Klima. Was ist das?

Ich weiß, dafür folgt ihr diesem Blog nicht. Aber nichts desto trotz möchte ich noch einmal über Klimawandel schreiben – und darüber, was ihn auslöst. Dabei will ich mich bemüht möglichst simpel zu erklären, was Klima ist und wie es funktioniert. Unter anderem, da viele Artikel eben genau das nicht machen.

Was ist Klima?

Fangen wir vielleicht mit einer grundlegenden Frage an. Was ist Klima? Nun, ich kann eine Sache sagen, die Klima nicht ist: Wetter. Es ist nicht möglich an einmal einem Ort an den Himmel und aufs Thermometer zu schauen und davon das örtliche Klima abzuleiten. Stattdessen bezeichnet man als Klima die Durchschnittswerte des Wetters in einem Gebiet über einen Gebiet über Zeit. Bedeutend sind dabei vor allem die fünf meteorologischen Standardwerte: Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Luftdruck, Wind & Niederschlag.

Um das Klima zu bestimmen, werden diese über längeren Zeitraum gemessen und Durchschnittswerte betrachtet. Dabei heißt ein längerer Zeitraum mindestens mehrere Jahre, wenn nicht sogar Jahrzehnte. Ein einzelnes Jahr kann ein Ausreißer sein, der durch meteorologische Verkettungen zustande gekommen ist – mehrere Jahre dagegen bilden ein Muster.

Wenn vom Weltklima gesprochen wird, wird von einem Durchschnittswert der weltweiten Temperaturen über einen längeren Zeitraum gesprochen. Im Rahmen der Klimaerwärmung sprechen wir dabei vor allem über die Temperatur. Also von der globalen Durchschnittstemperatur. Und diese steigt jedes Jahr ein wenig (auf den Jahresdurchschnitt gemessen) – und das seit mehreren Jahrzehnten.

Was beeinflusst unser Klima?

Die nächste Frage wäre: Wodurch wird unser Klima beeinflusst? Denn Klimaveränderungen gab es ja schon immer. Dabei ist das Verständnis, was diese herbeiführt und wie diese funktionieren wichtig, um zu verstehen, warum die aktuelle Klimaveränderung so gefährlich ist.

Um das zu erklären, möchte ich eine andere Frage vorwegziehen: Was ist eine Eiszeit?

Denn wenn von einer Eiszeit gesprochen wird, ist ein Eiszeitalter gemeint. Das ist eine mehrere tausend Jahre anhaltende Klimaveränderung, bei der mehr und mehr Wasser in Eis gebunden wird und die globale Durchschnittstemperatur deutlich absinkt. Ausgelöst wird diese durch eine Veränderung im Winkel der Rotationsachse der Erde.

Wenn wir Modelle von unserem Sonnensystem sehen, machen perfekt runde Planeten gleichmäßige Kreise um unsere Sonne. Das ist natürlich nicht so. Die Planeten sind weder perfekt Rund, noch sind die Umlaufbahnen komplett rund. Dadurch kommt es vor, dass die Erde, deren Rotationsachse in einem leichten Winkel zur Umlaufbahn steht (was wichtig für die Jahreszeiten ist), diese Rotationsachse über Jahrtausende hinweg leicht verändert, was sich wiederum auch auf die Umlaufbahn auswirkt. Diese Veränderungen sind alles in allem nicht dramatisch und mit bloßem Auge kaum zu beobachten, aber sie wirken sich auf das Klima aus.

Denn je nach Winkel und Umlaufbahn kommt mehr oder weniger Sonnenlicht auf die Erdoberfläche. Bei einer Eiszeit ist es eben weniger, was zu kälteren Sommern führt, in denen Schnee und Eis aus dem Winter nicht überall abschmelzen können – und das löst eine Kettenreaktion aus.

