Last Updated 26. Juni 2019
Auch wenn man das Zitatrecht eigentlich nicht überziehen sollte, ich tu es jetzt mal, und hoffe auf mildernde Umstände – denn das folgende ist wichtig. Ich zitiere hier den ganzen Beitrag von Quarks & Co. Zitieren darf man nur in Auszügen, ich übernehme hier alles.
Das Thema ist mehr als wichtig. Klimaskeptiker kommen immer mit einer Behauptung daher, sie können sich nicht vorstellen, wie so eine kleine Menge CO2 eine so große Auswirkung haben könne. Sie behaupten dann obendrein, ihre, die klimaskeptischen Wissenschaftler hätten bewiesen, das ginge nicht. Beweisen haben die gar nichts, wie im im vorigen Beitrag schon schrieb. Sie legen keine Geschlossene Beweisführung vor.
Deshalb heißt der Beitrag von Quarks & Co:
So eine große Wirkung hat so wenig CO2 (hier geht es zu Quarks&Co. – klick)
Klimaskeptiker sagen: Die Atmosphäre enthält zu wenig Kohlenstoffdioxid, damit es zu einem Klimawandel kommt. Sie haben Unrecht.
Darum geht’s:
Treibhausgase führen zu einer Erderwärmung
Weniger Auto fahren, weniger heizen, weniger Fleisch essen – um dem Klimawandel entgegenzuwirken, gibt es zahlreiche Vorschläge. Am Ende zählt dabei aber immer, wie sehr die Maßnahmen den Ausstoß von Kohlenstoffdioxid (CO2) verringern.Denn je mehr davon in der Atmosphäre ist, desto heißer wird es auf unserem Planeten. Seitdem die Schlote seit der industriellen Revolution immer mehr Abgase in die Luft einbringen, steigt die Konzentration von CO2 stetig an – mit Folgen für das Weltklima. Heute ist es schon rund ein Grad wärmer als noch im 19. Jahrhundert. Dieser Trend könnte sich weiter fortsetzen.
Darum müssen wir drüber sprechen:
Klimaskeptiker behaupten, der geringe CO2-Anteil bewirke nichts
Die Ursache für die globale Erwärmung ist der so genannte Treibhauseffekt, der durch die Erdatmosphäre und ihre Bestandteile verursacht wird. Ein Blick in die atmosphärischen Schichten zeigt aber auch: Nur ein Bruchteil davon ist Kohlenstoffdioxid (rund 0,04 Volumenprozent). Den Großteil machen Stickstoff, Sauerstoff und Argon aus (rund 99 Prozent). Wie können sich also so viele Jahre der internationalen Klimaverhandlungen und unzählige Medienberichte auf diesen geringen Anteil beziehen?Das Argument der Klimaskeptiker mag aufgrund des geringen CO2-Anteils (rund 0,04 Volumenprozent) auf den ersten Blick einleuchtend sein. Doch allein der Wert sagt nichts darüber aus, wie sehr Kohlendioxid mit dem Klimawandel zusammenhängt.
Aber:
Auch wenig CO2 reicht aus
Um zu verstehen, warum CO2 und andere Treibhausgase für unseren Planeten eine wichtige Rolle spielen, kann man sich die Erde ganz ohne Atmosphäre vorstellen.Unser Mond zum Beispiel hat keine Atmosphäre. Die Sonnenstrahlung heizt die Oberfläche des Planeten tagsüber auf mehr als 100 Grad Celsius auf, nachts fällt sie auf etwa minus 160 Grad. Ohne die Atmosphäre würde ähnliches auch für die Erde gelten. Forscher haben berechnet, dass die Durchschnittstemperatur auf der Erde bei minus 18 Grad liegen würde. Tatsächlich liegt sie aber bei 15 Grad Celsius – also rund 33 Grad mehr. Dafür ist die Atmosphäre bzw. der Treibhauseffekt verantwortlich.
