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Klimawandel: Ist wirklich der Mensch schuld? Die Rolle natürlicher Schwankungen in der Klimadebatte

Heutzutage wird unter dem Stichwort Klimawandel zu viel in einen Topf geworfen und sinnentleert verrührt. Viele Menschen kriegen das mit, was nicht nur die Politikverdrossenheit anheizt, sondern in zunehmendem Maß auch eine „Klimawandelverdrossenheit“.

Um das Ganze wieder zu entflechten, wollen wir einen längst überfälligen, kritischen Artikel über die ganz normalen natürlichen Klimaschwankungen, die es schon immer gab, präsentieren.

Die gemessenen Temperaturen in der Troposphäre oder den Ozeanen sind stets ein Ergebnis aus natürlichen Klimaschwankungen und menschlichen Aktivitäten [1].

Modellrechnungen zur Klimaentwicklung haben gezeigt, dass die natürlichen Einflüsse auf das Erdklima sowohl, wie in den 1990er-Jahren, zu geringfügig steigenden Temperaturen führen als auch, wie während des letzten Jahrzehnts, eine moderate globale Abkühlung bewirken können [2].

Wie sich beide Einflüsse, der natürliche und der anthropogene, auf das Klima quantitativ verteilen, ist nur ganz schwer abzuschätzen. Vor allem basieren die Einflussgrößen auf sehr unterschiedlichen Zeitskalen.

 

Ursache der Klima-Änderung Periode der Schwankung
Einzelne Vulkanausbrüche einige Jahre
Sonnenaktivität und interne Klimaschwankungen Jahre bis einige Jahrzehnte
Anthropogene Treibhausgas-Emissionen mehrere Jahrzehnte
Erdbahn-Parameter einige Hunderttausend Jahre
Plattentektonik Millionen Jahre

 

Schwankungen in der Sonneneinstrahlung zum Beispiel sind in erster Linie eine Folge der regelmäßigen Veränderungen der Erdbahnparameter und waren unter anderem während der letzten drei Millionen Jahre für die Abfolge mehrerer Kalt- und Warmzeiten verantwortlich. Eine dominierende Wellenlänge liegt hier ungefähr bei 100.000 Jahren.

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Unsere Sonne ist alles andere als eine konstante Leuchte. Die Intensität ihrer Aktivität wird bestimmt durch den elfjährigen Sonnenfleckenzyklus (Schwabe-Zyklus), durch riesige Protuberanzen und instantane Sonnenfackeln. Auch der circa 80-jährige Gleissbergzyklus sollte in diesem Zusammenhang erwähnt werden:

Der deutsche Astronom Wolfgang Gleissberg (1903–1986) stellte eine 70 bis 100 Jahre währende Periode für die Häufigkeit und Intensität von Sonnenflecken fest. Eine Folge dieser Schwankung war zum Beispiel in der Zeit zwischen 1645 und 1715 das sogenannte „Maunder Minimum“, das durch eine besonders geringe Sonnenfleckenaktivität gekennzeichnet war und in Europa eine „Kleine Eiszeit“ auslöste.

Explosive Vulkane schleudern riesige Mengen Staub bis hoch in die Stratosphäre, wo sie die Einstrahlung der Sonne behindern. Dies kann zu einer Abkühlung führen, die durchaus zwei Jahre währen kann.

Die permanenten intensiven Wechselwirkungen zwischen den Ozeanen und der Atmosphäre spielen sich auf ähnlichen Zeitskalen ab wie die Folgen der anthropogenen Einflüsse auf das Klima. Insofern kann hier das eine Phänomen das andere überdecken, was die Analyse enorm erschwert. Als Beispiele seien in diesem Zusammenhang genannt:

Derartige Phänomene steuern unter anderem die atlantische Hurrikan-Aktivität, die europäischen Temperaturen oder den Niederschlag in der Sahelzone [3].

Die Veränderungen des Erdklimas wirken sich regional sehr unterschiedlich aus. Im Zeitraum von 1910 bis 1940 fand eine ausgeprägte Erwärmung im Bereich des Nordatlantiks und in den östlichen Regionen des Nordpazifiks statt. Während der letzten 30 Jahre wurde es am Nordatlantik auch wärmer, aber im Osten des Nordpazifiks eher kühler.

Seit ungefähr 100 Jahren steigt die mittlere Temperatur in Europa aufgrund der Einflüsse durch den Menschen tendenziell an. Der Kurvenverlauf korreliert aber kaum mit der eher stetigen Zunahme der Konzentration von Treibhausgasen in der Atmosphäre, weil der Temperatureffekt durch die Wasseroberflächentemperatur des Nordatlantiks (Sea Surface Temperature – SST) überlagert wird.

Letztere wird wiederum von der „Atlantischen Multidekadischen Oszillation“ (AMO) gesteuert. Die Temperaturabnahme während der 1960er- und 1970er-Jahre war zudem durch eine relativ hohe Aerosolkonzentration über Europa ausgelöst worden.

Aus einer Zunahme der atlantischen Hurrikane kann man mitnichten sogleich einen klaren Nachweis des anthropogenen Klimawandels ableiten, weil eine solche Entwicklung allein auf die natürliche Dekaden-Schwankung des Klimas zurückgeführt werden könnte. Aus wissenschaftlicher Sicht brauchen wir mindestens noch die Zeitreihen der nächsten 20 Jahre, um die beiden Einflussgrößen seriös trennen zu können.

Die internen Dekaden-Schwankungen sind hauptsächlich auf die Wechselwirkung zwischen den träge reagierenden Ozeanen und der kurzfristig und auch chaotisch reagierenden Atmosphäre zurückzuführen [4].

Gerade der Großraum des Nordatlantiks zeichnet sich durch besonders starke Dekaden-Schwankungen aus. Auf Jahressicht wird der Atlantik von der Atmosphäre angetrieben. Betrachtet man längere Perioden ist es aber eher der Ozean, der die Atmosphäre steuert [3].

