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Klimawandel: Beschleunigt erschöpft

Der Friedensnobelpreis für Al Gore und den UN-Klimarat brachten das Thema "Klimawandel" nun nochmals nachdrücklich ins Gespräch - und das ist auch dringend nötig. Denn unsere Emissionen steigen wieder schneller, und die Natur kann immer weniger davon aufnehmen.
Kraftwerk
Die Weltwirtschaft brummt, die USA boomen seit Jahren, Europa schließt sich diesem Wachstum wieder an, und Indien wie China holen in Wohlstand und Industrieproduktion mächtig auf. Zugleich legt die Mobilität von Personen und Gütern überproportional zu. All dies benötigt Energie, die vornehmlich noch immer aus fossilen Brennstoffen stammt. Umgerechnet gelangten während des letzten Jahrs 8,4 Milliarden Tonnen reinen Kohlenstoffs in die Erdatmosphäre, weil die Menschheit Kohle, Öl und Gas verfeuerte sowie Zement erzeugte – ein Drittel mehr als 1990.

Kohlebergbau | Kohle ist einer der wichtigsten Energieträger weltweit – auch in Deutschland. Um die heimische Energieversorgung trotz abgeschalteter Kernkraftanlagen zu gewährleisten, sollen in den nächsten Jahren mehrere neue Kraftwerke auf Kohlebasis ans Netz gehen – trotz ihrer hohen Kohlendioxid-Emissionen.
Weitere rund 1,5 Milliarden Tonnen Kohlenstoff stammten aus veränderter Landnutzung und Brandrodung etwa in den Tropen, wo Regenwälder Platz machen müssen für Ölpalm-, Soja- und Zuckerrohrplantagen. Dieser Beitrag verharrt seit knapp fünfzig Jahren auf nahezu gleichem Niveau, und es verschieben sich allenfalls die regionalen Anteile. So lieferte Südamerika lange drei Fünftel davon und Asien ein knappes Viertel. Doch haben sich diese Werte mittlerweile mit je 600 Millionen Tonnen angeglichen, weil vor allem in Brasilien zeitweilig weniger Regenwald in Flammen aufgegangen ist, während Indonesien diesbezüglich negative Schlagzeilen macht. Der Rest entfällt auf Afrika.

Größeres Wachstum, geringere Effizienz

Wenigstens die Industriestaaten schafften es, diese Emissionsquelle quasi gänzlich zu stopfen, doch verursachen sie durch ihren Lebenswandel pro Kopf immer noch die höchsten CO2-Emissionen – wenngleich Schwellenländer wie China, Indien oder Brasilien rasch aufholen. Auch deshalb wachsen die Emissionsraten seit 2000 schneller: Jedes Jahr gelangt mittlerweile 3,3 Prozent mehr Kohlendioxid in die Luft, wie Wissenschaftler um Josep Canadell vom Global Carbon Project im australischen Canberra jetzt bekanntgaben [1]. In den 1990er Jahren beliefen sich die Zuwachsraten dagegen nur auf 1,3 Prozent.

Schuld an der Beschleunigung ist allerdings nicht nur das Wirtschaftswachstum, obwohl zwei Drittel des Anstiegs darauf zurückzuführen sind. Durch die Verlagerung der Produktion aus Hochlohnländern mit fortgeschrittener Technologie in Nationen mit niedrigeren Kosten, aber häufig ineffizienten Kraftwerken und Produktionsanlagen wird wieder mehr Kohlendioxid pro Gut erzeugt. Mit anderen Worten: Jahrezehntelang steigerte die Weltgemeinschaft ihre Effizienz pro Dollar Wertschöpfung, bis sie im Jahr 2000 nur noch jeweils 0,24 Kilogramm Kohlenstoff benötigte. Seitdem verschlechtert sich der Wert wieder Jahr für Jahr.

