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Der Taifun und das Treibhaus

Ein tropischer Wirbelsturm (Zyklon, Taifun) traf am 29. April 1991 auf die Küste Bangladeschs und forderte mindestens 138000 Menschenleben. Neben dem Bericht einer Kollegin zu den Schäden im Land bin ich der Frage nachgegangen, inwiefern die globale Erwärmung beziehungsweise der Anstieg des Meeresspiegels damit in Zusammenhang stehen könnte.

Naturkatastrophen, so entsetzlich sie für die betroffene Region auch sein mögen, regen zum Nachdenken an. Auch die gewaltige Sturmflut in Bangladesch mit noch ungezählten Opfern bildet da keine Ausnahme. Die bange Frage lautet: Ist dieses Desaster eine Folge der schleichenden Erwärmung unseres Planeten? Ist das bereits ein Vorgeschmack auf die vielfach beschworene Klimakatastrophe? Und welche Rolle spielt bei alledem der allmähliche Anstieg des Meeresspiegels?

Die in dieser Frage maßgeblichen Experten des Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), der wohl angesehensten Vereinigung von Klimaexperten, haben sich redlich bemüht, das Wirrwar aus Zahlen und Beobachtungen, aus Fakten und Behauptungen, zu entflechten. Sie gelangen zu dem Schluß, daß der Meeresspiegel bis zum Jahr 2030 um zehn bis 30 Zentimeter ansteigen wird, bis zum Ende des nächsten Jahrhunderts wahrscheinlich sogar um 65 Zentimeter. Allenfalls eine drastische Reduktion der menschgemachten Treibhausgase könne an dieser Entwicklung etwas ändern, so versicherten die Experten bereits im November des vergangenen Jahres in einem gemeinsamen Report an die Genfer Weltklimakonferenz.

Doch nicht in allen Punkten sind sich die Wissenschaftler einig. Während nämlich Laien es für „natürlich“ halten, daß durch die zunehmende Erwärmung Eismassen schmelzen und damit den Wasserspiegel erhöhen, sieht die Wirklichkeit etwas komplizierter aus: Markiert man in einem Glas, in dem sich mehrere Eiswürfel befinden, den Pegelstand und wirft nach dem Schmelzen des Eises einen zweiten Blick auf den Eichstrich, so wird man feststellen, daß sich der Wasserpegel nicht verändert hat. Diese Beobachtung läßt sich allerdings nur auf das nördliche Polarmeer übertragen, wo eine gewaltige Eismasse auf dem Ozean treibt, nicht dagegen auf die wesentlich größere Antarktisregion.

Vermutlich spielt ein anderer Effekt eine weitaus größere Rolle: Wie die meisten Materialien dehnt sich auch flüssiges Wasser beim Erwärmen aus. Für George Woodwell, den Direktor des Woods Hole Research Centers an der amerikanischen Ostküste, steht die relative Bedeutung der beiden Effekte fest: „Ursache für den Anstieg des Meeresspiegels ist zunächst die Wärmeausdehnung des Wassers, dann das Abschmelzen der Gletscher“, erklärte er auf einer kürzlich in Turin abgehaltenen Konferenz der Sanpaolo-Stiftung zur Rolle der Ozeane beim Klimageschehen.

Dagegen vertrat Ferruccio Mosetti vom Triester Institut für Geodäsie und Geophysik die Meinung, daß die „thermische Expansion“ nicht für den Anstieg des Meeresspiegels verantwortlich gemacht werden könne. Die Durchschnittstemperatur des Oberflächenwassers sei nämlich – entgegen anderer Behauptungen – bisher konstant geblieben.

Diese Behauptung unterstützt Mosetti mit einem Hinweis auf starke zeitliche und regionale Unterschiede in den Meßdaten. Die durchschnittliche jährliche Erhöhung des Meeresspiegels während der letzten sechs Dekaden läßt sich zwar mit 1,6 Millimetern beziffern. Aber auch die Landmassen, von denen aus die Meßungen durchgeführt werden, ruhen nicht. So scheinen sich die Küstenregionen von Skandinavien, Sibirien und dem nördlichen Kanada zu heben, während sie etwa in den Niederlanden absinken.

Absolut sichere Aussagen über den weiteren Verlauf des Weltklimas sind unmöglich – darin sind auch die Experten sich einig. Außerdem, so war in Turin zu hören, müsse auch die Politik die Anstrengungen der Wissenschaft unterstützen. Durch eine verantwortungsbewußte Bevölkerungsplanung und vermehrte Anstrengungen beim Katastrophenschutz könne schon beim nächsten Desaster die Anzahl der Opfer drastisch gesenkt werden.

(erschienen in „DIE WELT“ am 3. Mai 1991)

Schallmessung verrät Wassertemperatur

Schallwellen können nicht nur durch die Luft übertragen werden, auch unter Wasser funktioniert dieses Prinzip, wie Flipper der Delphin zahllosen Fernsehzuschauern beweisen konnte. Nun soll diese Tatsache außer verliebten Walen auch besorgten Klimaforschern zugutekommen: Ein neues Verfahren zur Temperaturmessung in den Weltmeeren erproben derzeit Wissenschaftler des Scripps Institutes für Ozeanographie im kalifornischen La Jolla. Die Forscher wollen dabei den Umstand nutzen, daß die Übertragungsgeschwindigkeit von Schallwellen im Wasser vorwiegend von dessen Temperatur abhängt.

