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Artikelsammlung Mechanik des Klimawandels

Dies wird eine Artikelsammlung zum Themenkomplex Mechanik des Klimawandels. Wenn Du dazu auch gute Links oder Buchempfehlungen hast, poste sie bitte in den Kommentaren! Ich freue mich über jeden Beitrag!

Was ist Albedo, welche Auswirkungen hat er auf die Erde und welche anthropogenen Einflüsse beeinflussen das Weltklima primär über deren Albedo?

https://de.wikipedia.org/wiki/Albedo – Zur Einführung ins Thema Albedo. Der englische Albedo-Artikel ist etwas ausführlicher und hier erfährt man auch noch etwas mehr über den Strahlungshaushalt der Erde.

https://www.spektrum.de/lexikon/geographie/albedo/241 – diese Tabelle mit den Reflektionswerten verschiedener Oberflächen ist hier interessanterweise auch noch in kurz- und langwellige Strahlung aufgeteilt

https://www.spektrum.de/lexikon/geographie/eis-albedo-rueckkopplung/1949 und https://de.wikipedia.org/wiki/Eis-Albedo-R%C3%BCckkopplung – Der Zusammenhang zwischen Albedo und Weltklima / Lokalklima

https://de.wikipedia.org/wiki/Schneeball_Erde – Die umstrittene Hypothese, das die Erde im Präkambrium mal einem Schneeball ähnlich eine Albedo um die 1 gehabt haben soll. Um zu verdeutlichen, wie wichtig dieser Effekt ist.

https://www.deutschlandfunk.de/tolle-idee-was-wurde-daraus-mit-farbe-gegen.676.de.html?dram:article_id=457926 – Deswegen können solche Ideen gegen den aktuellen Klimawandel gerne gedacht werden. Kommt es aber zur Anwendung, muss mit Bedacht vorgegangen werden.

Seit Anfang der industriellen Revolution – und eigentlich seitdem der Mensch die erste Fackel an einen Wald gelegt hat, um diesen für mehr Lebensraum zu roden – ändert der Mensch lokal wie global die Albedo-Werte seiner Umwelt:
https://www.theguardian.com/environment/2014/jul/05/dark-snow-speeding-glacier-melting-rising-sea-levels

https://www.deutschlandfunk.de/klimaforschung-die-arktis-nimmt-immer-mehr-waerme-auf.676.de.html?dram:article_id=277849
und
https://www.pnas.org/content/111/9/3322
„Die Albedo der Arktis hat zwei- bis dreimal stärker abgenommen, als bisherige Studien erwarten ließen. Sie nimmt heute wesentlich mehr Strahlung auf als noch vor 35 Jahren. Und wenn Sie diese zusätzlich aufgenommene Energie gleichmäßig über den Globus verteilen, entspricht sie 25 Prozent der Erwärmung, die direkt auf die Zunahme des Kohlendioxids in der Atmosphäre zurückzuführen ist.“

Auch unbedingt mitdenken bei der Albedo: Die Bildung von Wolken ist vor allem auf ihn zurück zu führen! Über die Erdzeitalter haben sich aufgrund der Plattentektonik die Klimate neben den Anteilen der Gase in der Atmosphäre auch immer durch die Stellung der Kontinente anders verhalten. Die Strömungsverhältnisse, wo Hochs, wo Tiefs sind, wie die Meeresströmungen verlaufen, all das hat auch immer einen gehörigen Anteil Albedo. Dazu kommt noch insbesondere beim Meer ein gehöriger Anteil Chemie und Thermodynamik. Es ist alles nicht so einfach 😉 Meer ist ja auch nicht nur H20.

Wichtig sind vor allem diese Abbildungen:

Albedo-Werte verschiedener Oberflächen. Je näher an 1 desto mehr Licht wird reflektiert, also desto weniger Licht wird von der Oberfläche absorbiert und als Wärmestrahlung wieder abgegeben.

