Als ein Klimawandel bezeichnet man eine Abkühlung oder Erwärmung der Erde. Dieser Wandel des Klimas erfolgt global und kann sowohl natürlichen als auch anthropogenen (von Menschen gemacht) Ursprungs sein. Das Klima ist dabei deutlich vom Wetter zu unterscheiden. Das Klima ist der mittlere Zustand der Atmosphäre über einen längeren Zeitraum (meist 30 Jahre) hinweg. Um dieses Klima zu berechnen, werden Daten wie Luftdruck, Temperatur, Niederschlag etc. über einen längeren Zeitraum hinweg erhoben und gemittelt. Das Wetter beschreibt jeweils nur den aktuellen Zustand der Atmosphäre in einem bestimmten Gebiet.
Was verursacht den Klimawandel?
Ein Klimawandel kann durch verschiedenste Ursachen entstehen (sie nachfolgende Erläuterungen), eine wichtige Triebfeder ist aber der Treibhauseffekt. Einige in der Erdatmosphäre vorhandene Gase wirken ungefähr wie das Glas eines Gewächshauses: Sie lassen Sonnenwärme zwar herein, verhindern aber ihre Abstrahlung zurück in den Weltraum und führen zur Erderwärmung. Viele dieser Treibhausgase sind natürliche Bestandteile der Erdatmosphäre; infolge menschlicher Tätigkeiten ist jedoch die Konzentration einiger Gase stark angestiegen. Das gilt insbesondere für:
- Kohlendioxid (CO2)
- Methan
- Distickstoffoxid
- fluorierte Gase
Quelle:
Der natürliche Klimawandel
Der natürliche Klimawandel ergibt sich durch natürliche Phänomene, ohne den Einfluss des Menschen. Dazu zählen unter anderem folgende Aspekte:
- Änderung der Sonneneinstrahlung: Die Einstrahlung der Sonne ist nicht immer konstant. So kommt es in einem Zyklus von etwa 11 Jahren zu einer vermehrten Aktivität der Sonne. Dies bewirkt auf der Erde eine Temperaturerhöhung von 0,1 bis 0,2 Grad (abhängig von der jeweiligen Literatur).
- Plattentektonik: Durch die Verschiebung der Kontinente gibt es auch Änderungen im Klima. Diese Änderungen vollziehen sich über hunderte Millionen von Jahren. Die Verschiebung der Platten führt zu Änderungen von Meeresströmungen (dadurch bedingt ändert sich der Transport von warmen und kalten Wassermassen) sowie zu Gebirgsbildungen, vulkanischen Aktiviäten, etc.
- Erdbahnparameter: Der serbische Mathematiker Milanković beschrieb dahingehend drei sich überlagernde Phänomene die sowohl die Erdachse als auch die Erdbahn um die Sonne betreffen. Sowohl die Erdachse als auch die Erdbahn um die Sonne bestimmen maßgeblich das Klima auf der Erde. Diese Zyklen vollziehen sich in unterschiedlichen Zeitspannen, überlagern sich aber. Die Neigung der Erdachse vollzieht sich in einem Rhythmus von 41.000 Jahren. Neben der Neigung der Erdachse ist auch die Erdumlaufbahn um die Sonne nicht konstant. Hier kommen zwei Phänomene zum Tragen, zum einen die Exzentrizität (Abweichung von der Kreisform) und zum anderen die Präzession der Erdachse. Die Präzession ist dabei eine Änderung der Rotationsbewegung der Erde bedingt durch die Gravitationskräfte von Sonne, Monde und andere Planeten. Während die Exzentrizität der Erdbahn einen Zyklus von 100.000 bis 400.000 Jahren durchläuft, ist der Zyklus der Präzession mit 23.0000 Jahren relativ kurz.
- Vulkane: Vor allem große Vulkanausbrüche können klimawirksam sein. Neben dem Ausstoß des Treibhausgases CO2 tragen sie vor allem durch den Ausstoß großer Mengen an Staubpartikel zu einer Abkühlung der Erdatmosphäre bei. Erhöhte Staubpartikel in der Atmosphäre führen dazu, dass weniger Sonnenstrahlen die Erdoberfläche erreichen und es daher zu einer Abkühlung kommt.
Fazit: Die natürlichen Klimaschwankungen geschehen relativ langsam (mit Ausnahme etwaiger Auswirkungen durch Vulkane und externen Faktoren wie Meteoriteneinschläge). Diese langsame Entwicklung ermöglichte es, dass sich auch Tier- und Pflanzenarten entsprechend anpassten. Dies soll aber nicht darüber hinwegtäuschen, dass in einigen Klimawandel-Zeiten auch zahlreichen Tier- und Pflanzenarten ausstarben.
