01.12.1999 - Klima und Wetter
bdw-workshop
Gibt es endgültig keinen Weg aus dem Klimawandel? Wird es in Europa wärmer oder kälter? Mit welchen Folgen müssen wir rechnen? Wie können wir mit dem Treibhaus-Klima fertig werden? Mit diesen Fragen beschäftigte sich am 16. November in Hamburg ein Workshop von bild der wissenschaft mit drei renommierten Experten: George Denton, Antarktis-Forscher an der University of Maine (USA), Hartmut Graßl, ehemaliger Direktor des Welt-Klimaforschungs-Programms, seit 1.10. 99 einer der Direktoren des Max-Planck-Instituts für Meteorologie in Hamburg und Professor für Allgemeine Meteorologie an der Universität Hamburg, und Stefan Rahmstorf vom Potsdam-Institut für Klimafolgen-Forschung (PIK).
Nachdem George Denton, Antarktisforscher von der University of Maine, darüber gesprochen hatte, wie Eiszeiten auf Grund von Klimawechseln entstanden sind, zeigte Stefan Rahmstorf vom Potsdam-Insitut für Klimafolgen-Forschung auf, wie der Mensch die "europäische Zentralheizung", den Nordatlantikstrom, durch Treibhausgase gefährden könnte, so dass es in den Jahrhunderten nach 2100 irgendwann so empfindlich kalt werden könnte, dass Landwirtschaft kaum noch möglich wäre.
Die "Zentralheizung" Nordatlantikstrom funktioniert nach Rahmstorf so: Quer durch den ganzen Atlantik findet eine Umwälzbewegung des Wassers statt. Dabei gibt das aus dem Süden kommende und nach Norden strömende Wasser zum einen Wärme an die Luft ab - deshalb ist es z.B. in Hamburg für seine Breitengradlage relativ warm -, zum anderen sinkt das an der Oberfläche nordwärts geströmte Wasser im Norden ab und kehrt in zwei- bis dreitausend Metern Tiefe wieder nach Süden zurück. Dass das warme Oberflächenwasser in die Tiefe sinken kann, hat mit seinem Salzgehalt und seiner Dichte zu tun. Um absinken zu können, muss das Wasser im Nordatlantik genügend Salz enthalten, weil Salz die Dichte erhöht.
Rahmstorf lehnt sich mit diesem Modell an ein ähnliches von Wallace Broecker an, das unter Ozeanographen als "Global Ocean Conveyor Belt" berühmt geworden ist. Im Unterschied zu Broecker sieht Rahmstorf die Funktion eines "Zuliefer-Gürtels" nur im Atlantischen Ozean. Im Pazifik gibt es die "Zentralheizung" nicht; dort sind die Strömungsverhältnisse insgesamt stabiler.
Bedroht wird der atlantische Conveyor Belt nun durch den Menschen insofern, als die Treibhausgase, die der Mensch durch die Industrie hervorbringt, die Niederschlagsmenge über dem Nordatlantik erhöhen. Durch die Niederschläge aber wird das salzige Wasser des Atlantikstroms verdünnt. Dadurch gerät der Kreislauf in Gefahr: Bisher floss die Strömung, weil das Wasser salzig war, und das Wasser war salzig, weil die Strömung floss. Wenn der Salzgehalt durch Frischwasserzufuhr aus den Niederschlägen abnimmt, kann es zum Zusammenbruch der Strömung kommen.
Rahmstorfs Berechnungen sind zwar am Computer entstanden; dennoch kann er keine genauen Vorhersagen darüber machen, wann das System kippt. Zum einen gibt es einige Unsicherheiten - so ist etwa unklar, wieviel Frischwasser tatsächlich in den Atlantik gelangen wird -, zum anderen ist das Klimasystem selbst ein sogenanntes nicht-lineares System.
Im Gegensatz zu linearen Systemen, die nach dem Je-desto-Prinzip funktionieren (je stärker ein wasserhahn aufgedreht wird, desto mehr wasser fließt), ist es bei nicht-linearen Systemen so, dass sie eine Tendenz zur Selbstregulierung haben, die aber aussetzt, wenn ein kritischer Punkt überschritten wird. Dann kommt es zu einem Übergang in einen ganz neuen Zustand.
