Der Treibhauseffekt - Motor des Lebens auf der Erde

Wisst Ihr was, meine lieben Leser? Ich bin jetzt schlauer. Und zwar eine ganze Ecke schlauer. Ich habe mich mit einem Thema auseinander gesetzt, von dem ich dachte, ich wüsste schon eine ganze Menge darüber. Tatsächlich aber habe ich nur an der Oberfläche gekratzt. So war der Stand meines Wissens zwar korrekt, aber der Unterbau, die Unterfütterung lückenhaft. Und diese Lücken werden es sein, die mir von Herrn Anonym reingewürgt werden.
Da ich aber ein kommunikativer Mensch bin, dachte ich mir, verfasse ich vorab mal fix einen kleinen Sachartikel zum Thema.

Zuerst einmal ein paar Eckdaten:
Das Leben auf der Erde ist nicht statisch. Kann es nicht, wird es nicht, darf es auch gar nicht sein. Uns Menschen, beziehungsweise unsere ältestens menschlichen Vorfahren wandeln seit - lasst mich nachdenken - rund sechs Millionen Jahren auf der Erde.
In dieser Zeit ist viel passiert. Zum Beispiel das Känozoische Eiszeitalter, eine Eiszeit, die schon seit rund dreißig Millionen Jahren andauert. Merkmale dieser Eiszeit sind zwei Dinge: In der Glaziale, also der eigentlichen Eiszeit, kommt es vom Pol potentiell bis zum Äquator zu verschieden großen, starken Vergletscherungen der Erde. Die letzte Vergletscherung, die rund elftausend Jahre vorüber ist, hat zum Beispiel mit den weitesten Gletschervorstößen das Tiefland rund um Hannover erschaffen und Weser-, sowie Leinebergland aufgeschoben.
Das zweite Merkmal, die Interglaziale, also die zwischenzeitliche warme Phase, zeichnet sich durch mindestens einen eisbedeckten Pol aus. Tatsächlich sind sowohl Nordpol als auch Südpol eisbedeckt.
Was wiederum im Umkehrschluss bedeutet: Die nächste Eiszeit kommt bestimmt, weil das Känozoische Zeitalter noch nicht vorbei ist.

Das ist der interessante Aspekt an der Geschichte, wie ich finde. Zeigt er doch, dass auf der Erde extreme Klimaschwankungen möglich sind. Eine davon, die Eiszeit, die vor rund fünfhundert Millionen Jahren ihr Ende fand, soll fast den ganzen Planeten bis zum Äquator mit Gletschern bedeckt haben. Ihr Ende war automatisch auch der (erneute) Beginn des Lebens auf dem Land, darunter natürlich das der allseits bekannten und beliebten Dinosaurier.
Das bedeutet natürlich auch für uns, dass wir weiterhin großen Klimaschwankungen unterworfen sein werden. Einerseits natürlich im Großen und Ganzen, in einem Prozess, der Jahrzehntausende andauert, aber auch im Kleinen, weil eine so große Veränderung des Weltklimas auch auf kurze Zeiträume einen Einfluss hat. Es ist schlichtweg unmöglich, dass die Interglaziale, also das Warmhoch zwischen den Eiszeiten, konstante vierzehn Grad Durchschnittstemperatur behält. Stattdessen fluktuiert die Temperatur, und das nicht regelmäßig. Will sagen: Es gab schon warme Phasen in dieser Interglaziale, die wärmer waren als die, auf die wir jetzt gerade zusteuern.
Botaniker haben zum Beispiel in der Tundra Norwegens in Mooren konservierte Baumarten gefunden, die heutzutage in wesentlich wärmeren Gebieten gedeihen, also etwa ab dem Bodensee, was gute viertausend Kilometer entfernt ist. Oder auch nur dreitausend.

Hier will ich kurz auf die Klimazonen eingehen. Wir kennen grob eingeteilt, und natürlich dutzendfach verfeinert vier Klimazonen: Die Kaltzonen, die gemäßigten Zonen, die Tropen und die Subtropen.
Die Gliederung verläuft hier wie folgt: Je näher ein Ort am Äquator liegt, desto weiter ist er von den Kaltzonen entfernt, und desto tropischer ist er.
Das geht natürlich auch anhand eines Berges sehr gut. Je höher der Gipfel ist, desto stärker entspricht er einer kälteren Klimazone. Will sagen, am Fuß haben wir eventuell subtropisches Klima, darauf folgt in einer gewissen Höhe das tropische Klima, gemäßigtes Klima, und die Spitze ist dann Schneebedeckt, weil sie vergleichsweise in der kalten Klimazone liegt.

