In dem Buch „Klimafakten“ von Berner und Streif steht zum Treibhauseffekt: „Im Vergleich mit dem Gesamt-Treibhauseffekt unserer Erde machen die anthropogenen Anteile beim Kohlendioxid 1,2 % und bei den Nicht-Kohlendioxid-Gasen 0,9 % aus. Beide Werte liegen noch deutlich im Bereich der Unsicherheiten, die bei der heutigen Bestimmung des Gesamt-Treibhauseffekts zu veranschlagen sind.“

Diese Aussage ist zwar Wort für Wort gelesen richtig, für Laien abe irreführend. Es wird nicht erklärt, was der Gesamttreibhauseffekt ist. Irrtümlicherweise verstehen viele Menschen unter dem Gesamttreibhauseffekt den anthropogenen Treibhauseffekt und die aktuelle Klimaerwärmung. Sie sind deshalb überrascht, dass der Treibhauseffekt nur zum kleinsten Teil (etwa 2 %) vom Menschen verursacht sein soll. Die Zahl 2 % trifft jedoch nur zu, wenn man den von uns Menschen verursachten Treibhauseffekt (der die derzeitige Erderwärmung überwiegend verursacht) mit dem natürlichen Treibhauseffekt vergleicht, der seit jeher die Erde warm hält und der etwa 33 °C ausmacht. Schon eine grobe Überschlagsrechnung ergibt, dass der anthropogene Anteil mit 2 % von 33 °C (etwa 0,7 °C) der im 20. Jahrhundert beobachteten Erderwärmung entspricht und damit die Erkenntnisse der Klimaforscher stützt.

Weiter suggeriert der Auszug, der menschliche Einfluss auf die Strahlungsbilanz sei gar nicht sicher messbar, da er „noch deutlich im Bereich der Unsicherheiten“ liege. Diese Unsicherheit bezieht sich darauf, ob der natürliche Treibhauseffekt nun 33 °C oder nur 32 °C beträgt. Diese Aussage lässt sich am besten mit einer Analogie verstehen. Stellen Sie sich  vor, bei Ihrem Nachbarn fahren LKW mit Erde vor und schütten sein Grundstück auf, bis es zwei Meter höher liegt als zuvor. Ihre Aussicht ist damit ruiniert und sie beschweren sich. Ihr Nachbar antwortet jedoch: „Nun regen Sie sich nicht auf, ich habe mein Grundstück doch nur um 2 % erhöht, denn die Höhe über dem Meeresspiegel war ja ohnehin schon hundert Meter. Die zwei Meter liegen noch im Bereich der Unsicherheit, da wir die Höhe über Meeresniveau ohnehin nur bis auf drei Meter Genauigkeit kennen.“
Selbstverständlich kann man die Erhöhung des Grundstücks um zwei Meter genau messen, selbst wenn die absolute Höhe über dem Meeresspiegel nur ungenau bekannt ist, und genauso verhält es sich auch mit dem vom Menschen verursachten Treibhauseffekt. [3]

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In der Tat ist die natürliche CO₂-Abgabe insgesamt sehr viel größer als die durch den Menschen verursachte CO₂-Menge. Der Unterschied besteht darin, dass der natürliche Kohlenstoffkreislauf ausgeglichen ist. Die Meere nehmen CO₂ auf und geben CO₂ wieder ab. Auch die Pflanzen nehmen CO₂ auf und geben genauso viel Gas wieder ab. Im Gegensatz dazu setzt der Mensch CO₂ in der erdgeschichtlichen Betrachtung sehr schnell frei. Kohlenstoff, der zum Teil Millionen von Jahren z.B. in Erdöl oder Kohle gespeichert war, wird innerhalb von Jahrzehnten freigesetzt.

Der Klimaforscher Mojib Latif vergleicht den Sachverhalt mit einer Badewanne:
Wir können den Wasserhahn aufdrehen, den Stöpsel ziehen und den Ein- und Abfluss so einstellen, dass der Wasserspiegel konstant bleibt. Wenn wir den Hahn aber nur einen Tick weiter aufdrehen, läuft die Badewanne irgendwann über. Die Wassermenge, die zusätzlich hereinkommt, ist sehr klein im Vergleich zu der, die sowieso aus dem Hahn strömt. Dennoch läuft die Wanne eben über. Dieser Tick Wasser mehr ist vergleichbar mit der menschlichen Zugabe zum natürlichen CO₂-Kreislauf. [4]

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Tatsache ist: Der Sommer ist wärmer als der Winter. Wenn das obige Argument mit dem Wetter und dem Klima stimmen würde, könnte selbst dies nicht mit Bestimmtheit gesagt werden, denn diese Vorhersage geht ja über zwei Jahreszeiten hinweg. Warum also können Klimaforscher die Vorhersage machen, dass der Sommer wärmer wird als der Winter? Antwort: weil sich der Sonnenstand ändert. In der Mathematik spricht man von der Änderung einer Randbedingung. Allerdings können sie nicht wissen, ob am 30. Juni die Sonne scheint. Dies wäre die Wettervorhersage. Die Klimavorhersage lautet: Der Sommer ist wärmer als der Winter. Was die Klimaprognosen zur globalen Erwärmung betrifft, so ändert sich auch hier eine Randbedingung: die chemische Zusammensetzung der Atmosphäre. Mehr CO₂ heißt automatisch ein stärkerer Treibhauseffekt – also eine zusätzliche globale Erwärmung. Man kann aber nicht voraussagen, ob an Weihnachten 2050 weiße Weihnachten sein wird oder nicht. Die Klimaforschung drückt sich so aus: Die Wahrscheinlichkeit einer weißen Weihnacht im Jahr 2050 wird abnehmen. [4]

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Es ist richtig, dass das Klima schon immer geschwankt hat. Es geht aber auch nicht darum, dass es früher wärmere Zeiten gegeben hat als heute. Oft waren die wärmeren Perioden lokal begrenzt – beispielsweise im Mittelalter, als es auf Grönland wärmer war als es dort heute ist. Beim heutigen Klimaproblem geht es darum: Wollen wir innerhalb der Schwankungsbreite des heutigen Klimas bleiben – oder wollen wir uns jenseits dieser Grenzen bewegen? Nicht die Vergangenheit oder Gegenwart sind entscheidend bei der Bewertung des Klimaproblems, sondern die Zukunft! [4]

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Unbestritten hat die Sonne Einfluss. Aber es geht darum, wie groß dieser Einfluss im Vergleich zum menschlichen Einfluss ist. Bis zur Industrialisierung waren es Faktoren wie Vulkane oder eben die Sonnenaktivität, die das Klima der Welt bestimmt haben. Seit Beginn der Industrialisierung kann der massive Anstieg der Temperaturen aber nicht mehr allein durch natürliche Phänomene erklärt werden. Die Sonnenaktivität hat seit den 40er Jahren des vorigen Jahrhunderts nicht mehr zugenommen. Aber in den vergangenen 30 Jahren kam es zur stärksten Erwärmung. Was die Berechnungen der Klimaforscher über den Temperaturanstieg während des 20. Jahrhunderts betrifft, so berücksichtigen sie natürlich auch die Sonnenaktivität. [4]

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Es ist sicherlich richtig: Wasserdampf ist das wichtigste Treibhausgas. Man muss aber unterscheiden zwischen dem natürlichen Treibhauseffekt und dem menschengemachten. Der natürliche Treibhauseffekt bewirkt einen Anstieg der Durchschnittstemperatur auf der Erde um 33 Grad Celsius. Der Wasserdampf ist zum allergrößten Teil dafür verantwortlich, dass auf der Erde – verglichen mit anderen Planeten – milde Temperaturen herrschen. Wir haben eine Mitteltemperatur von plus 15 Grad Celsius, ohne den natürlichen Treibhauseffekt wären es rund minus 18 Grad Celsius. Zwei Drittel dieses Temperaturanstiegs entfallen auf den Wasserdampf. Nun aber sind die Menschen dabei, den CO₂-Gehalt in der Atmosphäre zu ändern. Das hat auch Auswirkungen auf den Wasserdampf. Dieser ist ein Rückkopplungsgas, was bedeutet: Wenn die Temperatur ansteigt – aus welchem Grund auch immer –, dann nimmt auch der Gehalt an Wasserdampf in der Atmosphäre zu. Und die Temperatur steigt daher noch weiter. Der CO₂-Effekt verdoppelt sich dadurch. Richtig ist aber auch, dass Wasserdampf, Kohlendioxid und Methan unterschiedliche Treibhausgas-Potenziale pro Molekül haben. So wirkt ein Methanmolekül gut 20 mal stärker als ein CO₂-Molekül. Allerdings ist eben auch die Menge eines Gases in der Atmosphäre entscheidend, und der Methangehalt ist vergleichsweise klein. [4]

