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Klimawandel

Montag, 14. März 2011 | Autor:

Seit die Dis­kus­sion um den Kli­ma­wan­del (neu) ent­facht ist, geht sie mir auf die Ner­ven. Die Medien brin­gen nichts zu Stande außer über­dreh­tem Gefa­sel - dabei genannte Anzei­chen für den Kli­ma­wan­del sind meist nor­male Wet­ter­phä­no­mene oder Jah­res­zei­ten. Dabei gab schon immer wär­mere und weni­ger warme bzw. tro­cke­nere und feuch­tere Sommer/Winter! Auch die Geschichte ist voll von extre­mem Wet­ter, das in Form von Dür­ren, Flu­ten, Kälte das Über­le­ben der Men­schen bedroht hat. Dage­gen ist das biss­chen Wind oder Sonne unse­rer Zeit fast schon harm­los. Außer­dem gab es schon immer Warm- und Kalt­zei­ten, ohne dass Men­schen irgend­was dazu getan hätten.

Jedoch… die meis­ten Leute, denen ich eine fun­dierte Mei­nung zutraute, schie­nen die These vom Kli­ma­wan­del zu unter­stüt­zen. Kli­maskep­ti­ker waren kaum unter ihnen. Das musste natür­lich nichts hei­ßen, aber es stimmte mich nachdenklich.

Aller­dings war ich inzwi­schen von bei­den Par­teien der­art mit Argu­men­ten, Gegen­ar­gu­men­ten, Mei­nun­gen, The­sen und Ein­wän­den zuge­müllt wor­den, dass ich am Ende gar nichts mehr wusste und zu dem Thema kaum Stel­lung bezog.

Nach­ge­dacht

Neu­lich Nachts lag ich wach da und in mei­nem Kopf schwirr­ten unge­stört ein paar Gedan­ken umher… und plötz­lich hatte ich das Gefühl, die Kli­ma­f­rage selbst ent­schei­den zu kön­nen - für mich zumin­dest. Mit weni­gen grund­le­gen­den Über­le­gun­gen und ohne zu sehr auf die Aus­sa­gen der einen oder ande­ren Par­tei bauen zu müs­sen! Also fing ich an, nachzudenken…

Exis­tenz der Erderwärmung

Gletscherschmelze am Aletsch 

cc-by-sa L. Albrecht/Pro Natura Zen­trum Aletsch

Die Tem­pe­ra­tur der Erde wird seit gerau­mer Zeit gemes­sen und sie steigt. So eine Mes­sung ist nun auch nicht wahn­sin­nig schwer, man braucht schließ­lich nur immer mal wie­der auf ein Ther­mo­me­ter zu schauen, also bin ich davon aus gegan­gen, dass das ordent­lich gemacht wurde.

Aber selbst wenn nicht - ich hatte, schon vor der Kli­ma­hys­te­rie, immer mal wie­der Vergleichs-Fotos von Glet­schern gese­hen, die zeig­ten, dass der ent­spre­chende Glet­scher sich in den letz­ten 100 Jah­ren für jeden sicht­bar um meh­rere hun­dert Meter, mit­un­ter auch Kilo­me­ter, zurück­ge­zo­gen hat. Auch in Grön­land und der Ark­tis schmilzt Eis - in einem Aus­maß, dass dar­über nach­ge­dacht wird, das Polar­meer kom­mer­zi­ell zu befah­ren. Das sind Effekte, die ich ohne Mühe selbst sehen und als wahr erken­nen kann.