Quellen:
- https://www.zamg.ac.at/cms/de/klima/informationsportal-klimawandel/klimasystem/antriebe/plattentektonik
- https://www.klimafakten.de
- https://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/klimawandel/klima-treibhauseffekt#grundlagen
- https://www.quarks.de/umwelt/klimawandel/so-funktioniert-der-natuerliche-klimawandel
Der anthropogene Klimawandel
Der Einfluss des Menschen am Klima lässt sich vor allem an den Treibhausgasen festmachen. Betrachtet man die CO2-Konzentration in der Atmosphäre in den letzten 800.000 Jahren, so sieht man, dass sich die Konzentration von Kohlendioxid immer zwischen ca. 200 und 250 ppm befand. Teilweise gab es Ausreißer auf 300 ppm. ppm steht dabei für die Einheit "parts per million". 1 ppm CO2 entspricht ein Molekül Kohlendioxid pro einer Million Moleküle trockener Luft. Das mag auf ersten Blick gering klingen, aber geringfügige Änderungen haben hier bereits große Auswirkungen auf das Klima. Ähnlich verhält es sich beispielsweise bei unserer Körpertemperatur. Bereits geringe Änderungen unserer Körpertemperatur führen zu entsprechenden Reaktionen und Probleme (Fieber, Bewusstseinsstörungen, Krämpfe etc.).
1910 überschritten wir erstmals seit mehren Hundertausendjahren wieder die 300 ppm Grenze. Seitdem zeigt die Kurve der Kohlendioxidkonzentration in der Atmosphäre stark nach oben. 2021 sind wir bei einer Konzentration von 420 ppm angelangt. Eine ähnlich hohe Konzentration gab es zuletzt vor etwa 25 Millionen Jahren. Woher kommt diese Zunahme? Das Kohlendioxid war bis dato unter anderem in Form von fossilen Rohstoffen, wie Öl, Kohle und Gas gespeichert. Durch deren Verbrennung wird dieses Kohlendioxid nun freigesetzt.
Neben Kohlendioxid spielen aber auch die bereits erwähnten weiteren Treibhausgase eine wichtige Rolle. Vor allem dem Methangas kommt hier eine wichtige Rolle zu, denn es ist 25mal so wirksam wie Kohlendioxid. Methan entsteht beim Abbau organischen Materials unter Luftabschluss. Die Massentierhaltung ist hier eine der größten Quellen für Methangas. Daneben spielt auch das Auftauen des Permafrostbodens (ständig gefrorener Boden) eine Rolle, da hierbei auch Methangas frei wird.
Quellen:
IPCC
Einen wichtigen Beitrag zur Erklärung des Klimawandels liefern die Berichte des Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). In Deutsch oft als Weltklimarat oder als zwischenstaatlicher Ausschuss für Klimaänderungen bezeichnet. Der IPCC wurde 1988 gegründet und gibt alle fünf bis sechs Jahre sogenannte Sachstandsberichte heraus. Diese Sachstandsberichte enthalten das geballte Wissen von angesehenen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler.
Im IPCC Sachstandsbericht werden unter anderem folgende Punkte beschrieben:
- Naturwissenschaftliche Grundlagen des Klimawandels in Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft;
- Abschätzen der Folgen der globalen Erwärmung für Umwelt und Gesellschaft und deren Verwundbarkeit;
- Risiko der von Menschen verursachten und von natürlichen Klimaänderungen (Globale Erwärmung);
- Technologische, wirtschaftliche und gesellschaftliche Möglichkeiten zur Minderung des Klimawandels;
- Strategien zur Anpassung an die globale Erwärmung;
Der IPCC verfasst dabei stets auch eine Zusammenfassung für politische Entscheidungsträgerinnen und Entscheidungsträger. Hier ein paar Aussagen aus dem IPCC Bericht aus dem Jahre 2018:
- Menschliche Aktivitäten haben etwa 1,0 °C globale Erwärmung gegenüber vorindustriellem Niveau verursacht, mit einer wahrscheinlichen Bandbreite von 0,8 °C bis 1,2 °C. Die globale Erwärmung erreicht 1,5 °C wahrscheinlich zwischen 2030 und 2052, wenn sie mit der aktuellen Geschwindigkeit weiter zunimmt. (hohes Vertrauen) (Abbildung SPM.1) {1.2}
- Die klimabedingten Risiken für natürliche und menschliche Systeme sind bei einer globalen Erwärmung um 1,5°C höher als heute, aber geringer als bei 2 °C (hohes Vertrauen). Diese Risiken hängen von Ausmaß und Geschwindig keit der Erwärmung, geografischer Lage, Entwicklungsstand und Vulnerabilität sowie der Wahl und Umsetzung von Anpassungs- und Minderungsmöglichkeiten ab (hohes Vertrauen). (Abbildung SPM.2) {1.3, 3.3, 3.4, 5.6}
- Klimamodelle projizieren belastbare Unterschiede regionaler Klimaeigenschaften zwischen heutigen Bedingungen und einer globalen Erwärmung um 1,5 °C sowie zwischen 1,5 °C und 2 °C. Zu diesen Unterschieden gehören Zunah men von: der Mitteltemperatur in den meisten Land- und Ozeangebieten (hohes Vertrauen), Hitzeextremen in den meisten bewohnten Regionen (hohes Vertrauen), Starkniederschlägen in mehreren Regionen (mittleres Vertrauen) und der Wahrscheinlichkeit für Dürre und Niederschlagsdefizite in manchen Regionen (mittleres Vertrauen). {3.3}
Quelle:
