Climate Explained ist eine Zusammenarbeit zwischen The Conversation, Stuff und dem New Zealand Science Media Centre, um Ihre Fragen zum Klimawandel zu beantworten.
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Als ich in den 1960er Jahren in meinem Geographiekurs an der Universität das Klima studierte, wurde uns sicher gesagt, dass sich die Erde abkühlt. Wir waren alle besorgt, dass wir in Zukunft zu kalt sein könnten. Jetzt ist es uns zu heiß. Liegt das daran, dass die Vorhersage, dass wir uns auf eine weitere Eiszeit zubewegen, falsch war, oder hat sich die Erde durch menschliche Aktivitäten so schnell erwärmt, dass sie den kühlen Trend aufgehoben und sogar umgekehrt hat?
Die Erde erwärmt und kühlt sich auf verschiedenen Zeitskalen, angetrieben durch unterschiedliche Effekte. Aber die beiden steuernden Faktoren sind immer die Menge des Sonnenlichts (Sonnenstrahlung), die die Erdoberfläche erreicht, und die Menge der Treibhausgase in der Luft.
Eine hellere Sonne bedeutet mehr Sonnenstrahlung, die von der Erde absorbiert wird, also ein wärmeres Oberflächenklima. Der Gehalt an Treibhausgasen steuert die Wärmemenge (Infrarotstrahlung), die in der Atmosphäre absorbiert wird, während sie von der Erde nach oben strahlt.
Die Atmosphäre nimmt die Wärme auf und strahlt sie in alle Richtungen wieder ab, auch zurück auf die Erdoberfläche. Die Erde wird also nicht nur durch die Sonne, sondern auch durch die Atmosphäre erwärmt. Mehr Treibhausgase verstärken diese Erwärmung durch die Atmosphäre und führen zu einem wärmeren Oberflächenklima.
Langfristig ist Kohlendioxid das wichtigste Treibhausgas, weil es so lange in der Atmosphäre verbleibt, über Jahrhunderte bis Jahrtausende.
Der Mythos der globalen Abkühlung
In den 1950er und 1960er Jahren gingen die globalen Temperaturen tatsächlich leicht zurück, ausgehend von einem relativen Höchststand in den frühen 1940er Jahren. Die Hauptursache für die Abkühlung war, dass das Sonnenlicht durch die rasante Industrialisierung nach dem Zweiten Weltkrieg und die damit verbundene Zunahme der Luftverschmutzung nicht mehr die Erdoberfläche erreichte. Ein weiterer Faktor war das Einsetzen einer negativen Phase der Interdekadischen Pazifischen Oszillation, die dazu führt, dass die Ozeane mehr Wärme als normal aufnehmen und die Atmosphäre etwas zu kurz kommt.
Einige Wissenschaftler fragten sich zwar, ob die Abkühlung in der Mitte des Jahrhunderts ein Zeichen für die nächste Eiszeit sei, aber selbst damals waren sie deutlich in der Minderheit. Es gab ein paar öffentlichkeitswirksame Medienberichte über die Möglichkeit einer kommenden Eiszeit, aber die überwiegende Mehrheit der wissenschaftlichen Abhandlungen befasste sich schon damals mit der Erwärmung durch den Anstieg der Treibhausgase.
Seit den 1970er Jahren sind die menschlichen Emissionen von Kohlendioxid und anderen Treibhausgasen exponentiell gestiegen. Seit Beginn der industriellen Revolution Mitte der 1700er Jahre ist die atmosphärische Kohlendioxid-Konzentration um 120 Teile pro Million gestiegen, ein Anstieg von 46 % in fast 300 Jahren.
Aber die Hälfte des Anstiegs fand in den letzten 30 Jahren statt, und die Gesamtmenge der globalen Emissionen in dem Jahrhundert von 1750 bis 1850 entspricht dem, was wir heute alle sechs Wochen in die Luft blasen. Die Erwärmungsrate hat in den letzten Jahrzehnten zugenommen, im Einklang mit dem viel schnelleren Anstieg der atmosphärischen Treibhausgase in den letzten Jahrzehnten.
Störung der natürlichen Klimazyklen
Abgesehen davon ist das Timing für die nächste Eiszeit richtig, die bald kommen wird. In den letzten zweieinhalb Millionen Jahren hat die Erde regelmäßig Eiszeiten erlebt, die mit langsamen Änderungen der Erdumlaufbahn um die Sonne und Änderungen der Erdrotationsachse (Milankovitch-Zyklen) zusammenhängen. Zurzeit befinden wir uns in einer der Warmzeiten (Interglaziale) zwischen den Eiszeiten und das gegenwärtige Interglazial sollte etwa jetzt enden. Der Haken ist das Kohlendioxid.
Eiszeiten gab es über Millionen von Jahren nicht, weil zu viel Kohlendioxid in der Luft war. Die Veränderung des Sonnenlichts, die mit den Eiszeitzyklen einhergeht, ist ziemlich subtil und braucht Tausende von Jahren, um einen Unterschied bei den Temperaturen und der Zu- oder Abnahme von Eis zu bewirken.
Wenn das atmosphärische Kohlendioxid über 300 Teile pro Million liegt, ist der Erwärmungseffekt im Infrarotbereich so stark, dass er die subtileren Milankovitch-Zyklen übertönt und es keine Eiszeiten gibt. Am Ende des Pliozäns vor knapp drei Millionen Jahren sank der Kohlendioxidgehalt so weit ab, dass die Eiszeitzyklen beginnen konnten.
Jetzt liegt der Kohlendioxidgehalt bei über 400 Teilen pro Million und wird wahrscheinlich noch Tausende von Jahren so bleiben, so dass die nächste Eiszeit für eine sehr lange Zeit verschoben wird. Wir werden noch viele Generationen lang in einem erwärmten und veränderten Klima leben.
Dieser Artikel ist Teil der „Covering Climate Now“-Serie
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