So eine große Wirkung hat so wenig CO2
Es ist eines der Lieblingsargumente der Klimaleugner: "Das bisschen CO2 kann keine große Wirkung haben." Hat es aber sehr wohl. Denn nur mindestens dreiatomige Gase reflektieren Wärmestrahlung auf die Erde zurück.
Gepostet von Quarks am Freitag, 24. August 2018
Weil die Atmosphäre mit ihren Bestandteilen auch eine Art Schutzschild ist, gelangt weniger als die Hälfte der Sonnenstrahlung auf die Erdoberfläche. Dort wird diese Energie absorbiert, umgewandelt und in Form von Wärmestrahlung wieder Richtung Weltall geschickt.
Die Treibhausgase (Wasserdampf, CO2, Methan und andere) in der Atmosphäre verhindern aber, dass die Wärmestrahlung sofort ins Weltall entweicht. Stattdessen wird sie teils erneut zurück zur Erde geschickt. Das liegt an der chemischen Struktur der Gase in der Atmosphäre. Treibhausgase setzen sich aus drei oder mehr Atomen zusammen. Kohlenstoffdioxid beispielsweise aus einem Kohlenstoff und zwei Sauerstoffatomen.
Diese Gasmoleküle sind – anders als Sauerstoff oder Stickstoff – empfänglich für Wärmestrahlung (Strahlung niedriger Wellenlänge), das heißt sie absorbieren sie und geben sie wieder ab. Die Strahlung regt die Moleküle zu Bewegungen, konkret zu Schwingungen an. Bei der Bewegung wiederum wird Energie frei, die als Strahlung in verschiedene Richtung – auch in Richtung Erdoberfläche – abgegeben wird.
Stickstoff und Sauerstoff, die Hauptbestandteile der Atmosphäre, interagieren in höheren Atmosphärenschichten zwar ebenfalls mit Strahlung und führen beispielsweise zu den bekannten Polarlichtern. Wärmestrahlung hingegen reflektieren sie nicht. Nur drei- oder mehratomigen Moleküle in der Atmosphäre haben demnach eine Wirkung auf das Klima.
Den größten Effekt hat allerdings der Wasserdampf (Wolken). Er trägt zum natürlichen Treibhauseffekt bei. Das Problem: Der Anteil von Wasserdampf in der Atmosphäre hängt von der Temperatur ab. Mehr CO2 führt zu steigenden Temperaturen, das führt zu mehr Wasserdampf und verstärkt den Treibhauseffekt.
Die Klimawirkung anderer der Treibhausgase als CO2 wird oft als ein Vielfaches der Klimawirksamkeit von CO2 angegeben. Man nennt das ihr Treibhausgaspotential. Ein Methan-Molekül beispielsweise ist laut IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change, auch „Weltklimarat“) 28-mal wirksamer als CO2, obwohl es nur etwa 12 Jahre in der Atmosphäre bleibt. CO2 hingegen kann dort bis zu 1000 Jahre bleiben.
Die Klimawirkung der Gase hängt als mit ihrer Wechselwirkung mit der Sonnenstrahlung und mit der Verweildauer in der Atmosphäre zusammen. Die Konzentration der Gase allein sagt nichts aus, denn wenige Moleküle haben eine große Wirkung.
Und jetzt?
Die CO2-Emissionen müssen langfristig sinken
Vor der industriellen Revolution war die Konzentration von CO2 deutlich geringer als heute und lag bei etwa 0,028 Volumenprozent. In den offiziellen Klimapognosern berechnen Forscher, was bei bestimmten Szenarien, etwa einer Verdopplung der CO2-Konzentration, in der Atmosphäre passiert. Eine Verdoppelung bis zum Ende dieses Jahrhunderts könnte die Durchschnittstemperatur zwischen 1,5 und 4,5 Grad erhöhen.Auch andere klimarelevante Gase müssen in die Berechnungen und damit auch die Klimadebatten mit einbezogen werden. Große Quellen für Methan können das Klima auch maßgeblich verändern. Die Ursachen, etwa das Entweichen aus Permafrostböden, die Tierhaltung als auch Tropen und andere Feuchtgebiete können Methan freisetzen. Diese Prozesse müssen in Zukunft noch genauer untersucht werden.