Spannend finde ich vor allem, dass Asphalt eine ähnlich hohe Reflektanz hat wie Wasserflächen um die äußeren Polbereiche – was ja beides zunimmt. Zum Thema Wald (oder von Pflanzen bedeckten Flächen generell) möchte ich aber noch einen Takt sagen: Das von Bäumen absorbierte Licht wird bekanntlich in der Photosynthese umgesetzt und zu starke Erwärmung der Blätter wird durch Transpiration gepuffert (und viele andere Techniken, die jetzt zu weit führen würden). Kurz: Wälder schaffen sich ihr eigenes Mikroklima und geben nach außen anteilig weniger Wärme ab, als das z.B. ein Stück äquatorialer Ozean oder ein Parkplatz tut.
Hier habe ich einen kurzen Artikel dazu gefunden, der auch noch einmal betont: Beim Thema Albedo sind Pflanzenflächen ein Sonderfall! Die schaffen sich ihr eigenes Klima. Wer denkt, Wälder wegen der geringen Reflektanz roden löst unser Problem, denkt zu kurz! CO2 einlagern und Wälder massiv fördern ist aber vielleicht auch nicht der Königsweg. Es ist halt kompliziert!

Der vermutlich gar nicht so kleine Einfluss von Sandabbau, Anzapfen von Grundwasserreserven und die menschliche Bautätigkeit im Allgemeinen

Zum Start ein Video, mit dem ich diese „steile These“ einleiten will. Selbst wenn Du den Böhmermann nicht so witzig findest, klick drauf. Unter dem Video ist eine ganze Liste ernstzunehmender Quellen! Ich lasse das Video bei 9:22 starten, weil neben vielen anderen im Video aufgegriffenen Punkten finde ich vor allem den folgenden wichtig:

Gut recherchierter Beitrag, der vor allem auch klar macht, wie viel Energie (wortwörtlich) der Mensch in Bauprojekte steckt.

Durch Sandabbau sowie durch das Leeren von Grundwasserreservoirs (zumindest in weiterer Küstennähe) trocknet man Landflächen schlichtweg aus. Die Pflanzenbedeckung stirbt ab oder schlimmer, fängt Feuer, wie jedes Jahr wieder in Australien oder Kalifornien besonders prominent berichtet wird. Beides also strenggenommen nicht sekundärer Begleiteffekt des Klimawandels, sondern viel mehr eine direkte Folge von anthropogenem Einfluss – nämlich Bauboom und intensiver Landwirtschaft.

Dass Beton der größte Direktverursacher von CO2-Ausstoß ist, hat ja auch nun jeder schon gehört, aber als Überleitung zur nächsten Überschrift möchte ich auch dazu noch einmal ein paar Links einstreuen:

https://www.tagesspiegel.de/wissen/die-klimaschaedliche-gier-nach-zement-klimakiller-beton/25033772.html – „Weltweit sind es gut vier Milliarden Tonnen im Jahr [die an Zement produziert werden. Dabei] entsteht viel Kohlendioxid: 2,8 Milliarden Tonnen, rund acht Prozent der globalen Treibhausgasemissionen“ und ein paar Takte zur Suche nach klimafreundlicheren Alternativen. Und natürlich ein paar Takte zum Thema CO2-Speicher.

https://www.swr.de/wissen/alternativen-beton-herstellung-ohne-co2-100.html – noch ein Artikel zur Suche nach Alternativen zum Beton.