Nun soll ein „akustischer Unterwasserthermometer“ dazu beitragen, die Erwärmung der Ozeane durch den Treibhauseffekt exakt zu messen. Beim Treibhauseffekt führt ein Überschuß an „Abgasen“ der menschlichen Zivilisation – vorwiegend Kohlendioxid und Methan – dazu, daß die Erde mehr Energie in Form von Sonnenlicht behält als in Form von Wärmestrahlung wieder abgegeben wird. Die Folge ist eine schleichende Erwärmung der Atmosphäre (etwa 0,5 Grad in den letzten hundert Jahren), die für eine zunehmende Anzahl von Umweltkatastrophen und das Ansteigen des Meeresspiegels verantwortlich gemacht wird.

Da die Weltmeere, welche über zwei Drittel der Erdoberfläche bedecken, als gigantische Speicher für Wärme und Kohlendioxid dienen, sind Klimaforscher und Ozeanologen gleichermaßen an exakten Daten interessiert. Auch Computersimulationen, mit denen die weitere Entwicklung des Weltklimas vorhergesagt werden soll, sind abhängig von einer möglichst großen Zahl an exakten Messdaten.

Ein wichtiger Schritt in diese Richtung ist das neue Verfahren, das bereits vor zehn Jahren von Professor Walter Munk in La Jolla und dessen Kollegen Carl Wunsch am Massachusetts Institute of Technology (MIT) vorgeschlagen wurde. Der Vorteil der akustischen Temperaturmessung besteht darin, daß mit verhältnismäßig geringem Aufwand die Durchschnittstemperatur für große Wassermassen bestimmt werden kann. Normalerweise bewegen sich Schallwellen in Salzwasser mit einer Geschwindigkeit von 1500 Metern in der Sekunde. Eine Temperaturerhöhung um 0,005 Grad erhöht diese Geschwindigkeit um 20 Zentimeter pro Sekunde. Dieser Unterschied – so die Hoffnung der Wissenschaftler – müßte sich mit modernem Gerät relativ leicht bestimmt lassen. Die Dimensionen der Ozeane erlauben es nämlich, Messungen über Strecken von bis zu 20000 Kilometern durchzuführen, so daß im genannten Beispiel die Reisezeit der Schallwellen um mehrere zehntel Sekunden verkürzt wird.

Weil bei dieser Meßart ein Mittelwert gebildet wird, können viele Schwierigkeiten vermieden werden, die mit tausenden von Einzelmessungen auftreten. Bereits 1960 wurde ein akustisches Signal über eine Entfernung von mehreren tausend Kilometern aufgefangen. Noch auf den Bermudas konnte man damals die Schallwellen nachweisen, die durch die Explosion einer Sprengladung im australischen Perth ausgelöst wurden. Allerdings sind Ozeanologen und Tierschützer sich heutzutage darin einig, daß derartig explosive Techniken für Langzeitmessungen völlig ungeeignet sind.

Eine umweltverträgliche Neuauflage des Versuchs wurde daher kürzlich von Heard Island aus unternommen. Die Insel – gelegen im südlichen indischen Ozean – wurde ausgewählt, weil es von dieser Position aus möglich schien, Signale gleichzeitig durch den Atlantik, den Pazifik und den indischen Ozean zu fast allen Kontinenten zu schicken. Am 26. Januar bezogen Wissenschaftler aus neun Nationen Stellung in 19 Horchposten, die über den halben Erdball verteilt waren.

Sechs Tage lang gingen die Signale, die von einem Lautsprecher unter einem Forschungsschiff vor Heard Island abgestrahlt wurden, um die ganze Welt. Auf sämtlichen Horchposten war der Empfang gut bis hervorragend; der Testlauf damit ein voller Erfolg. Munk und seine Mitarbeiter wollen jetzt herausfinden, ob die Genauigkeit der Messungen ausreicht, um die vermutete Erwärmung der Meere von jährlich 0,005 Grad nachzuweisen. Außerdem soll sichergestellt werden, daß die Geräusche die Meeresbewohner nicht belasten.

Sollten diese letzten Analysen zufriedenstellend verlaufen, ist ein Langzeitexperiment geplant, dessen Dauer vermutlich zehn Jahre betragen wird. Den Meeresforschern und Klimatologen stünde dann erstmals wirklich aussagekräftiges Datenmaterial zur Verfügung, um die Rolle der Ozeane beim Treibhauseffekt zuverlässig zu beurteilen.

