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Klimaforschung: Bevor die neue Kaltzeit kommt, steigt die Temperatur an. Und sie erwärmt sich doch


Der Treibhauseffekt ist kein Grund für eine Renaissance der Kernenergie. Die Erde erwärmt sich an der Oberfläche.Es gibt zu wenig Messdaten aus den Ozeanen, um genauere Klimaprognosen zu stellen.

Diese drei Erkenntnisse und eine Menge Grundlagen-Informationen konnten die Besucher der Podiumsdiskussion "Klimawandel durch den Menschen - Fiktion oder Realität? mit nach Hause nehmen.

Eingeladen hatte die Organisatorin des Forschungstages der FH Aachen, Prorektorin Prof. Gisela Engeln-Müllges, die beiden Klimaexperten Prof. Hartmut Graßl, Direktor des Max-Planck-Institutes für Meteorologie in Hamburg, und Prof. Jörn Thiede, Direktor des Alfred Wegener-Institutes für Polar- und Meeresforschung in Bremerhaven.

Beide Experten bestätigen einen Einfluss der Menschen auf das Klima, allerdings sind sie uneins darin, wie stark der Einfluss der Menschen ist und wie deutlich sich Auswirkungen zeigen.

Der Geologe Jörn Thiede denkt in Zeiträumen von Zehntausenden von Jahren. Er gehört zu den Wissenschaftlern, die nachweisen, dass globale Klimaschwankungen den zyklischen Schwankungen der Sonneneinstrahlung folgen. Bestimmend für die Erkenntnisse dieser Forscher sind drei Dinge: die elliptische Umlaufbahn der Erde um die Sonne und die Abweichungen (Exzentrizität) davon, die Neigung der Erde auf dieser Umlaufbahn (Erdschiefe) und ihre Taumelbewegung (Präzession).

Thiede: "Die elliptische Umlaufbahn der Erde um die Sonne unterliegt einer Verformung, einer Exzentrizität, die mit Perioden von 400 000 und 100 000 Jahren auftritt. Derzeit sei die Umlaufbahn eher kreisförmig. Viel bedeutender aber sei das Schwanken der Erdachse. Der Neigungswinkel variiere mit einer Periode von 41 000 Jahren zwischen 21,8 Grad und 24,4 Grad. Heute liege er bei etwa 23,5 Grad. Dadurch hervorgerufene Unterschiede in der Sonneneinstrahlung seien in der Nord- und der Südhemisphäre am stärksten ausgeprägt.

Während sich die Schwankungen in den Erdparametern auf Grund astronomischer Gesetzmäßigkeiten exakt berechnen lassen, basieren Prognosen für das Klima auf der Extrapolation vergangener Klimazyklen. Ein Leitsignal für globale Klimaschwankungen liefert die Sauerstoff-Isotopenkurve. Sie spiegele die zyklischen Veränderungen der Erdumlaufbahn deutlich wieder, so Jörn Thiede.

Die wärmste Periode der jüngsten Klimageschichte, das Klimaoptimum, liegt laut Thiede bereits 7000 bis 4000 Jahre zurück. Die Nordhalbkugel habe im Sommer 5 % mehr Sonne und im Winter etwa 5 % weniger Sonne empfangen, so Thiede: "Seitdem steuert die Erde in eine neue Kaltzeit. Die Berechnungen zeigten für die nächsten 50 000 Jahre eine drastische Temperaturabnahme.

Der Physiker und Klimaforscher Harmut Graßl sieht allerdings ganz nahe Auswirkungen voraus: "Wir leben in einer Wärmeperiode, die vielleicht 10 000 Jahre dauert. Wir wissen nicht genau, wie unser Wirtschaften diese Wärmeperiode verlängert und wie unser Tun die maximalen Temperaturen während dieser Periode nach oben treiben wird.

Für Graßl steht fest: Auf den Klimakonferenzen zwischen 1979 und 1998 haben Wissenschaftler belegt, dass es eine Zunahme der Treibhausgase gibt, dass es einen Zusammenhang zwischen globaler Mitteltemperatur und der Treibhausgaskonzentration gibt und dass von einer Erwärmung der Erde um 3 Grad bis 2100 ausgegangen werden kann, wenn kein globaler Klimaschutz ergriffen wird.

