Eckdaten: °C, CO₂ & Co.


„Wir haben keine Zeit mehr zum Schwafeln – es ist eindeutig: der Treibhauseffekt beeinflusst unser Klima hier und jetzt.“
James E. Hansen, ehemaliger NASA-Direktor, zit. in Shabecoff 1988.

Temperaturen und CO₂-Konzentrationen

Vorweg:
Zurzeit befindet sich die Menschheit auf einem ‚drei bis vier Grad Celsius-Pfad‘ bis 2100.

>> Details und Quellen siehe Abschnitt Konkrete politische Ziele, S. 448f.


Temperaturen auf der Erde…

in Schlagwörtern:

  • Seit 1900 ist die globale durchschnittliche Oberflächentemperatur um 1,1 Grad Celsius und somit auf 15,1 °C angestiegen. (vgl. UBA 2020 u. Maxton 2020, 29)
  • 2016 = 1,3 °C Rekord – maßgeblich war hier ein ungewöhnlich starker El Niño-Effekt) (vgl. Tagesspiegel 2019)
  • 2019 = 1,2 °C = zweitwärmstes Jahr (vgl. Landwehr 2020)
  • 2017, 2015 = 1,2 °C
  • 2018 = 1,1 °C (Zahlen Stand 9/2020 nach Klimafakten, S. 9)
2018 Was the Fourth Hottest Year on Record, NASA Goddard
https://youtu.be/2S6JTLRmQdU
  • „Das vergangene Jahrzehnt [= 2010er] war das wärmste seit Beginn der Wetteraufzeichnungen.“ (Landwehr 2020)
    • „19 der wärmsten 20 Jahre lagen in den letzten zwei Jahrzehnten.“ (ebd.)
    • „[S]eit 60 Jahren ist jedes Jahrzehnt wärmer als das davorliegende.“ (ebd.)„Die Periode von 2016 bis 2020 werde die wärmste Fünfjahresspanne seit Beginn der Aufzeichnungen.“ (laut WMO-Studie United in Science, Stand 9/2020; zit. in Pötter 2020, 9) (WMO =  World Meteorological Organization = Weltmeteorologiebehörde = UN-Sonderorganisation)
  • „Der weltweite Temperaturanstieg hat über den Landflächen bereits 1,53 Grad erreicht.“ (laut IPCC-Sonderbericht August 2019: Focus 2019)


„Der Klimawandel nimmt an Fahrt auf“ (Evers 2019, 109):

Details

Wenn also von globalen Durchschnittstemperaturen die Rede ist, deutet obige Zahl an, dass es an Land – dort, wo die Menschheit lebt – durchschnittlich noch wärmer ist als die genannte Zahl 1,1 °C. „Durchschnittlich“ bezogen auf die globalen Landflächen wiederum bedeutet, dass es an dem Punkt, an dem wir leben durchaus etwas kühler oder auch deutlich wärmer sein kann bzw. werden könnte.

  • „Die Weltwetterorganisation (WMO) warnt nun davor, dass die globale Durchschnittstemperatur bereits in einem der kommenden Jahre auf 1,5 Grad über das vorindustrielle Niveau steigen könnte. Die Wahrscheinlichkeit, dass eines der Jahre im Zeitraum 2020 bis 2024 diesen Wert erreicht, liege bei 20 Prozent. Dass die Durchschnittstemperatur in diesem Zeitraum mindestens in einem Monat mehr als 1,5 Grad über das vorindustrielle Niveau steigt, liege sogar bei bis zu 70 Prozent“ (Spiegel 2020).
  • „Um höhere Temperaturen als heute zu finden, muss man „bis vor die letzte Eiszeit zurückschauen: bis in die [sog.] Eem-Warmzeit vor rund 120.000 Jahren.“ (Rahmstorf/Schellnhuber 2018, 28)


Wichtig in diesem Zusammenhang:

  • Im Unterschied zu früheren Temperaturschwankungen, wie etwa während der sog. kleinen Eiszeit, die nacheinander in verschiedenen Weltregionen verteilt über mehrere Jahrhunderte stattfand, sehen wir jetzt, „dass die wärmste Periode der vergangenen zwei Jahrtausende [=letzte 150 Jahre], in der wir uns gerade befinden, auf 98 Prozent der Erde stattfindet…“ (Merlot 2019). Die Forscher*innen bezeichnen dies als „beispiellos“ – auch deshalb, weil das das Tempo, mit der die Erwärmung stattfindet, so beispiellos rasant ausfällt (vgl. ebd.).