(ein Bericht aus Turin von der Konferenz „Ozeane, Klima und Menschen“ der San Paolo-Stiftung, geschrieben im April 1991 für „DIE WELT“)

Was wurde daraus? Am Schluß überwogen die bedenken von Tierschützern, dass die Geräusche den Meeresbewohnern – insbesondere den Walen – schaden könnte. Das Experiment wurde zwar nicht völlig abgeblasen, aber auf den Nordatlantik begrenzt.

Sintflut ante portas

„Warum muß gerade meine Insel untergehen? Was habe ich getan, daß die Weltmeere ansteigen läßt?“ Diese Fragen des Herrn Bukhari aus Bangladesh auf der internationalen Konferenz „Ozeane, Klima und Menschen“ in Turin machen betroffen und verdeutlichen zugleich, daß die globale Erwärmung und der vermutlich zusammenhängende Anstieg des Meeresspiegels längst keine graue Theorie mehr ist, die nur in den Köpfen von einigen Wissenschaftlern herum spukt.

Dr. Atiq Rahman vom Institut für angewandte Studien in Dhaka weiß, wovon er spricht, wenn er den Experten die Anfragen seines Landsmannes überbringt. Denn Herr Bukhari, Vorsteher einer kleinen Dorfgemeinschaft auf der Insel Nijhum Dwip im Golf von Bengalen, ist leider kein Einzelfall. Bukhari, der sich für einen reichen Mann hält, weil er als einziger im Dorf ein paar Schuhe besitzt, ist nur einer von 16 Millionen Bewohnern der Küstenregion Bangladeshs, die bereits heute immer wieder von katastrophalen Überflutungen heimgesucht wird.

Anders aber als in den Niederlanden oder in den Vereinigten Staaten, die ebenfalls von Sturmfluten und Landverlust bedroht sind, werden in einem der ärmsten Länder der Welt auf absehbare Zeit keine Ingenieure zur Verfügung stehen, um das Schlimmste zu verhüten. Mit rund zehn Milliarden Dollar werden die Kosten für Schutzmaßnahmen veranschlagt. Ein astronomisch hoher Betrag für ein Land, dessen Entwicklungsetat bereits heute zu 95 Prozent aus ausländischen Quellen stammt.

Die renommiertesten Klimaforscher der Welt, die sich im „Intergovernmental Panel on Climate Change“ (IPCC) zusammengefunden haben, sind sich einig: Höchstwahrscheinlich wird der Meeresspiegel bis zum Jahr 2100 um mindestens 16 Zentimeter ansteigen. Manche Inselstaaten, wie die Malediven, werden dann völlig im Wasser verschwinden. Fruchtbare Deltas, wie das des Nils, werden ebenfalls überschwemmt; Massenflucht und gewaltige Hungersnöte werden die Folge davon sein.

Die Kapazität der Meere für CO2 ist begrenzt

Müllkippe und Speisekammer, Rohstoffquelle und Naturgewalt – die Ozeane der Erde haben viele Gesichter. Jedes Kind weiß heute, daß über zwei Drittel der Erdoberfläche von Wasser bedeckt sind. Wie wichtig die Erforschung jener 361 Millionen Quadratkilometer ist, wurde auch auf der internationalen Konferenz „Ozeane, Klima und Menschen“ der San Paolo-Stiftung deutlich, die gestern in Turin zu Ende ging. Denn die Meere der Welt sind derzeit noch die größte Unbekannte im Klimageschehen der Erde.

3800 Meter beträgt deren durchschnittliche Tiefe; im pazifischen Marianengraben geht es sogar 11 521 Meter hinab. Diese unvorstellbare Wassermenge nimmt den weitaus größten Teil der Sonnenenergie auf, speichert diese in Form von Wärme und kann sie später wieder abgeben. Das Wechselspiel zwischen Meer und Atmosphäre ist die treibende Kraft für Wetterentwicklung und Klima, das sich als Mittelwert des Wetters über einen längeren Zeitraum definieren läßt.

Obwohl Wasser rund 800-mal schwerer als Luft und wesentlich zähflüssiger ist, zeigen die Luftmassen der Atmosphäre und das Wasser der Ozeane in mancher Hinsicht ähnliches Verhalten. Ein Zyklon, der einen Durchmesser von etwa 1000 Kilometern hat, läßt sich durchaus mit einem ozeanischen Wirbel von rund 20 Kilometern vergleichen. Ebenso haben marine Wirbel zwar nur ein Fünfzigstel der Größe ihrer atmosphärischen Verwandten, sind dafür aber auch über Monate hinweg stabil.

Ein weiteres Beispiel für den Energietransfer zwischen Meer und Atmosphäre ist das Phänomen El Niño, eine warme Strömung, die für die Fischer der peruanischen Küstenregion einen wichtigen Wirtschaftsfaktor darstellt. Das Christkind – so die deutsche Übersetzung von El Niño – taucht etwa alle drei bis vier Jahre zur Weihnachtszeit vor der Westküste Südamerikas auf und unterbricht dabei die Zufuhr kalter und nährstoffreicher Wassermassen an die Oberfläche. Für die Fischer Perus bedeutet das einen drastischen Rückgang ihrer Fänge, der sich durch einen Temperaturanstieg des Oberflächenwassers ankündigt.