Graßl: "Die Erwärmung der Meere um nur 1 Grad bedeutet einen Anstieg des Meeresspiegels um 60 cm. Warmes Wasser hat bekanntlich ein größeres Volumen als kaltes. Einige Forscher befürchten gar einen Anstieg der Meere um bis zu 6 m in diesem Jahrtausend. Neben Gletschern könnten antarktische Eismassen abfließen, zum weiteren Meeresanstieg beitragen.

Ein stark vereinfachtes Modell für den Treibhauseffekt: Treibhausgase, Luftverschmutzungen (Aerosole) legen sich wie eine Folie mit Farbflecken um die Erde. Während die Sonne im Mittel mit 170 W/m2 die Erdoberfläche erwärmt, kann die Wärmestrahlung nicht ungehindert wieder in den Weltraum entweichen. Das verhindern die Treibhausgase. Graßl: "Bei deren Zunahme kommt es zu einer weiteren Behinderung der Abstahlung, die inzwischen auch vom Weltraum aus gemessen wurde."

Befürworter der Kernenergie mussten während de Podiumsdiskussion vorige Woche an der FH Aachen eine Enttäuschung erleben. Zwar setzen Kernkraftwerke nicht das Treibhausgas CO2 frei, das vor Millionen von Jahren in Kohle oder Erdöl gebunden wurde und jetzt zeitverschoben von fossilen Kraftwerken - und Autos - in die Luft abgegeben wird, aber, so Graßl: "Das ist auch nicht die Lösung und wird als Argument in die Klimadebatte auch immer weniger eingebracht. Denn dann müssten erstens noch sehr viele Kernkraftwerke gegen den Willen der Bevölkerung gebaut werden und zweitens würde Krypton 85 die unteren Luftschichten über den Ozeanen stärker ionisieren und griffe so ebenfalls neben anderen regionalen Effekten global in die Umwelt ein.

Graßl lässt auch das Argument nicht gelten, die Industrialisierung der Schwellenländer und deren Wunsch nach Mobilität würde mehr zum Treibhauseffekt beitragen als alle S parmaßnahmen der Industrienationen Nutzen bringen: "Wie wollen sie einem Chinesen klar machen, dass er nicht so viel CO2 ausstoßen darf wie ein Amerikaner? Die Lösung: Gemeinsames, nachhaltiges Wirtschaften.

Chinesen würden den Status der Klimamodellierung sehr interessiert verfolgen. Laut Graßl wissen chinesische Minister um die Befürchtung, dass Aerosole in der Luft der dortigen Regionen zu einer Verlagerung der Monsune, damit zu Missernten und zu Versorgungsproblemen führen könnten.

Laut Graßl würde in Entwicklungsländern zunehmend über die Auswirkung einer Klimaerwärmung diskutiert. Wenn ein Land wie die Malediven höchstens 3 m über dem Meeresspiegel liege, seien die Sorgen über einen Meeresanstieg schließlich verständlich. Missernten und Wasserknappheit in einigen Regionen, in anderen endlich Ernten in Frostgebieten führten zu einer gefährlichen Klimadebatte, in der es nur um Verlierer und Gewinner gehe.

"Wir brauchen nicht noch ein neues CO2-Modell , kommentiert Graßl die derzeitige Diskussion, und sein Forscherkollege Jörn Thiede stimmt ihm zu. Beide sind sich einig: Dringend benötigt werden genauere und vor allem mehr Messungen, um den Einfluss der Ozeane und der Wolken besser in Modellen berücksichtigen zu können. Zur Zeit überlegen die Forscher, wer ihnen "Jojo -Sonden bezahlt. Im ständigen Auf und Ab messen diese die Temperatur von der Meeresoberfläche bis zum Meeresboden.

