Das Kohlendioxid-Syndrom

Published 25/01/2016 in Klima, Wissen

Das Kohlendioxid-Syndrom
Klimademo vor der Baustelle des Kohlekraftwerks Hamburg-Moorburg.

Nur ein „Spurengas“ in der Luft? Kohlendioxid wurde immer schon unterschätzt. Warum das Treibhausgas unsere Zukunft bestimmt und weshalb die nächste Eiszeit ausfällt.

Als in den sechziger Jahren die Gaia-Hypothese entwickelt wurde und Wissenschaftler wie der britische Chemiker James Lovelock und die amerikanische Mikrobiologin Lynn Margulis zu begründen versuchten, warum sich die Erde mit ihrer Biosphäre ähnlich verhält wie ein lebendiger Organismus, da konnten sie noch nicht ahnen, wie der Klimawandel ihnen in die Hände spielen würde. Sie konnten es schon deshalb nicht ahnen, weil damals die Erwärmung des Planeten noch kaum spürbar, abstrakt und von der sehr viel spektakuläreren These einer bevorstehenden neuen Eiszeit frenetisch überstrahlt wurde. Die Eiszeit ist auch heute wieder ein Thema, doch dazu später. Was Lovelock und Margulis seinerzeit konzeptuell angetrieben hatte, war das Modell der Erde als „dynamisches System“. Ein Begriff, der nun tatsächlich nahezu bedeutungsgleich in der Medizin wie in der Klimaforschung eine digitale Karriere macht. Wir sprechen heute von Systembiologie und Systemmedizin, wenn Lebensprozesse im Rechner simuliert werden, und das Klima wird in Erdsystem-Modellen bis in die tiefste Vergangenheit und die entfernteste virtuelle Zukunft erkundet.

38187162 Die historische Kohlendioxid-Kurve. Bis 1958 wurden Gaswerte in den Altersschichten von Eisbohrkernen zugrunde gelegt, danach die von Charles Keeling auf Hawaii begonnenen Kohlendioxid-Messungen.

Entscheidender – und das wird in der öffentlichen Diskussion um die Grenzen solcher Modelle fast immer vergessen – als die Prognosekraft der Computermodelle ist ihr handwerklicher Nutzen. Die Algorithmen sind die digitalen Pinzetten der Forscher. Mit ihnen können sie versteckten Naturprozessen auf die Spur kommen. Doch nicht nur das: In der mathematischen Natur der Programmiersprache lassen sich einerseits physikalische Prozesse (Klimatologie) und andererseits physiologische Abläufe (Biologie) simulieren, die in ihrer Komplexität und Dynamik vom menschlichen Geist allein kaum nachzuvollziehen sind – zumal heute, da Datenarchive und Big Data ein ungeheures Füllhorn an verwertbaren Details liefern.

Nun fällt es uns Menschen schon schwer genug zu verstehen, wie ein paar Moleküle eines Stress- oder Geschlechtshormons aus einem ausgeglichenen Menschen buchstäblich ein Nervenbündel oder ein aggressives Monster machen können. Kleine Ursachen haben im System mitunter große Wirkung. Oder, wie es Johann Friedrich Schiller in „Die Räuber“ beschrieb: „Ein Gran Hefe reicht hin, die ganze Masse in zerstörende Gärung zu jagen.“ Und so fällt es vielen immer noch schwer zu glauben, wie das „Spurengas“ Kohlendioxid, das mit 0,04 Volumenprozent – wisenschaftlich 400 ppm (Anteile pro einer Million) – lediglich einen Bruchteil der Luftmoleküle ausmacht und dennoch den Planeten physiologisch aus den Angeln zu heben vermag. Auch das liegt, wie die Hormonwirkung, an dem Systemcharakter und der inneren Dynamik.

Klimasensitivität unterschätzt

Welche Kräfte kleine Einzelbestandteile eines Systems tatsächlich entfalten können, wird nun speziell am Kohlendioxid immer deutlicher. Kohlendioxid ist als Treibhausgas ungemein effektiv, es absorbiert die vom Erdboden zurückgestrahlte Wärmeenergie sehr konsequent – und zwar effektiver offenbar noch, als man lange glaubte. Vergrößert man die Mengen an Treibhausgasen in der Atmosphäre, ist durchschnittlich bei doppelter Menge mit einer Erwärmung von zusätzlich 1,4 bis 3 Grad zu rechnen. Die „beste“ Schätzung liegt bei zwei Grad. Das war bisher Konsens für die sogenannte Klimasensitivität. Errechnet wurde sie aus klimahistorischen Daten und aus Modellrechnungen. So hat man etwa den Verlauf des in Luftblasen von Eisbohrkernen enthaltenen Kohlendioxidanteils mit den jeweils rekonstruierten Erdtemperaturen abgeglichen. Allerdings ist Kohlendioxid keineswegs der einzige Faktor, der die globale Temperatur beeinflusst. Die Vegetation, die selbst Kohlendioxid „verbraucht“, indem sie das Spurengas als Kohlenstoffquelle und Baumaterial nutzt, ebenso wie Ozon, Vulkangase oder eben auch Luftpartikeln, die den „Strahlungsantrieb“ durch die Sonnen durch Reflexion oder Absorption verändern, schraubten im globalen Maßstab immer wieder mit am Klimaschicksal des Planeten.

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