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News: Wasserkühlung

Wasserdampf heizt dem Treibhaus Erde ein, Wolken reflektieren das Sonnenlicht. Aus diesen beiden Effekten ergibt sich ein Gleichgewicht, das der stetig intensiver scheinenden Sonne entgegenwirkt. Sie lässt die treibhauswirksamen Wolken in großer Höhe schwinden und fördert die Bildung tief liegender Bewölkung mit großer Albedo. Damit verfügt die Erde über eine wirksame Wasserkühlung.
Als vor gut 4,5 Milliarden Jahren die Erde entstand, schien die Sonne lange nicht so intensiv wie heute. Um 30 Prozent ist die Sonneneinstrahlung auf unseren Planeten seitdem angestiegen - auf die globalen Temperaturen hat sich dies aber langfristig kaum ausgewirkt. Vielleicht hat es in der jungen Atmosphäre der Erde einfach höhere Konzentrationen der Treibhausgase Kohlendioxid, Ammoniak oder Methan gegeben, Genaues weiß man nicht.

Hsien-Wang Ou vom Lamont Doherty Earth Observatory hat nun sein Modell dieses so genannten faint young sun paradox vorgestellt, das allein auf dem atmosphärischen Wasserkreislauf beruht: Wasser als Puffer für die langsam aber stetig heftiger scheinende Sonne. Unter dem Gesichtspunkt, dass Wasserdampf extrem treibhauswirksam ist, scheint Ous Modell auf den ersten Blick ziemlich fragwürdig. Schließlich ließe eine kräftigere Sonne auch mehr Wasser verdunsten, das in die Atmosphäre stiege und dort die Rückstrahlung irdischer Wärme behinderte. Es sollte also infolge eines "Schneeball"-Effekts rasch wärmer werden.

Doch Ou ging in seinen Überlegungen einen Schritt weiter und bezog auch die Wirkung der Wolken als Reflektoren ein, die einfallendes Licht in das All zurückstrahlen. Schließlich sind die Wolkenoberseiten weiß und haben deshalb eine viel höhere Albedo als die Erdoberfläche.

Es gibt - vereinfacht gesagt - zwei unterschiedliche Wolkentypen: hohe und niedrige. Die einen steigen in mächtigen Türmen bis an die Grenze zur Stratosphäre, die anderen breiten sich flächenhaft in den unteren Schichten der Troposphäre aus. Wenn die Sonne der Erde kräftiger einheizt, hat dies insbesondere Folgen für die hoch aufsteigenden Wolken. Sie dünnen aus und verlieren an Intensität. Die flachen Wolkendecken dehnen sich hingegen aus. Und wenn die treibhauswirksamen hohen Wolken an Wirksamkeit verlieren, die niedrigen indes an Einfluss gewinnen, dann steigt infolgedessen die globale Albedo an.

Ou geht davon aus, dass dieser Effekt, dieses Gleichgewicht zwischen Treibhauseffekt und Albedo, einen so wirksamen Puffer darstellt, dass sich die Erde um nur zehn Grad Celsius erwärmte, stiege die Sonnenintensität um 50 Prozent. Aber auch Ou ist sich darüber im Klaren, dass dieses nur eines zahlreicher Gleichgewichte ist, die das irdische Klima steuern. Und überhaupt: Für die drohende Erwärmung des Erdklimas ist nicht die langsam alternde Sonne verantwortlich, die drohende Klimakatastrophe ist vor allem Folge des verstärkten CO2-Auststoßes. Und dafür ist der Mensch verantwortlich.

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