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| Lieber Wissenschaftler ... |
Lieber Wissenschaftler ....
Ich habe gelesen, es gibt einige hundert Institute auf der Welt, die sich mehr oder minder intensiv mit der Klimaforschung beschäftigen. Wieso eigentlich? ... und warum wissen die denn immer noch nicht, wie das Klima funktioniert, wo doch Tausende daran arbeiten, es zu verstehen?
Und dann steht mal dieses, mal jenes in der Zeitung. Wem soll man denn nun glauben? Wird es jetzt wärmer oder kälter? Versinkt Bangladesch (Wo ist das eigentlich?) im indischen Ozean oder schmelzen die Pole doch nicht?
Außerdem hab ich jetzt keine Zeit mehr. Muß ne SMS abschicken ...
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Hallo Conny!
Also auf eine Frage habe ich schon einmal eine Antwort: Bangladesch ist ...
Nein, das gucke doch bitte selbst mal nach ...
Aber einen kleinen Tip: es ist in der Nähe von Indien
Jetzt aber zur Beantwortung Deiner eigentlichen Frage:
Wieso tun wir uns mit dem Verstehen des Klimas so schwer?
Dies liegt daran, dass zum Klimasystem sehr viele Prozesse gehören, die alle miteinander zusammenhängen.
Auf das Klima haben einen Einfluß:
Wolken, Vulkane, Boden, Gebirge, Sonneneinstrahlung, Gase in der Atmosphäre, Bevölkerungswachstum, Energiepolitik, Wirtschaft, Vegetation, Ozeanströme, Eisbedeckung und noch vieles mehr.
Einiges bestimmt die Natur, einiges bestimmt der Mensch. Alles ist miteinander verwoben und gleichzeitig alles vorherzusehen sehr schwierig. Ein kleines bißchen dazu erfahren sollt Ihr in dieser Unterrichtsreihe, nach und nach mehr erklärt werden soll hier auf diesen Seiten von ESPERE. Und wer Lust hat, darf auch mithelfen, die Seite aufzubauen. Sie ist schließlich dazu da, dass Ihr ein bißchen (inter)aktiv werdet.
Und was jetzt kommt mußt Du nicht alles behalten, aber denk mal drüber nach!
Geduld muß man schon haben zum Puzzeln. Stelle Dir vor, Du bekommst so ein richtig großes Puzzle mit 4000 Steinen geschenkt und kippst den ganzen Karton vor Dich auf den Boden. Jetzt zwei beliebige Steine versuchen zusammenzubringen macht wenig Sinn. Also erstmal sortieren:
Wie sortieret man das "System Erde" mit all seinen Bestandteilen?
Wir unterscheiden hier in sechs "Sphären" wie auch auf der ESPERE Hauptseite dargestellt.
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Atmosphäre - die Luft
Biosphäre - die lebendige Welt
Pedosphäre - der Boden
Lithosphäre - die Gesteinswelt
Hydrosphäre - die Wasserwelt
Kryosphäre - die Eiswelt
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Hat dies alles etwas mit dem Klima zu tun?
Ja, Klima hängt keineswegs nur mit der Atmosphäre zusammen. Ein paar Beispiele dafür, wie die Sphären mit dem Klimasystem verknüpft sind:
Atmosphäre
Im bodennahen Bereich der Atmosphäre, Troposphäre genannt, läuft das gesamte Wettergeschehen ab. Hier werden Wolken gebildet, hier regnet es. Viele Gase, die von den Pflanzen, Tieren oder unseren Fabriken, Haushalten, Kraftwerken und dem Verkehr abgegeben werden regieren hier miteinander oder werden abgebaut. Ein Stockwerk höher in der Stratosphäre liegt die Ozonschicht. Sie absorbiert Wärme und filtert die harte ultraviolette Strahlung. Wasser ist vor allem in der Troposphäre enthalten, als gasförmige Luftfeuchte, in kondensierten Flüssigkeitströpfchen oder festen Eiskristallen in Wolken. Wasser nimmt Wärmestrahlung auf.
Biosphäre
Die Biosphäre ist die Welt des Lebendigen, der Tiere, der Pflanzen und auch der Menschen. Wälder geben riesige Mengen an organischen Chemikalien an die Luft ab. Man kann z.B. die 'Terpene' - dies sind organische Substanzen - als Waldduft riechen. Sie nehmen aber auch große Mengen Kohlendioxid aus der Luft auf und stehen in Mineralstoffaustausch mit dem Boden. Vieh und Reisfelder sind wichtige Quellen des Treibhausgases Methan. Wir Menschen tragen durch die Verbrennung von sogenannten fossilen Energieträgern (Kohle, Öl, Erdgas) nicht nur zu einer starken Erhöhung des Kohlendioxids in der Luft bei. Auch viele Partikel (Ruß, Sulfate aus Schwefeldioxid, Stäube) gehen auf unsere Industrie zurück. Manche dieser Einflüsse führen zu einer Erwärmung, manche zu einer lokalen Abkühlung im Weltklima.
