Kohlendioxid

CO₂ ist ein Treibhausgas, das erwärmend wirkt. Ein Anstieg des CO₂ sollte also mit einiger Verzögerung einen Temperaturanstieg verursachen. Wenn man sich jedoch die Temperaturgeschichte der letzten 400.000 Jahre anschaut, so muss man erstaunt feststellen, dass in der Realität zuerst die Temperatur anstieg und das CO₂ erst einige hundert Jahre später folgt. Einen guten Grund hierfür gibt es auch: Warmes Ozeanwasser kann nicht so viel CO₂ speichern wie kaltes Wasser. Daher gast ein Teil des zuvor gelösten CO₂ bei der Erwärmung aus und reichert sich in der Atmosphäre an.

Dies gilt für lange Zeiträume, also den Wechsel von Eiszeiten und Warmzeiten. Wie sieht es nun in kürzeren Zeitmaßstäben aus, zum Beispiel die letzten Jahrzehnte? Bereits vor einigen Monaten berichteten wir an dieser Stelle über eine interessante Beobachtung, die der in der Fachwelt anerkannte australische Klimawissenschaftler Murry Salby 2011 gemacht hat (siehe unser Blogartikel „CO2-Anstieg der letzten 160 Jahre durch Entgasung aus dem Ozean?“):

Murry Salby hat 2011 in einem Vortrag das gängige Modell zum CO₂-Anstieg seit 1850 angezweifelt. Eine Videoaufzeichnung seines sehenswerten Vortrages vom 3. August 2011 am Sydney Institute ist seit kurzem auf youtube verfügbar. Salby ist Professor und Leiter der Klimawissenschaften an der Macquarie University in Sydney, Autor des bekannten Buches “Physics of the Atmosphere and Climate” und ehemaliger Gutachter des IPCC. Salby sagt, dass ein sehr großer Teil des atmosphärischen CO₂-Anstiegs durch den Temperaturanstieg der letzten zwei Jahrhunderte verursacht worden sein könnte. Durch Erwärmung des Ozeans verringert sich hierbei das Löslichkeitsvermögen für CO₂, das in der Folge ausgast. Im Klartext würde dies bedeuten, dass neu produziertes, anthropogenes CO₂ im System weitgehend abgepuffert wird, die Gesamtkonzentration der Atmosphäre jedoch vielmehr von der globalen Durchschnittstemperatur abhängen würde. Ähnliches hatte bereits Roy Spencer 2008 vorgeschlagen.

Ende August 2012 erschien nun im Fachmagazin Global and Planetary Change eine neue Arbeit einer norwegischen Forschergruppe um Ole Humlum von der Universität Oslo. Darin untersuchten sie die zeitliche Abfolge der globalen Temperaturentwicklung und der CO₂-Veränderung in der Atmosphäre. Dabei fanden sie ein hohes Maß an Korrelation, wobei Änderungen im Kohlendioxidgehalt stets der Temperaturkurve hinterherhinkten (Abbildung 1). Ole Humlum und seine Kollegen stellten fest:

„Die beste positive Korrelation zwischen CO₂ und der Temperatur besteht, wenn man eine Verzögerung des CO₂ von 11-12 Monaten gegenüber der Meeresoberflächentemperatur ansetzt, 9,5-10 Monate gegenüber der bodennahen Lufttemperatur und etwa 9 Monate gegenüber der Temperatur der unteren Troposphäre. Der Grad der Korrelation zwischen diesen Temperaturveränderungen im Ozean und in der Atmosphäre ist hoch, erklärt jedoch nicht alle beobachteten Änderungen.“

Die Frage liegt auf der Hand: Wie kann CO₂ der wichtigste Treiber der Temperatur sein, wenn die CO₂-Entwicklung den Temperaturänderungen hinterherhinkt. So ein bisschen ist das, als wenn der Donner vor dem Blitz zu hören wäre. Irgendetwas scheint hier nicht ganz zu stimmen.

weiter lesenUrsache und Wirkung auf dem Prüfstand: CO2-Änderung in der Atmosphäre hinkt der Temperaturkurve heute um knapp ein Jahr hinterher

Wolken sind der Sonnenschirm der Erde. Über einen längeren Zeitraum gesehen wirken sich ein paar Prozent mehr oder weniger Wolken massiv auf die globale Durchschnittstemperatur aus. Da ist es dann umso wichtiger, die Wolkentrends der letzten Jahrzehnte und Jahrhunderte sauber zu dokumentieren und gleichzeitig die Ursachen hierfür zu identifizieren.

Eine schweizerisch-spanische Forschergruppe um Arturo Sanchez-Lorenzo von der ETH Zürich veröffentlichte im Juli 2012 im Fachmagazin Climate of the Past eine neue Studie, in der sie die Wolkenbedeckungstrends Spaniens für die letzten 150 Jahre analysierten. Von 1860 bis 1960 war zunächst eine langfristige Zunahme der Bewölkung zu verzeichnen. Um 1960 kehrte sich der Trend dann jedoch um, und die Bewölkung nahm wieder ab. Ob der verminderte Sonnenschutz etwas zur Erwärmung beigetragen hat, die 1977-2000 die globale Durchschnittstemperatur um ein halbes Grad ansteigen ließ, auch unabhängig vom CO₂? (siehe auch Beitrag auf The Hockey Schtick).

Abbildung 1: Entwicklung der Wolkenbedeckung Spaniens während der letzten 150 Jahre. Abbildungsquelle: Sachez-Lorenzo et al. (2012).

Das ist ja nur Spanien, höre ich jetzt einige sagen. Kein Problem, schauen wir uns also noch eine zweite Kurve an, diesmal die Wolkenbedeckung der Tropen von 1984-2005 (Abbildung 2). Was sehen wir? Die Wolkenbedeckung hat in dieser Zeit abgenommen, genau während des Höhepunkts der letzten Erwärmungsphase. Wichtiger Mitauslöser der Erwärmung? Oder etwa Folge der Erwärmung? Letzteres würde der IPCC gerne sehen um die von ihm postulierte positive Wolkenrückkopplung für das CO₂ zu belegen. Wenn man sich dann aber die spanischen Daten anschaut (Abbildung 1), so ist kein einheitliches Bild zu erkennen. Von 1910-1940 wurde es wärmer, und die Wolken in Spanien nahmen zu. Während des nächsten Erwärmungsschubs 1977-2000 nahmen die Wolken jedoch wieder ab.

weiter lesenWelchen Anteil hat die schwindende Wolkenbedeckung in den letzten Jahrzehnten an der Klimaerwärmung?