Am
Beginn eines neuen Supertreibhaus Klimas
Die
Klimaentwicklung auf der Erde ist abhängig von der chemischen Zusammensetzung
der Erdatmosphäre, der Intensität der Sonneneinstrahlung, von geringfügigen Veränderungen
der Planetenbahn, der Neigung der Erdachse und der Salz Konzentration der
Ozeane. Die Position der Kontinente, die sich über Jahrmillionen durch Kontinentalverschiebung
auf der Erdoberfläche verändert, führt zu unterschiedlichen Klimazonen, zu
Veränderungen der Meeres und Luftströmungen, dem Wechsel zwischen Eis,- und
Kaltzeiten.
Der
Wechsel zwischen Eis,- und Kaltzeiten ist kennzeichnend für das globale
Erdklima der vergangenen zwei Millionen Jahre. Das gegenwärtige quartäre
Eiszeitalter dauert so lange an, bis der antarktische Kontinent durch die
Kontinentalverschiebung in mildere Zonen wandert und das Eis auftaut.
Während
der Übergangszeit von den Eiszeiten zu den Kaltzeiten stieg der
Kohlendioxid Gehalt der Atmosphäre stark an, die Durchschnitts Temperatur
erhöhte sich. Die
Vegetationszone verlagerte sich in die vom Eis befreiten Regionen. Die
Baumgrenze wanderte bis in die polaren Regionen und in höhere
Gebirgsregionen. Pflanzen, Tiere und Menschen besiedelten die während der
Eiszeit unzugänglichen Gebiete.
Durch die
Analyse der Daten aus Tiefeisbohrungen konnten Wissenschaftler im Rahmen des
Projektes DOME C auf dem Inlandeisplateau der Ostantarktis das Klima der
vergangenen 8 Eis und Kaltzeiten rekonstruieren.
Der Wechsel
zwischen Eis,- und Kaltzeiten vollzog sich relativ schnell. Das Ende der letzten
Eiszeit in 70 bis 100 Jahren. Die gegenwärtige Kaltzeit, die vor 10 000 Jahren
begann, hält ohne menschlichen Einfluss noch mindestens 15 000 Jahre an. Die
Kohlendioxid Konzentration ist auf dem höchsten Stand seit 500 000 Jahren.
Der Temperatur
Anstieg, das Auftauen der Permafrostböden und die Expansion der Lebewesen in
die polaren Gebiete erhöhte die Konzentration der Methan und Wasserdampf
Konzentration in der Atmosphäre.
Die Abkühlung
des Klimas als Folge der Verringerung der Kohlendioxid Konzentration wurde
durch den Einfluss anderer Treibhausgase überlagert, wodurch sich der Temperaturanstieg
fortsetzte, das Klima sich zu einem Kaltzeitklima mit schwankenden Temperaturen
zwischen kurzen Kalt,- und Warmphasen veränderte.
Während der
Warmperioden der Kaltzeit nahm die Kohlendioxid Konzentration in der Atmosphäre zu und die
globale Durchschnittstemperatur stieg um etwa 2°C auf etwa 16°C an. In der EEM Warmzeit vor
etwa 130 000 bis 115 000 Jahren war das Klima in auf der Nordhalbkugel subtropisch, der
Meeresspiegel lag zwei bis vier Meter höher als in der Gegenwart.
In Grönland und
Sibirien nahm die Temperatur um 3° bis 5°C zu. Der zentral,- und nordgrönländische
Eisschild blieb stabil, während die südgrönländische Eisbedeckung abnahm.
Ähnliche Klimaverhältnisse wie im EEM könnten bis zur Mitte des 21.
Jahrhunderts zur Realität werden.
In
unserer Gegenwart produziert die fortschreitende Industrialisierung des
Planeten enorme Mengen an Kohlendioxid. Die globale Temperatur stieg im letzten
Jahrhundert um 0,8°C und wird in der Zukunft weiter ansteigen.
Permafrostböden in Sibirien, Nordamerika, Skandinavien, Antarktis und in den
Gebirgsregionen tauen auf, wodurch Methan freigesetzt wird, das den
Treibhauseffekt beschleunigt.
Das
Abschmelzen der Eisschilde der Polarregionen hat sich in den letzten 50 Jahren
beschleunigt. Die Gletscher in Grönland, der Antarktis fließen schneller zu den
Ozeanen, weil das See Eis schmilzt, das die Gletscher zurück hält und wärmeres
Wasser in die polaren Meeresregionen vordringt.
Die
Gletscher der Westantarktis sind instabil. Wenn diese Region des Antarktischen
Eisschildes abschmilzt steigt der Meeresspiegel um 7 m. Wenn der gesamte
Eisschild der Antarktis schmilzt steigt der Meeresspiegel um 60 - 63 m.
Zusammen mit dem Grönlandeisschild und dem Gletscherwasser aus anderen Regionen
könnte bei einer Erhöhung der globalen Durchschnittstemperatur um 6° C auf 21°C
der Meeresspiegel um über 80 m ansteigen.
Die
hellen Eisflächen des Nordpolarmeeres strahlen einen Großteil der Sonnenenergie
zurück in den Weltraum. Mit abnehmender Eisfläche wird die Sonnenenergie nicht
mehr reflektiert. Die eisfreien Land und Wassermassen speichern die
Wärmeenergie und tragen zum globalen Temperaturanstieg bei.