>> Weiteres Zitat zum Aspekt ‚kleine Eiszeit‘ von Merlot (2019): „Im 15. Jahrhundert hätten die tiefsten Temperaturen im Zentral- und Ostpazifik geherrscht, im 17. Jahrhundert in Nordwesteuropa und dem südöstlichen Nordamerika und im 19. Jahrhundert in wieder anderen Weltregionen.“


Der Blick nach Europa:

  • „In 2019, the annual temperature for Europe was the highest on record, though closely followed by 2014, 2015 and 2018.“ (Copernicus 2020)
  • „11 of the 12 warmest years have occurred since 2000.“ (ebd.)
  • Europa = +2,0 °C seit Ende des 19. Jahrhunderts
    • „Gemittelt über jeweils fünf Jahre ist es in Europa seit dem Ende des 19. Jahrhunderts bereits rund zwei Grad wärmer geworden, global 1,1 Grad. Seit 1998 war in Europa kein einziges Jahr mehr kühler als der Durchschnitt der Vergleichsperiode von 1981 bis 2010 (die ihrerseits schon viel wärmer war als etwa das 20. Jahrhundert)“ (Weiß 2020).

Zu recht schreibt die SZ-Autorin Marlene Weiß: „Zu warm wird zum neuen Normalzustand“ (ebd.).


Und ein Blick nach Deutschland:

  • „Seit  Beginn  der  systematischen,  flächendeckenden  Wetteraufzeichnungen  1881  hat  sich  die  mittlere  Temperatur der bodennahen Luft in Deutschland bereits deutlich erwärmt. Laut Daten des Deutschen Wetterdienstes  war  das  aktuelle  Jahrzehnt  rund  1,9  Grad  Celsius  wärmer  als  die  ersten  Jahrzehnte  (1881-1910)  der  Aufzeichnungen.“ (Klimafakten 2020, 13)

>> Die Durchschnittstemperaturen nehmen in den verschiedenen Regionen der Welt unterschiedlich stark zu. So steigen die Temperaturen in der Arktis deutlich stärker an als in gemäßigten Breiten. Und: „In der Sahelzone Westafrikas… sind die Temperaturen bereits um 50 Prozent mehr gestiegen als im weltweiten Durchschnitt“ (Maxton 2020, 37).

  • „[N]eun der zehn heißesten Jahre in Deutschland [sind] in der Dekade zwischen 2010 und 2019 verzeichnet worden.“ (Zeit 2019)
  • „Allein in den vergangenen fünf Jahren stieg diese [Jahresmitteltemperatur der Luft in Deutschland] um 0,3 Grad an.“ (Spiegel 2019b)
  • 2019 gab es „erstmals Temperaturen von mehr als 42 Grad in Deutschland.“ (Weiß 2020)
    • Konkret: Lingen, Niedersachsen, Juli 2019, 42,6 °C (vgl. Stukenberg 2019, 8)


Eckart von Hirschhausens Analogie über die klimatische Erderwärmung:

  • „Viele denken, ein Grad, zwei Grad, drei Grad – was macht denn den Unterschied. Als Arzt kann ich Ihnen sagen, es macht einen großen Unterschied, ob Sie 41 Grad Fieber haben oder 43 Grad. Das eine ist mit dem Leben vereinbar, das andere nicht“ (zit. in Nguyen-Kim 2019).

>> Weitere, grafische Darstellungen der Erderwärmung und zur Temperaturentwicklung auf der Erde inkl. der sog. Hockeyschläger-Kurve siehe Abschnitt Grafische Darstellungen der Erderwärmung, S. 156f.

