Wie beeinflusst der Mensch das Klima?

Die Zunahme der Treibhausgase

Ursache für den Anstieg der CO2-Konzentration in der Atmosphäre, der den Klimawandel verursacht, ist überwiegend die Verbrennung organischer Stoffe, die über Jahrmillionen als Erdöl, Erdgas, Stein- und Braunkohle abgelagert wurden. Sie reichert zusammen mit der Freisetzung weiterer klimawirksamer Gase die Atmosphäre in einem nie von Menschen erlebten Maße mit Treibhausgasen an.

Infolge der stetig steigenden Verbrennung fossiler Energierohstoffe betrugen die jährlichen von Menschen verursachten globalen CO2-Emissionen 2017 weltweit 37 Gigatonnen (Gt) - rund 63 % mehr als 1990.

Der Kohlenstoffkreislauf

Kohlenstoff (C) ist auf der Erde in riesigen Mengen von geschätzten 75 Millionen Gigatonnen vorhanden, der größte Anteil in Kalkstein (Carbonatgesteinen, also Verbindungen der Kohlensäure), Außerdem kommt er gelöst im Meer vor (Kohlensäure), in allen Lebewesen und als Ablagerung von Pflanzen und Tieren in Form von Erdöl, Erdgas, Kohle und Torf. Nur ein sehr geringer Teil befindet sich in der Atmosphäre.

Das Element ist eine Grundlage des Lebens, wesentlicher Bestandteil organischer Substanzen. Pflanzen nehmen CO2 aus der Luft auf, spalten mit Hilfe von Sonnenenergie Sauerstoff (O2) ab und bauen aus dem Kohlenstoff (C) mit Wasser und anderen Stoffen ihre Substanz auf. Diese Verbindungen sind energiereich, daher brennt z.B. Holz, wobei wieder CO2 frei wird. Andere Organismen wie Bakterien und Tiere nutzen die enthaltene Energie und „verbrennen“ die organischen Stoffe - sie nehmen Sauerstoff auf und geben CO2 ab. In der Natur besteht so ein Kohlenstoffkreislauf, in dem über lange Zeiträume ein Gleichgewicht zwischen Produktion und Abbau von CO2 bestand. Dabei wird kein CO2- Überschuss produziert. Derzeit wird sogar ein Teil des zusätzlichen aus Verbrennungsvorgängen stammenden Kohlendioxids von den Ozeanen und Pflanzen aufgenommen.

Jährliche energiebedingte CO2-Emissionen

Seit Beginn der Industrialisierung wurde eine Summe von ca. 635 Gt Kohlenstoff (entspricht ca. 2300 Gt CO2) aus fossilen Energieträgern freigesetzt. Das ist weit mehr als die Hälfte der 850 Gt Kohlenstoff, die in Form von CO2 in der Atmosphäre vorhanden sind. Würde nicht ein Teil der Emissionen von den Ozeanen und Landökosystemen aufgenommen, so wäre die Zunahme in der Atmosphäre noch gravierender. In Zukunft dürfte allerdings die Aufnahmefähigkeit der Ozeane abnehmen, wenn die CO2-Konzentration in der Atmosphäre weiter zunimmt.

Das Klima kann „kippen“ / Und wenn das Klima „kippt“?

Einige Elemente im Klimasystem der Erde, die vorher relativ stabil waren, ändern sich bei steigender Temperatur nicht allmählich, sondern sprunghaft. Bei bestimmten Temperaturschwellen „kippen“ sie, und eine Rückkehr zum vorherigen Zustand ist dann praktisch unmöglich. Zum Beispiel ist der Eispanzer auf Grönland gegenwärtig kilometerdick, so dass die Oberfläche in einer Höhe liegt, in der es (wie im Gebirge) deutlich kühler ist. Schmilzt er, sinkt die Oberfläche in wärmere Luftschichten und schmilzt immer schneller. Damit die Eismasse wieder wachsen könnte, müssten die Temperaturen auf der Erde erst auf ein Niveau wie während der letzten Eiszeit fallen. 

Einige dieser Kipppunkte lösen einen Teufelskreis aus, weil zusätzliche Mengen an Treibhausgasen ausgestoßen werden, was die Erde noch mehr erwärmt und weitere Kipppunkte anstößt. So kann ein Dominoeffekt entstehen, die Folgen können unkontrollierbar werden. Dies ist bereits bei 2 Grad Erwärmung nicht unwahrscheinlich.

Das 2020 erschienene Handbuch Klimaschutz nennt eine Reihe dieser Kipppunkte und ihre Folgen:

Was kann den Klimawandel abbremsen?