El Niño wandert dann weiter in Richtung Australien und Asien, was regelmäßig zu Sturmfluten und Dürrekatastrophen führt, die 1982/83 besonders verheerend waren. Während Ozeanographen und Klimatologen El Niño früher als isoliertes Phänomen ansahen, ist Dr. David Anderson von der Universität Oxford heute der Meinung, daß die Meeresströmung eine periodische Schwankung in einem zusammenhängenden System aus Ozean und Atmosphäre darstellt. So ließe sich auch ein Zusammenhang mit dem zeitweiligen Ausbleiben des indischen Monsuns erklären. Das Gesamtphänomen El Niño und die als „südliche Oszillation“ bekannte Luftdruckschwankung werden daher neuerdings als „Enso“ bezeichnet, ein Kunstwort für die beiden Aspekte der gleichen Klimaerscheinung.

„In unserer Computersimulation deutet alles darauf hin, daß Enso 1991/92 wieder besonders stark sein wird“, warnt Anderson. Ein anderes Problem brennt allerdings noch dringender auf den Nägeln – die Frage nach der Rolle, welche die Weltmeere bei der kaum noch bestrittenen globalen Erwärmung spielen.

Dr. Philip Jones vom Labor für Klimaforschung der Universität East Anglia im britischen Norwich darf sich rühmen, den Datendschungel besonders gründlich durchforstet zu haben. Rund 80 Millionen Temperaturmessungen aus den Ozeanen unseres Planeten sichtete der Klimaforscher in zehnjähriger Kleinarbeit und korrigierte dabei die teilweise erheblichen Fehler, die sich über 140 Jahre hinweg in die Datenbank eingeschlichen hatten. Denn die Meßmethoden waren in diesem Zeitraum alles andere als einheitlich.

Während man vor dem Zweiten Weltkrieg beispielsweise das Wasser noch mit einem Eimer an Bord holte und dort nach wenigen Minuten die Temperatur von einem Quecksilberthermometer ablas, sind die Sensoren heute meist in das Ansaugrohr für das Kühlwasser integriert. Dort aber – so ergab der direkte Vergleich – sind die Meßwerte zwischen 0,3 und 0,7 Grad höher als die im Eimer bestimmten.

Auch ist Eimer nicht gleich Eimer. Seitdem nämlich 1853 in Brüssel die „Internationale Vereinbarung über Messung, Sammlung und Austausch maritim meteorologischer Beobachtungen“ unterzeichnet wurde, holte man das Wasser mal mit Säcken aus Segeltuch, dann mit Holz- oder Metalleimern und seit dem Zweiten Weltkrieg endlich auch mit Plastikeimern an Bord. Da diese Behältnisse jeweils unterschiedlich gute Isolatoren sind und die genaue Meßmethode erst seit 1970 registriert ist, war Jones gezwungen, die meisten Meßwerte zu korrigieren und nicht wenige völlig außer Acht zu lassen. Dennoch ist das Ergebnis der Detektivarbeit eindeutig: „Die Durchschnittstemperatur der Erde ist in den letzten 100 Jahren um 0,5 Grad gestiegen“, sagt Jones.

Die Erwärmung – auch darin lind sich die Experten einig – ist auf die Freisetzung großer Mengen von Treibhausgasen durch den Menschen zurückzuführen. Zwar gibt es einen geradezu lebenswichtigen, natürlichen Treibhauseffekt, verursacht durch Wasserdampf md Kohlendioxid, ohne den die Erde ein kalter und unbewohnbarer Planet wäre. „Aber der Mensch bringt derzeit jährlich durch die Verbrennung fossiler Rohstoffe und die Abholzung von Wäldern etwa 7,5 Milliarden Tonnen Kohlendioxid zusätzlich in dieses fein balancierte System“, betont Georges Woodwell, Direktor des Woodshole Research Center im amerikanischen Bundesstaat Massachusetts. Das entspricht umgerechnet rund fünf Milliarden Tonnen Kohlenstoff.

In dieser Rechnung sind die Weltmeere die große Unbekannte. Sie bilden den bei weitem größten Kohlendioxidspeicher, doch fallt es schwer, abzuschätzen, was angesichts zunehmender Temperaturen langfristig geschehen wird. 40.000 Milliarden Tonnen Kohlenstoff werden allein in den tieferen, austauscharmen Schichten vermutet. An der Grenzschicht zur Atmosphäre befinden sich nochmals rund 800 Milliarden Tonnen. Hier findet auch ein reger Austausch mit der Luft statt. Ein Drittel bis zur Hälfte des durch menschliche Aktivitäten freigesetzten CO2 werden so entsorgt, doch funktioniert diese Pufferfunktion nur über begrenzte Zeit.

