Was ist „Klimawandel“? Klimawandel ist der Normalfall. Das Klima hat sich verändert, solange die Welt existiert, und wird dies auch weiterhin tun. Schon vor dem Erscheinen des Menschen gab es wärmere und kältere Zeiten als heute, mitunter auch abrupte Temperaturschwankungen um mehrere Grad innerhalb weniger Jahre. Wie ungewöhnlich ist unser gegenwärtiges Klima? Würde man die gegenwärtigen Temperaturen mit der mittelalterlichen Warmzeit („mittelalterliches Optimum“) vergleichen, ergäbe sich kein merkbarer Unterschied. Wie bei allen statistischen Betrachtungen hängt die Aussage sehr stark von den Zeitabschnitten ab, die man für einen Vergleich auswählt. Unser heutiges Klima wird am häufigsten in Beziehung zu den vergangenen 150 Jahren gesetzt, auch weil es erst seitdem einigermaßen zuverlässige und fortlaufende Wetter- und Temperatur-Messungen gibt. Viele Temperaturkurven fangen mit dem Beginn der regelmäßigen Aufzeichnungen um 1860 an. Dieser Termin fällt mit dem Ende der „kleinen Eiszeit“ und somit einem Temperatur-Minimum zusammen. Ein Teil der Erwärmung seitdem ist der Erholung von dieser Kaltzeit geschuldet. Man beginnt also mit einem Extremwert. Wird die Erwärmung immer dramatischer? Ein Blick auf den Temperaturverlauf der vergangenen hundert Jahre zeigt bis etwa 1940 einen ähnlich raschen Anstieg wie heute, obwohl die Treibhausgase dabei noch keine große Rolle gespielt haben können. Danach kühlte es ab (es wurde deshalb eine neue Eiszeit befürchtet). Seit den siebziger Jahren des vorigen Jahrhunderts nimmt die Temperatur um knapp 0,2 Grad pro Jahrzehnt zu. Der beobachtete globale Erwärmungstrend der vergangenen Dekaden verläuft bis dato ziemlich gleichmäßig und linear – und nicht exponentiell. Er bewegt sich damit seit drei Jahrzehnten im unteren Bereich der von Klimamodellen für die Zukunft prognostizierten Werte. Als wärmstes Jahr gilt 1998, in dem die zyklische Meereserwärmung El Nino in besonders starker Ausprägung auftrat. In den acht Jahren seitdem wurde der Rekordwert nicht mehr übertroffen. Ist die Verantwortung von Kohlendioxid für die Erwärmung bewiesen? Für eine dominierende Rolle des Kohlendioxids im aktuellen Klimageschehen gibt es keinen direkten Beweis, sondern nur eine indirekte Herleitung: Man glaubt alle anderen Ursachen für die in den vergangenen 30 Jahren beobachtete Erderwärmung ausschließen zu können. CO2 bleibt derzeit nach Meinung der meisten Klimaforscher als einziger Tatverdächtiger übrig. Richtig ist: Die Kohlendioxid-Konzentration ist seit der vorindustriellen Zeit um etwa ein Drittel angestiegen, von etwa 0,029 Prozent auf heute 0,038 Prozent. Richtig ist auch, dass die Temperatur im gleichen Zeitraum um etwa 0,7 Grad angestiegen ist. Der Zusammenhang beider Entwicklungen ist aber nicht sehr deutlich. Das Kohlendioxid stieg langsam und stetig an. Man sollte also meinen, dass die Temperaturen in diesem Zeitraum ebenfalls kontinuierlich zugenommen hätten. Das ist aber nicht der Fall. Erst wurde es wärmer, dann wieder kälter, dann stiegen die Temperaturen wieder an. Die meisten Klimaforscher halten Kohlendioxid als Hauptfaktor für die Erwärmung der vergangenen 30 Jahre dennoch für erwiesen. Dem widersprechen eine Reihe Astro-Physiker und Geo-Wissenschaftler, die einen anderen Tatverdächtigen präsentieren. Sie glauben, dass zwei Drittel der Temperaturschwankungen mit der kosmischen Strahlung erklärbar sind. Sie könnte somit der Hauptmotor für Erwärmung und Abkühlung sein. Die kosmische Strahlung muss man sich wie einen unsichtbaren Sandsturm vorstellen. Sie stammt von explodierenden Sternen in der Galaxie und enthält winzige Partikel, die beim Auftreffen auf die Erdatmosphäre Kondensationskerne und in der Folge Wolken bilden. Eine Änderung der Wolkenbedeckung um nur wenige Prozent hat enorme Auswirkungen auf das Erdklima. Die Kausalkette dafür scheint plausibel und