Angesichts eines steigenden Meeresspiegels mit Überflutung von Inseln und Küstengebieten, wachsender Wüsten und schwindender Lebensräume für Mensch und Natur, schwerwiegender Folgen für die Gesundheit sowie der drohenden Unumkehrbarkeit der Prozesse, wenn Kipppunkte zum Tragen kommen, ist eine weitere Aufheizung der Atmosphäre mit Treibhausgasen mit immensen Gefahren und Kosten verbunden. Deshalb muss die Menschheit den Treibhausgasausstoß weltweit möglichst schnell senken und völlig beenden. Der Bericht des Weltklimarats von 2018 zeigt, dass die Erderwärmung auf 1,5 Grad begrenzt werden sollte, da schon bei 2 Grad Erwärmung die Folgen unkontrollierbar werden könnten. 

Wie die Studie des Umweltbundesamtes „Wege in eine ressourcenschonende Treibhausgasneutralität“ feststellt, sind jedoch die derzeit von den Staaten unter dem Übereinkommen von Paris geleisteten nationalen Beiträge nicht ausreichend, um mit hoher Wahrscheinlichkeit den Temperaturanstieg auf deutlich unter 2 °C bzw. 1,5 °C zu begrenzen. Der im Februar dieses Jahres erschienene Zwischenbericht der Vereinten Nationen (NDC Synthesis Report) zu den von den Staaten festgelegten Beiträgen bis Ende 2020 (Nationally Determined Contributions) zieht eine ebenso ernüchternde Bilanz. 

Die bisher geplanten Klimaschutzmaßnahmen müssen deshalb vorgezogen und intensiviert werden.

Kann Deutschland den Klimawandel aufhalten?

Deutschland ist überdurchschnittlich von Klimawandelfolgen betroffen. Im Vergleich zum vorindustriellen Niveau ist die mittlere Jahrestemperatur hier bereits um 1,5 °C gestiegen und liegt damit über dem globalen Temperaturanstieg von 1 °C. Das aktuelle Jahrzehnt war laut Daten des Deutschen Wetterdienstes sogar rund 1,9 Grad Celsius wärmer als die ersten Jahrzehnte seit Beginn der systematischen, flächendeckenden Wetteraufzeichnungen im Jahr 1881. Seit den 1960er Jahren war hierzulande jedes Jahrzehnt deutlich wärmer als das vorherige. Als Folge der Klimaerwärmung steigen die Risiken für extreme Hitze und Trockenperioden sowie Starkniederschläge und damit einhergehende Überschwemmungen. Weitere Risiken bestehen für die Trinkwasserversorgung, das Gesundheitssystem und die Ernährungssicherheit. Auch der deutsche Wald leidet unter den Folgen des Klimawandels.

Wir sind aber nicht nur stark vom Klimawandel betroffen, sondern auch an seinen Ursachen beteiligt:

• Deutschland trägt 2 Prozent zum derzeitigen weltweiten Ausstoß an Treibhausgasen bei. Bei einem Anteil von ca. 1 % der Weltbevölkerung ist die Treibhausgasproduktion pro Kopf doppelt so hoch wie im Durchschnitt. Kein Land allein kann den weltweiten Klimawandel stoppen, aber im Zusammenwirken mit den anderen Nationen ist das Potential, einen merklichen Beitrag zur Senkung der Emissionen zu leisten, hier entsprechend hoch. 
• Unser heutiges Wohlstandsniveau beruht zu einem großen Teil auch auf der frühen Nutzung fossiler Energieträger und Rohstoffe. Für den Zeitraum 1850 bis 2017 wird der Anteil Deutschlands an weltweiten Treibhausgasemissionen auf 4,6 % berechnet. So tragen wir eine relativ große Verantwortung für den bisherigen Klimawandel, unter dem auch viele Länder leiden, die nur sehr geringe Treibhausgasmengen in die Umwelt gebracht haben.
• Gleichzeitig haben wir mehr technische und finanzielle Möglichkeiten, Klimaschutzmaßnahmen zu verwirklichen, als Staaten, die in ihrer technischen Entwicklung weiter zurück liegen.
• Deutschland und ganz Europa können mit dem Einsatz und der Fortentwicklung zukunftsfähiger Energiesysteme neue Wege aufzeigen und eine Vorbildfunktion für andere Staaten ausüben. 

Mit einer ambitionierteren Senkung der Treibhausgasemissionen kann Deutschland so ein Motor sein, den weltweiten Klimaschutz voranzubringen.

Um einen angemessenen Beitrag zum Pariser Klimaschutzabkommen zu leisten und die globale Temperaturerhöhung auf die notwendigen 1,5°C zu begrenzen, muss Deutschland seine CO2-Emissionen jährlich mindestens um 6% gleichförmig reduzieren, um dann spätestens im Jahr 2036 gar keine CO2-Emissionen mehr auszustoßen.

Dr. Katharina Dietrich, Biologin, Wilhelmshaven