Eine Möglichkeit, das Gas zu entfernen, wird von den fotosynthetischen Meeresorganismen demonstriert: Ein Sammelsurium meist winziger Organismen, das Phytoplankton, produziert aus Licht und CO2 ständig neue Nährstoffe. Der Kohlenstoff wandert in die Schalen und Gehäuse der Mikroorganismen und fallt nach deren Tod auf den Meeresgrund. Doch die dazu erforderlichen gewaltigen Zeiträume stehen der Menschheit nicht mehr zur Verfügung, um die drohende Klimakatastrophe abzuwenden.

(erschienen in „DIE WELT“ am 18. April 1991)

Schutz für den Tropenwald

Einen Rodungsstopp für alle Tropenwälder fordert Professor Gundolf Kohlmaier vom Institut für Physikalische und Theoretische Chemie der Universität Frankfurt. Der Klimaforscher weiß, wovon er redet, denn der 57jährige hat in einem aufwendigen Computerprogramm den Einfluß der Pflanzenwelt auf das Weltklima simuliert. Ergebnis der Studie: Die ständig steigende Produktion des Treibhausgases Kohlendioxid (CO2) durch den Menschen kann kaum noch durch vermehrten Pflanzenwuchs aufgefangen werden.

Laborversuche hatten zuvor ergeben, daß der vermehrte CO2-Gehalt der Atmosphäre das Pflanzenwachsturn begünstigt. Bei der Photosynthese entziehen nämlich die grünen Pflanzen und Algen ihrer Umgebung das Kohlendioxid. Innerhalb gewisser Grenzen wirkt das Treibhausgas wie ein Dünger, so daß manche Forscher argumentierten, dieser Effekt könnte das überschüssige Treibhausgas „wegfangen“ und die schleichende Erwärmung der Atmosphäre verhindern.

Leider aber deutet Kohlmaiers Modell darauf hin, daß die 5,6 Milliarden Tonnen Kohlenstoff, die jährlich bei Verbrennungsprozessen aus den Schornsteinen von Kraftwerken, Industriebetrieben und Privathaushalten entweichen, von der Vegetation nicht mehr bewältigt werden können, wenn die zunehmende Vernichtung der Tropenwälder nicht gestoppt wird. Derzeit schrumpfen diese Regionen jährlich um 140.000 Quadratkilometer.

Kohlmaier, der sein Fachwissen auch in die Enquete-Kommission des Bundestages zum Schutz der Erdatmosphäre einbringt, fürchtet eine weitere Verschärfung des Treibhauseffekts. Wenn die Prognosen der Klimaforscher zutreffen, wird sich die globale Durchschnittstemperatur innerhalb von 50 Jahren um drei Grad erhöhen. Dann, so warnt Kohlmaier, setzt der Boden als einer der größten CO2-Speicher weitere 300 Milliarden Tonnen Kohlenstoff frei – fünfzig Mal so viel, wie jährlich durch die Verbrennung von Öl, Kohle und Gas entsteht.

(erschienen in „DIE WELT“ am 5. April 1991, anlässlich der Verleihung des Philip-Morris Forschungspreis an Prof. Kohlmaier)

Was wurde daraus? Die Welternährungsorganisation FAO hat errechnet, dass alleine in Amazonien zwischen 1990 und 2010 annähernd 600.000 Quadratkilometer Regenwald verschwunden sind – dies entspricht fast der doppelten Fläche Deutschlands. Zwischen 2000 und 2005 schrumpften die bewaldeten Flächen in den meisten wichtigen Ländern aber nur noch um weniger als 1 Prozent, wie ich der Wikipedia entnehme. Eine noch verlässigere Datenquelle dürfte Our World in Data sein, wo man Zahlen der Welternährungsorganisation aufbereitet hat. Dort ist zu sehen, dass in den Jahrzenten zwischen 1990 und 2009 die jährlichen Verluste in Afrika mit etwa 0,5 % und in Amerika mit 0,25 %  zwar noch immer beträchtlich waren, dass aber im gleichen Zeitraum in Asien jeweils 0,25 % neuer Waldflächen wuchsen, und in Europa sogar 0,37 %. Das ist zwar noch immer kein Grund zum Jubeln, scheint mir aber weniger ausgeprägt als der gefühlte bzw. von den Medien transportierte Schwund.

Buchbesprechung: Der Treibhauseffekt

Zum Treibhauseffekt wurden mittlerweile Tausende von Untersuchungen vorgenommen; entsprechend viele Fachartikel, Zusammenfassungen und Empfehlungen verwirren den interessierten Laien. Da tut es gut, eine Schilderung der Problematik aus erster Hand zu bekommen. Christian Schönwiese, Mitglied der Enquete-Kommission zum Schutz der Erdatmosphäre, trennt zusammen mit dem Physiker Dr. Bernd Diekmann menschengemachte von natürlichen Klimaänderungen, unterscheidet Fakten von Spekulationen und gelangt so zu Schlussfolgerungen, die zu ignorieren wir uns nicht länger leisten sollten.

Der Treibhauseffekt“ – Der Mensch ändert das Klima. Rowohlt Verlag. 220 S., 8,80 Mark.

(erschienen in der WELT am 8. November 1990. Aktualisiert am 7.Mai 2017)

Klimapolitik: „Das läuft nicht besonders gut“

Interview mit Professor Christian Schönwiese, einer der führenden Klimatologen in Deutschland und Mitautor des IPCC-Reports.