lässt sich physikalisch genauso schlüssig wie die Kohlendioxid-Hypothese erklären: Die auf die Atmosphäre treffende kosmische Strahlung wird von der Sonne moduliert. Je stärker das Magnetfeld der Sonne ist, desto mehr schirmt sie die Erde gegen den Partikelsturm ab. Nun hat sich das Magnetfeld der Sonne im 20.Jahrhundert verdoppelt. Weil die Erde dadurch besser abgeschirmt wird, bilden sich in den unteren Schichten weniger kühlende Wolken: Es wird wärmer. Doch auch hier gilt das gleiche Problem wie bei der Kohlendioxid-Hypothese: Die Physik der oberen Atmosphäre ist zu wenig verstanden. Forscher aus 18 Instituten und neun Ländern haben sich inzwischen zu einem Großprojekt „Cloud“ (Wolke­) zusammengetan, um unter anderem mit einem Experiment am europäischen Kernforschungszentrum CERN in Genf zu überprüfen, ob und wie der diskutierte Erklärungsansatz für den Einfluss der Sonnenaktivität auf unser Klima funktioniert. Das ändert nichts an einem durch Kohlendioxid intensivierten Treibhauseffekt – es könnte sich aber herausstellen, dass er in seiner Wirkung überschätzt wird. Möglicherweise treffen beide Hypothesen zu und die Wahrheit liegt irgendwo dazwischen. Prinzipiell ist es wenig plausibel, dass die natürlichen Einflüsse, die für die rasche Erwärmung in der ersten Hälfte des vergangenen Jahrhunderts eingeräumt werden, plötzlich aufgehört haben sollten zu existieren. Das letzte Wort in dieser Hinsicht ist nicht gesprochen. Ist der Treibhauseffekt vom Menschen verursacht? Der Treibhauseffekt ist zunächst einmal ein natürliches Phänomen. Zusammen mit dem Wasserdampf und anderen Spurengasen sorgt das Kohlendioxid für lebensfreundliche Temperaturen auf dem Planeten. Die Hülle der verschiedenen Gase bewirkt, dass ein Großteil der von unserem Planeten ausgehenden Wärmestrahlung reflektiert wird. Grob vereinfacht ist das wie eine Nebelwand, durch die man nachts mit dem Auto fährt. Der Nebel verschluckt das Scheinwerferlicht und fängt an zu leuchten, sodass ein Teil auf den Fahrer zurückgeworfen wird. Ohne den Treibhauseffekt würde der Planet nicht 15 Grad warm, sondern minus 18 Grad kalt sein. Er erwärmt die Erde also um etwa 33 Grad. Tatsächlich ist die Sache noch komplizierter: „Würde der natürliche Treibhauseffekt ungedämpft wirken“, sagt der Nasa-Klimaforscher Roy Spencer, „so wäre die Erde rund 55 Grad heiß.“ Die Natur hat in Form von Verdunstung und Wetterprozessen offenbar ein Kühlsystem installiert, das aber kaum verstanden ist. Bei der Klimadiskussion ist im Gegensatz zum natürlichen der „anthropogene“ Treibhauseffekt gemeint, also eine Verstärkung des Phänomens durch den Menschen. Eine Verdopplung des Kohlendioxidanteils gegenüber der vorindustriellen Zeit würde den natürlichen Treibhauseffekt um etwa 2,5 Prozent verstärken. Wie groß die Temperatursteigerungen sind, zu denen es im Klimasystem aufgrund von zusätzlichen Rückkopplungs-Effekten tatsächlich kommen wird, ist jedoch unsicher. Die Funktion des Kohlendioxids ist logarithmisch. Wollte man seine zusätzliche Wirkung noch einmal verdoppeln, müsste man die CO2-Konzentration bereits vervierfachen, dann verachtfachen und so weiter. Es strebt also einem Sättigungspunkt entgegen, an dem neu in der Atmosphäre hinzukommende Moleküle praktisch keine zusätzliche Wirkung mehr haben. Genau wie bei einem Treibhaus, bei dem es nichts mehr bringt, noch dickere Scheiben zu installieren. Ist Kohlendioxid das wichtigste Treibhausgas? Mindestens zwei Drittel des natürlichen Treibhauseffekts gehen auf das Konto von Wasserdampf. Kohlendioxid und (in geringerem Ausmaß) Gase wie bodennahes Ozon oder Methan teilen sich lediglich den Rest. Es ist auch weniger die – unstrittige, aber relativ geringe – Treibhauswirkung des Kohlendioxids selbst als vielmehr die Vermutung eines erheblichen Verstärkungseffekts durch Wasserdampf, auf dem das gängige wissenschaftliche