Treibhausgase und der wärme speichernde Polarozean führen zu einer weiteren
globalen Temperatursteigerung und zum Abschmelzen eines Teils oder des gesamten
antarktischen Eisschildes.
Sehr
wahrscheinlich ist ein gesamtes Abschmelzen der antarktischen Eisdecke nicht
möglich, weil der Kontinent von der kalten zirkumspolaren Meeresströmung
umgeben ist, die den Kontinent abkühlt. Wärmeres Wasser kann in die
Randbereiche der Antarktis, vor allen der Westantarktis vordringen und die
Randregionen und Teile des Festlandes auftauen.
Ein
weiterer Temperaturanstieg durch den zunehmenden Ausstoß von industriellen und
landwirtschaftlichen Treibhausgasen führt zum Auftauen der Methangaslagerstätten der
überfluteten Ränder der Kontinentalschelfe. Lange bevor die Erdtemperatur
22° C erreicht, beginnt ein Artensterben
durch die Ausbreitung der Wüstenregionen und die Zerstörung der
Vegetation.
Die
meisten heutigen Lebewesen entwickelten sich in einer seit dem Beginn des
Känozoikums vor 66 Millionen Jahren langsam
fortschreitenden Abkühlungsphase der Erdgeschichte. In diesem
Erdzeitalter gab es, mit Ausnahme des Paläozäns
und des Eozäns, keine Zeitabschnitte in denen die
Erdtemperatur über 20°C anstieg. Die
Abkühlung des Weltklimas begann als die Antarktis vor 32 Millionen Jahren die
südpolare Region erreichte. Die
Lebewesen des Känozoikums sind dem kalt bis gemäßigten Klima angepasst, und extrem
hohe Temperaturen nicht gewohnt.
Die
Industrialisierung des Planeten, bei steigender Weltbevölkerung und steigenden
Verbrauch fossiler Rohstoffe,
erhöht die Wahrscheinlichkeit der Klimamodelle die eine ansteigende Erddurchschnittstemperatur
in den kommenden Jahrzehnten vorhersagen.
Die
Klimaerwärmung verläuft nicht linear. Kühlere und wärmere Phasen wechseln sich
ab, wobei der Durchschnittswert der globalen Temperatur zunimmt. Nicht
nur das Kohlendioxid ist entscheidend für eine Klimaerwärmung.
Das Schmelzen der
Methangaslagerstätten der Ozeane, des Methans in Seen und Pharmafrostböden beschleunigt
den Temperaturanstieg und überlagert die Tendenz zur
Abkühlung als Folge einer Verschiebung des Golfstroms.
Gegenwärtig
beträgt die Erddurchschnittstemperatur etwa 15° C. Diese
Temperatur entspricht einer globalen Kaltzeit, mit gemäßigten Klimaverhältnissen während
der vier Jahreszeiten, einschließlich kalter Winter.
Von
einer Warmzeit ist die heutige Welt etwa 2°C entfernt. Die
Klimaverhältnisse entwickeln sich ähnlich dem EEM – Kalt,- Warmzeitalter vor mehr
als 115 000 Jahren, in dem die subtropische Klimazone weit nach Norden wanderte.
Der
Wechsel zwischen Eis,- und den Kaltzeiten vollzog sich relativ schnell, in
Zeiträumen von einigen Jahrzehnten oder Jahrhunderten. Die Verhältnisse im heutigen
quartären Eiszeitalter, lassen die Wahrscheinlichkeit das, das Weltklima
nach einen Temperatur Maximum in ein Eiszeitalter stützt, möglich erscheinen.
Das Verhältnis von Salz zu Süßwasser im Nordatlantik wird als wichtiger
Faktor für eine Veränderung des Golfstroms angesehen. Gletscher Schmelzwasser
und Flüsse erhöhen bei zunehmender Erderwärmung den Süßwasser Anteil,
wodurch das Meer im Winter früher gefriert. Das System des Golfstroms
versiegt südlicher. Auf der Nordhalbkugel wird das Klima eiszeitlicher.
Steigende industrielle Abgase, als Folge der globalen Industrialisierung
überlagern die Tendenz zur Abkühlung, wodurch die globale Erwärmung, mit extremen Temperatur Schwankungen fortgesetzt wird.
Den Einfluss künstlicher Treibhaus Emissionen als Klimafaktor gab es in der
Erdvergangenheit nicht. Die große und zunehmende Menge der künstlich erzeugten
Treibhausgase ist ein Klimafaktor, der einen bedeutenden Einfluss auf das
globale Klima besitzt und eher für die Wahrscheinlichkeit einer fortschreitenden
Erwärmung spricht.
Im Pliozän vor 5 bis vor 1,6 Millionen Jahren war die Erde um 3°
-4°C
wärmer als heute und der Meeresspiegel lag 25 m über dem heutigen Niveau.
Ein
weiterer Anstieg der Welttemperatur auf 20 – 22°C wird die Erde langsam
in einen wüstenähnlichen Planeten, ähnlich dem Paläozän, Trias, Jura Kreidezeitalter
verwandeln und die Lebensbedingungen vieler Lebewesen, insbesondere der
Säugetiere verschlechtern.
Jenseits
von 22°C Welttemperatur wird ein dem Ende des Perm Zeitalters vergleichbares
Massenaussterben, aufgrund extremer Trockenheit und
unwirklicher Lebensbedingungen unvermeidbar sein.
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