Exis­tenz des mensch­li­chen Einflusses

Also stellte ich mir sofort Frage 2: Ist das unser Ein­fluss? Dass wir mit unse­ren Emis­sio­nen die Atmo­sphäre ver­än­dern ist jeden­falls nichts neues. Unsere Abgase bla­sen wir mit Schorn­stei­nen gen Him­mel wo sie che­mi­sche Pro­zesse beein­flus­sen oder in Gang set­zen. Pro­zesse, die man pro­blem­los expe­ri­men­tell nach­voll­zie­hen kann. Alles kein Hexen­werk. So sind die Aus­wir­kun­gen von Treib­haus­ga­sen oder auch FCKWs und Co. seit Jahr­zehn­ten All­ge­mein­wis­sen und wer­den in Schul­bü­chern ver­mit­telt. Letz­tere wur­den zuguns­ten der Ozon­schicht bereits ver­bannt. Und auch wenn es noch Jahr­zehnte dau­ern wird, bis es ganz geschlos­sen ist, so ist zumin­dest das Wachs­tum des Ozon­lochs erstein­mal aufgehalten.

Auch wenn wir viel­leicht nicht alles über die Atmo­sphäre wis­sen - Che­mie und Phy­sik sind abso­lut fähig, die schäd­li­chen Fol­gen der Stoffe, die wir seit Gene­ra­tio­nen in die Atmo­sphäre bla­sen, expe­ri­men­tell zu erzeu­gen und zu messen.

Als Rea­li­täts­ab­gleich lohnt sich ein Blick auf unse­ren Nach­bar­pla­ne­ten - die Venus. Ihre Atmo­sphäre besteht haupt­säch­lich aus CO2 und obwohl die Hel­lig­keit auf der Ober­flä­che etwa der eines bewölk­ten Tags auf der Erde gleicht, ist es dort dank Treib­haus­ef­fekt über 400°C heiß.

Aus­maß des mensch­li­chen Einflusses

Nagut, aber wie stark ist unser Ein­fluss?  Wir stel­len uns die Atmo­sphäre immer als uner­mess­lich groß vor, unend­lich fast! Wie könn­ten wir paar Han­seln also die Atmo­sphäre eines gan­zen Pla­ne­ten verändern?

Tat­säch­lich ist die Atmo­sphäre sehr dünn - kaum ein Schleier um unse­ren Pla­ne­ten. Und nur die unters­ten sechs Kilo­me­ter die­ses Schlei­ers sind bewohn­bar1. Schon unsere Berge ragen über die­sen Bereich hinaus.

Das sim­pelste Maß für „Ein­fluss” schien mir die Menge an Emmis­sio­nen zu sein, mit der wir die Atmo­sphäre fül­len. Für eine rea­li­täts­nahe Abschät­zung dachte ich zuerst an Schorn­steine. Diese Din­ger bla­sen jede Sekunde einige Kubik­me­ter irgend­wel­cher Gase in die Atmo­sphäre. Wenn man das auf zehn Jahre rech­net, kommt man auf etli­che Kubik-Kilometer für einen ein­zel­nen Schorn­stein. Aber ein Ver­gleich der Volu­mina klappt nicht gut, denn die Atmo­sphäre hat kein fest defi­nier­tes Volu­men - das wäre ein zu wack­li­ges Argu­ment gewesen.

Ich über­legte mir, dass man statt­des­sen mit der Masse der Atmo­sphäre rech­nen könnte. Die beträgt 5 · 1015 Ton­nen. Wir sto­ßen momen­tan etwa 30 · 109t/a CO2 aus2.

Mal ange­nom­men der Anstieg ist die let­zen 70 Jahre unge­fähr linear3, dann haben wir bis­her unge­fähr 30 · 109t/a · 70a / 2 = 1050 · 109t = 1012t CO2 in die Luft gebla­sen4. Das ist grö­ßen­ord­nungs­mä­ßig unge­fähr ein Pro­mill der gesam­ten Atmosphäre.

Zeit-Konzentrations-Diagramm, dass 400.000 Jahre in die Vergangenheit reicht. Mit einer Periode von etwas mehr als 100.000 Jahren sind die CO2-Konzentrationsschwankungen der Eiszeitzyklen aufgetragen. Sie schwanken zwischen 190 und 275ppm. Vor etwa 10.000 Jahren begann der letzte Anstieg. Dieser stoppt nicht bei 275ppm, sondern steigt bis 375ppm. Man nimmt an, dass dieser zusätzliche Anstieg vom Menschen verursacht ist.