Als erstes kommt eine bestimmte Eigenschaft von Eis zum Tragen: Es reflektiert. Dadurch dass es hell ist und reflektiert wirft es einen Teil der Strahlung, auch der Wärmestrahlung von der Sonne zurück, so dass weniger davon in der Atmosphäre bleibt. Gleichzeitig wird in Eis jedoch auch ein Teil der atmosphärischen Gase gebunden. Das heißt weniger von den sogenannten „Treibhausgasen“ sind in der Atmosphäre, was dafür sorgt, dass noch weniger Wärmestrahlung in der Atmosphäre bleibt. Entsprechend kann die Temperatur immer weiter sinken, sich immer mehr Eis bilden usw., bis ein großer Teil des Wassers in Eis gebunden ist.

Dies ändert sich dann wieder, wenn sich der Winkel der Rotationsachse wieder verschiebt, mehr Sonnenstrahlung auf der Erdoberfläche ankommt, entsprechend die Gletscher in den Sommern mehr und mehr schmelzen, die Reflektion damit geringer wird und wieder mehr Gase in der Atmosphäre sind.

Darin sehen wir eben die drei großen Einflüsse: Wie viel Strahlung kommt zu uns? Wie viel wird reflektiert? Wie viel bleibt in der Atmosphäre?

Was sind Treibhausgase?

Als Treibhausgase bezeichnen wir eine Reihe bestimmter Gase, die sich in unserer Atmosphäre finden lassen. Besonders aber Wasserdampf (H2O), Kohlendioxid (CO2), Methan (CH4), Distickstoffoxid (N2O) und Ozon (O3). Diese Gase kommen ganz natürlich in unserer Atmosphäre vor und sind wichtig, um diverse Abläufe in der Natur zu ermöglichen. Ich möchte hier gezielt auf unser aktuell größtes Problem eingehen: Kohlenstoffdioxid, aka CO2.

Hierzu muss man verstehen, dass Kohlenstoff (C) sehr wichtig für praktisch alle biologischen Prozesse ist. Kohlenstoff ist der Grundbausteins des Lebens auf diesem Planeten. Alles, wobei natürlich Energie entsteht (bspw. wenn wir Essen und dieses Essen uns Energie gibt) baut immer mit auf Kohlenstoff auf. Es ist der Treibstoff des Lebens.

Deswegen beinhaltet alles, was lebt, natürlich auch große Mengen an Kohlenstoff. Auch wenn man stirbt. Verbrennt man nun einen ehemals lebenden Körper – bspw. Holz – dann findet bei der Verbrennung ein chemischer Prozess statt. In diesem chemischen Prozess verbindet sich der Kohlenstoff aus dem toten Material mit Sauerstoff (O2) zu CO2 und entweicht in die Atmosphäre.

Damit kommen wir zu den fossilen Brennstoffen. Denn auch diese waren einmal – wie der Name andeutet – lebendig. Fossile Brennstoffe sind tote Masse von Pflanzen und Tieren, die sich in der Erde abgesetzt haben und dort unter bestimmten Umständen (Druck durch Erdschichten, Hitze der Erde und Abwesenheit von Sauerstoff) zu Öl oder Gas werden konnten. Dabei enthalten sie diesen Kohlenstoff noch immer, der wie schon gesagt ein guter Energieträger ist.

Verbrennen wir nun diese Energieträger, findet auch hier der chemische Prozess statt, der Kohlenstoff und Sauerstoff zu CO2 verbindet. Das heißt, es kommt mehr CO2 in die Atmosphäre, so dass diese weniger Wärmestrahlung von der Erde ins Weltall reflektieren lässt.

Normalerweise sind Pflanzen sehr gut darin, CO2 aus der Atmosphäre zu filtern, da sie Kohlenstoffdioxid für ihre Photosynthese nutzen. Aktuell verketten sich jedoch die Abholzung der Wälder und der starke CO2-Ausstoß, so dass es einfach nicht mehr genug Pflanzen gibt, die dies erreichen können.

