Klimakatastrophe

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Die vom Menschen verursachte Klimakrise (Erhitzung der Erde) ist in vollem Gange. Sie entwickelt sich immer stärker zum größten Motor des Artensterbens im Meer. Laut einer Studie der Princeton University vom April 2022 hat der stetig steigende Ausstoß von Treibhausgasen das Potenzial, ein Massenaussterben von Meereslebewesen auszulösen. Dieses sei in seinen Dimensionen mit dem Aussterben der Dinosaurier vergleichbar.

Die Meere werden immer heißer, höher, saurer, verlieren Sauerstoff, die Durchmischung der Wassermassen ist gestört, ihr CO₂-Speicherpotenzial sinkt.

Ursachen sind dabei nicht nur ständig steigende Emissionen von Treibhausgasen. Sondern auch die anhaltende Zerstörung potenter ozeanischer CO₂-Speichersysteme wie Mangroven, Kelpwälder, Salzwiesen und besonders von Seegraswiesen. Und das, obwohl diese naturbasierten Lösungen (Nature-based Solutions, NbS) heutzutage zu den aussichtsreichsten und kostengünstigsten Ansätzen im Kampf gegen die Klimakatastrophe und das globale Massenaussterben zählen!

Klimaretter werden,
Küstenökosysteme schützen

Was wir tun:
CO2-speichernde Ökosysteme

Wie entsteht der Treibhauseffekt?

Unser Planet bezieht seine Energie nahezu ausschließlich von der Sonne. Atmosphärische Gase wie Ozon, Staubpartikel, Wasserdampf und Wolken absorbieren etwa ein Drittel der Sonneneinstrahlung. Dadurch erwärmt sich die Atmosphäre über uns. Fast 60 Prozent der Sonneneinstrahlung erreicht und erwärmt die Erdoberfläche. Sie strahlt einen großen Teil der von ihr absorbierten Wärmeenergie dann als langwellige Strahlung (sogenannte Albedo) wieder ab.

Jedoch schafft es nur ein kleiner Teil der langwelligen Wärmestrahlung auf direktem Weg ins Weltall. Der überwiegende Rest stößt in der Atmosphäre auf Hindernisse: Treibhausgase. Sie verhindern, wie die Glasscheibe eines Treibhauses, dass zu viel der langwelligen Wärmestrahlung in den Weltraum entweicht. Ohne diesen Effekt würde unser Planet seine lebensnotwendige Wärme einbüßen.

Der Treibhauseffekt ist also zunächst ein natürliches, für das Leben auf der Erde notwendiges Phänomen. Ohne ihn wäre es im Mittel minus 18 Grad Celsius kalt und unser blauer Planet könnte sich in eine Schneeball-Erde verwandeln.

Schneeball-Erde

Befinden sich zu wenige Treibhausgase in der Atmosphäre, kann dies zu Eiszeiten bis hin zur – laut einer Hypothese des US-Geologen Joseph L. Kirschvink – vollständigen Vereisung des Planeten führen. Vom Weltall aus betrachtet sieht die Erde dann wie eine große weiße Kugel aus. Wie ein Schneeball. Die Hypothese ist noch umstritten. Dennoch geht man derzeit davon aus, dass es im Laufe der Erdgeschichte mindestens drei Schneeball-Erden gab. Die letzte Schneeball-Erde endete mit der Marinoischen Vereisung vor etwa 635 Millionen Jahren.

Hilfreich bei der Befreiung von den zum Teil kilometerdicken Eisschilden war dann wiederum ein Anstieg der atmosphärischen Klimagas-Konzentration, z. B. als Folge von Vulkanausbrüchen. Innerhalb weniger tausend Jahre kippte die Welt von einem Schneeballklima in ein Supertreibhausklima, ausgelöst durch eine natürliche Klimakatastrophe.

Klimagase

Die Klimagase Kohlendioxid, Methan und Lachgas entstehen auch als Folge natürlicher Prozesse (Waldbrände, denitrifizierende Bakterien, mikrobieller Abbau von Biomasse, Vulkanausbrüche, Atmung, u. a. m.). Diese Emissionen spielen jedoch im Zuge der vom Menschen verursachten, zusätzlichen Treibhausgasemissionen für den Verlauf der Klimakatastrophe keine Rolle.