Hier will ich den Abstecher in die Klimazonen beenden und auf unser derzeitiges Klima eingehen.
Wie war das Wetter der letzten zweitausend Jahre? Das liegt etwa in der Römerzeit, wo Germanien trotz Golfstrom als raues, kaltes und unwirtliches Land bezeichnet wurde, was nicht zu Unrecht etliche Völkerwanderungen auslöste, die auf der Suche nach besseren Lebensbedingungen nach Süden wanderten, dies teilweise bis Spanien und in das weströmische Großreich. Zu Zeiten der Wikinger hingegen, also zwischen siebenhundert und neunhundert nach Christi, besiedelten die Nordmänner Grönland, um auf den fruchtbaren Weiden und Auen ihr Auskommen als Landwirte zu haben. Selbst Bäume sind in dieser Zeit gewachsen. Wiederum rund sieben- bis achthundert Jahre später, zu Zeiten des großen Seefahrers und Entdeckers James Cook, just als dieser den ominösen Gegengewichtskontinent jagte, auf der Suche nach diesem vermuteten Riesenkontinent am Südpol die südlichen Gefilde durchkreuzte, war es ihm nicht möglich, die Antarktis zu erreichen, weil das Packeis viel massiver war als in unseren Zeiten.
Was beweist, das die Expeditionen von Amundsen und Scott damals wohl unmöglich gewesen wären. Sie konnten erst stattfinden, nachdem in der wärmeren Periode unserer Tage das Pol-Eis zurückgegangen war.
Das bedeutet für uns einen beruhigenden wie auch unberuhigenden Trend: Wir steuern derzeit tatsächlich auf ein neues Temperatur-Hoch zu. Für manche ist es gleichbedeutend mit Gletscherschmelze an den Polen und damit einem Anstieg der Weltmeere, für andere eine Pause vor der erneuten Vergletscherung der Pole.
Diese Warm-, und Kaltphasen lassen sich geologisch belegen; anhand von Erdkernbohrungen können Geologen nachweisen, welche Pollen welcher Pflanzen in welchen Sedimentschichten (die sich jährlich ablagern und damit ein sehr gutes Instrument bieten) abgelagert wurden, also welche wärmeliebenden Pflanzen wann wo wuchsen. Daran kann man absehen, dass die Welttemperatur tatsächlich um ein paar Grad schwankt. Und wie gesagt, wir befinden uns gerade in Richtung eines neuen Temperaturhochs. Aber es wird wohl nicht so deutlich ausfallen, dass die Baumarten am Bodensee die Moore der norwegischen Taiga erneut als attraktives Zuhause ansehen werden.
Ob daraus gleich resultiert, dass wir uns von den Niederlanden, Bangladesh und etlichen kleinen Inseln verabschieden müssen, möchte ich an dieser Stelle nicht klären. Das ist vielleicht Teil eines späteren Blog-Artikels.