In dem Report wird nicht ausgeschlossen, dass die beobachteten Klimaveränderungen natürlichen Ursprungs sein könnten. Was sagen Sie denjenigen, die daraus ableiten, dass derzeit noch kein Handlungsbedarf bestünde?

Schönwiese: Im Grunde wurden hier zwei Hypothesen genannt, neben der bereits erwähnten gibt es auch die Möglichkeit, dass die natürlichen Klimaschwankungen die menschgemachten abgedämpft haben, so dass ohne natürliche Klimaschwankungen die menschgemachten noch größer gewesen wären. Diese Hypothese beruht auf Forschungsergebnissen, die wir hier in Frankfurt erarbeitet und kürzlich vorgestellt haben.
Nach diesen Ergebnissen würde der vom Menschen verursachte Temperaturanstieg in den letzten hundert Jahren bereits ein Grad Celsius ausmachen, wenn diese Temperaturerhöhung nicht teilweise durch natürliche Prozesse wie zum Beispiel Vulkanausbrüche abgeschwächt worden wäre. Im Moment – so viel ist richtig – beruht der Handlungsbedarf auf den Modellrechnungen, und nicht auf den beobachteten Klimaveränderungen.
Das was diese Modelle vorhersagen, bedeutet aber, dass innerhalb von zehn bis zwanzig Jahren Veränderungen eintreten werden, die größer sind als die natürlichen Schwankungen. Sehr wesentlich ist auch, dass das Klima mit Jahrzehnten Verzögerung auf die menschlichen Klimaveränderungen reagiert. Mit anderen Worten: Das was wir jetzt beobachten, wurde wahrscheinlich schon vor Jahrzehnten von der Menschheit verursacht. Wenn wir heute sofort reagieren würden, dann dauert es noch Jahrzehnte, bis das Klima reagiert. Deshalb sollte man frühzeitig reagieren, auch Aufgrund von Wahrscheinlichkeits- und Risikoaussagen, weil das Risiko insgesamt zu groß ist.

Was erhoffen Sie sich von der Weltklimakonferenz?

Schönwiese: Die Konferenz hat einen „wissenschaftlichen Vorlauf“, bei dem das Ergebnis der Studie nochmals zusammenfassend dargestellt wird. Wie ich sehe, sind Politiker dabei nicht anwesend, das läuft also nicht besonders gut. Auch sind nicht alle Wissenschaftler anwesend, die die Studie geschrieben haben, sondern nur eine gewisse Auswahl, dafür aber Behördenvertreter und alle möglichen Leute, die mit dem Thema eigentlich gar nichts zu tun haben. Also das läuft ein bisschen seltsam aus meiner Sicht.
In der zweiten Phase sollen dann die Politiker dazukommen und die Weichen stellen zu einer Weltklimakonvention, wie wir hoffen.
Das heißt, wir wünschen uns, dass der Vorschlag der Enquete-Kommission des Bundestages „Vorsorge zum Schutz der Erdatmosphäre“, auch von anderen übernommen wird. Darin ist eine Reduktion der CO2-Emissionen um 30 Prozent bis zum Jahr 2005 vorgeschlagen. Wir hoffen, dass sich in der Weltklimakonvention, die für 1992 geplant ist, möglichst viele Länder verpflichten, CO2 um einen festen Prozentsatz zu reduzieren, und aus den FCKW-Gasen auszusteigen.
Ob das wirklich zustande kommt ist die große Frage. Wahrscheinlich wird es so sein, dass z. B. die Entwicklungsländer nicht bereit sein werden, diese Maßnahmen zu beschließen, weil hier andere Problem dringender sind. Aber auch in den Industrieländern gibt es Widerstände, etwa in den USA oder in Japan, wo es von Seiten der Wirtschaft kräftige Gegenbewegung gibt. Dort stellt man sich auf den Standpunkt, die Abschätzungen der Klimatologen seien viel zu vage, um jetzt schon konkrete Gegenmaßnahmen einzuleiten.

Was kann die Regierung, was der Einzelne gegen den Treibhauseffekt tun?

Schönwiese: Die Enquete-Kommission hat festgestellt, dass im Bereich der CO2-Emissionen besonders die privaten Haushalte gefordert sind. Diese könnten zur angestrebten Reduktion des Kohlendioxids rund ein Drittel beitragen, hauptsächlich durch verbesserte Wärmedämmung in Häusern und den Austausch „stromfressender“ Geräte zugunsten von sparsameren Typen.
Privatleute, die etwas tun wollen, können hier schon einen erheblichen Beitrag leisten. Die Ausbeute der Energiegewinnung könnte auch durch Kraft-Wärme-Kopplung verbessert werden, einer Technik bei der die Wärme weitergenutzt wird, die bei der Energieerzeugung anfällt. Derartige Maßnahmen könnten nochmals ein Fünftel der angestrebten CO2-Minderung bewirken. Ein weiteres Fünftel wäre durch eine Verlagerung von fossilen Brennstoffen auf die Kernenergie sowie auf Energien wie Sonnen-, Wind- und Wasserkraft einzusparen.
Bei der Kernenergie gibt es hier allerdings heftige politische Auseinandersetzungen, so dass die Enquete-Kommission sich darauf geeinigt hat, die Anzahl der Kernkraftwerke nicht weiter zu erhöhen. Man muss auch sehen, dass der Beitrag der Kernenergie alleine nur etwa vier Prozent ausmacht. Man hofft nun, im Bereich der Solarenergie weiter voran zu kommen, doch gibt es auch hier viele Skeptiker.