Neben Wasserdampf sind kurzlebige Klimagase und Schadstoffe wie Feinstaub, Ruß, Methan, troposphärisches Ozon (O3) oder Fluorkohlenwasserstoffe (FKWs) für 40 bis 45 Prozent der Erderhitzung verantwortlich. Sie verweilen nur kurz in der Atmosphäre. Feinstaub und Ruß wenige Tage, Methan etwa 9 bis 12 Jahre. Bei Kohlendioxid dauert es länger, viel länger (bis zu 1.000 Jahre).

Wasserdampf

Das wichtigste natürliche Treibhausgas ist Wasserdampf. In der Atmosphäre kommt er in höherer Konzentration vor als Kohlendioxid, Methan oder Lachgas. Im Vergleich zu CO₂ trägt Wasserdampf zwei- bis dreimal so stark zum natürlichen Treibhauseffekt bei, ist allerdings viel kurzlebiger.

Lachgas N2O

Lachgas (N2O) ist das drittstärkste langlebige Klimagas. Es bleibt etwa 120 Jahre in der Atmosphäre, hat ein hohes Treibhauspotenzial und trägt erheblich zur Erderhitzung bei. Der vom Menschen verursachte Lachgasausstoß ist vor allem auf den flächendeckenden Einsatz von stickstoffhaltigen Düngemitteln in der Landwirtschaft zurückzuführen.

Methan CH4

Methan (CH4) ist das zweitwichtigste Klimagas. Für viele Menschen ist es als brennbarer Hauptbestandteil von Erdgas alltäglich. Methanemissionen beschleunigen die Klimakatastrophe kurzfristig. Denn sie schaden dem Klima über einen Zeitraum von 20 Jahren etwa 83 Mal so stark wie CO₂. Laut Weltklimarat (IPCC) sind Methanemissionen für mindestens ein Viertel der aktuellen Erderhitzung (etwa 0,5 Grad Celsius) verantwortlich. Tendenz stark steigend. Seit Beginn der systematischen Messung vor fast 40 Jahren stieg die Methan-Konzentration in der Atmosphäre noch nie so stark wie 2021. Doch seine Wirkung wird immer noch unterschätzt. Obwohl Methan dafür verantwortlich ist, dass Klima-Kipppunkte schneller als erwartet erreicht werden.

In der EU verursachte die Landwirtschaft mit über 9.200 Kilotonnen im Jahr 2019 mit Abstand die meisten Methanemissionen. Auch in Deutschland ist sie die größte Methanerzeugerin. Hier gingen 2020 über 1.200 Kilotonnen Methan auf ihr Konto. Dabei tragen vor allem Nutztiere mit ihrer Verdauung mit einem Anteil von 75 Prozent zum hohen Methanausstoß der Landwirtschaft bei.

Gefährliches Gas – auf der Jagd nach den Methanlecks ↗

Sendung Wissen hoch 2 auf 3sat

Schwefelhexflourid SF6

Das stärkste bisher bekannte Treibhausgas ist Schwefelhexafluorid. Als Isoliergas findet es in Schaltanlagen, Schallschutzfenstern, Kälte- und Klimaanlagen, Wärmepumpen, Fahrzeugreifen u. a. m. Verwendung. Es wird auch für Technologien eingesetzt, mit denen man die Klimakrise bekämpft: Windräder und Solaranlagen. Entweicht SF6 durch Leckagen oder bei unfachmännischer Verschrottung, verbleibt es ca. 3.200 Jahre in der Atmosphäre. Es gibt keine natürlichen Senken für SF6. Sein Treibhauseffekt ist gewaltig: 1 kg SF6 wirken wie 23 Tonnen CO₂ in 100 Jahren (sogenanntes CO₂-Äquivalent).

In Europa ist Deutschland der größte Emittent. Auch wenn vergleichsweise geringe Mengen entweichen, ist deren Treibhauseffekt aktuell höher als der des innerdeutschen Flugverkehrs. Laut Angaben des Umweltbundesamtes stammt der größte Anteil der deutschen SF6-Emissionen aus Schallschutzfenstern.