So ist z.B. die Sahara zur Wüste geworden. Durch die Felsmalereien in der "Höhle der Schwimmer" im Gilf Kebir und durch die Funde von Flusspferdknochen weiß man, dass die Sahara vor 11.000 Jahren grün war. Als sich die Erdbahn relativ zur Sonne änderte, wurden die Bedingungen für Monsunregen in der Sahara immer ungünstiger. Dennoch nahm die Vegetation nicht im gleichen Maße ab, wie die Regenbedingungen sich verschlechterten. Einige tausend Jahre konnte sich die Vegetation trotz der sich verändernden Bedingungen halten, und dann war es fast schlagartig vorbei. Innerhalb relativ kurzer Zeit kippte die Sahara um zur trockenen Wüste.
Ähnlich könnte sich auch der Atlantik verhalten. Darum arbeiten zahlreiche Forscher daran, die Stabilität der Atlantikströmung genauer berechnen zu können. Gerade solchen sprunghaften Klimaentwicklungen nahmen manche Leute zum Anlass, Entwarnung zu geben, weiß Hartmut Graßl. Doch davon kann seiner Meinung nach keine Rede sein. Er ist realistisch genug, um zu wissen, dass die Klimaänderung nicht aufzuhalten sein wird, und optimistisch genug, um auf eine Verlangsamung der Änderung zu hoffen.
Trotz aller Kritik an den Klimaschutzkonferenzen setzt er auf die Ausführungsbestimmungen des Kyoto-Protokolls (1997), in dem sich die Industrienationen zum ersten Mal zu einer überprüfbaren Verringerung ihrer Treibhausgas-Emissionen verpflichten. Die Treibhausgase sind für Graßl der Schlüsselfaktor bei dem Klimawandel; durch sie hat sich die zusammensetzung der Atmosphäre stark verändert.
Die Gase Wasserdampf, Distickstoffoxid, Methan, Kohlendioxid und Ozon absorbieren Wärmestrahlung stärker als Sonnenstrahlung. Wenn sich ihre Konzentration ändert, können die Gase die Erdoberfläche und die Troposphäre sehr viel wärmer halten als sie ohne diese Gase wären; dadurch verursachen sie den sogenannten Treibhauseffekt.
Gefragt nach den Zukunftaussichten für unsere Nachfahren, äußerten sich die drei Wissenschaftler zurückhaltend. "Wir sollten versuchen, das Schlimmste zu verhindern", sagte Rahmstorf. Graßl hofft auf die zunehmende Einsicht von Politikern und Unternehmern.
Denton schließlich wies darauf hin, dass wir vieles noch gar nicht richtig wissen und dass Klima-Entwicklungen in der Geschichte dieses Planeten, etwa unter welchen Umständen die letzte Eiszeit begonnen hat, Schlüsselfragen für die Zukunft sind.
Stefan Rahmstorf , George H. Denton, Hartmut Graßl
Die "Zentralheizung" Nordatlantikstrom funktioniert nach Rahmstorf so: Quer durch den ganzen Atlantik findet eine Umwälzbewegung des Wassers statt. Dabei gibt das aus dem Süden kommende und nach Norden strömende Wasser zum einen Wärme an die Luft ab - deshalb ist es z.B. in Hamburg für seine Breitengradlage relativ warm -, zum anderen sinkt das an der Oberfläche nordwärts geströmte Wasser im Norden ab und kehrt in zwei- bis dreitausend Metern Tiefe wieder nach Süden zurück. Dass das warme Oberflächenwasser in die Tiefe sinken kann, hat mit seinem Salzgehalt und seiner Dichte zu tun. Um absinken zu können, muss das Wasser im Nordatlantik genügend Salz enthalten, weil Salz die Dichte erhöht.
Rahmstorf lehnt sich mit diesem Modell an ein ähnliches von Wallace Broecker an, das unter Ozeanographen als "Global Ocean Conveyor Belt" berühmt geworden ist. Im Unterschied zu Broecker sieht Rahmstorf die Funktion eines "Zuliefer-Gürtels" nur im Atlantischen Ozean. Im Pazifik gibt es die "Zentralheizung" nicht; dort sind die Strömungsverhältnisse insgesamt stabiler.