Das hat alles viel mit der thermohalinen Zirkulation beziehungsweise mit der Meridionale Umwälzzirkulation (MOC) zu tun. Sie ist es, die die Wärme aus den äquatornahen Breiten in die Polarregion verfrachtet und die Temperaturen der Meeresoberflächen (SST) im Nordatlantik bestimmt. Genau davon hängt das europäische Klima vehement ab [5].

Ende des 19. und Mitte des 20. Jahrhunderts waren die SST durch moderate Warmphasen gekennzeichnet, während ab den 1960er-Jahren eher eine kühlere Phase registriert wurde, die aber in den 1990er-Jahren wieder in eine Erwärmung überging. Ganz ähnlich verhielten sich auch die Temperaturen der Meeresoberflächen im Pazifik.

Positive Phasen in den Dekaden-Schwankungen der Nordatlantischen Oszillation (NAO) führen in der Labradorsee, bei Grönland und über dem Norden Kanadas zu einer deutlichen Abkühlung. Gerade jene über der Labradorsee ist bedeutend für die MOC, da dort die thermohaline Zirkulation nach unten abbiegen soll.

Warmes Wasser strömt hier aus den Subtropen heran und gibt umso mehr Wärme an die Atmosphäre ab, je kälter diese ist. In der Folge wird auch die Dichte des Wassers etwas größer, was das Absinken in die Tiefe intensiviert und die MOC antreibt. Genau darauf möchten wir in Europa lieber nicht verzichten.

Klimavorhersagen

Mal angenommen, wir würden alle wesentlichen Parameter der natürlichen Klimaschwankungen kennen, dann wäre es theoretisch möglich, Klimamodelle zu berechnen und möglicherweise bis hundert Jahre in die Zukunft zu extrapolieren. Tatsächlich unterscheiden sich die Projektionen unterschiedlicher Szenarien nicht allzu sehr und driften erst ab ungefähr 2050 etwas mehr auseinander.

Man kann also sagen, dass uns die künftige Klima-Entwicklung unter Einbeziehung der anthropogenen Treibhausgase zumindest für die nächsten 30 Jahre relativ gut bekannt ist. Deutlich schlechter kennen wir den Anteil der Klimaentwicklung durch die natürlichen Faktoren wie externe Antriebe und interne Variabilität.

Es gibt seit der Kleinen Eiszeit eine Zunahme der Solarstrahlung, die aber nur auf 1,2 Promille, also +0,3 W/m2 geschätzt wird. Der seit Beginn der Industrialisierung anthropogen verursachte Strahlungsantrieb aufgrund der langlebigen Treibhausgase beträgt aber +2,6 W/m2, also fast das Neunfache [6].

Tatsächlich betrug der Temperaturunterschied zwischen der Hochphase der Kleinen Eiszeit (Maunder Minimum) und der warmen Klimaperiode zwischen 1960 und 1990 weniger als ein halbes Grad Celsius [7].

In den kommenden Jahrzehnten geht man von einer geringfügigen Abnahme der Solarstrahlung aus. Falls die Sonne gegen Ende dieses Jahrhunderts tatsächlich mit der Kraft strahlen sollte, die jener der Kleinen Eiszeit entspricht, wird dies auf der Erde einen Temperatureffekt von nur -0,1 °C haben [8].

Explosive Vulkanausbrüche, wie wir es 1991 beim Mt. Pinatubo erlebt haben, können aufgrund der starken Emissionen von Aerosolen die Durchschnittstemperatur auf der Erdoberfläche um circa 0,3 °C absenken [9]. Allerdings hält die Wirkung nur wenige Jahre an.

Insofern müssen wir wohl davon ausgehen, dass die globale Erderwärmung in den kommenden Jahrzehnten vorrangig durch natürliche interne Klimaschwankungen zustande kommt.

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Literaturhinweise

  1. Keenlyside, N.S. and J. Ba, 2010; Prospects for decadal climate prediction; WIREs Climate Change 1 (627–635)
  2. G. Hunt, 2011; The role of natural climatic variation in perturbing the observed global mean temperature trend; Climate Dynamics 36 (509–521)
  3. Mojib Latif and Noel S. Keenlyside, 2011; A perspective on decadal climate variability and predictability Deep Sea Research Part II; Topical Studies in Oceanography 58 (1880-1894)
  4. Mojib Latif, 2009; Klimawandel und Klimadynamik; Stuttgart (S. 82 ff)
  5. Mojib Latif, 2011; Klimavariabilität, El Nino/Southern Oszillation, die Nordatlantische und die Atlantische Multidekadische Oszillation – Mit Anmerkungen zur Vorhersagbarkeit in J.L. Lozán, H. Graßl, L. Karbe, K. Reise; Warnsignal Klima: Die Meere – Änderungen & Risiken; Hamburg 2011 (78-89)
  6. IPCC, 2007; Climate Change 2007, Working Group I; The Science of Climate Change (2.7.1.2)
  7. Foster and S. Rahmstorf, 2011; Global temperature evolution 1979–2010; Environ. Res. Lett. 6; doi:10.1088/1748-9326/6/4/044022
  8. Jones, G. S., M. Lockwood, and P. A. Stott, 2012; What influence will future solar activity changes over the 21st century have on projected global near-surface temperature changes?; Journal of Geophysical Research; 117; D05103; doi:10.1029/2011JD017013
  9. Soden, B. J., R. T. Wetherald, G. L. Stenchikov and A. Robock, 2002; Global cooling after the eruption of Mount Pinatubo: A test of climate feedback by water vapor; Science, 296 (727-730)

Dieser Beitrag wurde am 13.05.202 erstellt.

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Sind die letzten Hitzewellen und Extremwetterlagen auf den Klimawandel zurückzuführen und wo liegen die Grenzen der Belastbarkeit des Menschen?