Einfluss der Klimagase

Nicht falsch verstehen, ich persönlich bin grundsätzlich der Meinung, CO2 ist ein wichtiger Faktor, aber nicht der einzige. Deswegen finde ich es gefährlich, sich nur um diesen Wert zu kümmern. In vielen Fällen korreliert der CO2-Wert einfach nur mit der generellen anthropogenen Umweltverschmutzung und -zerstörung. Aber außer Acht lassen dürfen wir ihn trotzdem nicht!

https://www.ucsusa.org/resources/why-does-co2-get-more-attention-other-gases – Die Hauptrolle spielt tatsächlich im Moment noch das CO2, dass es aber nicht damit getan ist, dieses technisch wegzuspeichern und ansonsten weiterzumachen wie bisher verdeutlicht dieser Buchtipp:
https://krautreporter.de/3685-dieses-buch-hat-mir-gezeigt-dass-es-wichtigeres-als-die-klimakrise-gibt?shared=1925467a-38a6-47ba-9963-a6cffecbecff bzw. dieses Buch

Amazon-Partnerlink 😉

https://youtu.be/m7o5O5JrMEk – Ein schönes Experiment, das die Wirkung von CO2 anschaulich macht

https://www.deutschlandfunk.de/co2-entsorgung-im-untergrund-zurueck-in-die-tiefe.740.de.html?dram:article_id=460140
– Ein Interessanter Artikel darüber, ob und wie CO2 wieder aus der Atmosphäre entnommen werden kann oder werden soll.
„CCS könnte eine sehr mächtige Technologie sein. Denn die Kapazitäten der Speicher sind riesig: Auf 4.000 bis 23.000 Gigatonnen weltweit werden sie grob geschätzt – das ist selbst am untersten Ende das Hundertfache des weltweiten jährlichen Ausstoßes. Nicht alle Klimaforscher sehen darin eine akzeptable Lösung. Nach wie vor haben viele die Sorge, schnell verfügbares CCS könnte die Anstrengungen zur Vermeidung von Treibhausgasen unterwandern. Zumindest die Debatte darüber müsse man aber wieder führen, meinen der Physiker Oschlies und der Umweltökonom Jan Christoph Minx. Sie lassen beide keinen Zweifel daran, dass die Technologie nicht wie früher als bequemer Ausweg missbraucht werden darf. Vorrang habe immer, Emissionen zu vermeiden, effektiver und sparsamer zu werden.“

https://www.spektrum.de/news/klimawandel-permafrostboeden-tauen-auf-und-setzen-klimagas-frei/1671196 Die tickende Zeitbombe

https://wiki.bildungsserver.de/klimawandel/index.php/Methan Die Wirkung von Methan in der Atmosphäre – auch in Form von Methanhydrat in großen Mengen im Meeresboden gespeichert. Ein Grund mehr, warum unsere Meere nicht wärmer werden dürfen.
https://www.scinexx.de/news/geowissen/fckw-sind-mitschuld-an-globaler-erwaermung/?fbclid=IwAR2CXfKYaw1nayX1RPFUILKudHpbnoSiPYHPY58j86L-UEDHl-HTa8osSUg – auch unsere jüngste Geißel FCKW schnalzt nochmal eins hinterher

Einfluss von Ruß und Aerosolen

Hier ein spannedes Dossier zum Thema Aerosole. Es wird z.B. beleuchtet, dass wir durch Verbrennung (Thema Korrelation statt Kausalität von CO2 im Klimawandel) mehr Kondensationskeime für Wolkenbildung produzieren.

https://www.suedkurier.de/ueberregional/panorama/Wie-Feinstaub-die-Alpen-Gletscher-schmelzen-laesst;art409965,10132495 – Ein Artikel, wie Ruß die Albedo von Schneeflächen wie Gletschern beeinflusst.

https://wiki.bildungsserver.de/klimawandel/index.php/Strahlungsantrieb_von_Aerosolen – Noch eine interessante Seite über den Einfluss von Aerosolen aufs Klima

Die schwarzweiße Rolle von Vulkanen im Erdklima

Vulkanausbrüche können Massensterben durch ihren Einfluss aufs Klima verursachen – das ist ja nichts Neues.
https://www.spektrum.de/news/ueberraschender-treibstoff-fuer-vulkan-algenbluete/1671530 – Vulkane können uns aber auch helfen. Aber nur als Beispielgeber, denn sie sind keine sehr zuverlässigen Komplizen, weswegen wir unabsichtlich eine Weile lang ihre Arbeit übernommen haben:

Auch wir können Vulkan spielen!

https://www.zeit.de/wissen/umwelt/2016-03/klimawandel-saurer-regen-schwefeldioxid-arktis-gletscherschmelze – Ironie der Geschichte, dass dieselbe Energiequelle, die mitunter den größten CO2-Austoß verursacht hat, uns gleichzeitig auch die klimatischen Folgen derselben Emission durch schwefelige Nebenabfälle verschleiert hat.

https://www.scinexx.de/news/geowissen/wie-luftverschmutzung-unser-winterwetter-beeinflusst/?fbclid=IwAR2TvGDMsCNEM_4hGfH2tK1-xZkULWJhXPDWx6JbiJDdzVoX6SISa4NqXMw ein ähnliches Ergebnis neueren Datums

Wir können auch aus der Geschichte lernen, was Anstiege des CO2-Gehalts bewirken:
https://www.spektrum.de/news/saurer-ozean-besorgte-schlimmstes-massenaussterben/1341545
https://www.wissenschaft.de/astronomie-physik/massensterben-am-ende-des-perm-nach-der-katastrophe-erstickte-methan-das-uebrig-gebliebene-leben/

https://de.wikipedia.org/wiki/Perm-Trias-Grenze – Ein Massensterben, an dem besonders gut verständlich ist, warum es nicht wünschenswert ist, dass die Meere zu viel CO2 aufnehmen.

https://de.wikipedia.org/wiki/Kambrium – Es lohnt sich unbedingt, mal die ganzen Erdzeitalter durchzuklicken und zu lesen, was wir darüber alles wissen! Ich hab das einmal gemacht aus einer leicht anderen Fragestellung („Hat die (R)Evolution der Weißfäule im Karbon die Erde vor dem Erfrieren gerettet?“) heraus und habe die jeweiligen Werte für CO2, Sauerstoff und die Globale Temperatur in einem Diagramm aufgetragen:

Die linke Skala zeigt in nicht voller Größe den prozentualen Anteil von CO2 und O2 in der Atmosphäre. Die restlichen 65% entfallen auf die übrigen Atmosphärengase, also hauptsächlich Stickstoff. Die linke Skala zeigt die globale mittlere (!!) Temperatur. Der starke Abfall des CO2-Wertes vom Proterozoikum zum Kambrium hat übrigens etwas mit der Verwitterung von Gesteinen zu tun.

Wie man unter dem eigentlichen Diagramm in der Box sehen kann, sind wir bezüglich des Anteils von CO2 in der Atmosphäre wieder auf Prä-Devon-Level. Bevor der Mensch auf den Plan trat, hat es ja keine Spezies gegeben, die Feuer wirklich bewusst eingesetzt hat (vielleicht von Pflanzen abgesehen, die durch die Ausdünstung von Ätherischen Ölen Brände begünstigen, um Konkurrenz auszulöschen). Devon ist das Erdzeitalter, aus dem die frühesten Kohlevorkommen stammen. Davor kommt das Silur, das einen ähnlichen CO2-Gehalt in der Atmosphäre hat, wie wir ihn heute haben. Im Silur gingen die ersten Pflanzen an Land und fixierten immer mehr CO2 aus der Luft. So viel, dass innerhalb der rund 20 Millionen Jahre der Dauer dieses Zeitalters der CO2-Gehalt zu Kambrium und Ordovizium glatt halbiert wurde! Die Evolution der Pflanzen hatte also die Kraft rund 100 Millionen Jahre gleichbleibende Verhältnisse verändern. In ~20 Millionen Jahren war der CO2-Gehalt halbiert und in rund ~85 Millionen Jahren war er nur noch ein Viertel so hoch wie seit dem Kambrium (auch bemerkenswert, im Kambrium war die Erde 21°C warm und zum Karbon nur noch 14°C – das ist wiederum wie heute. Aber wie bereits oben erwähnt, hat auch die Verteilung der Kontinenten über den Globus einen Effekt auf das Gesamtklima, vor allem darüber, ob die Kappen vereisen oder nicht).