Wo ist der Forschungsbedarf derzeit am Größten?

Schönwiese: Es gibt trotz einem riesigen Aufwand noch erhebliche Schwächen in den Klimamodellen. Verdunstung, Wolkenbildung und Niederschlag sind drei Faktoren, die von den Modellen nur unzureichend erfasst werden. In den Ozeanen ist über die Bewegung der kalten Wassermassen noch recht wenig bekannt. Weitere Schwachpunkte sind die Verknüpfung von atmosphärischen mit ozeanischen Vorgängen, das Verhalten driftender Meereismassen und – nicht zu vergessen – die gesamte „Biosphäre“, vor allem der Einfluss der Pflanzenwelt auf das Klima, welcher in den Modellen nicht enthalten ist.
Auch in zehn oder zwanzig Jahren wird man noch nicht das ideale Modell haben, das alle diese Faktoren einschließt. Darum sollte man nicht nur die Entwicklung der Klimamodelle fördern, sondern auch die Analyse der Beobachtungsdaten. Dies wird derzeit stark vernachlässigt.

(erschienen in der WELT am 31. Oktober 1990. Überarbeitet am 30. April 2017)

Was ist daraus geworden? Das Interview und der dazugehörige Artikel zum 1. Report des IPCC wurden vor mehr als 25 Jahren veröffentlicht. Ich dokumentiere sie hier auch, um den Klimawandelskeptikern und -Leugnern einen Gelegenheit zu geben, die alten Aussagen und Vorhersagen zu überprüfen und mit den aktuellen Messdaten und Trends der letzten Jahrzehnte zu vergleichen. Schönwiese ist mittlerweile als Professor emeritiert, auf der Webseite seines alten Instituts hat er aber eine Fülle von Publikationen und Vorträgen öffentlich gemacht, wie zum Beispiel diese aktuelle Präsentation im Senckenberg-Museum.

Warnung: Das Weltklima ist in Gefahr

In Genf diskutieren derzeit Wissenschaftler und Politiker – weitgehend getrennt – über die möglichen Folgen des menschgemachten Treibhauseffektes. Grundlage der Diskussion bilden die Ergebnisse des IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change), eines Expertengremiums von 170 führenden Klimaforschern aus 25 Ländern. Auftraggeber der in ihrem Umfang bisher einmaligen Studie waren das Entwicklungsprogramm der Vereinten Nationen und die „World Meteorological Organisation„.

Geballter Sachverstand: Die Wissenschaftler des IPCC arbeiteten jahrzehntelang ehrenamtlich zu den Ursachen und Folgen von Klimawandel und globaler Erwärung (Von unbekannt – Vektordaten & Logo von ipcc.ch via Wikipedia)

Nach den Worten von John Houghton, der maßgeblich an der Studie beteiligt war, stellen die Resultate des IPCC die derzeit maßgebliche Meinung der wissenschaftlichen Gemeinde dar und dienen damit als Wissensbasis für die Politiker, die sich jetzt Gedanken machen müssen über die erforderlichen Maßnahmen zur Kontrolle des Treibhauseffektes.

Dieser Effekt ist die Grundlage dafür, dass Leben auf der Erde überhaupt möglich ist. Kurzweilige Strahlung von der Sonne durchdringt die Atmosphäre relativ ungehindert. Landmassen und Ozeane nehmen diese Form der Energie auf und geben sie teilweise wieder ab, allerdings in Form langweiliger Infrarotstrahlung, welche die Atmosphäre nicht mehr ungehindert durchdringen kann.

Eine Reihe natürlicher Spurengase wie Wasserdampf, Kohlendioxid, Methan, Stickoxide und Ozon „versperren“ den Weg der Strahlung in den Weltraum und sorgen so dafür, dass die Erde um 33 Grad wärmer ist, als ohne diese Spurengase – ein „Treibhaus“ also, das Wärme speichert.

Problematisch wird dieser natürliche Prozess erst dadurch, dass eine Vermehrung der Treibhausgase zu einem drastischen Anstieg der globalen Temperaturen führen kann. Die Zunahme dieser Gase seit dem Beginn des industriellen Zeitalters ist verhältnismäßig leicht zu messen und wird nicht in Frage gestellt.