Ende Juli 2023 wurde eine sogenannte Attributionsstudie veröffentlicht, und zwar von Forschern des „Royal Netherlands Meteorological Institut“ und des „Imperial College London“. Sie konstatierten darin, dass es eindeutig der Klimawandel ist, der bei den letzten Hitzewellen in Europa, Nordamerika und China eine „überwältigende Rolle“ gespielt hat. Diese besonders hohen Temperaturen in Nordamerika und Europa wären demzufolge ohne den Klimawandel nicht möglich gewesen. Aber stimmt das wirklich?

Was sagt der Klimaforscher Douglas Maraun dazu?

Die in der Studie geäußerte Behauptung, dass die Hitzewellen von 2023 in Europa um 2.5, in Nordamerika um 2.0 und in China um 1.0 Grad Celsius wärmer seien, als dies ohne Klimawandel der Fall gewesen wäre, stuft Maraun von der Universität Graz „als robust und plausibel“ ein. Er gehört übrigens zu den Autoren des sechsten Sachstandsberichtes des Weltklimarats (IPCC).

Laut der Studie hätte sich zumindest die letzte Hitzewelle in den USA und Mexiko so nicht ausbilden können, gäbe es den Klimawandel nicht. Derartige Wahrscheinlichkeitsaussagen sieht Maraun allerdings sehr kritisch.

Hitzewellen entstehen zum Beispiel bei bislang eher seltenen blockierenden Wetterlagen. Je stabiler diese sind, desto länger verharren sie lokal über einer bestimmten Region und desto extremer fällt dann die Hitze aus. Inwieweit der Klimawandel zu derartigen starren Systemen tatsächlich beiträgt, lässt sich jetzt noch nicht quantifizieren, weil Klimamodelle kaum in der Lage sind, Aussagen über die Häufigkeit und Dauer derartiger Wetterlagen zu machen.

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Maraun hätte es lieber gesehen, wenn sich die Studie mit der einfachen, verständlichen Aussage zufriedengegeben hätte: „Ohne Klimawandel wären die Hitzewellen circa zwei Grad kühler gewesen.“ Damit kommen wir unweigerlich zu dieser Frage:

Wo liegen die Grenzen des Erträglichen?

Um sich der Antwort darauf anzunähern, müssen wir uns kurz mit dem Begriff der Kühlgrenztemperatur befassen. Um in Zukunft anrollende Hitzewellen auch lokal genauer vorhersagen zu können, hat die deutsche Bundesregierung im Juni 2023 die ersten Bausteine für einen nationalen Hitzeplan auf den Weg gebracht. Dabei geht es um Konzepte, die vor allem den Kommunen, Krankenhäusern und Pflegeheimen eine Hilfestellung sein sollen.

Die Basis dieser Überlegungen baut auf der Kenntnis darüber, welche Aufgaben unsere Körpertemperatur in dem komplexen Zusammenspiel der Gesundheit überhaupt übernimmt. Der Mensch braucht eine recht stabile Kerntemperatur von circa 37 Grad Celsius. Zu diesem Zweck müssen wir aus der Nahrung permanent Wärme produzieren.

Andererseits verlieren wir normalerweise über die Haut ständig beträchtliche Wärmemengen. Bei Bedarf beginnt die Haut zu schwitzen, um dem Körper zusätzlich Verdunstungswärme zu entziehen, was aber bei zu hoher Luftfeuchtigkeit kaum funktioniert. Wenn eine Kühlung bei zu großer Außenhitze nicht mehr gegeben ist, kann dadurch eine fatale Kettenreaktion ausgelöst werden, angefangen von der Überlastung des Herzens bis zum Stillstand von Leber und Nieren.

Die Thermoregulation des Körpers hängt unter anderem vom Alter, Gesundheitszustand, Lebensstil, von der Bewegungsintensität und gegebenenfalls von Medikamenten ab. Kleine Kinder oder alte Menschen haben durchaus Schwierigkeiten damit, ihre Körpertemperatur gut zu regulieren. Die Wissenschaft begegnet diesen komplexen Zusammenhängen mit der sogenannten Kühlgrenztemperatur beziehungsweise „Feuchtkugeltemperatur“ des menschlichen Körpers bei 35 Grad Celsius.

Letztere ist in der Tat ein etwas merkwürdiges empirisches Maß, das sowohl Wärme als auch die Feuchtigkeit in einer gemeinsamen Größe darzustellen versucht. Man darf es sich so vorstellen, als würde man ein Thermometer mit einem nassen Tuch umwickeln, dessen Temperatur man messen möchte. Dabei fließt dann der Kühlungseffekt durch den Entzug von Verdunstungswärme mit ein, allerdings in Abhängigkeit davon, wie stark die Luft bereits mit Feuchtigkeit gesättigt ist. Bei trockener Luft wird eine Kühlgrenztemperatur von 35 Grad Celsius erst bei über 54 Grad Celsius erreicht. Liegt die relative Luftfeuchtigkeit bei 50 Prozent (was nicht viel ist), wird dieselbe Kühlgrenztemperatur bereits bei 43 Grad Celsius realisiert.

Es geht dabei darum, wie effektiv sich der Mensch durch Schwitzen herunterkühlen kann. Diese ominöse Kühlgrenztemperatur von 35 Grad Celsius bedeutet, dass der Körper nicht mehr genug Wärme mittels Schweißverdunstung abgeben kann. Theoretische Schätzungen besagen, dass ein gesunder Mensch, der im Schatten ruht, die Kühlgrenztemperatur von 35 Grad Celsius ungefähr sechs Stunden lang überleben kann.

Akklimatisierung ist in gewissem Rahmen möglich

Wenn wir immer wieder größerer Hitze ausgesetzt sind, bildet der Körper mehr Blutplasma, was das Blutvolumen insgesamt erhöht und das Herz entlastet. Das Schwitzen setzt zudem früher ein, was die Menge an eher dünnflüssigem Schweiß, der gezielt weniger Elektrolyte enthält, erhöht. Am 29. Juli 2023 erschien gerade ein Artikel in der Washington Post zu diesem Thema. Dennoch müssen wir uns gewahr darüber sein, dass diese lobenswerte Dynamik des menschlichen Körpers seine Grenzen hat und keinen Freibrief dafür darstellt, dem Klimawandel freien Lauf zu lassen.