Die politischen Forderungen, um eine globale Erwärmung möglichst gering zu halten, sind schon seit Jahren klar: Die Emissionen müssen in den nächsten Jahren und Jahrzehnten bedeutend niedriger sein. Laut der UN-Klimakonferenz in Paris haben sich die Länder darauf verständigt, die Emissionen so zu steuern, dass die Temperaturerhöhung weniger als zwei Grad beträgt. Konkret bedeutet das, dass sich die einzelnen Länder ehrgeizige Ziele setzen müssen.
In Deutschland sinken die Emissionen kontinuierlich, müssen aber für die kommenden Jahrzehnte weitaus drastischer reduziert werden.
Ansatzpunkte dafür sind klimaneutrale Energieerzeugung, weniger Verkehrs- und Industrieabgase, ökologischere Formen der Landwirtschaft und auch ein anderes Konsumverhalten.
Unsere Quellen
- Nature-Studie zum Nachweis des Treibhauseffekts (2015)
- Der Karbonzyklus (IPCC)
- Spurengase, Treibhauseffekt und Carbon-Zyklus: Vorlesungs-Skript der Uni Regensburg (2013)
- Gutachten zur Zukunft der Meere vom wissenschaftlichen Sonderbeirat der Bundesregierung
- Kohlenstoffdioxid und Wasser in der Atmosphäre: Grundlagen vom Schulbiologiezentrum Hannover
Klimaskeptiker werden das zwar ignorieren, aber Ignoranten haben dieser Welt selten gut getan.
Also cool bleiben trotz der Sommerhitze und weiterhin und Klimawende-Rocken, Energiewende-Rocken
Euer Klaus Müller
Lieber Herr Müller
Ihr Artikel ist in den Grundzügen richtig, aber das Problem liegt wie so häufig in der konkreten Quantifizierung. Sie schreiben:
“Den größten Effekt hat allerdings der Wasserdampf (Wolken). Er trägt zum natürlichen Treibhauseffekt bei. Das Problem: Der Anteil von Wasserdampf in der Atmosphäre hängt von der Temperatur ab. Mehr CO2 führt zu steigenden Temperaturen, das führt zu mehr Wasserdampf und verstärkt den Treibhauseffekt.”
Das ist zwar nicht falsch, aber gibt einen verzerrten Eindruck der Zusammenhänge. Gerade weil dies hochgradig rückgekoppelte Effekte sind (mehr Wasser verdampft bei steigenden Temperaturen und verstärkt damit u.U. die Erwärmung), und weil der Wasserdampf sowohl kühlend (in Form von Wolken welche den Albedo erhöhen) als auch wärmend sein kann (als verteilte Moleküle), liegen die Resultate der Klimamodelle so weit auseinander. Da hilft auch die durch das IPCC gemachte “Angleichung” nur begrenzt, weil die nichtlinearen Zusammenhänge sehr sensibel auf kleine Änderungen der Annahmen reagieren.
Rein physikalisch ist der durch weitere Emission bewirkte direkte Effekt von CO2 tatsächlich bescheiden (in der Grössenordnung von 1°C), die Hauptfrage ist also wie die Wolkenbildung und Wasserdampfverteilung sich langfristig entwickelt. Und das verstehen wir noch nicht sehr gut… ich denke, diese grosse Unsicherheit im Verständnis und der Modellierung erfordert Transparenz und Ehrlichkeit. Trotz der Unsicherheit ist es natürlich sinnvoll, weg von fossilen Brennstoffen zu kommen und Wälder nicht abzuholzen.