Pedosphäre
Der Boden ist lebendiger als wir glauben. Viele Stoffe, die vom Regen aus der Luft ausgewaschen werden, versickern im Boden. Von dort beeinflussen sie den Pflanzenhaushalt, können wie z.B. die Stickoxide aber auch direkt emittiert werden. Die zunehmende Einbringung von Dünger in der Landwirtschaft ist hier ein wichtiger Faktor. In den riesigen Weiten Sibiriens und Kanadas ist Methangas im Dauerfrostboden gebunden, das bei einem Auftauen frei werden könnte und den Treibhauseffekt verstärkt. Pfeift der Wind über den Boden, so wird Staub aufgewirbelt, der die Durchlässigkeit der Luft für Sonnen- und Wärmestrahlung beeinflusst.
Lithosphäre
Die Gesteinswelt ist nicht nur erheblich vom Klima geformt worden, wie z.B. unsere Mittelgebirge und Alpentäler in der Eiszeit. Gebirge prägen auch unsere Landschaft und stehen mit ihrer Höhe von 2000 bis über 8000 Meter dem Wettergeschehen als Barriere im Weg. So beeinflussen sie das lokale Klima (z.B. mehr Niederschläge auf der Alpennordseite als auf der Südseite). Kohlendioxid wird von den Ozeanen aufgenommen, sinkt in tiefere Schichten ab und geht als Carbonat wieder in den Gesteinshaushalt ein. Heftige Vulkanausbrüche spucken immer wieder Stäube und Schwefelverbindungen in die Stratosphäre und sorgen so für eine weltweite Abkühlung für 1-2 Jahre (zuletzt 1991 der Mt. Pinatoubo / Philippinen).
Hydrosphäre
Die Ozeane befinden sich in ständiger langsamer Umwälzung. Sie nehmen Wärme langsamer auf, aber halten sie länger als die Luft und so transportieren sie Wärme (z.B. der warme Golfstrom, der in Europa für mildes Klima sorgt). Das Weltklima hängt fast überall sehr stark von diesen Ozeanströmungen ab. Außerdem nehmen die Ozeane Kohlendioxid auf und schlucken so (zusammen mit den Pflanzen) derzeit etwa die Hälfte der menschlichen Emissionen.
Kryosphäre
Weiße Eis- und Schneeflächen reflektieren sehr stark das Sonnenlicht und tragen so zum Strahlungs- und Wärmehaushalt bei. Das Abschmelzen von Eis erhöht nicht nur den Meeresspiegel, sondern verändert auch die Umwälzung in den Ozeanen, da das salzarme Schmelzwasser die Dichte verändert und damit Absinkvorgänge. Nicht zuletzt ist Eis eine prima Klimadatenbank, da hier in Luftblasen die Spurengase der letzten Jahrhunderte eingeschlossen sind.
ist für uns nicht einfach. Anders kann das System Klima aber nicht verstanden werden. Der Motor unseres Klimas und die Quelle aller Energie ist die Strahlung von der Sonne. Alle Teile des Klimas hängen direkt oder indirekt von ihr ab.
Der gesamte Wärmehaushalt wird dadurch bestimmt, wieviel Sonnenstrahlung die Erde erreicht, wie sich die Erdoberfläche hierdurch erwärmt, wieviel Wärmestrahlung die Erdoberfläche wieder abgibt und wieviel Sonnenstrahlung zurückgeworfen wird. Da wärmere Luft mehr Feuchte aufnimmt, bestimmt dies zudem auch den Wasserhaushalt.
Wenn Du Dich an einem klaren Sommertag schon einmal am heißen Blech eines schwarzen Autos verbrannt hast oder im Winter im hellen Schnee die Augen zusammengekniffen hast, dann weißt Du, dass dunkle Flächen die Lichtenergie stärker aufnehmen und Wärme sammeln und helle Flächen das Licht eher zurückwerfen und kälter bleiben.
Schauen wir uns nun unsere Erde an, wie sie von einem Sonnenstrahl gesehen wird:
Dunkel sind die Ozeane aber auch große Waldfllächen (Amazonasraum in Brasilien - 1), heller sind z.B. die Wüsten (Südwesten der USA - 2), ganz hell sind die Wolken und grosse Eisflächen wie in der Antarktis (3).