Auswirkungen auf und die Rolle der Ozeane

https://www.scinexx.de/news/geowissen/ozeantemperaturen-erreichen-neuen-rekord/?fbclid=IwAR1QYXuUdKyNq9gWWf4oOugqHRlPxLtjzjNjrx1Svh-SC3hAY2L8b7bR8_w – Zusammen mit der Albedo und dem Umstand, dass das CO2 in der Atmosphäre die vom Boden reflektierte Strahlung wieder zurück an den Boden reflektiert ergeben sich natürlich auch wärmere Meere. Und diese geben ihre Temperatur an ihre Umgebung ab – siehe alle Klimadiagramme von Orten, die an Wasserflächen liegen.

https://www.scinexx.de/news/geowissen/meeresstroemungen-haben-sich-beschleunigt/?fbclid=IwAR25v5S_z9qgDo4VVIgGhSiGLrqxKjdEGUH6CFb6nUGaTr1ndMLrf3Ugb8k
Wärme Meere und dadurch mehr und stärkere Winde scheinen die Zirkulation der Ozeanströmungen zu beeinflussen.

Auswirkung von CO2 auf das Pflanzenwachstum

Von Klimawander-Leugnern wird ja gerne argumentiert, mehr CO2 wäre gut für Pflanzen.
Das ist nicht 100% falsch, aber auch weit von 100% richtig.
Richtig ist, dass Pflanzen und Algen wichtige Verbündete sind beim Erhalt eines lebensfreundlichen Klimas. Aber auch diese Zusammenarbeit hat Grenzen.

https://www.washington.edu/news/2018/10/01/thick-leaves-high-co2/ – Ein Artikel über den direkten Einfluss der höheren CO2-Werte auf Pflanzen und was das im Umkehrschluss für den Klimawandel bedeutet.

https://www.scinexx.de/news/biowissen/klimawandel-verlangsamt-baumwachstum/?fbclid=IwAR3oRXI3kqU3EBxN5L8SJUK4fkuVoYa_XzUWspebXjIJBNeEowoMZxtDRhg – Unsere Bäume haben aufgrund von hohen Temperaturen und Dünger schon eine Weile Probleme.

https://www.bafu.admin.ch/bafu/de/home/themen/luft/dossiers/magazin-umwelt-stickstoff/waldoekosysteme–zu-viel-stickstoff-ist-ungesund.html – Muss man auch dazu sagen, wir überfüttern unseren Wald durch zu viel Dünger in der Landwirtschaft und zu dichte und zu stark befahrene Verkehrswege.

https://www.faz.net/aktuell/wissen/erde-klima/moorgebiete-sind-fuer-das-erdklima-mindestens-so-wichtig-wie-unsere-waelder-16444890.html
– Alle loben immer den Wald als potentiellen Retter der Erde. Dabei sind auch Moore fleißig. Wenn man sie in Ruhe lässt.

Gesellschaftliche Faktoren

Wie es bei der Spezies Mensch Brauch ist: Erst einmal wird der Schuldige gesucht. Und dabei wertvolle Zeit vertan:
https://graslutscher.de/wie-sich-eine-vielfliegerin-aus-oesterreich-ueber-das-klimaschaedliche-verhalten-der-generation-greta-beschwert-weil-sie-in-den-60er-jahren-kein-handy-hatte/ – Beispiel für gegenseitige Schuldzuschiebung, obwohl die Ursprünge des Problems kein noch lebender Mensch angestoßen hat. Was die gesamte Debatte als umso sinnloser und kontraproduktiv entlarvt.

https://youtu.be/IIpbgWyPsWQ Die Spieltheorie, also warum das alles so zäh läuft, sehr schön erklärt. Unbedingt die Links in der Videobeschreibung mit angucken!