Bedroht wird der atlantische Conveyor Belt nun durch den Menschen insofern, als die Treibhausgase, die der Mensch durch die Industrie hervorbringt, die Niederschlagsmenge über dem Nordatlantik erhöhen. Durch die Niederschläge aber wird das salzige Wasser des Atlantikstroms verdünnt. Dadurch gerät der Kreislauf in Gefahr: Bisher floss die Strömung, weil das Wasser salzig war, und das Wasser war salzig, weil die Strömung floss. Wenn der Salzgehalt durch Frischwasserzufuhr aus den Niederschlägen abnimmt, kann es zum Zusammenbruch der Strömung kommen.
Rahmstorfs Berechnungen sind zwar am Computer entstanden; dennoch kann er keine genauen Vorhersagen darüber machen, wann das System kippt. Zum einen gibt es einige Unsicherheiten - so ist etwa unklar, wieviel Frischwasser tatsächlich in den Atlantik gelangen wird -, zum anderen ist das Klimasystem selbst ein sogenanntes nicht-lineares System.
Im Gegensatz zu linearen Systemen, die nach dem Je-desto-Prinzip funktionieren (je stärker ein wasserhahn aufgedreht wird, desto mehr wasser fließt), ist es bei nicht-linearen Systemen so, dass sie eine Tendenz zur Selbstregulierung haben, die aber aussetzt, wenn ein kritischer Punkt überschritten wird. Dann kommt es zu einem Übergang in einen ganz neuen Zustand.
So ist z.B. die Sahara zur Wüste geworden. Durch die Felsmalereien in der "Höhle der Schwimmer" im Gilf Kebir und durch die Funde von Flusspferdknochen weiß man, dass die Sahara vor 11.000 Jahren grün war. Als sich die Erdbahn relativ zur Sonne änderte, wurden die Bedingungen für Monsunregen in der Sahara immer ungünstiger. Dennoch nahm die Vegetation nicht im gleichen Maße ab, wie die Regenbedingungen sich verschlechterten. Einige tausend Jahre konnte sich die Vegetation trotz der sich verändernden Bedingungen halten, und dann war es fast schlagartig vorbei. Innerhalb relativ kurzer Zeit kippte die Sahara um zur trockenen Wüste.
Ähnlich könnte sich auch der Atlantik verhalten. Darum arbeiten zahlreiche Forscher daran, die Stabilität der Atlantikströmung genauer berechnen zu können. Gerade solchen sprunghaften Klimaentwicklungen nahmen manche Leute zum Anlass, Entwarnung zu geben, weiß Hartmut Graßl. Doch davon kann seiner Meinung nach keine Rede sein. Er ist realistisch genug, um zu wissen, dass die Klimaänderung nicht aufzuhalten sein wird, und optimistisch genug, um auf eine Verlangsamung der Änderung zu hoffen.
Trotz aller Kritik an den Klimaschutzkonferenzen setzt er auf die Ausführungsbestimmungen des Kyoto-Protokolls (1997), in dem sich die Industrienationen zum ersten Mal zu einer überprüfbaren Verringerung ihrer Treibhausgas-Emissionen verpflichten. Die Treibhausgase sind für Graßl der Schlüsselfaktor bei dem Klimawandel; durch sie hat sich die zusammensetzung der Atmosphäre stark verändert.
Die Gase Wasserdampf, Distickstoffoxid, Methan, Kohlendioxid und Ozon absorbieren Wärmestrahlung stärker als Sonnenstrahlung. Wenn sich ihre Konzentration ändert, können die Gase die Erdoberfläche und die Troposphäre sehr viel wärmer halten als sie ohne diese Gase wären; dadurch verursachen sie den sogenannten Treibhauseffekt.
Gefragt nach den Zukunftaussichten für unsere Nachfahren, äußerten sich die drei Wissenschaftler zurückhaltend. "Wir sollten versuchen, das Schlimmste zu verhindern", sagte Rahmstorf. Graßl hofft auf die zunehmende Einsicht von Politikern und Unternehmern.
Denton schließlich wies darauf hin, dass wir vieles noch gar nicht richtig wissen und dass Klima-Entwicklungen in der Geschichte dieses Planeten, etwa unter welchen Umständen die letzte Eiszeit begonnen hat, Schlüsselfragen für die Zukunft sind.
Stefan Rahmstorf , George H. Denton, Hartmut Graßl