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Klimawandel

Klimawandel, allgemeine Bezeichnung für die nachhaltige Veränderung des Klimas durch natürliche und menschliche Einflüsse. 

Im heutigen Sprachgebrauch wird der Begriff Klimawandel überwiegend im Zusammenhang mit der gegenwärtig stattfindenden globalen Erwärmung auf der Erde aufgrund des Treibhauseffekts verwendet.

Durch den Klimawandel sind auch Eisbären betroffen. Sie leben auf dem Packeis der Arktis, wo sie mit den Robben ihre bevorzugte Beute jagen. Durch die steigenden globalen Temperaturen, die sich vor allem in den Polarregionen bemerkbar machen, schmilzt das Meereis jedoch immer schneller und verkleinert den Lebensraum der Eisbären zunehmend.

Natürlicher und anthropogener Treibhauseffekt

Dabei ist eine strikte Unterscheidung zwischen dem natürlichen und dem vom Menschen gemachten (anthropogenen) Treibhauseffekt notwendig. Ohne den natürlichen Treibhauseffekt würden auf der Erde Durchschnittstemperaturen von minus 18 °C herrschen. Erst die sogenannten Treibhausgase wie Wasserdampf, Kohlendioxid(CO2) und Methan, die auf natürliche Weise eingebracht zusammen nicht einmal ein Prozent der Atmosphäre ausmachen, sorgen für angenehmere Temperaturen von durchschnittlich plus 15 °C. Die Treibhausgase lassen das Sonnenlicht passieren, das am Boden in langwelligere Infrarot- und Wärmestrahlung umgewandelt und zurück ins All reflektiert wird. Diese Wärmestrahlung aber wird von Wolken (Wasserdampf) und Treibhausgasen zurückgehalten und heizt den Boden und die unteren Schichten der Atmosphäre auf.Seit dem Beginn der Industrialisierung in Europa im 19. Jahrhundert ist die Menge an CO2 in der Atmosphäre durch das Verbrennen fossiler Brennstoffe enorm gestiegen, in den letzten 150 Jahren um etwa ein Drittel. Durch die industrielle Landwirtschaft ist zudem die Emission des Treibhausgases Methan, das 30-mal wirksamer ist als Kohlendioxid, zu einem immer größeren Faktor bei der Bewertung der globalen Erwärmung geworden.

Bewertung der globalen Erwärmung

Die mittlere Temperatur ist im 20. Jahrhundert um etwa 0,6 °C gestiegen. Die meisten Klimaforscher sind sich darüber einig, dass dieser Anstieg mit dem vom Menschen verstärkten Treibhauseffekt korreliert. Skeptiker argumentieren hingegen, dass die Erwärmung auf Variationen in der Sonneneinstrahlung zurückzuführen ist. Aufgrund der Erdumlaufbahn um die Sonne und der Lage ihrer Achse kommt die Erde nicht immer mit gleich viel Strahlung in Berührung. Außerdem spielen sogenannte Sonnenflecken auf der Sonnenfotosphäre eine Rolle, deren Zahl in bestimmten Rhythmen schwankt. Satellitenmessungen haben gezeigt, dass in Zeiten mit vielen Sonnenflecken auch die Strahlungsintensität der Sonne besonders hoch ist. Ein Ausbleiben von Sonnenflecken kann wiederum zu einer Erniedrigung der mittleren Temperaturen auf der Erde führen, wodurch die Kleine Eiszeit zwischen dem 15. und 19. Jahrhundert erklärt werden konnte. Als Grund für die rasante Erwärmung der letzten Jahrzehnte kann aber die im 20. Jahrhundert wieder steigende Strahlungsintensität der Sonne nicht alleine herangeführt werden.

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Quellen und Senken von Treibhausgasen