https://www.deutschlandfunkkultur.de/klimadebatte-vor-waehrend-oder-nach-der-apokalypse-wo.3720.de.html?dram:article_id=466078 – Philosophische Beschäftigung mit der Angst des Menschen vor der Apokalypse, die ich sehr empfehlen kann und die den Blick auf dies alles in eine andere Perspektive rückt.

https://srv.deutschlandradio.de/dlf-audiothek-audio-teilen.3265.de.html?mdm%3Aaudio_id=813049&fbclid=IwAR33iZuLBVfQ9xdQS3te8xfHcFBvUf9_sqVtyL4fa39Myy5fEN6w5L3Uf70 – Systemisches Denken hilft zu verstehen was für einen Einfluss die Gesellschaft auf das Klima hat

https://www.deutschlandfunk.de/alaska-biber-profitieren-vom-klimwandel.2850.de.html?drn:news_id=1146341 – wenigstens einer profitiert 🙂

Zum Abschluss

Und nun zu meiner Wahl des Titels „Mechanik des Klimawandels“.

Wie ich wohl etwas erschöpfend dargelegt habe, war das Erdklima nie immer gleich. Irgendetwas hat das Erdklima immer verändert. Schon allein deswegen ist der Begriff in sich falsch, um die aktuellen Vorgänge zu beschreiben. Er ruft geradezu Leugner von anthropogenen Einflüssen auf den Plan, gerade mit dem Argument „Das Klima wandelt sich immer! Der Mensch ist nicht schuld!“. Was keiner leugnen kann ist aber, dass der Mensch seine Umwelt verändert. Wir verbreiten Arten aus allen Reichen quer über den Globus, seien es Zierpflanzen und Haustiere oder mitgereiste Schädlinge. Wir haben so ziemlich jeden halbwegs bebaubaren Winkel der Erde besiedelt, sogar unseren Orbit. Man kann von der ISS aus sehen, wo Menschen sind, tagsüber und erstrecht nachts. Wir beobachten seit wenigen Jahrhunderten aktiv unsere Umwelt und dokumentieren Werte wie Wetterdaten, Artenlisten in Biotopen, Geografie und stellen fest, dass nichts so bleibt wie es ist und sich immer schneller immer mehr ändert.

Man kann ja noch so vehement immer wieder mit Sonnenaktivitäten oder sonstigen „das ist alles ganz natürlich“-Argumenten dagegen argumentieren, dass der Mensch den Planeten Erde aktiv verändert. Wenn man sagt: „Der Mensch ist ja auch natürlich!“ dann sind das ja definitionsgemäß auch ganz normale Dinge die gerade passieren. Dass beispielsweise der Meeresspiegel steigt und Arten für immer aussterben, teilweise bevor wir sie überhaupt entdeckt haben.

Aber dann müssen wir auch ehrlich sein. Wenn das alles natürlich ist und wir nichts damit zu tun haben (weil es ja in unserer Natur liegt) und aus demselben Grund auch nichts ändern, dann wird das halt bald auch ganz natürlich nicht mehr so sein wie wir es gerne hätten.

Dann hocken wir irgendwann wie die Bakterien in der Petrischale zu Milliarden auf unserem ausgelutschten, vermüllten Agar im Petrischälchen Erde und wundern uns, warum wir alle krank sind, hungern und um die letzten Ressourcen bekriegen. Das ist ganz natürlich.

Aus: http://www.oemg.ac.at/Mathe-Brief/fba2014/wolf_040814_internet.pdf

Aber wir sind auch ganz natürlich eine im Grunde vernunftbegabte und vor allem auch soziale Spezies. Wir verändern die Erde. Ob wir es wollen oder nicht. Ob wir Klimawandel, Klimaerwärmung oder Umweltkatastrophe dazu sagen. Aber wir können unsere Umwelt auch so verändern, dass jeder etwas davon hat.

Hier sammle ich übrigens Links, die dafür gute Ansätze liefern 😊:

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