Zeitkapseln - Botschaften in die Welt von morgen. Bertwin Minks
Klimaflugblatt
1. Das globale Klima – Mythos, Phänomen und Klimaschutz
Nachdem zum Ende des Archaikums vor ca. 3 bis 2,5 Milliarden Jahren die Oberflächentemperatur der Erde die 100 °C-Grenze unterschritten hatte, konnte sich auf dem Planeten ein geophysikalisches Phänomen entwickeln, das die Menschen später „Klima“ genannt haben. Das globale Klima entstand und entsteht durch das komplexe Zusammenwirken zeitlich varianter geologischer, geochemischer, geophysikalischer und astronomischer Vorgänge, die mit der Biosphäre des Planeten wechselwirken und mannigfaltige Rückkopplungseffekte erzeugen. Insofern muss das Weltklima seit Anbeginn als eine pure Variable begriffen werden. Das Phänomen des Klimawandels stellt daher keine Entdeckung der Menschen dar, sondern er ist seit etwa drei Milliarden Jahren auf der Oberfläche der Erde eine planetare Realität!
Mit Beginn des industriellen Zeitalters scheint sich nun auch der Mensch anzuschicken, das Weltklima zu beeinflussen. Doch was ist daran als Dichtung abzutun und was sollte als Wahrheit begriffen werden? Unbestritten scheint nur eine Tatsache zu sein: Das globale Klima hat sich seit Hunderten von Millionen Jahren stets und ständig verändert und gewandelt. Insofern haben Vorstellungen von Leuten, die den Klimawandel am liebsten abschaffen möchten, etwas Irrationales und zugleich Lächerliches an sich.
Der Begriff „Klimaschutz“ resultiert aus dem gleichen falschen Denkansatz und stellt eine unglückliche Wortschöpfung dar. Eine so komplexe geophysikalische Größe wie das Weltklima ist in Raum und Zeit in keiner Weise fixiert und verändert sich ohne das Zutun des Menschen seit seiner Entstehung permanent. Ähnlich wie das Wetter ist auch die klimatische Entwicklung für längere Zeiträume nicht exakt vorhersagbar. Niemand vermag eine Wunschvariante der klimatischen Situation festzuhalten oder festzuzurren. Wäre das möglich, müsste man die Frage stellen, welches Klima in welchem raumzeitlichen Intervall denn geschützt und bewahrt werden soll? Das Klima von vor 15.000 Jahren wird es wegen der damaligen eiszeitlichen Bedingungen wohl nicht sein. Doch ist es das vor 1000 oder 500 Jahren oder das gestrige? Vielleicht erscheint auch das „heutige“ oder selbst noch das „morgige“ Klima erhaltens- und schützenswert? Nein, eine pure Variable kann man nicht wie ein kostbares Gut erhalten oder bewahren. Sie lässt sich allenfalls in ihrer naturgegebenen Variabilität im Trend beeinflussen. In welcher Weise das geschehen sollte oder auch nicht, hängt von der Perspektive im Auge des jeweiligen Betrachters ab. Insofern bestehen zum klassischen Schutzgut „Umwelt“, das bei allem Wandel in seiner substanziellen Vielfalt erhalten werden soll, schon ein paar Unterschiede.
Die Menschen sind auf jeden Fall gut beraten, wenn sie sich im globalen Maßstab einigermaßen klimaneutral verhalten, damit die natürlichen Klimaprozesse weitgehend unbeeinflusst bleiben und nicht durch menschliche Aktivitäten aus den Fugen geraten. Ob dieser Grundsatz auch dann noch gilt, wenn die Dynamik des natürlichen globalen Klimawandels in Skalen und Bereiche abgleitet, die sich für das vernunftbegabte Leben als nachteilig erweisen, mag zunächst dahinstehen. In so einem geophysikalisch gar nicht so unwahrscheinlichen Fall (z. B. weltweite Abkühlung) könnten sich gegensteuernde anthropogene Aktivitäten möglicherweise auch als sinnvoll erweisen. Doch solche Vorstellungen mögen den meisten Menschen gegenwärtig wohl abwegig vorkommen oder zumindest gewöhnungsbedürftig erscheinen.
2. Simulationen, Prognosen und die Chaostheorie
Simulationen von dynamischen Prozessen sind ein wissenschaftlich anerkanntes und legitimes Hilfsmittel, um Aussagen über Zeiträume zu erhalten, die dem Experiment nicht direkt zugänglich sind. Sie erweisen sich beispielsweise für die Vorhersage astrophysikalischer Entwicklungen als unverzichtbar. Aber bei dieser wissenschaftlichen Praxis ist Vorsicht geboten. Eine Simulation kann nur dann realistische und belastbare Ergebnisse liefern, wenn die maßgeblichen Input-Parameter möglichst vollständig bekannt sind und wissenschaftlich seriös ermittelt wurden. Sonst können Simulationen in der Tat in die Nähe banaler Computerspiele geraten.
