Klima. Was ist das?

Ich weiß, dafür folgt ihr diesem Blog nicht. 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 das Klima ist und wie es funktioniert. Unter anderem deshalb, da viele Artikel genau das nicht machen.

Was ist Klima?

Fangen wir vielleicht mit einer grundlegenden Frage an. Was ist Klima? Nun, ich kann sagen, was Klima nicht ist: Wetter. Es ist nicht möglich mit einem Blick zum Himmel oder auf das Thermometer das örtliche Klima abzuleiten. Stattdessen bezeichnet man als Klima die Durchschnittswerte des Wetters in einem Gebiet über einen gewissen Zeitraum hinweg. 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 deren Durchschnittswerte betrachtet. Längerer Zeitraum bedeutet in diesem Kontext zumindest 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 von der globalen Durchschnittstemperatur. Und diese steigt jedes Jahr ein wenig (auf den Jahresdurchschnitt gemessen) – und das seit mehreren Jahrzehnten.

Natürliche Klimaveränderungen

Klimaveränderungen gab es schon immer. Dabei ist das Verständnis, was diese herbeiführt und wie diese funktionieren wichtig, um zu verstehen, warum die aktuelle Klimaveränderung so gefährlich ist.

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 jedoch nur ein vereinfachtes Modell. Tatsächlich sind die Planeten weder perfekt rund, noch sind ihre Umlaufbahnen gleichmäßige Kreise. Dazu kommt, dass die Rotationsachse der Erde in einem leicht schrägen Winkel zur Umlaufbahn steht, was beispielsweise der Grund für unsere Jahreszeiten ist. Dieser Winkel beeinflusst zum einen die Umlaufbahn, verändert sich aber auch, was sich auf unser Klima auswirkt. Diese Veränderungen sind alles in allem nicht dramatisch und mit bloßem Auge kaum zu beobachten, aber sie wirken sich auf das Klima aus.

Je nach Winkel und Umlaufbahn kommt mehr oder weniger Sonnenlicht auf die Erdoberfläche. Während einer Eiszeit ist es weniger, was zu kälteren Sommern führt, in denen Schnee und Eis aus dem Winter nicht überall abschmelzen können, was eine Kettenreaktion auslöst.

Als erstes kommt eine bestimmte Eigenschaft von Eis zum Tragen: Es reflektiert. Dadurch dass es hell ist und reflektiert wirft es einen Teil der Sonnenstrahlung, auch der Wärmestrahlung 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. Dies sorgt wiederum ebenfalls dafür, dass der Wärme gehalten wird. Entsprechend kann die Temperatur immer weiter sinken, wodurch sich immer mehr Eis bildet, bis schließlich ein großer Teil des Wassers in Eis gebunden ist.

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

Kurzum wird das Klima von Natur aus dadurch beeinflusst, wie viel Wärmestrahlung zu unserem Planeten kommt, wie viel von dieser Strahlung reflektiert wird und wie viel durch die Atmosphäre festgehalten wird.

Die Bedeutung von Kohlenstoff

Als Treibhausgase werden eine Reihe bestimmter Gase bezeichnet, die sich in unserer Atmosphäre finden lassen: Wasserdampf (H2O), Kohlendioxid (CO2), Methan (CH4), Distickstoffoxid (N2O) und Ozon (O3). Diese Gase 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 Energie entsteht (bspw. wenn wir Essen)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 COund entweicht in die Atmosphäre.

Selbes gilt für die fossilen Brennstoffe. 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, Kohle oder Gas werden konnten. Dabei enthalten sie diesen Kohlenstoff noch immer, der eben ein zentraler 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, COaus 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

Damit kommen wir zu einem häufigen Argument, das von Verteidigern der fossilen Brennstoffe genannt wird: „Wir sind am Ende einer Eiszeit. Daher ist es normal, dass es wärmer wird.“ Dazu lassen sich drei Dinge sagen:

  1. 1-2°C im Verlauf von einem Jahrtausend übersteigen. 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 und es wird mit jedem Jahr konstant wärmer. Daran ändert sich auch nichts, wenn – wie dieses Jahr – es tatsächlich wieder sehr früh in einigen Gegenden schneit. Denn 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:

Diese Aspekte sind wissenschaftlich allesamt unumstritten. Es gibt in der Wissenschaft keine „Klima-Debatte“.

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.