Gebäude aufbaut. Für den Fall einer Verdopplung der Kohlendioxidkonzentration ergäbe sich eine direkte zusätzliche Treibhauswirkung von nicht einmal einem Grad. Wie kommen dann Prognosen zustande, die für diesen Fall einen Temperaturanstieg um mehrere Grad voraussagen? Dem liegt folgende Hypothese zugrunde: Die ursprüngliche leichte Erwärmung lässt mehr Wasser verdunsten und der zusätzliche Wasserdampf lässt die Temperaturen dann noch mehr steigen. Die Wissenschaftler nennen dies eine „positive Rückkopplung“. Theoretisch, physikalisch ist dieser Prozess klar. Was aber tatsächlich im komplexen Geschehen der Atmosphäre abläuft, ist unklar. Und in diesem entscheidenden Punkt liegt auch die Achillesferse aller gängigen Klimamodelle und Prognosen. Das Verhalten des Wasserdampfes und die Wolkenbildung sind nämlich kaum verstanden und können auch nicht im Rechner simuliert werden. Verschiedene Wolken in verschiedenen Höhen können wärmende Wirkung (positive Rückkopplung), aber auch kühlende Wirkung (negative Rückkopplung) haben. Ihre kühlende Wirkung hat jeder schon einmal erlebt, wenn sich im Sommer eine Wolke vor die Sonne schiebt. Was bei den teilweise gegenläufigen Temperatureffekten unter dem Strich herauskommt, ist schwer zu sagen. Wie groß die Unsicherheit ist, zeigen die Temperatur-Hochrechnungen für den Fall einer Verdopplung des Kohlendioxids: Sie schwanken um den Faktor drei. Kann das Klima aus dem Ruder laufen? Einige Wissenschaftler befürchten, das Klima könne durch eine sich selbst verstärkende Kettenreaktion einen „Tipping“-Point erreichen und gleichsam umkippen. Das Szenario lautet wie folgt: Mehr Kohlendioxid verursacht höhere Temperaturen, die produzieren mehr Wasserdampf und damit noch mehr Wärme, woraufhin wiederum mehr natürliches Kohlendioxid und andere Treibhausgase aus Meeren und Böden aufsteigen, was wiederum die Temperaturen erhöht. Das Ganze löst eine fortwährende Kaskade positiver Rückkopplungen aus, schmelzende Eisflächen reflektieren weniger Wärmestrahlung, was wiederum mehr Eis schmelzen lässt, und so weiter und so fort. Dem steht entgegen, dass es in der Erdgeschichte Phasen mit zehn- bis zwanzigmal höheren Kohlendioxidkonzentrationen als heute gab – und gleichzeitig eine Eiszeit herrschte. Es kam auch wiederholt zu Temperatursprüngen um mehrere Grad innerhalb weniger Jahre, ohne dass ein solcher „Runaway-Effekt“ eingetreten wäre. Schmelzen die Gletscher? In den Alpen nehmen die Gletscher ab – wie fast überall auf der Welt. Auch hier ist es schwierig, eine Abgrenzung zwischen natürlichen Zyklen und einem menschengemachten Klimawandel als Ursache vorzunehmen. In den Schweizer Zentralalpen gab es in den vergangenen 10000 Jahren acht ähnliche Rückzugsphasen, teilweise über den heutigen Stand hinaus. In den Geröllhalden finden sich Zeugnisse früherer Vegetation und Zivilisation. Ist Kohlendioxid ein Schadstoff? Kohlendioxid ist kein Schadstoff, sonst müsste man dem Menschen das Atmen verbieten. Der Mensch ist selbst eine Verbrennungsmaschine. Schon wenn er den Brennwert seines Frühstücks umwandelt, emittiert er Kohlendioxid. Wenn sich 100 Menschen in einem vier Meter hohen Raum von 200 Quadratmetern versammeln, dann ist die CO2-Konzentration in diesem Raum nach einer Stunde etwa zehnmal höher als in der Erdatmosphäre. Gefährlich ist das aber nicht. Wie die Sonne, das Wasser oder der Sauerstoff hält Kohlendioxid den planetaren Kreislauf in Gang, es dient zur Ernährung der Pflanzen. In Gewächshäuser wird daher sogar zusätzliches Kohlendioxid hineingeblasen. 