Ist das für die Erd­er­wär­mung nun viel? Wenn man sich die abge­bil­dete Kurve anschaut, sieht man, dass wir in nur hun­dert Jah­ren so viel CO2 frei­ge­setzt haben, wie es sonst nur wäh­rend begin­nen­den Warm­zei­ten über einen Zeit­raum von eini­gen tau­send Jah­ren geschieht - das ist viel.

Kön­nen wir aber die­ser Kurve trauen? Sie zeigt einen Kon­zen­tra­ti­ons­an­stieg von zirka 100 ppm5, also in etwa 0,1 Pro­mill. Nach­dem wir oben aus­ge­rech­net haben, dass wir bereits zehn­mal so viel, näm­lich 1 Pro­mill in die Atmo­sphäre gebla­sen haben, erscheint die Kurve abso­lut plausibel.

Expe­ri­mente

Fazit: Ver­än­de­rung der Atmo­sphäre und damit Kli­ma­wan­del fin­det statt und ist wahr­schein­lich unsere Schuld.

Zwar kann man immer noch sagen „Das ist aber kein Beweis!”. Um die­sen zu erhal­ten wür­den wir zwei Kopien unse­rer Erde machen und ein Expe­ri­ment durch­füh­ren. Eine Kopie wür­den wir wei­ter machen las­sen wie bis­her, der ande­ren wür­den wir Treib­haus­gase ver­bie­ten. Dann hät­ten wir einen expe­ri­men­tel­len Beweis!

Lei­der haben wir aber nur eine ein­zige Erde, und mit der möchte ich, ange­sichts der zu erwar­ten­den Fol­gen, nicht län­ger experimentieren.

  1. wp:Effects_of_high_altitude_on_humans Über den ers­ten 6km kommt auch nicht mehr viel. Schon ab 7km fängt man an „abzu­bauen” bis man ent­we­der absteigt oder eben stirbt.
  2. Diese Zahl habe ich nicht selbst ermit­telt, des­we­gen ist hier eine grobe Nach­prü­fung not­wen­dig. Schauen wir nur mal auf den KfZ-Kraftstoffverbrauch in Deutsch­land. Das sind ca. 170Mio Liter pro Tag. Bei einer Dichte von 0,75kg/L und 356 Tagen macht das 4,65 · 107t. Aller­dings: Kraft­stoff besteht aus Koh­len­was­ser­stof­fen. Ket­ten, deren Ket­ten­glie­der im Wesent­li­chen aus einem Koh­len­stoff und zwei Was­ser­stoff­ato­men beste­hen. Ers­te­res hat eine Atom­masse von 12, letz­tere zusam­men 2. Damit sinkt die Masse, die uns inter­es­siert auf unge­fähr 4 · 107t. Zu die­sem Koh­len­stoff­mo­le­kül gesel­len sich bei der Ver­bren­nung zu CO2 noch das O2-Molekül, die­ses hat eine Atom­masse von 32. Die Masse des ent­stan­de­nen CO2 ist also das (32+12)/12-fache unse­rer 4 · 107t. Das macht 1,46 · 108t. Damit sind wir schon gut in der Nähe der genann­ten Zahl. Wenn man jetzt noch an Kohle denkt (ca. 5 · 108t CO2), sowie Gas und Kero­sin - und außer­dem bedenkt, dass diese Werte nur Deutsch­land beinhal­ten, dann kann ich die 30-Milliarden-Zahl von der Grö­ßen­ord­nung her als plau­si­bel akzep­tie­ren.
  3. d.h. seit 1940. Das kann man in die­sem Dia­gramm: wp:File:Global_Carbon_Emissions.svg gut sehen
  4. Das ist ein­fach die For­mel für die Flä­che des Drei­ecks.
  5. parts per mil­lion

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Thema: Gedanken zu Dingen, Tagesgeschehen

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