Womöglich am bedenklichsten ist jedoch ein dritter Trend. Dass die Erderwärmung nicht rascher voranschreitet, hat die Weltgemeinschaft vor allem der Natur zu verdanken, die jährlich einen beträchtlichen Teil der Kohlendioxid-Emissionen schluckt, damit die negative Bilanz schönt und zu etwas mehr als der Hälfte ausgleicht. Vor allem die Ozeane sowie Tropenwälder und -moore gelten als effektive Senken. Doch ihre Aufnahmekapazität scheint sich langsam zu erschöpfen, wie die Forscher nun errechneten.

Diese Kalkulation ist nicht ganz einfach, denn trotz aller wissenschaftlichen Fortschritte ist nur in Ansätzen verstanden, wann welche Lebensräume dem System wie viel CO2 entziehen und wann nicht oder welche Schwankungsbreiten und Rückkopplungen auftreten. Canadell und sein Team mussten daher einen Umweg nehmen und den so genannten Luftanteil (englisch Airborne Fraction, AF) des Kohlendioxids bestimmen: das Verhältnis des CO2-Anstiegs in der Atmosphäre in einem Jahr zur im gleichen Zeitraum insgesamt freigesetzten Menge des Klimagases – unter Berücksichtigung und letztlich Ausschluss natürlicher Schwankungen, wie sie durch starke Vulkanausbrüche oder El Niño ausgelöst werden. Nach dieser Kalkulation lagern die Vegetation und manche Bodentypen konstant rund ein Drittel der CO2-Emissionen ein, die Ozeane etwas mehr als ein Viertel – Letztere jedoch mit schwächelnder Tendenz.


Gesättigte Ozeane?

Die Klimatologen verdächtigen diesbezüglich vor allem die Ozeane rund um die Antarktis: Eine Verstärkung und Verlagerung der Westwinde Richtung Südpol mischt nun kohlenstoffreiche Wasserkörper auf, die zuvor kaum im Austausch mit der Atmosphäre standen und jetzt mehr Kohlendioxid abgeben, was die Senkenbilanz der Meere insgesamt verschlechtert. An Land halten sich positive und negative Effekte hingegen vorerst die Waage, da höhere Niederschläge und verstärktes Pflanzenwachstum beispielsweise im Sahel dürrebedingte Schäden wie rund ums Mittelmeer oder im Westen der USA kompensieren. Ein rundes Fünftel des zusätzlichen Klimagases geht auf diese höhere AF zurück.

Kaventsmann | Der Anstieg der globalen Kohlendioxid-Werte in der Atmosphäre lässt sich nicht nur auf den höheren Energiebedarf zurückführen. Offensichtlich sind auch die natürlichen Kohlenstoff-Senken der Erde langsam erschöpft – so wie die südlichen Ozeane, die verstärkt von Winden aufgepeitscht werden und deshalb mehr des Klimagases verlieren.
Bestätigung erhält Canadells Team durch Ute Schuster und Andrew Watson von der Universität von East Anglia in Norwich, die auch im Nordatlantik eine geminderte Senkenleistung feststellten [2]. Über 90 000 Messungen während letzten zehn Jahre ergaben, dass sich in diesem Zeitraum die Aufnahmefähigkeit des Ozeans in etwa halbierte – weit schneller und umfangreicher als zuvor angenommen. Allerdings, so schränken die beiden Forscher ein, fehlten längerfristige Datensätze, sodass diese Abnahme auch eine natürliche Schwankung sein könnte: Eine Serie milder Winter beispielsweise verhindert, dass sich Tiefen- und Oberflächenwasser austauschen und vermischen, weshalb weniger Kohlendioxid nach unten verfrachtet wird und stattdessen vermehrt in die Atmosphäre gelangt.

Unisono warnen beide Gruppen trotz dieser Unwägbarkeiten vor langfristig schwindenden Aufnahmekapazitäten – weil Moore trockenfallen, Wälder gerodet werden oder wärmere Meere mehr ausgasen. Die bislang noch moderate Aufheizung unserer Umwelt um durchschnittlich 0,6 Grad Celsius weltweit seit Beginn des 20. Jahrhunderts würde sich dann zusätzlich beschleunigen: Kein Effizienzgewinn beim Wirtschaftswachstum könnte dies ausbremsen.

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