoto-Protokoll, noch bevor es vom Kongress ratifiziert werden konnte. Diese Entscheidung von Präsident George W. Bush ist international sehr umstritten.

Umstritten sind andererseits auch die Berechnungsmethoden im Kyoto-Protokoll: Hier wurde nicht nur die Höhe des Kohlenstoffdioxid-Ausstoßes pro Staat festgeschrieben, sondern auch dessen Absorption durch die Biosphäre (hier: Felder, Wälder und Wiesen) einbezogen. Wie viel Kohlenstoffdioxid die Biosphäre bindet und über welchen Zeitraum diese Bindung wirksam ist, ist wissenschaftlich allerdings ungeklärt. Russland wurde angesichts seiner großflächigen Wälder im Kyoto-Protokoll dennoch eine Gutschrift von jährlich 17 Megatonnen Kohlenstoffdioxid zugestanden. Dieses Angebot wurde im Laufe der Verhandlungen auf das Doppelte erhöht. Eine wissenschaftliche Basis für diese Zahlen gibt es nicht. Diese Anrechnung von Waldflächen wurde nachträglich hinzugefügt, um Zweifler zu überzeugen.


Weitere Zusammenhänge

Befürworter von Maßnahmen zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen stellen diese Maßnahme in Zusammenhang mit anderen Initiativen zum Umweltschutz, und weisen auf positive Nebeneffekte bei der Luftverschmutzung (etwa in Städten) hin.

Gegner von Maßnahmen zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen weisen auf die Kosten für die Industrie und den Einzelnen hin, und sagen ein vermindertes wirtschaftliches Wachstum voraus. Ein kritischer Punkt ist vor allem, daß im allgemeinen Bewusstsein der Bevölkerung nicht präsent ist, wie erheblich der Verzicht auf fossile Brennstoffe sein müsste, um eine signifikante Änderung des Klimas zu bewirken.

Der als Idealfall vorzustellende vollständige Verzicht von fossilen Brennstoffen führt nach gängiger Lehrmeinung noch für 50 Jahre zu weiterem Temperaturanstieg. Der Verzicht dürfte aber praktisch jeden Anwendungsfall menschlicher Technologie ausser Betrieb setzen. Die Folgen für die Zivilisation wären unkalkulierbar. Ersatztechnologien müßten mit Hilfe fossiler Brennstoffe noch vor deren Ende entwickelt und gebaut werden, was viele Experten schon heute für unmöglich halten.


Was kann man selbst gegen die Klimaerwärmung tun?

  • Verkehr
    • zu Fuß gehen
    • mit dem Fahrrad fahren
    • Bus oder Bahn benutzen
    • Autos mit Erdgas oder besser mit Pflanzenöl betreiben
  • zu Hause
  • im Garten
    • keine Düngemittel oder Pestizide benutzen
    • motorisch angetriebene Gartengeräte vermeiden
    • künstliche Bewässerung vermeiden
  • im Urlaub
    • verzichten
    • nicht das Flugzeug benutzen
    • keine langen Autoreisen/Motorradreisen durchführen
  • im Beruf
    • Wohnen und Arbeiten in räumliche Nähe
    • Kollegen zum Energiesparen anhalten
    • öffentliche Verkehrsmittel nutzen

Großtechnische Lösungsansätze

Siehe auch Kohlenstoffzyklus, Klimaschutzpolitik, Association of Small Countries

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