Natürlich und anthropogen erzeugte Treibhausgase werden teilweise von verschiedenen Ökosystemen aufgenommen und in andere Stoffe umgewandelt. Meeresforscher haben herausgefunden, dass die Ozeane zwischen den Jahren 1800 und 1994 knapp 120 Milliarden Tonnen Kohlenstoff in Form von CO2aufgenommen haben. Das entspricht fast der Hälfte der menschgemachten Emissionen in diesem Zeitraum. Ohne diesen Speicher im Meer wäre der CO2-Anstieg seit den Zeiten der Industrialisierung noch weitaus drastischer ausgefallen.Aber auch die Landlebensräume und hier vor allem die Wälder nehmen CO2 auf. Über die Photosynthese wandeln sie das Treibhausgas in organische Substanzen und Sauerstoff um. Noch etwa dreimal mehr COals in der lebenden Vegetation ist in abgestorbenem Pflanzenmaterial im Boden gespeichert. Wenn Bakterien diesen Humus abbauen, setzen sie jedoch wieder CO2frei. Da solche Zersetzungsprozesse in der Wärme der Tropen besonders rasch verlaufen, ist der Kohlendioxidspeicher der Böden dort kleiner als in den kalten und gemäßigten Zonen der Erde.In jedem Ökosystem gibt es Prozesse, die Kohlendioxid freisetzen und andere, die das Gas aufnehmen. Je nachdem, welcher überwiegt, sprechen Wissenschaftler von »Quellen« und »Senken« für CO2. Diese Bilanz fällt je nach Lebensraum anders aus und kann sich auch noch je nach Nutzung und Klima verändern. So nehmen die europäischen Wälder jedes Jahr etwa ein Drittel der CO2-Emissionen auf, die im gleichen Zeitraum in Europa erzeugt werden. Gleichzeitig setzen die Äcker aber auch Kohlendioxid frei, was negativ in die Gesamtbilanz einfließt. Insgesamt entziehen Europas Ökosysteme der Atmosphäre jedoch pro Jahr zwischen 135 und 205 Millionen Tonnen des Treibhausgases, das entspricht sieben bis elf Prozent der menschgemachten Emissionen des Kontinents. Noch wirken Vegetation und Boden in Europa sowie global gesehen als Senke. Doch wissenschaftliche Untersuchungen zeigen, dass im Zuge der Erwärmung sich auch die Aktivität der zersetzenden Mikroorganismen im Boden vor allem in den mittleren und hohen nördlichen Breiten erhöhen dürften. Die Bakterien könnten dann mehr CO2 freisetzen als die Bäume beim Wachsen verbrauchen. Und damit würden sich die Wälder im Norden Sibiriens und Kanadas von einer Senke in eine Quelle verwandeln. Statt die Klimaerwärmung wie bisher zu bremsen, könnten die Böden sie dann noch zusätzlich anheizen.Solche gefährlichen Rückkopplungen gibt es nicht nur beim Kohlendioxid. Auch die Methan-Speicher der Erde könnten zu einer Quelle werden. So stecken beispielsweise in den Permafrostböden Sibiriens große Mengen Kohlendioxid und Methan. In der Tiefe bleiben diese Böden auch im Sommer gefroren, an der Oberfläche aber tauen sie ab Anfang Juni für wenige Monate auf. Sofort beginnen Bakterien dann in dieser Zeit mit der Herstellung von Methan. Experten befürchten deshalb, dass bei einem Temperaturanstieg in Zukunft deutlich mehr Methan in die Atmosphäre gelangen wird. Denn die oberste Bodenschicht der Tundra würde über einen längeren Zeitraum und bis in größere Tiefen auftauen. Damit hätten die Bakterien mehr Zeit, Raum und organisches Material für die Methanproduktion zur Verfügung. Jedoch gibt es bei diesen Überlegungen noch einige Unklarheiten. So werden künftige Methanemissionen auch davon abhängen, ob es in der Region trockener oder feuchter wird.

Folgen des Klimawandels

Mit modernen Klimamodellen, in die Faktoren wie Bevölkerungswachstum und Wirtschaftsentwicklung, Energieverbrauch und Energiemix einfließen, können Forscher den mittleren Temperaturanstieg in den nächsten Jahrzehnten vorhersagen. Je nach durchgerechnetem Szenario könnte sich die Erde in den nächsten 100 Jahren dabei um 1,4 bis 5,8 °C erwärmen. Dies hätte drastische Konsequenzen. Viele Gletscherwürden schmelzen, der Meeresspiegel ansteigen und viele Tiere und Pflanzen könnten sich den höheren Temperaturen wahrscheinlich nicht schnell genug anpassen. Dabei würden nicht nur Tier- und Pflanzenarten der Polargebiete betroffen sein, sondern sich die Lebensbedingungen für Flora und Faunaglobal drastisch verändern. Schon mit der geringeren Erwärmung der vergangenen Jahrzehnte haben einige Arten Probleme, wie zum Beispiel der Kabeljau in der Nordsee, der Krill in der Antarktis oder die Korallen in den wärmeren Meeren. Durch die immer höher werdenden Wassertemperaturen sterben einzellige Algen ab, die die Korallen zum Überleben brauchen. Es kommt zur »Korallenbleiche«, die Wissenschaftler seit etwa 20 Jahren immer häufiger beobachten.

Aber auch für den Menschen werden die höheren Temperaturen auf der Erde Auswirkungen haben. Klimaforscher rechnen mit mehr Hochwasser, sowie mit häufigeren starken Niederschlägen und Stürmen. Ein solcher Trend zu mehr Katastrophen ist bereits zu erkennen. Auch Hitzesommer werden keine Ausnahme mehr sein. Britische Meteorologen haben ausgerechnet, dass der menschliche Einfluss das Risiko für regionale Hitzewellen, wie die des Sommers 2003 oder 2018, bereits verdoppelt hat. Außerdem könnten Erreger von Malariaund anderen Infektionskrankheiten im Zuge der Erwärmung neue Gebiete erobern, und nach Überschwemmungen könnte durch verseuchtes Trinkwasser die Cholera wieder häufiger auftreten.

Ausblick

Die Klimaerwärmung kann nur durch eine drastische Senkung der vom Menschen erzeugten Treibhausgase gestoppt oder wenigstens eingedämmt werden. Global abgestimmte und schnell wirkende Gegenmaßnahmen sind dabei zwingend notwendig, um die schlimmsten Konsequenzen für den Lebensraum Erde abzuwenden.

Literatur

Latif, M.Warum der Eisbär einen Kühlschrank braucht: … und andere Geheimnisse der Klima und Wetterforschung (Freiburg i. Br. 2014)
Latif, M.Globale Erwärmung (Stuttgart 2012)
Viering, K., Knauer, R.Tendenz steigend: Wie wir Wetter und Klima beeinflussen und was wir dagegen tun können (Berlin 2010)
Graßl, H.Klimawandel: Was stimmt? (Freiburg i. Br. 2007)

 

Artikel aus der Brockhaus Enzyklopädie.

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