Die sehr lange Geschichte des Klimawandels

Das Erdklima unterlag schon immer heftigen Schwankungen. Erst der Treibhauseffekt hat unseren Planeten bewohnbar gemacht. Den gegenwärtigen Klimawandel kann also die Erde auf die leichte Schulter nehmen. Die Menschen können das nicht.

Treibhauseffekt als Schlüsselfaktor

Seit der Entstehung der Erde vor 4,6 Milliarden Jahren hat sich das Klima ständig verändert. Damals herrschten auf der Erde mehr als 600 Millionen Jahre lang über 100 Grad Celsius. Nur langsam kühlte die Erde so weit ab, dass das Wasser kondensieren konnte. Hinweise auf die Ozeane finden sich erst in 3,2 Milliarden Jahre altem Gestein.

Vor 900 Millionen Jahren begann dann der Wechsel von Warm- und Eiszeiten, und die Eiszeiten verwandelten den Planeten oft vollständig in eine Kugel aus Schnee und Eis. Heute weiß man, dass viele Faktoren das Klima unseres Planeten beeinflussen: die Aktivität der Sonne, die Position der Erde in der Sonnenumlaufbahn sowie Staub, Ruß und Luftfeuchtigkeit in der Atmosphäre, die die Sonnenstrahlen mal mehr und mal weniger gut durchdringen lassen.

Auch die Lage und das Auseinanderbrechen der Kontinente sowie die Meeresströmungen sind regional wichtig. Doch alles deutet darauf hin, dass der Treibhauseffekt ein Schlüsselfaktor ist.

Die Temperatur heute im Vergleich mit 1901 und 1979

Die Temperatur heute im Vergleich mit 1901 und 1979

Foto: © Le Monde diplomatique

CO2-Reduzierung durch Bakterien

In der Uratmosphäre gab es zunächst nur Methan, Ammoniak und Kohlendioxid. Diese Treibhausgase sorgten trotz schwacher Sonneneinstrahlung für Höchsttemperaturen. Diese sanken erst, als Bakterien große Mengen an CO2 aufnahmen (und dafür Sauerstoff abgaben), auf den Grund der Ozeane absanken und zu Stein wurden. Ihre Fossilien finden sich dort immer noch. Erst durch die Abnahme des CO2-Gehalts sanken die Temperaturen auf der Erde.

Langfristige Entwicklung von der CO<sub>2</sub>-Konzentration

Langfristige Entwicklung von der CO2-Konzentration

Foto: © Le Monde diplomatique

Klimaentwicklung und Treibhauseffekt

Dank der Bohrungen von Forschungsstationen in der Antarktis besitzen wir heute exakte Erkenntnisse über den Zusammenhang von Klimaentwicklung und Treibhauseffekt. Sie erstrecken sich zwar nur auf den relativ kurzen Zeitraum der letzten 650.000 Jahre, der jedoch ist wegen der sich schnell abwechselnden Warm- und Eiszeiten besonders interessant.

Ihr Kommen und Gehen hängt mit der Position der Erde in der Sonnenumlaufbahn zusammen, die die Astrophysiker anhand dreier Parameter bestimmen: Exzentrizität, Neigung und Präzession. Die Sonneneinstrahlung hängt somit von Parametern ab, die in einem Zyklus von 100.000, 40.000 bzw. 20.000 Jahren variieren und damit der Taktgeber der Eiszeiten sind. Diese so genannte astronomische Theorie der erdgeschichtlichen Klimate konnte durch Analysen von Meeresablagerungen untermauert werden.

Treibhausgase für Kalt- und Warmzeiten verantwortlich

Die Untersuchungen des Antarktiseises und der in ihm eingeschlossenen Luftbläschen zeigen auch, dass der CO2-Gehalt der Atmosphäre und die Temperatur seit 650.000 Jahren miteinander steigen und fallen. Die CO2-Konzentration in der Erdatmosphäre war etwa in der warmen Zeit vor Beginn der Industrialisierung deutlich höher als am Kältemaximum der letzten Eiszeit vor 20.000 Jahren. Das deutet darauf hin, dass die Treibhausgase mitverantwortlich sind für die großen Klimaumschwünge zwischen den Kalt- und Warmzeiten.

Langfristige Temperaturentwicklung

Langfristige Temperaturentwicklung

Foto: © Le Monde diplomatique

Stabile Warmzeit

In unserer Epoche, dem Holozän, haben wir den Höhepunkt der astrologischen Erwärmung fast erreicht und befinden uns in einer außergewöhnlich stabilen Warmphase. Seit 10.000 Jahren herrschen beständig um die 14 Grad Celsius, und die globale Durchschnittstemperatur schwankt nur um maximal 2 Grad, in den letzten 1500 Jahren sogar nur um ein halbes Grad. Eine ähnlich stabile Warmzeit gab es zum letzten Mal vor 400.000 Jahren. Wenn die Erde sich in 20.000 oder 30.000 Jahren wieder weiter von der Sonne entfernt, werden die Temperaturen wieder sinken.

Steigende Temperaturen

Laut Weltklimarat (IPCC) droht das moderate Klima des Holozän nun durch die Zunahme der Klimagase aus den Fugen zu geraten. Im Zuge der Industrialisierung stieg die globale Temperatur in rund 200 Jahren um knapp ein Grad – stärker als in den gesamten 1500 Jahren davor. Gegenwärtig ist die CO2-Konzentration der Atmosphäre so hoch wie seit 650.000 Jahren nicht mehr. Die Wissenschaftler des IPCC halten dadurch einen rapiden Anstieg der globalen Durchschnittstemperatur um bis zu 6,4°C für möglich. Und sie gehen davon aus, dass diese Temperaturerhöhung menschengemacht ist.

Der Planet wird es überstehen. Er hat Dutzende großer Temperaturschwankungen hinter sich. Nur die Menschheit war bei einer so gravierenden Klimaveränderung noch nicht dabei.

Autor: Jean Jouzel

Jean Jouzel ist Forschungsleiter der französischen Atomenergiebehörde und Direktor des Instituts Pierre-Simon-Laplace; er ist Autor von (mit Anne Debroise), »Le Climat: jeu dangereux«, Paris (Dunod) 2007.

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