>> Im September 2020 erschien das Grundlagen-Dokument „Was wir heute übers Klima wissen. Basisfakten zum Klimawandel, die in der Wissenschaft unumstritten sind“, Herausgeber: Deutsches Klima-Konsortium, Deutsche Meteorologische Gesellschaft, Deutscher Wetterdienst, Extremwetterkongress Hamburg, Helmholtz-Klima-Initiative, klimafakten.de, siehe
https://www.klimafakten.de/sites/default/files/downloads/20200909klimafakten-final-final.pdf (Abrufdatum 30.9.2020)


Quellen des Abschnitts Temperaturen auf der Erde



Klimakrise in Zahlen:

CO₂-Gehalt der Atmosphäre…

…in Schlagwörtern:

Die Keeling-Kurve mit den Messwerten des atmosphärischen Gehalts an Kohlenstoffdioxid in der Atmosphäre, gemessen am Mauna Loa. 1962 erstmals vom Klimaforscher Charles Keeling veröffentlicht, wird diese seither stetig akualisiert.
Von Delorme – Eigenes Werk. Data from Dr. Pieter Tans, NOAA/ESRL and Dr. Ralph Keeling, Scripps Institution of Oceanography., CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=46146497
s.a. Abschnitt Graphische Veranschaulichungen der Erderwärmung
  • CO₂-Konzentration 2019 = 411 ppm(1)
    (ppm = parts per million = Anteile pro Million = 4 Moleküle pro 10.000 = 0,04%)
  • Jährliche Zunahme „knapp über 3 ppm pro Jahr – fünfmal so schnell wie in den frühen 1960er-Jahren“ (Maxton 2020, 30)
  • Im April 2020 wurde der Monatsspitzenwert 416,18 ppm am für solche Auswertungen maßgeblichen Mauna Loa Observatorium auf Hawaii gemessen(2)
  • (vgl. CO2.earth 2020, https://www.co2.earth/daily-co2).
  • Vor der Industrialisierung = 280 ppm, „in den vorangegangenen 10.000 Jahren annähernd konstant“ (UBA 2019; 47%)
  • Zur Zeit der Geburt meiner Generation: 326 ppm (1971) (vgl. Quaschning 2019 u. Zeit 2019)
Details: Erläuterungen zu (1) und (2)

(1) Gemäß der im September 2020 veröffentlichten WMO-Studie United in Science ist die CO2-Konzentration in der Atmosphäre auf den neuen Höchststand von 410 bis 414 ppm (Teile pro Million) gestiegen“ (Pötter 2020, 8, vgl. UN 2020).

(2) Von diesem Vulkan auf Hawaii stammen auch die seit 1958 erhobenen CO2-Daten der Keeling-Kurve, vgl. S. 158. Ein neuer Rekord erfolgt regelmäßig im Frühjahr, da „im Sommer auf der Nordhalbkugel so viele Pflanzen wachsen, die durch Fotosynthese CO2 aufnehmen, … [sodass] die Werte von Mai bis September wieder leicht ab[sinken]“ (Evers 2019, 109).

Anders ausgedrückt:

  • Die CO2-Konzentration in der Atmosphäre liegt um fast 50% über dem vorindustriellen Wert. (Klimafakten 2020, 5)
  • „Dies ist der höchste Wert seit mindestens 800.000 Jahren.“ (Rahmstorf/Schellnhuber 2018,  S. 33 u. 41.)
  • Eine Studie aus dem Jahre 2020 kommt sieht die Werte, wie sie im Erdzeitalter Pliozän herrschten, auf uns zukommen:
    • „Weil der CO2-Gehalt um etwa 2,5 ppm pro Jahr steigt, werden wir bis zum Jahr 2025 alles übertroffen haben, was wir aus den vergangenen 3,3 Millionen Jahren kennen“ sagt der Mitautor der Studie Thomas Chalk (zit. in Spiegel 2020).
    • „Im Pliozän lagen die Temperaturen drei bis vier Grad höher als heute, in Europa lebten Giraffen, in der Antarktis wuchsen Pflanzen, Grönland war komplett eisfrei und der Meeresspiegel war wahrscheinlich 15 bis 20 Meter höher“ (ebd.)
  • Würden wir also weiterhin Treibhausgase emittieren, würde sich das schwerfällig reagierende Klima tatsächlich in diese Richtung bewegen (und ab Überwindung der Kipppunkt wäre diese Entwicklung nicht stoppbar).