Die Forscher suchen nach Geldgebern für ihre Projekte. Da Politiker mit Klimaforschung keine Wahl gewinnen, ist mit steigenden staatlichen Zuwendungen nicht zu rechnen. Jetzt muss der Nutzen der Arbeit anderen Finanziers nachgewiesen werden. R. SCHULZE.

Pro
Kontra
Prof. Hartmut Graßl.

Direktor des Max-Planck-Instituts für Meteorologie, Hamburg.

1. Die Erwärmung der letzten 30 bis 50 Jahre ist wesentlich von uns Menschen verursacht worden. In den vergangenen zwei Jahrzehnten trugen weder die Sonne bei noch haben die zwei größten Vulkanausbrüche des 20. Jahrhunderts wesentlich bremsen können.

2. Eine globale Erwärmung bedeutet nicht nur einige Tage mehr im Straßencafé für die Hamburger sondern auch neue Wetterextreme, an die unsere Infrastruktur nicht mehr angepasst ist, so dass es zu einer Schadenexplosion kommt.

3. Die nicht mehr zu verhindernden Teile der globalen Klimaänderungen durch den Menschen fordern große internationale Solidarität, weil die Betroffenen meist nicht die Verursacher sind. Anpassungsmaßnahmen wie verbesserter Küstenschutz sind durch die Industrienationen mit zu finanzieren.

4. Wenn natürliche Schranken missachtet werden, zwingt die unerwartete Reaktion des Systems Erde zu kostspieligen Maßnahmen (Beispiele: Ozonloch, BSE, CO2-Anstieg, ...).

5. Die Debatte um den bevorstehenden Golfstromabriss bleibt so lange hypothetisch, als Europa nicht kontinuierlich die Meeresströmung und die Dichtestruktur im (nördlichen) Nordatlantik misst.
Prof. Jörn Thiede.

Direktor des Alfred Wegener-Institutes für Polar- und Meeresforschung, Bremerhaven.

1. Die globale Umwelt, vor allem das Klima, ist zur Zeit Gegenstand schneller Veränderungen. Da sich die Erde in einem klimatischen Extremzustand (bipolare Vereisung) befindet, sind Ursachen für die Veränderungen außerordentlich schwer zu erklären.

2. Die natürlichen Klimaänderungen durchlaufen lang- und kurzfristige Zyklen, die zum Teil durch Prozesse im Erdinneren, z. T. durch Einflüsse aus dem Sonnensystem erklärt werden können. Über die gesamte belegbare Erdgeschichte können langfristige Wechsel von großen (die die heutigen Werte weit überschreiten) und kleinen Kohlendioxidgehalten in der Atmosphäre und davon unabhängiger Temperaturänderungen, die aber gewisse Extremwerte nicht über- oder unterschreiten, beobachtet werden. Das Klima der Erde hat also ein "Gedächtnis".

3. Sehr langfristige Zyklen werden durch tektonische Prozesse und durch regelmäßige Veränderungen der Geometrie der Erdbahn um die Sonne erzeugt. Die letzteren sind präzise rekonstruierbar und berechenbar, letzteres auch für die Zukunft. Die Treibhausgaskonzentrationen in der Erdatmosphäre verändern sich in der jüngsten geologischen Vergangenheit im Takt mit dem Wechsel zwischen Eiszeiten und Warmzeiten. Die Treibhausgaskonzentrationen verändern sich dabei deutlich später als die Temperaturen. 4. Die Ursachen wesentlich kürzerer Klimawechsel, die offensichtlich nicht zyklisch verlaufen, sind wesentlich unklarer, scheinen aber sowohl was ihr Maß als auch ihre Geschwindigkeit angeht die modernen Klimaänderungen zu übertreffen.

5. Die aggressiv vorgetragenen Interpretationen des Einflusses von Menschen auf die modernen Klimaänderungen haben schon jetzt dazu geführt, dass weit reichende, uns alle betreffende wirtschaftliche, durch die bisher vorliegenden Messergebnisse aber nicht gerechtfertigte Entscheidungen getroffen worden sind. In der Forschungsförderung beobachtet man ebenfalls eine "Politisierung".

Prof. Hartmut Graßl.