Die menschgemachte Erderwärmung

Kohlekraftwerk Polen
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Durch die Produktion und Freisetzung sogenannter Treibhausgase greift der Mensch maßgeblich in ein globales atmosphärisches Gleichgewicht ein. Die Konzentration der Treibhausgase in der Atmosphäre nimmt deutlich zu (s.u.). Dadurch wird es wärmer auf der Erde. Seit dem Beginn der Industrialisierung (Durchschnitt 1850-1900) ist die globale Durchschnittstemperatur bis zum Zeitraum 2003-2012 bereits um 0,8°C gestiegen (Quelle 20). Die anschließenden Jahre 2014, 2015 und 2016 waren wiederum die jeweils wärmsten Jahre seit Beginn der Messungen (~1850). Dieser Temperaturanstieg vollzieht sich somit sehr schnell. Die Temperatur wird weiter steigen.

globale Erwärmung seit 1850
Quelle 20

Im oberen Feld siehst Du die globalen Jahresdurchschnittwerte aus drei großen, voneinander unabhängigen Datenreihen als Abweichung vom Durchschnittswert der Periode 1961-1990). Die Jahresdurchschnittswerte schwanken. Übersichtlicher wird´s im unteren Feld. Dort siehst du die Mittelwerte der Jahrzehnte mit dem entsprechenden Vertrauensbereich. Es gibt einen deutlichen Anstieg von ca. 1900-1950, sowie von 1970 bis jetzt. Die Steilheit der Kurve nimmt zu. Die Jahre 2014, 2015 und 2016 sind noch nicht berücksichtigt. Sie waren die jeweils wärmsten jemals gemessenen Jahre.


Was sind Treibhausgase?

Treibhausgase absorbieren einen Teil der von der Erdoberfläche ausgehenden Infrarotstrahlung, welche ansonsten in´s Weltall entweichen würde. Auf diesem Wege tragen sie zur Erwärmung der Erde bei.

Alle unten aufgeführte Gase kommen auch "natürlich" vor. Auch der Mensch ist Teil der Natur. Aber er hat den sonstigen natürlichen Emissionen seit Beginn der Industrialisierung (1850-1900) erhebliche Mengen hinzugefügt. Dies führte bereits zu einem erdhistorischen Anstieg der jeweiligen atmosphärischen Gas-Konzentrationen und im Gefolge zu einer raschen Verschiebung des globalen Klima-Gleichgewichtes.

Das wichtigste Treibhausgas ist CO2 (~60% der menschgemachten Erderwärmung). Der Mensch produziert aktuell ca. 36 Milliarden Tonnen CO2 pro Jahr. Der bei Weitem größte Teil stammt aus der Verbrennung von Öl, Kohle und Gas. Ein andere Teil stammt aus der Landgewinnung (Abholzung) und aus der Zementproduktion. Die Konzentration in der Atmosphäre hat sich seit Beginn der Industrialisierung von 280 ppm auf 400 ppm erhöht (siehe Daten). Dies ist die höchste atmosphärische Konzentration seit mindestens 800.000 Jahren (20).

Das zweitwichtigste Treibhausgas ist Methan (~20% der menschgemachten Erderwärmung). Methan entsteht in der Landwirtschaft (v.a. Rinder und Reisanbau), in Kläranlagen und auf Mülldeponien. Außerdem wird es bei  Gewinnung von Erdgas und Kohle freigesetzt. Die Konzentration in der Atmosphäre hat sich seit Beginn der Industrialisierung von 700 ppm auf 1850 ppm erhöht. Dies ist die höchste atmosphärische Konzentration seit mindestens 800.000 Jahren (20).

Lachgas (5-6% der Erderwärmung) stammt hauptsächlich aus der Landwirtschaft (Viehhaltung und Düngemittel).  Die Konzentration in der Atmosphäre hat sich seit Beginn der Industrialisierung von 270 ppb auf 330 ppb erhöht. Dies ist die höchste atmosphärische Konzentration seit mindestens 800.000 Jahren (20).


Welche Folgen hat die Erderwärmung?

Sichere Folgen der Erderwärmung sind:


Anstieg des mittleren globalen Meeresspiegels

Anstieg des Meeresspiegels
Quelle 20

Du siehst einen ungebrochenen kontinuierlichen Trend seit 1900. Bei anhaltender Erwärmung wird auch der Meeresspiegel weiter steigen. In Europa ist die Erhöhung der Deiche bereits in vollem Gange. Immer mehr Gebiete werden unterhalb des Meeresspiegels liegen und können allenfalls durch künstliche Barrieren geschützt werden.


Abnahme der Ausdehnung des arktischen Sommereises

Abnahme des aktischen Sommer-Eis
Quelle 20

Du siehst eine starke Abnahme des arktischen Sommereises. Es braucht nicht viel Fantasie, um sich vorzustellen, wann die Arktis im Sommer eisfrei sein wird. Dadurch verschwindet eine große ökologische Nische für Meeressäuger, Fische und Eisbären. Eine zynisch anmutende Konsequenz ist, dass der Zugang zu arktischen Erdöl-Lagerstätten dadurch einfacher wird.