>> vgl. Aspekt Wir feuern uns klimatisch gesehen sozusagen ins Dinosaurierzeitalter zurück, S. 61f.
>> Zum Thema Kipppunkte siehe Abschnitt Kipppunkte des Klimas: Eisschilde, Permafrost & Co, S. 98ff.


411 ppm (parts per million = Teilchen pro Million) oder auch: 0,04% Atmosphärenanteil: Das klingt zunächst nach sehr, sehr wenig. Zum Verständnis, dass im chemischen Atmosphären-Cocktail auch wenig sehr viel bewirken kann, sei kurz daran erinnert, dass Ozon-Loch entstand, als in der Stratosphäre, dort, wo sich die Ozonschicht befindet, durch die Emission von FCKW ein Abbau von Ozon stattfand: In der Stratosphäre tummeln sich durchschnittlich gerade mal 10 ppm Ozon (vgl. Langematz 2009).

  • Die entscheidende Mitteilung ist also nicht, dass die Menge von CO₂ in der Atmosphäre grundsätzlich nur gering ist.
  • Die entscheidende Nachricht ist, dass sich dieser Anteil seit der Industrialisierung um 47% erhöht hat (s.o.) (vgl. Weiß 2019 u. Lesch/Rahmstorf 2019).

CO₂ wirkt. Ohne Treibhausgase, ohne CO₂ hätten wir eine globale Mitteltemperatur von -18 °C. Anders ausgedrückt: Uns gäbe es gar nicht. Wir leben aufgrund des natürlichen Treibhauseffekts, bzw. aufgrund von einer bestimmten Menge von Treibhausgasen in der Atmosphäre, die unsere Mitteltemperatur (bislang) etwa bei 15 °C gehalten hat.

Begriff 'Treibhauseffekt'

Treibhauseffekt, sehr vereinfacht ausgedrückt: Jede*r, der mal in einem Gewächshaus war, kennt es: Die Sonne (=Energie) kommt durch die Scheiben (=Atmosphäre) hinein, doch die Wärme(-energie) kann nicht zurück nach Draußen (=ins All), weil die Scheiben (=Treibhausgas-Teilchen in der Atmosphäre) dies verhindern – es entsteht eine Art Hitzestau. Je mehr es von diesen wie eine ‚dünne Decke‘ (Gonstalla 2019, 18) wirkenden Teilchen in der Atmosphäre gibt, desto weniger (Wärme-)Energie kann zurück ins All gelangen. Wenn mehr Energie ins Treibhaus (=Atmosphäre) hineingelangt als wieder hinaus, heizt es sich auf. Die Atmosphäre unseres gemeinsames Treibhauses ist nunmehr aufgrund der zusätzlichen, menschengemachten Treibhausgase im Ungleichgewicht, sodass er sich in Watt pro Quadratmeter ausgedrückt jährlich um 0,7 Watt/m2 erwärmt (vgl. Gonstalla 2019, 18; Gleichgewicht = 0 Watt/m2).

Hätte also der vorindustrielle CO₂-Wert auch nur geringfügig unter 280 ppm gelegen, wäre alles nichts (vgl. UBA 2013).

>> Genaueres zur Mitteltemperatur siehe Rahmstorf, Stefan (2018): „Verwirrspiel um die absolute globale Mitteltemperatur“. in: Spektrum, 12.2.2018, online unter https://scilogs.spektrum.de/klimalounge/verwirrspiel-um-die-absolute-globale-mitteltemperatur/ (Abrufdatum 8.9.2020)

Eine konkrete Folge der heftigen CO₂-Emissionen:

„Für jede Tonne, die irgendwo auf der Erde freigesetzt wird, etwa durch das Triebwerk eines Jets, verschwinden weitere drei Quadratmeter sommerliches Eis in der Arktis.“ (Notz 2016)

… und machen selbige zunehmend schiffbar und ermöglichen so die Ausbeutung von Rohstoffen, zu denen die Menschheit bislang keinen Zugang hatte. Ist das eine gute Nachricht?


Beispiel:

  • Flugreise HH-NYC (Shoppingtrip zu Zweit, Hin/Rück) = 2,465t/CO₂ *3qm *2 = 15 qm sommerliches Eis der Arktis
  • Das mit 200 Passagieren besetzte Flugzeug, in dem die beiden Shopper*innen sitzen, verursacht also rund 150 qm Eis-Verlust (vgl. Weiß 2016).