Bei Klimaprognosen besteht die Schwierigkeit, die relevanten Wirkungsfaktoren angemessen zu berücksichtigen. Der Aspekt erweist sich als problematisch, weil deren Dynamik und Schwankungen nicht in jedem Fall ausreichend bekannt sind. Die von Klimaforschern in Computer-Simulationen ermittelten Temperatur-Prognosen bedürfen daher der Bestätigung durch experimentelle Daten. Insofern kann der Beweis für eine Temperaturprognose, die das Jahr 2100 betrifft, erst in 70 bis 80 Jahren erbracht werden. Solange eine derartige Validierung nicht erfolgt ist, sind die Prognosen derjenigen Klimaforscher, die sich als „Klima-Antiskeptizisten“ oder „Klima-Optimisten“ verstehen, als Hypothesen zu betrachten. Deren Simulationsergebnisse müssen daher wissenschaftlich hinterfragt werden dürfen und bis zu ihrer experimentellen Bestätigung diskutabel bleiben. Auf keinen Fall sollten experimentell nicht bestätigte Annahmen bildungsferneren Leuten bereits als zu erwartende Gewissheiten weisgemacht werden.
In diesem Zusammenhang scheint auch ein Blick auf die Aussagen der Chaostheorie zweckmäßig zu sein. Das Wort Chaos bedeutet nicht, dass nichtlineare dynamische Systeme die Gesetze der Physik ignorieren. Doch in solchen deterministischen Systemen können kleinste Abweichungen bei den Anfangsparametern eine Vorhersage unmöglich machen. Man denke nur an den berühmten Flügelschlag eines einzelnen Schmetterlings im Amazonasbecken, der nach den Überzeugungen des Meteorologen Edward Lorenz das Wetter in Texas beeinflussen kann. Ein weiteres prominentes Beispiel für die Unvorhersagbarkeit von Ereignissen stammt aus der Astronomie. Tausende Simulationen zur Stabilität der Merkur-Bahn mit einer (step by step) Verschiebung der Ausgangslage von nur jeweils einem Meter haben ergeben, dass prospektive Aussagen zur Dynamik der Bahnparameter des Planeten nach nur zwei Millionen Jahren unmöglich werden.
Die zahlreichen nichtlinearen Prozesse, die das Klima entstehen lassen, können in ihrem komplexen Zusammenspiel sowie den vielfältigen Rückkopplungen und Überlagerungen in ihrer Gesamtheit mathematisch nicht vollständig modelliert werden. Darüber hinaus wird die Dynamik einiger relevanter Einflussfaktoren nach wie vor nicht ausreichend verstanden. Daher ist die Frage, ob und in welchem Ausmaß anthropogene Aktivitäten das globale Klima maßgeblich und nachhaltig verändern können, auf Anhieb ganz und gar nicht einfach zu beantworten.
2.1 Sonnenaktivität und Solarkonstante
Die Sonne muss als Motor jeglichen irdischen Lebens betrachtet werden. Sie stellt den bedeutsamsten Faktor für das globale Klima dar. Die sogenannte Solarkonstante S0, die eigentlich ein Parameter ist, bezeichnet ein Maß für die auf der Erde eintreffende solare Strahlung. Die Größe S0=1367 W/m2 unterliegt im Rahmen der Sonnenaktivität Schwankungen (ca. 0,1 %) und einer Dynamik, die vom Alter der Sonne als Hauptreihenstern bestimmt wird. Die junge Sonne hatte eine Leuchtkraft, die etwa 70 % des heutigen Wertes betrug. Sie nimmt alle 100 Millionen Jahre etwa 1 % zu. Die geringere Strahlungsleistung unseres Sterns war vermutlich dafür verantwortlich, dass der Planet Erde am Ausgang des Proterozoikums vor ca. 800 bis 600 Millionen Jahren mindestens zwei kapitale Eiszeiten erlebt hat. Dabei sollen nach dem Modell „Schneeball Erde“ die Ozeane selbst am Äquator mit einem bis zu 2 Kilometern mächtigen Eispanzer bedeckt gewesen sein.
Die „Solarkonstante“ hat aber auch in historischen Zeiten Schwankungen aufgewiesen. So zeigte die Sonne beispielsweise von 1645 bis 1715 in einem anhaltenden Sonnenflecken-Minimum eine verringerte Aktivität. Die klimatischen Folgen des sogenannten Maunder-Minimums der Sonnenaktivität haben in Verbindung mit Vulkanausbrüchen in Europa zu einer Klimaepoche geführt, die als kleine Eiszeit bezeichnet wird. In dieser Zeitspanne, die etwa vom 16. bis zum 19. Jahrhundert datiert wird, war die globale Oberflächentemperatur auf der Erde etwa 1 °C niedriger als heute.
In der jüngeren Klimageschichte sind weitere Sonnenfleckenminima bekannt, die trotz leicht angestiegener atmosphärischer CO2-Konzentrationen zu deutlichen Abkühlungen geführt haben. Das betrifft die Phase des Früh-Mittelalterminimums (640-710 u. Z.), das Spörer-Minimum (1460-1540 u. Z.) und das Dalton-Minimum (1795-1820). Aus einer stark erhöhten Sonnenaktivität resultierte dagegen die spätmittelalterliche Erwärmungsphase von 1140 bis 1340 u. Z., als die Insel Grönland als ein grünes Eiland verstärkt besiedelt wurde.
Die Aktivität unseres Sterns manifestiert sich auf der Sonnenoberfläche optisch durch die Anzahl der Sonnenflecken. Man kennt einen elfjährigen Zyklus, der die Zeitspanne einer ruhigen Sonne (Sonnenflecken arme Zeit) und die Phase einer