Ein Nachwort

Die Erdatmosphäre ist die dünne, empfindliche Haut unseres Planeten. Jedes Flugzeug, das hindurchfliegt und tonnenweise Kerosin nahe der Tropopause verbrennt, gleicht einem schmerzhaften Nadelstich. Längere Kriege, in denen unter anderem Tanklager explodieren oder Fabriken und Kraftwerke bombardiert werden, gleichen einer starken, chronischen Entzündung, die zu Nekrose, Sepsis und Tod führen kann. Mediziner wissen um die Organisation und Funktionsweise eines komplexen Organismus. Vor diesem Hintergrund ist es gänzlich unverständlich, dass die internationale Ärzteschaft noch nicht aufgestanden ist, um die Kriege dieser Welt auch und gerade mit Blick auf den Klimawandel anzuprangern.

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Beitragsbild: pixabay.com – Franz26

Dieser Beitrag wurde am 06.09.2023 erstellt.

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Haben wir den Kipp-Punkt des Klimas bereits überschritten?

Wir beziehen uns dieses Mal auf einen Artikel, der in der Frankfurter Allgemeine (FAZ) am 8. September 2022 erschienen ist und ergänzen das Thema um ein Interview, das die Frankfurter Rundschau (FR) am 13. September mit dem renommierten Klimaforscher Hans Joachim Schellnhuber geführt hat. Dabei geben wir auch eigenen Interpretationen und Bewertungen etwas Spielraum.

Es zeichnet sich schon jetzt ziemlich klar ab, dass das Pariser 1,5-Grad-Ziel nicht ausreicht, um den Klimakollaps noch zu verhindern. Ungefähr 10.000 Jahre lang war das Erdklima im Holozän recht stabil. Eine internationale Forschergruppe befasst sich seit 2008 mit den Risiken irreversibler, abrupter Änderungen, den sogenannten Klima-Kippelementen.

Zu ihren ersten Ergebnissen gehört die Feststellung, dass sich das Erdklima seit der vorindustriellen Zeit aktuell um 1,1 Grad Celsius erwärmt hat und damit einen „sicheren“ Klimazustand schon hinter sich gelassen hat. Das heißt, dass die im Rahmen des Pariser Klimavertrages angepeilte maximale Erwärmung von 1,5 Grad bereits die irreversible Überschreitung von fünf der heute bekannten 16 Schwellenwerte bedeutet.

Der Forschergruppe gehört der Schwede Johan Rockström, Direktor des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung (PIK) und zugleich Ko-Vorsitzender von „Earth Commission“ an. Er bezeichnet die Klima-Kippelemente als völlig unterschätzte Achillesfersen des Erdsystems. Jene 1,5-Grad-Grenze ist für ihn nicht irgendein politisches Klimaziel, sondern ein „echtes planetares Limit“.

Kurzer Rückblick

Das Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) schätzte die Wahrscheinlichkeit für das Auslösen von Kipppunkten bei einer globalen Erwärmung um zwei Grad als „hoch“ ein, ab 2,5 Grad über dem vorindustriellen Niveau als „sehr hoch“. Über die Auswirkungen einer Erwärmung von 1,5 Grad hatte das IPCC nicht weiter philosophiert.

Die Forschergruppe um David Armstrong McKay (Stockholm Resilience Center), Tim Lenton (Universität Exeter) und die PIK-Experten hat gerade alle seit 2008 veröffentlichten relevanten Daten zur Entwicklung der infrage kommenden Kippelemente neu bewertet mit dem Ergebnis, dass das seit Jahrzehnten in der Klimapolitik in Augenschein genommene Zwei-Grad-Ziel als völlig indiskutabel eingestuft werden muss, weil wir bereits bei 1,5 Grad gewaltige Risiken in Kauf nehmen. Eine Überlegung beziehungsweise Aussage wie „Wenn wir 1,5 Grad nicht schaffen, werden es eben wenigstens zwei Grad sein“, ist ein mehr als gefährlicher Trugschluss.

Wir reden inzwischen über eine Liste von neun globalen Kippelementen, die, schon jedes für sich genommen, das gesamte Erdsystem aus dem Lot bringen können, das heißt, es in einen neuen, sehr ungemütlichen Zustand zu überführen. Sieben weitere solcher Kippelemente haben zumindest regional eine starke Bedeutung.

Wer kippt zuerst?

Am unteren Rand des Unsicherheitsbereichs in Bezug auf die Risiken befinden sich im Hinblick auf die aktuelle Erderwärmung um 1,1 Grad diese fünf Kippelemente:

  • Eisschilde Grönlands
  • Eisschilde der westlichen Antarktis
  • Atlantik-Umwälzpumpe im Bereich der Labradorsee
  • Absterben der tropischen Korallenriffe
  • Auftauen der Permafrostböden

Hier sind nachhaltige Veränderungen schon längst in vollem Gange und tragen bereits jetzt zum Kippen des Erdsystems in einen anderen instabilen Zustand bei. Insofern schlagen die Wissenschaftler mit voller Berechtigung Alarm.

Trendbeschleunigung durch den Kaskadeneffekt

Wenn ein Mensch nur mit einem Gift konfrontiert wird, hat er gute Chancen, einigermaßen mit der Vergiftung klarzukommen. Handelt es sich gleich um einen Cocktail verschiedener Toxine, ist der Organismus meistens chancenlos. So in etwa verhält es sich auch beim Planeten Erde. Schießen gleich mehrere Kippelemente aufgrund gegenseitiger Rückkopplungen über die Grenzen des Erträglichen hinaus, gibt es für das Klima kein Zurück mehr.

Nehmen wir zum Beispiel den Rückgang der Meereisbedeckung in der Arktis. Isoliert betrachtet ist dies allein noch kein Kippelement. Doch die deutliche Verringerung der Albedo aufgrund der viel kleineren hellen Eisflächen führt zu mehr Wärmeaufnahme im dunklen Wasser, was die Erderwärmung noch zusätzlich beschleunigt. Der gesamte Energiehaushalt wird dadurch weit über die nördlichen Polargebiete hinaus immer stärker verändert.