Abschließend ist zu erwähnen, dass laut Maxton

  • „Klimaexperten … berechnet haben, dass bei einer Zunahme der CO2-Konzentration auf 450 ppm ein Anstieg um 2 °C unvermeidbar ist. Wenn sich … [die Steigerung] fortsetzt, wäre der Schwellenwert von 450 ppm daher, einfacher Arithmetik zufolge, Mitte der 2030er-Jahre erreicht. Das bedeutet jedoch nicht, dass die Durchschnittstemperatur Mitte der 2030er Jahr um 2 °C gegenüber der vorindustriellen Zeit gestiegen sein wird. Aufgrund von Verzögerungen wird dies nämlich erst 15 Jahre später der Fall sein. Aber das bedeutet, dass es ab Mitte der 2030er-Jahre nicht mehr möglich sein wird, den Anstieg der globalen Durchschnittstemperatur um 2 °C zu verhindern (2018, 32-33).

Aspekt ‚Klimasensivität‘

Neben der Menge an Treibhausgasen kommt es eben auch darauf an, was genau diese bestimmte Menge an Treibhausgasen konkret bewirkt:

  • „Wenn man die Zukunft der Erde mit zwei Zahlen beschreiben wollte, dann wären es diese: erstens wie viel Treibhausgas die Menschheit noch in die Atmosphäre pumpt, klar.
  • Der zweite Wert gibt an, wie empfindlich der Planet darauf reagieren wird. Empfindlich, das ist keine Poesie, sondern Fachjargon. ‚Klimasensitivität‘ sagen die Fachleute. Und sie meinen damit ganz mathematisch folgende Abhängigkeit: Um wie viel Grad wird es wärmer, wenn sich der Treibhausgas-Gehalt in der Luft verdoppelt?“ (Schmitt 2020).

Diese Frage wurde bislang i.d.R. so beantwortet wie in diesem Handbuch anhand der verbleibenden CO2e-Budgets und zu erwartenden Temperaturen bzw. Klimaveränderungen beschrieben. Konkret ging man lange Zeit – mit vielen Unsicherheiten – von einer „Erwärmung irgendwo zwischen 1,5 und 4,5 Grad Celsius … [bei] eine[r] Verdopplung der CO₂-Konzentration in der Atmosphäre [aus]“ (ebd.).


Relativ unklar bleibt die genaue „Wirkung von Rückkopplungseffekten, die ebenso berücksichtigt werden müssen, etwa Wasserdampf, Wolken, der Albedo-Effekt oder auch die Wärmeaufnahme durch die Ozeane. Viele diese Variablen sind noch nicht vollständig verstanden“ (Kern 2020).


Aufgrund neuer Forschungen kann man diese große Spanne nun etwas genauer eingrenzen, mit einer Wahrscheinlichkeit von 67% auf 2,6 bis plus 3,9 °C (vgl. ebd. u. Schmitt 2020). Die gute Nachricht lautet nun, dass das Worst Case-Szenario gemäß diesen Forschungsergebnissen erwartbar etwas weniger dramatisch ausfällt. Die weniger gute Nachricht besagt jedoch umgekehrt, dass das 1,5 °C-Ziel noch schwerer zu erreichen ist.

Der Klimaforscher Hartmut Graßl sieht diese neue, klarere Datenlage positiv:

  • „Die Gesellschaft hat nun verstärkte Argumente für eine stringentere Klimapolitik … Für das Nichtstun Plädierende haben schlechtere Karten, Klimapolitik ist noch etwas dringender.“
  • (zit. in Kern 2020).

>> Im September 2020 erschien das Grundlagen-Dokument „Was wir heute übers Klima wissen. Basisfakten zum Klimawandel, die in der Wissenschaft unumstritten sind“, Herausgeber: Deutsches Klima-Konsortium, Deutsche Meteorologische Gesellschaft, Deutscher Wetterdienst, Extremwetterkongress Hamburg, Helmholtz-Klima-Initiative, klimafakten.de, siehe
https://www.klimafakten.de/sites/default/files/downloads/20200909klimafakten-final-final.pdf (Abrufdatum 30.9.2020)


Quellen des Abschnitts CO₂-Gehalt der Atmosphäre



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