Kommen wir zum nächsten Punkt, jetzt wo feststeht, dass das Klima schwankt: Warum reden alle vom Treibhauseffekt, und wieso reden manche Menschen von der Klimalüge?
Nun, der Treibhauseffekt ist relativ einfach erklärt. Er ist der Grund dafür, dass wir auf der Erde im Durchschnitt kuschlige vierzehn Plus-Grade haben, und nicht etwa achtzehn Grad unter Null. Ihn in Abrede zu stellen ist in etwa das Gleiche, wie wenn sozial schwache US-Amerikaner eine Krankenversicherung bekommen und die als unamerikanisch ablehnen - also schlicht dumm.
Tatsächlich ist der Treibhauseffekt schnell erklärt, und es ist einleuchtend, dass große Teile der Erde zum Eisball werden, wenn er ausgesetzt wird - was in der Geschichte der Erde ja zuletzt vor fünfhundert Millionen Jahren geschehen ist.
Der klassische Vergleich mit dem Treibhaus bietet sich hier an. Was ist ein Treibhaus? Es ist ein Gebäude, das aus Glas oder Plastik besteht, welches durchsichtig ist. Sichtbares, also kurzwelliges Licht durchdringt diese Schicht nahezu verlustfrei. Dabei erwärmt es das Innere des Treibhauses. Natürlich geben die erwärmten Flächen im Treibhaus die Wärme auch wieder ab, aber diesmal in Form von Infrarotstrahlung, also langwelligem Licht. Diese wird nun vom Glas oder vom Plastik teilweise gestoppt und zurückgeworfen, teilweise an die Umgebung weiter geleitet. Das kann man ganz wunderbar empirisch beweisen, indem man einerseits in das Treibhaus hineingeht und die Innentemperatur mit der Umgebungstemperatur vergleicht, andererseits, indem man die Glasflächen von außen berührt.
Wie wirkt der globale Treibhauseffekt?
Nun, kurzwelliges, sichtbares Licht wird nahezu problemlos auf die Erde gelassen und dort absorbiert. Dann wird es als langwellige Wärmestrahlung wieder abgegeben. Hierbei bilden die Klima-Gase oder auch Treibhausgase die entscheidende Rolle: Sie lassen zwar die kurzwellige Lichtstrahlung passieren, aber spielen in diesem Fall die Glas-, oder Plastikscheibe unseres Gewächshauses. Sie reflektieren einen Teil der Wärme in den freien Weltraum, den anderen Teil wieder auf die Erde.
Wichtige Treibhausgase sind der nicht in Wolken gebundene Wasserdampf, Kohlenstoffdioxid, Methan und Ozon. Je stärker sie in der Atmosphäre vorhanden sind, desto stärker ist auch der Treibhauseffekt.
Nun hat der Mensch natürlich das Industriezeitalter erreicht. Und im Zuge dieser Entwicklung tut er seinen Teil, um die Treibhausgase in der Atmosphäre zu steigern. So produzieren zum Beispiel Atomkraftwerke Wasserdampf, um nur eine Quelle zu nennen. Die großen Herde an Nutztieren produzieren Methan durch die natürliche Verdauung. Ozon entsteht bei Verbrennungsprozessen, die überall und jederzeit auf der Erde passieren. Bei selbigen Verbrennungsprozessen, zum Beispiel bei der Brandrodung von Regenwäldern, entsteht übrigens auch CO2, das bis zu dem Zeitpunkt pflanzlich gebunden war.
Das bedeutet im Umkehrschluss zwei Dinge:
Erstens, warum diese Fixierung auf CO2? Es gibt weit mehr Treibhausgase, von denen der nicht in Wolken gebundene Wasserdampf der Wichtigste ist.
Zweitens, solange der Mensch aktiv ist, also Industrien unterhält, etwas verbrennt, Auto fährt, Kohle, Gas, Öl verheizt, produziert er Treibhausgase. Diese verstärken den Treibhauseffekt.

Nun kann man natürlich diskutieren. Wie stark ist der Effekt, wie viel Einfluss kann das bisschen Industrie auf die ganze Welt haben, und so weiter, und so fort. Und es gibt ja Wissenschaftler, die ernsthaft an der Erforschung dieses Themenkomplexes arbeiten.
So haben sie zum Beispiel nachgewiesen, dass CO2 seit Beginn des Industriezeitalters nicht unbeträchtlich zugenommen hat. Diese Grafik von Hawai'i zeigt eine Zunahme von über zwanzig Prozent im Verlauf der letzten fünfzig Jahre.
Auch wenn Kohlenstoffdioxid gemessen am Gesamtanteil der Erdatmosphäre nur 0,039 Volumenprozent hat, so ist diese Information doch trotzdem relevant. Reabsorbiert wird Kohlenstoffdioxid zum Beispiel bei der Photosynthese auf dem Festland, oder von den Weltmeeren. Der Anteil dieser Bindung steigt aber nicht, im Gegenteil. Brandrodungen zum Beispiel im Amazonas setzen nicht nur neues Gas frei, sondern verhindern auch dessen Bindung. Da Kohlenstoffdioxid ein Treibhausgas ist, muss die logische Schlussfolgerung sein, dass sich der Treibhauseffekt verstärkt. Und im übrigen bedeutet 0,039 Volumenprozent folgendes: Auf der Erde verteilt, würde CO2 eine vier Millimeter hohe Schicht bilden, die die ganze Erde umschließt. Das ist nicht verwunderlich, wenn man bedenkt, wie viel Masse die ganzen einhundert Prozent der Erdatmosphäre darstellen. Nämlich eine Luftsäule, welche die Erde bis in eine Höhe von siebenhundert Kilometern bedeckt, davon alleine neunzig Prozent in der Troposphäre.