Beitragsbild: pixabay.com – dassel

In diesem Zusammenhang ist es interessant, die Einschätzungen des renommierten Klimaforschers Hans Joachim Schellnhuber mit anzuführen. Er drückt sich in diesem Punkt nämlich so aus: „Das Langfristziel heißt Klima-Reparatur.“

Schauen wir uns an, wie er seine Aussage begründet.

Ein Klimawandel mit gravierenden Auswirkungen ist faktisch nicht mehr abzuwenden. In spätestens 15 Jahren wird die 1,5-Grad-Marke der globalen Erderwärmung überschritten sein. Worum es also geht, ist die Abwendung von Klimagefahren, die die menschliche Zivilisation oder sogar unsere Spezies auslöschen könnte. Hier liegt die Wahrscheinlichkeit gerade bei ungefähr 50 Prozent, das heißt, wir haben noch Überlebenschancen, wenn wir jetzt alles richtig machen.

So sieht der günstige Fall aus

Wenn die Erderwärmung zwei Grad überschritten hat, kehrt sich der Prozess ganz langsam wieder um und läuft circa 200 Jahre lang zurück bis auf den jetzigen Stand. Dazu muss aber Kohlendioxid aktiv aus der Atmosphäre entfernt werden, indem beispielsweise mit großflächigen Aufforstungen und einer besonders nachhaltigen Landnutzung gearbeitet wird. Was den Städtebau anbetrifft, müsste vor allem das Baumaterial Holz zum Einsatz kommen, weil dieser nachwachsende Rohstoff zugleich als CO2-Speicher fungiert.

Machen wir uns also nichts vor. Zwei Grad mittlere globale Erwärmung heißt, dass sich an Land die Temperatur um drei bis vier Grad erhöht und regional können auch mal fünf bis sechs Grad drin sein. Der gesamte globale Meeresspiegel wird mindestens einen Meter ansteigen, was eine Herausforderung für den Küstenschutz ist. In weiten Teilen Südeuropas wird Landwirtschaft nur mit hochgradig verschwenderischer Bewässerung möglich sein und deshalb vielerorts aufgegeben werden.

In den Tropen wird die feuchte Hitze derart belastend sein, dass dies geradezu Völkerwanderungen weg von den äquatorialen Regionen auslösen wird. Es wird zu einer Migration von Hunderten Millionen Menschen kommen.

Der ungünstige Fall gestaltet sich noch schlimmer

Ab drei Grad Erwärmung ist der Klimawandel gar nicht mehr beherrschbar. Das ist jener „point of no return“, den wir gern auch als „Climate End Game“ bezeichnen können. Die verschiedenen Modelle zeichnen dazu üble Szenarien angefangen vom Kollaps der Weltwirtschaft bis hin zur Auslöschung der Menschheit.

Bei vier Grad steigt der Meeresspiegel gleich um Dutzende Meter, das heißt, dass die meisten heutigen, dicht bevölkerten Küstenzonen verschwinden. In den inneren Tropen ist dann ein Aufenthalt im Freien nicht mehr möglich. In den Andenregionen oder in Zentralasien steht im Sommer kein Wasser zur Verfügung, weil es längst keine Gletscher mehr gibt. Alle heutigen semiariden Gebiete werden zu toten Wüsten umfunktioniert.

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Schon lange bevor wir mit solchen Bedingungen konfrontiert sind, bricht ein erbitterter Überlebenskampf „jeder gegen jeden“ aus. Bereits heute ergeben sich in Deutschland tiefgreifende gesellschaftliche Konflikte wegen der immer weiterwachsenden Flüchtlingszahlen.

Wie also weiter verfahren?

Zwar wurde diese ominöse 1,5-Grad-Grenze in den Pariser Klimavertrag eingetragen, aber mal Hand aufs Herz, man wusste schon 2015, dass diese nicht zu halten sein wird. Es ging dabei lediglich um ein ehrenwertes diplomatisches Zugeständnis unter anderem an kleine Inselstaaten, die um ihre Existenz fürchten.

Wir müssen uns darüber im Klaren sein, dass das Pariser Abkommen nichts weiter als Traumtänzerei ist, denn mit komplett freiwilliger CO2-Minderung von ein paar Gutmenschen kommen wir nicht weiter. So konnten die Staaten dieser Welt einschließlich Saudi-Arabien dem auch uneingeschränkt zustimmen.

Für die deutsche Regierung zumindest scheinen die Megaflut im Ahrtal 2021 sowie die vier letzten Dürresommer unverkennbare Warnsignale der Natur zu sein. Doch die Hoffnung darauf, dass 200 Nationalstaaten in konzertierter Aktion ein globales Problem lösen können, ist wohl mehr als naiv.

Beitragsbild: pixabay.com – hans

Dort, wo wir mit unseren Einsichten heute angelangt sind, hätten wir bereits vor 30 Jahren stehen müssen, als der erste aufrüttelnde IPCC-Bericht veröffentlicht wurde. Es muss uns endlich gelingen, dass jeder von uns das Gemeinwohl attraktiver findet als unseren Eigennutz. Eine solche Gesellschaft müssen wir weltweit bauen. Doch leider haben wir dafür keine Zeit mehr.

Gibt es überhaupt noch eine Chance für die Menschheit?

Es braucht eine konsequente und mächtige politische Führung mit Visionen, die dieser historischen Herausforderung gewachsen ist. Dazu müssten die Medien unbedingt ihren engagierten Beitrag leisten, um den Menschen ein überzeugendes Lösungsnarrativ anzubieten.