Kohlendioxid, das den größten Anteil an den treibhausrelevanten Gasen ausmacht, wurde vor 1800 noch in Konzentrationen von 280 ppm („parts per million“, also millionstel Teile) gemessen. Heute beträgt die Konzentration 353 ppm und wächst jährlich um weitere zwei Prozent. Jährlich setzt die Menschheit 20 Milliarden Tonnen Kohlendioxid frei und verbrennt dabei so viel Öl, Kohle und Gas, wie die Natur in einer Million Jahren geschaffen hat. Auch die Menge an Methan hat sich seit Ende des 19 Jahrhunderts mehr als verdoppelt.

Die zu erwartende globale Erwärmung der Erde wird nicht mehr angezweifelt. Doch welche Wege führen aus dieser Gefahr?

Die Experten des IPCC haben diese und eine Vielzahl anderer Zahlen für Modellrechnungen benutzt, um möglichst zuverlässige Aussagen über das Klima der Zukunft treffen zu können. Die gesamte Studie beschäftigt sich mit drei Fragestellungen: Arbeitsgruppe I, hat die vorliegenden Informationen zu Klimaänderungen zusammengetragen und ausgewertet. Eine zweite Arbeitsgruppe sollte aus diesen Daten Vorhersagen ableiten über die Auswirkungen der erwarteten Klimaänderungen auf Umwelt, Landwirtschaft und die Erdbevölkerung im Ganzen. Die dritte Arbeitsgruppe schließlich hatte die Aufgabe, den politischen Entscheidungsträgern Maßnahmen aufzuzeigen, mit denen die drohende Klimaänderung am sinnvollsten zu verhindern wäre.

Die Wissenschaftler sind sich darin einig, dass die Temperatur auf unserem Planeten während der nächsten Jahrzehnte ständig weiter ansteigen wird, und zwar unabhängig davon, ob die Freisetzung von Treibhausgasen jetzt drastisch reduziert wird, oder nicht. Diese scheinbar paradoxe Situation erklärt sich aus der Tatsache, dass die meisten Gase, die zum Treibhauseffekt beitragen, jahrzehntelang in der Atmosphäre verbleiben. Reduktionen, die jetzt erfolgen, werden also erst im nächsten Jahrtausend spürbare Auswirkungen haben.

Auch wenn die Prognosen der Wissenschaftler noch mit vielen Fragezeichen versehen sind, wird die globale Erwärmung auf 0,3 Grad Celsius pro Jahrzehnt geschätzt. Dieser Vorgang wird über hundert Jahre anhalten, wenn jetzt keine drastischen Maßnahmen ergriffen werden. Die Erwärmung der Erde wird dann größer sein als alles, was in den letzten 10.000 Jahren beobachtet wurde.

Schon während der letzten hundert Jahre hat sich Erde um 0,3 bis 0,6 Grad erwärmt. Die fünf wärmsten Jahre seit Beginn einer globalen Wetterbeobachtung lagen alle zwischen 1980 und 1990. Die beobachtete Erwärmung stimmt mit den Klimamodellen gut überein, bewegt sich aber noch in derselben Größenordnung wie die natürlichen Schwankungen des Klimas.

Das „Signal“, also das Ansteigen der Temperaturen in Bereiche, die außerhalb der natürlichen Schwankungsbreite liegen, wurde bisher noch nicht beobachtet. Nach Meinung der Wissenschaftler ist dies allerdings nur noch eine Frage der Zeit: „Wahrscheinlich wird das Signal in den nächsten zehn Jahren noch nicht beobachtet werden“, heißt es in der Zusammenfassung der Ergebnisse. „Dann aber werden die zu erwartenden Klimaänderungen noch stärker sein als heute“, betonen die Klimatologen.

Die Klimatologen haben sich aber nicht nur mit düsteren Prophezeiungen zufriedengegeben, die beschreiben, was passiert, wenn weiterhin gigantische Mengen an Treibhausgasen in die Atmosphäre geschleudert werden, wenn Tropenwälder abgeholzt werden und die Bevölkerung um das Jahr 2050 die Zehn-Milliarden-Marke überschreitet. Zwei Szenarien werden beschrieben, mit denen ein Ausweg möglich erscheint. Sollten diese Szenarien umgesetzt werden, wird der beobachtete Trend gegen Mitte des 21. Jahrhunderts abbrechen. Spät, aber vielleicht nicht zu spät.

(erscheinen in der WELT am 31. Oktober 1990. Letzte Aktualisierung am 29. April 2017)

Was ist daraus geworden? Leider ist das Thema „Globale Erwärmung“ zu einem traurigen Lehrstück geworden, wie Lobbyisten erfolgreich Zweifel sähen, um wissenschaftliche Erkenntnisse zu diskreditieren und handfeste Empfehlungen an die Politik zu unterlaufen. Nach 27 Jahren sind sämtliche Vorhersagen der Klimaforscher eingetroffen. Im gleichen Zeitraum wurde die meisten Gegenmaßnahmen sabotiert oder sind im Sand verlaufen sind, weil sich die größten Umweltverschmutzer vor ihrer Verantwortung drücken. Die Rechnung werden die nächsten Generationen zahlen – vor allem in den armen Ländern.