Fazit: Einerseits haben wir den Treibhauseffekt. Dieser Effekt ist Grundlage des Lebens auf der Erde. Und möge er uns lange erhalten bleiben, denn ein Ausfall ist gleichbedeutend mit einer neuen globalen Eiszeit. Jetzt zu behaupten, es gibt keinen Treibhauseffekt, und er wäre nicht möglich, weil schon einhundert Jahre alte Forschungen genau das widerlegt haben, ist mehr als gewagt. Es ist gezielte Desinformation. Diesen Leuten empfehle ich, an einem heißen Tag ein Treibhaus anzufassen, oder mal einen Blick auf die Venus zu werfen, wo der Treibhauseffekt für Temperaturen von vierhundert Grad auf der Oberfläche verantwortlich ist.
Andererseits steuern wir in der derzeitigen Interglaziale auf ein Temperaturhoch zu. Die Erde wird wärmer, ob wir das wollen oder nicht.
Nun gibt es Menschen, die aus mir unbekannten Motiven beides in Abrede stellen. Der Treibhauseffekt existiert gar nicht, CO2 ist gar kein Treibhausgas, es gibt gar keine Erderwärmung, und so weiter, und so fort.
Ich stelle diese Menschen dann in meinen Gedanken auf eine Stufe mit Weltuntergangsverschwörern, Kreationisten und Atomlobbyisten. Entweder sie wollen es nicht besser wissen, oder sie wollen glauben. Beides keine guten Ideen, und in meinen Augen auch realitätsfremd.
Ich stelle andererseits fest, dass die Mediendiskussion nur CO2 betrifft. Was ist mit Methan? Ozon? Wasserdampf? Nicht über diese Gase zu diskutieren, über ihren Menschengemachten Anteil und über deren Reduzierung halte ich für genauso Realitätsfremd.

Und wenn wir schon mal bei Realitätsfremd sind: Mir wurde von anonym zugetragen, dass CO2 bei Minus 74° Celsius Infrarotneutral ist, d.h. es kann keine Wärme aufnehmen und anschließend zu gleichen Teilen in den Weltraum und auf die Erde abstrahlen.
Nun hat die Erde allerdings verschiedene Luftschichten mit verschiedenen Temperaturen; die unterste Luftschicht, die Troposphäre reicht an den Polen acht Kilometer in die Höhe, am Äquator achtzehn, darauf folgt die Tropopause, auf die dann die Stratosphäre folgt. Erst in der Tropopause beträgt die Umgebungstemperatur Minus 60° Celsius. Jetzt kommt der Witz bei der Geschichte: CO2 kommt in der Troposphäre vor, also der untersten und wärmsten Luftschicht. Das liegt vor allem daran, dass die Troposphäre wie wir wissen in etwa neunzig Prozent des Gesamtanteils der Lufthülle besitzt. Der Rest ist teilweise erheblich dünner. Was ja auch logisch ist. Im Umkehrschluss bedeutet das schlicht und einfach, dass auch neunzig Prozent des in der Atmosphäre enthaltenen CO2 in der Troposphäre zu finden ist. Die Infrarot-Ineffektivität, die anonym beschrieben hat, kann also gar nicht aktiv sein. So etwas nenne ich Quod erat demonstrandum.

So, jetzt bin ich in der Tat schlauer. Wieder was gelernt, diesmal sogar etwas Nützliches.
Dennoch bleibe ich bei meinem ursprünglichen Fazit: Über die Stärke des Menschengemachten Anteils an der globalen Erwärmung lässt sich streiten; siehe Interglaziale und Temperaturhoch. Über das Faktum aber leider nicht.