Dieses Bild könnten wir vom Weltraum aus so mit unseren Augen sehen. Nicht sichtbar für unsere Augen ist der Blick mit der Infrarotkamera, der die Erwärmung der Erde aufzeichnet. Die Ozeane sind recht träge. Sie ändern ihre Temperatur nur sehr langsam. Wir kennen dies vom Mittelmeer, das im Juni an heißen Tagen oft noch kalt ist, dann aber im Oktober an kühlen Tagen oft noch warm. Die Landoberfläche dagegen (siehe Afrika in der Mitte) erwärmt sich schnell. Diese Wärmestrahlung der erhitzten Erde (Infrarotlicht) wird von Treibhausgasen wie Wasserdampf, Kohlendioxid oder Methan zurückgehalten.
Quelle: SSEC University of Wisconsin
das jeweils aktuellste Infrarotbild kannst Du HIER abrufen.
Zeit
Klima ändert sich über Jahrzehnte, nicht gleichmäßig sondern schwankend. Und selbst wenn unsere Großeltern erzählen, dass es in ihrer Jugend im Durchschnitt viel mehr mehr Schnee gegeben hat und es jetzt bei uns wärmer geworden ist, so kann es in anderen Regionen der Erde kühler geworden sein und die Menschen empfinden das Gegenteil. Klimawandel ist also nur über viele Jahre mit Blick auf die ganze Welt feststellbar. Damit können wir persönlich nicht beurteilen, ob sich das Klima ändert.
Schleichende Veränderungen aber dringen kaum als konkrete Gefahr in unser Bewußtsein vor. Den Schaden erfahren wir oft erst, wenn die Ursache schon einige Zeit zurückliegt. Erleben können wir dies derzeit an der Entwicklung des Ozonlochs. Nachdem die Problematik in den 80er Jahren erkannt war, wurden 1987 im Montrealer Protokoll Richtlinien erlassen, die zu einem Verbot der Ozon zerstörenden Chlorverbindungen führten. Heute, 14 Jahre später, wird beobachtet, dass das Ozonloch nicht mehr weiter wächst. Mit einem allmählichen Schließen rechnet man innerhalb der nächsten 30-50 Jahre. Somit vergeht ein ganzes Menschenleben, um einen im Vergleich zum Klimawandel einfachen, schädigenden menschlichen Einfluß auf natürliche Prozesse rückgängig zu machen.
Zukunft
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Liebe Conny!
Wissenschaftler - dies wird auf den ESPERE Seiten deutlich werden - sind sehr vorsichtig, genaue Aussagen zum machen, welche Konsequenzen menschliches Verhalten auf das Klima haben wird. Das gesamte Weltklima mit all seinen Zusammenhängen ist zu kompliziert und auch die zukünftige wirtschaftliche, bevölkerungsmäßige und energiepolitische Entwicklung der Menschheit läßt sich über einen Zeitraum von 50-100 Jahren nicht vorhersagen. Andererseits ist heute viel Wissen und ein riesiges Beobachtungsnetzwerk vorhanden, wie es vor 30 Jahren noch nicht vorstellbar war.
Wir können nicht sagen, wie richtig unsere heutigen Vorhersagen sind. Sie sind Vermutungen mit großen Unsicherheiten. Aber allein die Tatsache, daß wir die natürlichen Prozesse um uns, die seit der letzten Eiszeit vor mehr als 10.000 Jahren relativ stabil sind, aus dem Gleichgewicht bringen, macht es notwendig, sie zu verstehen und zu fragen, ob wir diese Veränderung wollen und wohin sie führen. Der Klimawandel wird die Natur nicht völlig zerstören. Aber er ändert das natürliche Umfeld (Temperatur, Niederschlag, Vegetation), in dem sich die Menschen in den letzten Jahrtausenden entwickelt haben, extremer, als wir es je gekannt haben. Dies kann zu großen Wanderungsbewegungen, sozialen Spannungen, wirtschaftlichen Einbrüchen, Hunger und anderen Problemen führen. In den letzten 150 Jahren strebten wir immer größeren Wohlstand, Wirtschaftswachstum und technische und medizinische Verbesserungen an. Wir haben nicht damit gerechnet, dass wir die Natur dabei so stark belasten. Damit wir nicht selbst bald darunter leiden, müssen wir nicht nur lernen, wie Technik, Wirtschaft und Zusammenleben funktionieren, sondern auch, wie sich der Fortschritt auf den Zustand unserer Heimat Erde auswirkt und unsere Lebensweise daran anpassen.
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text: Elmar Uherek - MPI für Chemie, Mainz / GER
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