Wir sind nicht am Ende einer Eiszeit

Jetzt kommen wir zu einem der klassischen Argumente der Klimawandelleugner: „Wir sind gerade in einer Eiszeit! Da ist das normal, dass es wärmer wird.“ Dazu kann ich drei Dinge sagen:

  1. Ja, wir haben gerade eine Eiszeit, doch diese sollte für eine ganze Weile nicht vorbei sein.
  2. Wir haben innerhalb dieser Eiszeit eine Warmphase. Diese sollte sich rechnerisch langsam dem Ende zuwenden.
  3. Selbst würde sich das Klima gerade „natürlich“ aufgrund dieser Klimazyklen erwärmen, würde diese Erwärmung über 1-2°C im Verlauf von einem Jahrtausend erwärmen. Doch das ist nicht der Fall.

Tatsächlich hat sich das Klima in den letzten 30 Jahren so sehr erwärmt, wie es normalerweise im Verlauf von 1000 Jahren passiert. Wir hatten es nun mehrfach Jahre, die neue Wärmerekorde aufgestellt haben, nur damit dieser ein, zwei Jahre später wieder überboten wurde. Daran ändert sich auch nichts, wenn – wie dieses Jahr – es tatsächlich wieder sehr früh in einigen Gegenden schneit. Denn noch einmal: Wetter ist nicht dasselbe wie Klima. Dieses Jahr war trotz des frühen Schneefalls soweit ungewöhnlich warm, der Sommer wärmer als der letzte, der wiederum wärmer war, als der davor usw.

Diese schnelle Erwärmung des Klimas ist das zentrale Problem und diese wird vornehmlich durch den hohen CO2-Ausstoß verursacht. Ein Problem ist es vor allem, weil sich die Natur nicht so schnell anpassen kann. Wenn es einen „natürlichen“ Klimawandel gab, eben durch die Erdachse, passierte das so langsam, dass die Evolution mithalten konnte. Tiere konnten sich anpassen und weiterentwickeln, da viele, viele Generationen Zeit waren. Dies ist aktuell nicht der Fall, da das Klima sich mit etwa der 10fachen Geschwindigkeit erwärmt. Darauf ist die Natur nicht ausgelegt.

Es gibt keine Klima-Debatte

Fassen wir noch einmal zusammen:

  • Klima beschreibt Durchschnittswerte von meteorologischen Daten über einen längeren Zeitraum von mehreren Jahren.
  • Natürliche Einflüsse auf das Klima sind die Sonneneinstrahlung, die Reflexionskraft der Erde und wie viel Strahlung in der Atmosphäre bleibt, anstatt ins Weltall reflektiert zu werden.
  • Natürliche Eiszeitalter hängen mit dem Winkel der Erdrotationsachse zusammen, der beeinflusst, wie viel Sonnenstrahlung auf der Erde ankommt.
  • Gase in der Atmosphäre beeinflussen, wie viel der von der Erde reflektierten Wärmestrahlung im Weltall landen.
  • Verbrennt man kohlenstoffreiches Material entsteht bei der Verbrennung Kohlenstoffdioxid (CO2).
  • CO2 sammelt sich in der Atmosphäre. Je mehr CO2, desto mehr der von der Erde reflektierten Wärmestrahlung bleibt in der Atmosphäre, anstatt ins Weltall abgegeben zu werden. Dies löst die aktuell massive Klimaerwärmung aus.

Diese Aspekte sind wissenschaftlich allesamt unumstritten. Es gibt in der Wissenschaft keine „Klima-Debatte“. Diese gibt es nur in der Politik, in der Menschen mit finanziellem Interesse versuchen Misstrauen gegen die Wissenschaft zu schüren – und andere Menschen versuchen die Wirtschaft über die Gesundheit unseres Ökosystems zu stellen. Dabei wird vergessen, dass nichts die Wirtschaft mehr zerstören wird, als ein kaputtes Klima.

Zuletzt bleibt noch zu sagen: Es gibt eine Sache, die in der Wissenschaft diskutiert wird. Und zwar, inwieweit – sollten wir, wie wir sollen, möglichst schnell auf fossile Brennstoffe verzichten – die 2°C Klimaerwärmung realistisch sind. Denn in vielen Modellen zeigen sich diese mehr und mehr als die optimistischste Rechnung.

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Das Beitragsbild stammt von PIxabay.