Die Krise, die wir gerade mit russischem Gas erleben, hat in erster Linie dazu geführt, auf dem Weltmarkt nach fossilen Ersatzquellen zu suchen. Um aus der russischen Abhängigkeit zu entkommen, spielt nicht einmal der Preis oder die Art der Gasförderung eine Rolle. Im Moment wird lediglich eine Lieferanten-Diktatur durch eine andere ersetzt. Stattdessen hätte man diese unfreiwillige Gelegenheit dazu nutzen müssen, mit allerhöchster Priorität die erneuerbaren Energien im eigenen Lande zu forcieren.

Zwei oder drei deutsche Atomkraftwerke etwas länger laufen zu lassen, ist gewiss vertretbar. Allerdings werden dadurch nur relativ geringe zusätzliche Strommengen bereitgestellt und so getan, als würde eine Debatte über eine wirklich große effektive Transformation im Energiesektor gar nicht nötig sein. Salopp gesagt können Sie gar nicht so viele Reaktoren schnell genug bauen, wie jetzt sofort nötig wären, um unser Klima zu retten.

Dringend notwendig ist doch der umgekehrte Weg, den wir schon längst hätten einschlagen sollen. Wer sparsam lebt, braucht kaum Energie. Wenn wir uns selbst bei jedem Konsumwunsch fragen würden, „brauche ich das jetzt eigentlich wirklich“, wäre schon viel gewonnen. Die Industrie muss Produkte herstellen, die viel länger halten. Reparaturen müssen sich wieder lohnen und viel mehr Menschen sollten in der Lage sein, diese selbst ausführen zu können. Wir müssen weg vom Monopol der Konzerne.

Bild: pixabay.com – GuentherDillingen

Wir brauchen auch nicht alle zwei Monate eine neue Modekollektion, und ob es unbedingt erforderlich ist, dass Formel-1-Rennwagen jeden Tag Tausend sinnlose Runden drehen, darf gern bezweifelt werden. Sollen doch diese Leute wenigstens eilige Arzneimittel von A nach B bringen. Wenn wir weltweit endlich mental bei uns selbst und unseren vermeintlichen Bedürfnissen anfangen, können wir das Ruder vielleicht noch herumreißen.

Beim chinesischen Präsidenten Xi Jinping ist derzeit leider keine Bereitschaft zu erkennen, sich an internationale Klima-Abkommen zu halten, nach dem Motto „China first“. Gleichzeitig sieht alles danach aus, dass die amerikanische Demokratie am Zerfallen ist. Die ganze Hoffnung ist also auf Europa und Afrika gerichtet. Letzteres ist ja in erster Linie vom Klimawandel betroffen.

Im Jahre 1950 lebten in Afrika ungefähr 200 Millionen Menschen, heute sind es schon mehr als eine Milliarde, das ist mindestens eine Verfünffachung innerhalb von 70 Jahren. So müssen wir für das Jahr 2100 mit wenigstens drei Milliarden Afrikanern rechnen. Die EU ist also gut beraten, gemeinsam mit den „benachbarten“ afrikanischen Ländern eine grüne Agenda für die nachhaltige Nutzung der enormen afrikanischen Ressourcen auf den Weg zu bringen. Aber das muss sie unbedingt ohne den erhobenen kolonialen Zeigefinger machen, der anderen Nationen sogenannte westliche Werte aufzwingt.

 

Beitragsbild: pixabay.com – CSchmidt-EC

Dieser Beitrag wurde am 15.02.2023 erstellt.

 

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Auswirkungen der steigenden Temperaturen auf die Umwelt und uns selbst

Je wärmer das Mittelmeer, desto heftiger die Stürme

Der Trend ist unübersehbar: Das Mittelmeer wird immer wärmer, seit den 1980er-Jahren hat es sich um ganze zwei Grad Celsius erwärmt. Gerade die östlichen Regionen des Meeres weisen in den letzten Jahren im Sommer immer wieder Wassertemperaturen von zum Teil mehr als 30 Grad auf, was unter dem Begriff der „Tropikalisierung“ des Mittelmeeres zusammengefasst wird. Es handelt sich dabei um eine Energiequelle ungeheuren Ausmaßes, die sich im Herbst in heftigen Stürmen entladen muss, Tendenz steigend.

Lufttemperaturen von „nur“ 32 Grad Celsius können Menschen bereits töten, und zwar auch jene, die gesund und fit sind. Warum das so ist, darauf wollen wir weiter unten eingehen. Betrachten wir zunächst die fatale Klimaentwicklung in Südeuropa. Gerade dort war der Sommer 2022 wieder einmal ein Superlativ, was die sich aneinanderreihenden Hitzewellen, häufig mit Temperaturen über 40 Grad Celsius angeht. Der Weltklimarat (IPCC) sprach in seinem Sachstandsbericht von einem „Hotspot des Klimawandels“ mit Blick auf den gesamten Mittelmeerraum.

Die heiße Luft und die hohe Strahlungsdichte lösen aber eben auch „marine Hitzewellen“ aus. Im Sommer 2022 lag die mittlere Temperatur des Oberflächenwassers des Mittelmeeres zwischen 27 und 28 Grad Celsius, so wies es das Zentrum für mediterrane Umweltstudien (CEAM) im spanischen Valencia aus.

Das sind zugleich die im Mittelmeer höchsten jemals gemessenen Temperaturen, die eher typisch für die Karibik sind. Damit ist das Wasser bis zu sechs Grad wärmer, als wir es dort gewöhnt sind. In der Folge erfährt beispielsweise der hitzegeplagte Tourist dort praktisch keine Abkühlung mehr. Die bislang so gelobte Meeresbrise verkehrt sich in einen unangenehmen heißen Föhn.

Die Tropikalisierung verändert das Ökosystem in diesem Meer dramatisch. Inzwischen haben sich dort 600 tropische Fischarten, die zum Beispiel über den Suezkanal eingewandert sind, verbreitet. Die berüchtigten und gefürchteten Feuerquallen-Invasionen gehören dazu. Dagegen werden heimische Arten, denen das Wasser viel zu warm und damit zu sauerstoffarm ist, verdrängt.