SF6 – Schlummernde Gefahr in Windrädern ↗

Sendung von Plusminus vom 17.08.2022

Kipppunkte der Klimakatastrophe

Laut Definition des Weltklimarats IPCC ist ein Kipppunkt „eine kritische Grenze, jenseits derer ein System sich umorganisiert, oft abrupt und/oder unumkehrbar.“ Klimawissenschaftler beobachten 16 Kippelemente auf der Erde. Man teilt diese in drei Kategorien ein:

  • Schmelzen der Eiskörper
  • Veränderungen in der Zirkulation der Ozeane und der Atmosphäre
  • Bedrohung von Ökosystemen mit weltweiter Tragweite, zum Beispiel von Regenwäldern
Die Idee, die Erhitzung der Erde mit Hilfe einer Grafik zu veranschaulichen, stammt von dem britischen Klimawissenschaftler Ed Hawkings.
Quelle: Ed Hawkings/University of Berkeley

Verursacher der Klimakatastrophe

Nur 10 Länder sind für zwei Drittel der weltweiten CO₂-Emissionen verantwortlich. Dabei sind China und die USA die mit Abstand größten Verursacher. Deutschland folgt auf Platz 5. Wobei ein durchschnittlicher Nordamerikaner etwa 11,6 t Kohlendioxid verursacht, während der Pro-Kopf-Verbrauch in China bei 6,6 t liegt.

Mit Abstand dreckigster Energieträger ist die Kohle. Ihre (billige) Förderung geht nicht nur mit hohen Sterberaten von Bergleuten (z. B. China, Türkei) einher. Im Vergleich zu anderen fossilen Energieträgern setzt die Kohleverbrennung besonders viel Kohlendioxid frei.

Rückgang der CO2-Emissionen (noch) nicht in Sicht

Mitten in die Beratungen der UN-Klimakonferenz COP27 in Ägypten platzte im November 2022 ein Bericht des „Global Carbon Projects“. Mehr als 100 Wissenschaftler hatten daran mitgearbeitet. Demnach erreichen die globalen CO₂-Emissionen 2022 etwa 40,6 Milliarden Tonnen (inkl. 3,9 Milliarden Tonnen aus der Landnutzung, hauptsächlich der Entwaldung) und liegen damit nur knapp unter dem Rekord von 40,9 Milliarden Tonnen aus 2019.

Zwar habe sich das langfristige Wachstum fossiler Emissionen abgeschwächt, heißt es in dem Bericht. Doch um die Pariser Klimaziele zur Eindämmung der Klimakatastrophe (Begrenzung der globalen Erwärmung auf 1,5 °C gerechnet vom Beginn der Industrialisierung bis zum Jahr 2100) noch mit einer 50%igen Wahrscheinlichkeit erreichen zu können, dürften bis 2100 nur noch 380 Milliarden Tonnen CO₂ emittiert werden.

Ausgehend von den Werten aus 2022, wird diese Menge bereits in neun Jahren erreicht sein!

Laut des „Faktenpapiers zum Klimawandel 2022“ vom Deutschen Klima-Konsortium, genügen alle bisherigen Zusagen der Regierungen für Emissionsminderungen lediglich für eine Begrenzung der Erderhitzung auf rund 2,1 °C.

Die Klimakatastrophe stoppen

Stoppen oder bremsen lässt sich die Überhitzung des Planten einerseits durch weniger Emissionen von klimarelevanten Gasen und Schadstoffen (z. B. Tempolimits auf Straßen und für den Schiffsverkehr, drastische Senkung der Tierbestände in der Massentierhaltung, sofortiger Kohleausstieg, Verbot der Grundschleppnetzfischerei).

Eine Studie des Umweltbundesamts (UBA) vom Januar 2023 belegt, dass ein Tempolimit von 120 km/h auf Autobahnen allein in Deutschland etwa 6,7 Millionen Tonnen CO₂ einsparen würde. Mit Grundschleppnetzen gefischte Meeresfrüchte weisen einen der höchsten CO₂-Fußabdrücke aller Proteinquellen auf. 