97 Prozent der jährlichen Kohlendioxidemissionen entstammen der Natur, etwa drei Prozent aus der Verbrennung fossiler Rohstoffe durch den Menschen. Hat die klassische Luftverschmutzung etwas mit der globalen Erwärmung der Atmosphäre zu tun? Nach Ansicht der meisten Forscher trägt nicht die Luftverschmutzung zur globalen Erwärmung bei, sondern ihre Beseitigung. Die Emissionen aus Schloten und Auspuffen enthalten kleine Staubpartikel, so genannte Aerosole, die Strahlung reflektieren und Wolken bilden können. Nach der gegenwärtig herrschenden Lehrmeinung haben sie insgesamt einen eher kühlenden Effekt: Je höher die Luftverschmutzung, desto größer die Abkühlung. Mit dieser Hypothese wird beispielsweise versucht, die trotz steigenden Kohlendioxidgehalts sinkenden Temperaturen von 1940 bis 1970 zu erklären: Die abkühlende Wirkung der Luftverschmutzung haben die erwärmende Wirkung des zunehmenden Kohlendioxid „maskiert“, also überlagert. Mit Filtern und steigender Luftqualität falle dieser Faktor jetzt mehr und mehr weg, und die Temperaturen würden umso schneller ansteigen. Trifft das zu, dann tragen unsere Luftreinigungsmaßnahmen paradoxerweise zur globalen Erwärmung bei. Es gibt allerdings viele Stimmen unter den Klimaforschern, die diesen Mechanismus für überschätzt halten. Versinken die Malediven und die Südseeinseln? Um den Südseestaat Tuvalu herum, dessen Inseln in den Medien zu einer Ikone des Untergangs geworden sind, ist die durchschnittliche Höhe des Meeresspiegels seit Jahrzehnten nicht angestiegen. Die Malediven wuchsen vor 5000 Jahren auf einem untergetauchten Korallenriff bis über die Wasseroberfläche. Seitdem ist der Meeresspiegel bereits um zweieinhalb Meter gestiegen, ohne dass die Inseln verschwunden wären. Sie wachsen einfach mit. Auch große Mündungsdeltas auf dem Festland heben sich dank angeschwemmter Sedimente vielerorts mit vergleichbarer Geschwindigkeit wie der Meeresspiegel. Schmelzen die Pole? Die Situation an den Polen ist nicht eindeutig. Am Südpol ist es in den vergangenen Jahrzehnten überwiegend kälter geworden. Wenn von einer Erwärmung die Rede ist, bezieht sich dies in der Regel auf die antarktische Halbinsel. Die macht allerdings nur zwei Prozent der antarktischen Landmasse aus. Am Nordpol ist es hingegen tatsächlich wärmer geworden. Allerdings gibt es sehr große regionale Unterschiede. Der Nordpol besteht aus auf dem Wasser schwimmendem Eis, das den Meerespegel beim Schmelzen nicht ansteigen lässt (genauso wenig wie ein Eiswürfel im Wasserglas). Abschmelzende Eismassen auf den Festlandsockeln der Antarktis oder Grönlands würden den Meerespegel aber sehr wohl ansteigen­ lassen. Diese Eismassen verändern sich derzeit; während das Eis an den Rändern teilweise abnimmt, kommt im ­Inneren durch Niederschlag neues hinzu. Die Antarktis scheint insgesamt stabil, in Grönland soll zwischen 1993 und 2003 ein Nettoverlust an Eismasse zwischen 50 und 100 Gigatonnen pro Jahr stattgefunden haben. Diese Jahresmenge entspricht grob abgeschätzt einem Fünfzigtausendstel des gesamten Eisschildes. Dehnen sich die Wüsten immer mehr aus? Auf 40 Prozent der Landfläche des Planeten ist es gegenüber dem langjährigen Mittel entweder trockener oder feuchter geworden. Es gibt mehr als 100 verschiedene Definitionen für den Begriff „Verwüstung“. Je nachdem welche man wählt, kommen verschiedene Aussagen heraus. Es liegen aber auch kaum quantitative Daten vor, die Aussagen über einen globalen Trend erlauben würden. Es gibt Wüsten, die sich ausdehnen, und solche, die schrumpfen. Auswertungen von Satellitenbildern und Niederschlagsmessungen zeigen beispielsweise, dass im Sahel südlich der Sahara das fruchtbare Land zunimmt und die vegetationslose Fläche auf dem Rückzug ist. Die Ausdehnung von Wüsten muss ihre Ursachen nicht unbedingt in Klimaveränderungen haben. Abholzung, Überweidung und falsche landwirtschaftliche Methoden können genauso ausschlaggebend sein. In Afrika werden nach Angaben der UN 58 Prozent der Bodenerosion auf Überweidung zurückgeführt. Auch der erhöhte Kohlendioxidgehalt der Luft spielt eine Rolle. Er bewirkt ein stärkeres Pflanzenwachstum, insbesondere auf der Nordhalbkugel. Satellitenbilder