Die in den riesigen Wassermassen gespeicherten Energiemengen werden nach und nach an die Atmosphäre abgegeben. Ab September übernehmen wieder Tiefdruckgebiete mit kühlerer Luft das Regiment. Das ist dann die Stunde der Bildung verheerender Medicanes, die große Regenmengen in sehr kurzer Zeit lokal abladen und mit hohen Windgeschwindigkeiten und heftigen Gewittern verbunden sind.

In 2021 traf ein solcher Medicane im Oktober den Osten Siziliens und Malta, wobei Catania geradezu unter Wasser gesetzt wurde. Unlängst titelte die New York Times recht treffend: „Stockholm statt Rom“ und wagte so einen Blick in die Zukunft des Reiseverhaltens.

Körperliche Reaktion des Menschen auf Hitze

Claudia Traidl-Hoffmann ist Professorin am Augsburger Lehrstuhl für Umweltmedizin und zugleich die Autorin des Buches mit dem Titel Überhitzt. Nun, heiße Tage gab es schon immer und freuen wir uns doch über dieses schöne Sommerwetter, auf das wir im langen, kalten deutschen Winter alle Jahre wieder so sehnsüchtig warten. So neigen wir dazu, Hitze zu bagatellisieren, denn in Spanien oder Afrika sterben die Menschen ja auch nicht reihenweise daran. Doch stimmt das eigentlich?

Es gibt in der Tat sogenannte Kühlgrenztemperaturen, da reicht es bereits aus, nur das Haus zu verlassen, um sich irgendwo hinzusetzen und gar nichts zu tun, und man stirbt innerhalb der nächsten sechs Stunden. Das kann schon bei Temperaturen knapp über 30 Grad Celsius passieren, je nach dem Maß an Luftfeuchtigkeit, das damit einhergeht. Aber warum dieser Zusammenhang?

Das hat mit unserer Hitzeregulierung über das Schwitzen zu tun. Bei trockener Hitze verdunstet der Schweiß sofort, was unserem Körper erhebliche Verdunstungswärme entzieht. Ist die Luft aber schon mit Wasserdampf gesättigt, nimmt sie keinen weiteren mehr auf und unser Schweiß hat gar keine Chance zu verdunsten. Diese Aussage wurde gerade wieder vor Kurzem durch eine Studie bestätigt.

Zunächst gibt der Mensch viel Wasser ab, was zur Dehydrierung führt, wenn er nicht genug trinkt. Durch die Hitzeeinwirkung auf den Kopf, vor allem, wenn dieser ungeschützt ist, wird die Hirnhaut gereizt und es erfolgt der klassische Hitzschlag.

In ihre Klinik werden immer wieder junge, gesunde Dachdecker oder Straßenarbeiter mit 42 Grad Fieber eingeliefert. Bis zum Multi-Organ-Versagen dauert es dann nur noch wenige Stunden, sofern ein gewisser „Kipp-Punkt“ überschritten wurde. Man darf sich das vorstellen wie bei einem kochenden Ei. Wenn das Eiweiß angefangen hat zu gerinnen, wird es auch im Kühlschrank nicht mehr flüssig.

Kühlgrenztemperaturen werden besonders häufig überschritten im:

  • Südosten der USA
  • Norden Indiens
  • Westen Afrikas
  • Osten von China

Die meisten dieser Regionen sind sehr dicht besiedelt, zusammen stellen sie ungefähr ein Viertel der Weltbevölkerung.

Die Modellszenarien der Forschung zeichnen eine düstere Zukunft. Nur wenn wir es schaffen, noch deutlich mehr Klimaschutz umzusetzen, können wir es vielleicht erreichen, dass es nicht allzu oft zu gefährlichen Kühlgrenztemperaturen kommt. Viel wahrscheinlicher ist es aber leider, dass sich die Zahl der davon betroffenen Menschen bei Temperaturen jenseits der 35-Grad-Marke bis zum Ende dieses Jahrhunderts verdreifachen wird.

In Ras al-Khaimah in Dubai und in Jacobobad in Pakistan wurde im Sommer 2021 die 52-Grad-Marke überschritten. Wir müssen davon ausgehen, dass manche Regionen auf unserer Erde bald unbewohnbar sein werden.

Welche Möglichkeiten haben wir noch gegenzusteuern?

Dass der Ausstoß von Treibhausgasen drastisch reduziert werden soll, ist inzwischen eine Binsenweisheit. Zumindest wird dies als „Binsenweisheit“ verkauft.

Städte und Gemeinden könnten, wenn sie nur wollen, mehr Konkretes tun. Gerade die Städte müssen (noch) grüner werden, denn Bäume liefern Schatten und entziehen der Luft Verdunstungswärme. Ein einfacher Trick würde überdies darin bestehen, viel mehr helle Flächen zu produzieren, so, wie wir es von den Orten in Südspanien, Nordafrika oder dem Nahen Osten kennen, denn die Menschen wissen es schon lange, dass helle Flächen mehr Sonnenlicht direkt reflektieren und die Steine dadurch nicht so sehr aufheizen.

Dieser Beitrag wurde am 07.11.2022 erstellt.

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Warum nehmen Hitzewellen und Dürren zu? Und was hat der BLOB damit zu tun?

Um diese Frage zu beantworten müssen wir uns mal den Wind anschauen.

Wind ist eine Folge des Ausgleichs zwischen Hoch- und Tiefdruckgebieten, wobei die Corioliskraft eine ganz entscheidende Rolle spielt. Der Klimawandel verändert nun die gewohnten großen saisonalen Windsysteme auf dem gesamten Planeten. Im Schlepptau dessen werden Extremwetter wie Dürren oder Starkregen auch in Regionen wie Mitteleuropa immer wahrscheinlicher, die bislang eher davon verschont waren. In der Arktis steigen die Temperaturen deutlich schneller als in allen anderen Klimazonen und deshalb sind gerade dort die Antworten auf viele Fragen zu finden.