Zum anderen ließen sich erhebliche CO₂-Mengen durch den Ausbau potenter CO₂-Speichersysteme (Moore, Mangroven, Seegraswiesen, Kelpwälder, Salzwiesen und Regenwälder) aus der Atmosphäre entfernen. Dies hätte zudem ungemein positive Effekte für die Artenvielfalt.

Die Ozeane: wirkungsvolle Wärmespeicher im Klimasystem der Erde

Dass die Klimakatastrophe noch nicht weit schlimmere Ausmaße hat, verdanken wir in erster Linie den Ozeanen. Denn sie speicherten seit den 1970er-Jahren mehr als 90 Prozent der vom Menschen verursachten überschüssigen Hitze. Das ist eine gigantische Energiemenge. Allein von 2018 bis 2019 entzogen die Ozeane der Atmosphäre etwa 44-mal mehr Energie in Form von Hitze, als die gesamte Menschheit im gleichen Zeitraum für Transport, Industrie, Heizung und im Haushalt genutzt hat.
world ocean review 7

Für 2022 schätzen Wissenschaftler die CO₂-Aufnahme der Ozeane auf 10,5 Milliarden Tonnen. CO₂-Senken an Land schaffen derzeit 12,4 Milliarden Tonnen. Damit verbleibt knapp die Hälfte der globalen CO₂-Emissionen in der Atmosphäre und heizt diese immer weiter auf.
Global Carbon Project

Auswirkungen der Klimakatastrophe

Bereits heute hat die Ozeanerhitzung teilweise dramatische Konsequenzen. Denn im Vergleich zur vorindustriellen Zeit hat sich die Luft an der Erdoberfläche im globalen Mittel bereits um über 1,1 °C erwärmt.

Von 1960 bis 2019 büßten die Weltmeere bereits mehr als zwei Prozent ihres Sauerstoffgehalts ein. Es gibt immer mehr Todeszonen ohne Sauerstoff (dead zones) in Küstengebieten.

Angriff auf die Artenvielfalt

Als Folge verändert sich das Artengefüge im Meer rasant und großflächig (z. B. von den Tropen in die Subtropen). Mit den Auswirkungen der Klimakatastrophe haben mittlerweile alle Lebensgemeinschaften des Meeres zu kämpfen.

Die Meereserhitzung vertreibt mobile Meereslebewesen aus zu warm oder sauerstoffarm gewordenen Lebensräumen. Substratbewohner wie Seeanemonen oder Korallen können nicht weg. Andere wie Seesterne oder Seegurken sind zu langsam. Sie alle sterben. Dadurch verändern sich u. a. Räuber-Beute-Beziehungen. Besonders tropische Ökosysteme erleiden einen dramatischen Artenschwund. Gleichzeitig sinkt die Produktivität der Ozeane. Überdies verstärken sich die Folgen gegenseitig in ihrer Wirkung. Damit sinkt die Widerstandskraft mariner Arten gegenüber anderen menschengemachten Stressoren.

Die Klimakrise ist mittlerweile einer der treibenden Motoren des Artensterbens im Meer. Tropische Korallenriffe könnten selbst bei Erreichen des 1,5-Grad-Ziels bereits 2050 ausgestorben sein.

Angriff auf unsere Küsten

Eine Studie der Tongji Universität in Shanghai zeigte, dass die Erhitzung der oberen Wasserschichten des Indopazifik als Folge der Klimakatastrophe extreme Monsunregenfälle in Südostasien auslöst. Denn das Meer erhitzt die Atmosphäre immer stärker und lädt sie mit immer mehr Wasserdampf auf. Dadurch entstehen häufigere und sehr viel stärkere Regenfälle.

Wissenschaftler rechnen bis 2100 mit einem Meeresspiegelanstieg von einem Meter. Es könnte durchaus mehr werden. So viele Küstenschutzmaßnahmen kann man gar nicht bauen, um das aufzuhalten. Doch in den betroffenen Küstengebieten in bis zu 150 km Entfernung vom Meer lebt fast die Hälfte der Menschheit.

Klimaretter werden

Klimakrise in den Meeren

Titelfoto: Bella White / pexels