Natürlicher Klimawandel

Klima ist der durchschnittliche Zustand des Wetters einer Region. In der Regel wird dazu der Durchschnitt von 30 Jahren betrachtet. Wie das Wetter, so wird das Klima durch Faktoren wie Temperaturen und Niederschlagsmenge beschrieben. Bekanntlich ist das Wetter schwer vorherzusagen, da es durch unüberschaubar viele Einflussfaktoren bestimmt wird – beim Klima sind Vorhersagen leichter, da sich diese Faktoren über längere Zeiträume hinweg ausgleichen.

Die Sonnenstrahlung auf die Erdoberfläche, dass heißt Festland und Ozean, und die dadurch ausgelösten Wechselwirkungen bestimmen das Klima der Erde – sie ist die treibende Kraft. Zu den Wechselwirkungen gehören das Festhalten der Wärme durch die Atmosphäre; weltweit wirkende Windsysteme und Meeresströmungen, die diese Wärme über die Erde verteilen; aber auch die Auswirkungen von Schnee und Eis, die Sonnenlicht besonders stark reflektieren, und der Pflanzendecke, die Treibhausgase bindet und den Wasserkreislauf reguliert.

Rein rechnerisch würde die Strahlungsmenge der Sonne eine mittlere Temperatur der Erde von -18 Grad Celsius entsprechen – tatsächlich beträgt die mittlere Temperatur an der Erdoberfläche aber 15 Grad Celsius. Verantwortlich hierfür ist die bereits 1827 von Joseph Fourier entdeckte Klimaveränderung.

Energiehaushalt-II

Die Strahlungsbilanz der Erde: Sonnenstrahlung (gelb) erwärmt die Erdatmosphäre und die Erdoberfläche, sie wird als Wärmestrahlung (rot) wieder abgegeben; ein Teil der Wärmestrahlung wird von Gasen in der Atmosphäre zur Erde rückgestrahlt – die Atmosphäre wirkt daher als eine Art natürliches “Treibhaus”. Grafik: Juergen Paeger, http://www.oekosystem-erde.de/html/klima.html

Das Klima verändert sich

Das Klima verändert sich, weil einige Gase in der Atmosphäre wie Glasscheiben eines Treibhauses die ankommende (kurzwellige) Sonnenstrahlung weitgehend durchlassen, aber die (langwellige) Wärmestrahlung der Erde zurückhalten. Dadurch erwärmen  sich diese Gase wiederum und strahlen diese Wärme zur Erde zurück – in der Strahlungsbilanz der Erde ist diese Wärme als „Rückstrahlung“ aufgeführt (siehe Abbildung links).

Der natürliche Treibhauseffekt

Diese Klimaveränderung nennt man den natürlichen Treibhauseffekt. Zu den wichtigsten, natürlichen Treibhausgasen gehören Wasserdampf mit dem größten Anteil von 60 Prozent am Treibhauseffekt, Kohlendioxid mit einem Anteil von 25 Prozent und Ozon mit einem Anteil von 8 Prozent; der Rest sind Spurengase wie Methan und Stickstoffoxide. Dieser natürliche Treibhauseffekt ist eine zwingende Voraussetzung für das Leben auf der Erde, denn bei -18 Grad Celsius wäre Wasser gefroren und somit würde es Leben zumindest in der uns bekannten Form nicht geben. Zudem würde ohne die Wärmeregulierung der Atmosphäre und der Ozeane die Temperatur je nach Sonneneinstrahlung auf der Erde viel stärker schwanken – auf dem Atmosphären- und wasserlosen Mond beispielsweise schwankt die Oberflächentemperatur um fast 300 Grad.

Die Veränderung der Strahlungsbillanz

Drei Faktoren sind hierfür ausschlaggebend: Erstens kann die ankommenden Strahlungsmenge der Sonne schwanken – etwa durch Änderungen der Sonne selbst oder durch Änderungen der Erdumlaufbahn. Des weiteren können Veränderungen der Reflektion die Strahlungsbillanz verändern – zum Beispiel durch die Freisetzung von Staubpartikeln, sogenannten Aerosolpartikeln, bei Vulkanausbrüchen. Und drittens durch Veränderungen in der Konzentration der Treibhausgase – etwa eine Erhöhung durch die Freisetzung von Kohlendioxid bei Vulkanausbrüchen als natürliche Ursache.

Der Mensch kommt ins Spiel

Für die weltweite Klimaforschung bestehen keine Zweifel – das Klima der Erde ändert sich rasant, und das, obwohl die natürlichen Faktoren wie Schwankungen in der Sonnenaktivität oder Vulkanismus gegenwärtig nur einen geringen Einfluss haben.1 Die Hauptursache dafür ist der Mensch, indem dieser den menschengemachten Klimawandel angestoßen hat.

⇒ Quellenindikator und Hinweis auf weiterführende Informationen zu diesem Thema:

Der Inhalt dieser Seite rekurriert sich im Besonderen aus dem Onlineportal ›Ökosystem der Erde‹ des Biologen Jürgen Paeger.

⇔ Weiterführende Links:

Die Unterseite ›Klima‹ der Website »Ökosystem Erde« von Jürgen Paeger: www.oekosystem-erde.de/html/klima.html

1 Bericht des Weltklimarates IPCC aus dem Jahr 2013 zu den naturwissenschaftlichen Grundlagen des Klimawandels