Abnahme der Ausdehnung der schneebedeckten Fläche im Frühling der Nordhalbkugel

Abnahme Schneedecke Frühling Nordhalbkugel
Quelle 20

Das sind keine gute Nachrichten für Skifahrer aller Art. Schlechte Nachrichten auch für hochalpine Lebensräume: Die messbare Abnahme schneebedeckter Flächen führt bereits zu einer Verlagerung des Tourismus in bislang unzerstörte Gebiete. Tief liegende Skigebiete versuchen mit hohem Energieaufwand, über künstliche Beschneiungen den Betrieb noch für einige Jahre aufrecht zu erhalten.


Zunahme des Energiegehaltes der oberen Meeresschicht (0-70 Meter)

Zunahme Energiegehalt Ozean
Quelle 20

Das scheint auf den ersten Blick eine sehr abstrakte Größe zu sein. Die Einheit von 10 hoch 22 Joules ist so gewaltig, dass eine konkrete Vorstellung schwer fällt. Jedenfalls ist deutlich mehr Energie im Spiel als früher. Schwer zu sagen, was daraus wird...


Berechnung des Anteils des Menschen an der Erderwärmung

Dieser Abschnitt ist für Leute, die es genau wissen wollen. Das CO2 ist für die Erderwärmung der gewichtigste Faktor, gefolgt vom Methan. Die Sonnenenergie spielt keine Rolle bei der Erderwärmung. Wem es zu kompliziert erscheint, kann direkt zu "Was können wir tun?" weiterscrollen.

Wir wollen es möglichst genau wissen: Wieviel Energie wird durch Treibhausgase auf der Erde zurückgehalten? Wieviele Energie gelangt durch menschlich produzierte Vernebelungen (Aerosole) gar nicht erst auf die Erde. Gibt es einen natürlichen Anteil an der Erderwärmung, z.B. eine erhöhte Einstrahlung durch die Sonne? 

Die einzelnen Komponenten lassen sich besser berechnen, als viele meinen. Dabei wird immer ein bestmöglicher Wert und ein Vertrauensbereich um diesen Wert drum rum angegeben. Die Zahl dafür, für welchen Zuwachs (positive Zahlen) oder Verlust (negative Zahlen) an Energie ein bestimmter Faktor pro Zeiteinheit verantwortlich ist, wird in Watt pro Quadratmeter angegeben.

Die folgende Grafik zeigt menschliche und natürliche Anteile an der Erderwärmung:

Einzelfaktoren Erderwärmung
Quelle 20

Du siehst, dass die Sonneneinstrahlung im Vergleich zu 1750 fast nichts, also ca. 0,05 (0,0-0,1) W/m2 zur Erderwärmung beiträgt. Alleine das CO2 trägt indes schon die ca. 34-fache Menge, also 1,68 (1,33-2,03) W/m2 zur Erderwärmung bei. Du siehst im unteren Bereich 3 rote Balken. Der Energiemenge, die aufgrund menschlicher Handlungen auf der Erde zurückgehalten wird, war 1950 schon groß, hat aber über 1980 bis 2011 noch rasant zugenommen.


Was können wir tun?

Das Ziel der UN ist es, die Erderwärmung durch die Industrialisierung auf maximal +2°C zu begrenzen. Dieser Kompromiss soll die Entwicklung der Wirtschaft und die Ernährung der Menschen bei noch akzeptablen klimatischen bzw. ökologischen Folgen sicherstellen.

Um das Klimaziel von maximal 2°C Erwärmung zu erreichen, müssen die CO2-Emissionen bis spätestens 2080 auf Null abgesenkt werden (Quelle 10). Anschließend muss CO2 aktiv aus der Athmosphäre entfernt werden, um die unvermeidbaren Methan-Emissionen auszugleichen.

Eine Welt ohne CO2-Emissionen ist möglich und auch bezahlbar (Quelle 2), wenn es gewollt wird. Die notwendigen Investitionen werden früher oder später ohnehin auf uns zukommen.

Im Paris-Abkommen (12/2015) hat die internationale Gemeinschaft erste Schritte zur Verringerung von Treibhausgasen eingeleitet. Allerdings werden nach aktuellem Stand alle bedeutsamen Industrienationen ihre zugesagten Ziele verfehlen (Quelle 11). Selbst wenn die Vereinbarungen des Paris-Abkommens vollumfänglich umgesetzt werden würden, wäre es bei weitem nicht ausreichend, um das 2°C-Ziel zu erreichen (Quelle 10 und Blog).

Das 2°C-Ziel ist trotzdem erreichbar. Aber wir müssen Gas geben. Dafür braucht die Politik Rückhalt in der Bevölkerung. Trotz der erdhistorischen Dimension des Themas ist die breite Öffentlichkeit aber nur in Schlagworten informiert. Im Moment steht die Verdrängung der Herausforderung im Vordergrund. Im Bundeswahlkampf 2017 zeigte beispielsweise eine Umfrage, dass nur 6% der Befragten Klimapolitik für ein bedeutsames Thema hält. 


Den aktuellen Trend siehst Du im Liveticker. Nicht erschrecken....