Atlantische Hurrikans entwickeln sich schon seit eh und je zunächst in tropischen Zonen nahe dem Äquator und bewegen sich dann regelmäßig in Richtung Ostküste der USA, wo sie ganze Landstriche verwüsten. Doch dies geschieht nun weitaus öfter, intensiver und zu sogar außerhalb der typischen Hurrikan-Saison.

Über der gesamten Nordhalbkugel sorgen die steigenden Temperaturen dafür, dass das wichtige Windsystem „Nordpolar-Jetstream“, das sich in ungefähr zehn Kilometern Höhe befindet, ins Schlingern gerät. Dessen Winde sausen nahezu laminar mit bis zu 500 km/h von Westen nach Osten um das riesige Nordpolargebiet.

Doch in den letzten Jahren schwächelt dieser Luftstrom und das hat Folgen, insbesondere für Europa. Herbe Dürreperioden, wie sie das Jahr 2018 mit sich brachte, und Regenkatastrophen, wie sie uns beispielsweise der Sommer 2021 beschert hat, werden zukünftig immer öfter auftreten. Verursacht wird das Ganze in der Arktis, weil dort die Temperaturen schneller steigen als überall sonst auf dem Planeten.

Der Klimawandel ändert die Winde und die veränderten Windsysteme beschleunigen ihrerseits den Klimawandel, das ist ein klassischer Teufelskreis, den wir unbedingt durchbrechen müssen, denn alles hängt mit allem zusammen. Im Pazifik zum Beispiel war in den letzten Jahren eine geradezu tödliche Warmwasserblase zu beobachten.

Was hat es mit dem Blob auf sich?

Ungefähr seit der Jahrtausendwende gibt es vor der nordamerikanischen Westküste immer wieder verheerende Hitzewellen, die als „Blob“ bezeichnet werden. Zuletzt kostete ein solches dreijähriges Ereignis (2019 bis 2021) Abertausenden Walen, Robben und Seevögeln das Leben. Das Wissenschaftler-Team um Armineh Barkhordarian von der Uni Hamburg hat sich dieses Phänomens angenommen.

Der Blob nimmt auf dem Pazifik eine Fläche von bis zu drei Millionen Quadratkilometern ein. Die Wassertemperatur liegt in diesem riesigen Areal bis zu sechs Grad Celsius über dem langjährigen Durchschnitt, viel zu warm für so viele Tiere. Außerdem begünstigt das warme Wasser eine giftige Algenblüte, die dem Wasser viel Sauerstoff entzieht.

Dass der Temperaturanstieg auf menschengemachte Treibhausgase zurückzuführen ist, ist nach Aussage der Wissenschaftler so gut wie sicher. Während des vergangenen Vierteljahrhunderts ist die Wassertemperatur im nordöstlichen Pazifik in jedem Jahr um durchschnittlich 0,05 °C angestiegen. In der Folge haben sich die Hochdruckgebiete im Winter über dem Wasser verstärkt, das heißt, die Wolkenbildung ist reduziert, sodass die Sonne das Meer nahezu ungehindert erwärmen kann, und zwar etwas mehr als die nächtliche Abstrahlung an Wärme-Energie abzieht.

Seit der Jahrtausendwende traten über 30 Hitzewellen im Pazifik auf, wodurch die Ökosysteme dramatisch belastet wurden und die Biodiversität massiv bedroht ist. Wird dabei eine kritische Schwelle überschritten, ist eine Erholung prinzipiell nicht mehr möglich.

Auch frühere Studien haben bereits aufgezeigt, dass Blob-Ereignisse durch den Klimawandel zukünftig ungefähr 20-mal wahrscheinlicher auftreten. Tatsächlich wären die Folgen katastrophal, sollte es auf unserem Planeten insgesamt um „nur“ drei Grad wärmer werden.

An düsteren Vorwarnungen zu diesem Thema hat es das Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) im Rahmen seiner bislang 14 Sonderberichte nicht mangeln lassen. Dennoch veröffentlichte das Fachjournal PNAS im März 2022 seine „Perspektive“ unter dem Titel „Klima-Endspiel“.

Hans Joachim Schellnhuber, Gründer des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung (PIK), und Johan Rockström, gegenwärtiger PIK-Chef, werfen dem Klimarat und überhaupt den Entscheidungsträgern auf dieser Welt vor, sich um die alles entscheidende Frage herumzudrücken, die da lautet:

Kann der vom Menschen gemachte Klimawandel zum Zusammenbruch der Gesellschaften und sogar zum endgültigen Aussterben der Menschheit führen?

Dass der Klimarat vergleichsweise moderate Töne anschlägt, liegt sehr wahrscheinlich daran, dass er nicht der Panikmache bezichtigt werden möchte. Immerhin ist er darauf angewiesen, in seinen Formulierungen einen Konsens mit mehr als 190 Staaten zu finden. Es gibt aber noch einen gewichtigeren Grund: Würde der Klimarat jetzt schon deutlich höhere Temperaturen in Aussicht stellen, dann würde das proklamierte Ziel der Begrenzung der Erderwärmung auf 1,5 Grad ad absurdum geführt werden. „Wenn alles egal ist“, braucht sich niemand mehr bemühen.

Die von zunehmender Hitze betroffenen Länder in Nordafrika und am Persischen Golf sind zum einen sehr dicht besiedelt und zum anderen politisch besonders instabil, was große Gefahren birgt. Die zu erwartenden sozialen und politischen Folgen tangieren zwei Atommächte und zurzeit insgesamt sieben Hochsicherheitslabors, die die gefährlichsten Krankheitserreger enthalten. Der Weg in die Katastrophe hat viele Facetten, nicht nur Hitze, Stürme, Starkregen, Erdrutsche oder das Verschwinden ganzer Inselketten.

Wenn es in der Erdgeschichte zu einem Massenaussterben kam, war stets ein massiver Klimawandel daran beteiligt. Ganze Imperien sind nachweislich dadurch zugrunde gegangen und unsere empfindliche moderne Zivilisation ist mit Sicherheit noch weniger dagegen gefeit.

Dieser Beitrag wurde am 22.08.2022 erstellt.

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