dokumentieren, wie sich die Wälder ausdehnen. Wird es immer stürmischer? Die globale Erwärmung verringert die Temperaturunterschiede zwischen den Polen und dem Äquator. Je größer dieser Gegensatz ist, desto höher ist die Wahrscheinlichkeit, dass Stürme entstehen. Von der Theorie her sollte eine globale Erwärmung daher eher zu einer Verringerung der Sturmhäufigkeit führen. Die Statistiken der vergangenen Jahrzehnte lassen keinen eindeutigen Trend in die ein oder andere Richtung erkennen. Das gilt auch für die Stärke der Stürme, die nach Ansicht einiger Wissenschaftler durch mehr Wasserdampf in der Atmosphäre entstehen könnten. Gibt es immer mehr Naturkatastrophen? Für diese Behauptung gibt es keine eindeutige Datenlage. Beispielsweise ist nicht klar, ob extreme Wetterereignisse zugenommen haben – oder nur die Aufmerksamkeit für diese. Richtig ist, dass die materiellen Schäden immer mehr zunehmen. Das liegt aber vor allem daran, dass immer mehr Menschen in gefährdeten Gebieten – beispielsweise an den Küsten – siedeln. Auch haben sie durch wachsenden Wohlstand immer mehr Hab und Gut. Und sie sind immer häufiger versichert. Viel wichtiger aber ist eine andere Entwicklung: Die Zahl der bei Stürmen, Hochwassern und anderen klimabedingten Katastrophen getöteten Menschen ist seit Beginn des 20.Jahrhunderts stark rückläufig. Trotz steigender Temperaturen ist das Leben für die Menschen sicherer geworden. Sterben die Eisbären aus? Szenarien über aussterbende Eisbären basieren auf einer Bärenpopulation in der westlichen Hudson Bay. Die ist um ein Viertel geschrumpft – und diese Entwicklung wird in die Zukunft hochgerechnet. Wie sieht es aber mit der Art insgesamt aus? Von 13 kanadischen Eisbär-Populationen sind elf stabil oder nehmen sogar zu. Naturschutzexperten haben erst in den vierziger Jahren angefangen, sich für den Stand der Tiere zu interessieren. Um den Gesamtbestand eines Wildtieres zu ermitteln, werden in abgegrenzten Gebieten Stichproben erstellt, die man dann hochrechnet. Sie lauten: 1950 gab es 5000 Exemplare, 1965 bis 1970 lag die Zahl bei 8000 bis 10000, 1984 bei 25000 und 2005 bei 20000 bis 25000. Sollte es weiter wärmer werden, wäre dies für die Eisbären vermutlich auch kein großes Problem. Ursus maritimus ist eine evolutionär sehr junge Art, die sich aus dem Braunbären (Ursus arctos) entwickelt hat, mit dem sie sich bis heute kreuzen kann. In den Sommermonaten leben viele Eisbären in der schnee- und eisfreien Tundra und kommen dort auch gut zurecht. In der letzten Zwischeneiszeit vor 10000 bis 15000 Jahren waren die Temperaturen in der Arktis erheblich höher als heute, auch in der mittelalterlichen Warmzeit war das Nordmeer zu einem guten Teil eisfrei. Der Eisbär hatte sich damit offenbar arrangiert, schließlich ist er nicht erst vor kurzem vom Himmel gefallen. Verursacht die globale Erwärmung ein Artensterben? Dass wärmere Temperaturen zu einem Rückgang der Artenvielfalt führen, ist keine sonderlich plausible Prognose. Zwei einfache Befunde sprechen dagegen. Erstens nimmt die Artenvielfalt der Erde zum Äquator hin immer mehr zu. Die geringste Artenvielfalt herrscht an den Polen und in der Kälte der Hochgebirge, die höchste im tropischen Regenwald. Und zweitens waren die Warmzeiten der Erdgeschichte immer die artenreichsten, während in den Eiszeiten die Vielfalt abnahm. Artenverluste in beträchtlichem Umfang hatten die Kaltzeiten (Glaziale) des Eiszeitalters (Pleistozän) gebracht – und nicht die Warmzeiten dazwischen. Nach Ansicht vieler Biologen wird es in nächster Zukunft vielmehr an der Erhaltung hinreichend großer Flächen der artenreichen Tropenräume liegen, ob überhaupt und wenn ja, in welchem Umfang global Biodiversität verloren geht. Dirk Maxeiner ist Autor und Publizist. Er verfasst mit Michael Miersch eine wöchentliche Kolumne in Die Welt. Gemeinsam betreiben sie den Blog www.achgut.de