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Die Klimaforscher rechnen damit, dass es rund 100 bis 200 Jahre dauern würde, bis sich das Klimasystem wieder erholen würde. Jetzt kommt jedoch das große Aber: Entscheidend ist, wie weit die Klimaänderung schon fortgeschritten ist. Nehmen wir einmal an, wir würden erst im Jahr 2100 etwas tun. Bis dahin hätte sich die Erdatmosphäre wohl um zwei bis sechs Grad Celsius aufgeheizt. Wenn die Menschen dann plötzlich keine Treibhausgase mehr freisetzen würden, würde es zu diesem Zeitpunkt über 1000 Jahre dauern, bis sich das Klimasystem wieder eingependelt hätte. Allerdings ist unklar, ob dann irgendwelche Grenzen überschritten worden wären, so genannte Kipppunkte, die Entwicklungen in Gang setzen würden, die sich nicht mehr oder nur sehr langfristig rückgängig machen ließen. [4]

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Es gibt eine Reihe von Ursachen für Klimaänderungen. Das gilt auch für Klimaänderungen der Vergangenheit. Der Kohlendioxidgehalt der Atmosphäre ist nur einer von mehreren Einflussfaktoren und keineswegs immer dominant. In manchen Zeiträumen war der CO₂-Gehalt der Atmosphäre fast konstant, etwa im Holozän (bis zum 18. Jh.), so dass er deshalb kaum eine Rolle bei den dennoch vorhandenen Klimaschwankungen spielen konnte. Auch während der letzten Eiszeit gab es abrupte Klimawechsel, die nicht mit der CO₂-Konzentration in Verbindung standen. Über andere Zeiträume, etwa wenn man viele Jahrmillionen betrachtet, hat sich zwar der CO₂ -Gehalt der Amosphäre deutlich geändert, gleichzeitig änderte sich aber auch die Verteilung der Kontinente, die ebenfalls stark das Klima beeinflussen kann. Je nach betrachteter Zeitskala können unterschiedliche Faktoren das Klima dominierend beeinflussen. Dies können beispielsweise Änderungen der Sonnenstrahlung, der Gestalt der Erdoberfläche oder des atmosphärischen Gehalts an Treibhausgasen wie Kohlendioxid sein.
In Anbetracht der wissenschaftlichen Erkenntnis, dass in einem bestimmten Zeitraum das durch den Menschen verursachte CO₂ den dominanten Faktor für eine Klimaänderung darstellt, ist das oft gehörte Argument „Klima hat sich schon immer geändert, und nicht immer parallel zum CO₂” wenig hilfreich und gewiss kein stichhaltiger Grund zur Entwarnung. [1]

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Die Klimatologen gehen prinzipiell allen Ursachen nach, die zu Klimaänderungen führen können, und daher gibt es auch eine umfangreiche Fachliteratur zum Thema Vulkanismus und Klima. Klimawirksam sind dabei vor allem die explosiven Vulkanausbrüche, deren Auswurfmasse die Stratosphäre in ungefähr 10 - 50 km Höhe oder sogar die darüber liegende Mesosphäre erreicht (dies war wahrscheinlich beim stärksten explosiven Vulkanausbruch der letzten Jahrhunderte, dem Tambora im Jahr 1815, der Fall). Von Bedeutung sind dabei vor allem die Sulfatpartikel, die sich im Verlauf einiger Monate aus den schwefelhaltigen Vulkan-Gasen bilden. Diese Partikel absorbieren und streuen einen Teil der Sonnenstrahlung, was zu Erwärmungseffekten in der Stratosphäre führt und gleichzeitig einen Teil der Sonnenstrahlung zurückhält. Dadurch gelangt weniger Sonnenstrahlung bis zur Erdoberfläche, und es resultiert ein abkühlender Effekt. Der negative Strahlungsantrieb (Maß für die Größe des abkühlenden Effektes) betrug ein Jahr nach dem letzten bemerkenswerten explosiven Vulkanausbruch (Pinatubo im Jahr 1991) 3,2 W/m² (Watt pro Quadratmeter), zwei Jahre danach noch 0,9 W/m² und ging anschließend gegen null. Dementsprechend war in der global gemittelten bodennahen Lufttemperatur eine vorübergehende Abnahme erkennbar, die im Jahr 1992 bei etwa 0,2 °C lag. Vulkanausbrüche führen in der Tendenz zu einer Abkühlung, die jedoch beim Ausbruch einzelner Vulkane nur wenige Jahre andauert.
Tatsächlich ist die CO₂-Emission des Menschen (zum Beispiel durch Nutzung fossiler Energieträger, Waldrodungen, Brennholznutzung, Zementproduktion) im Laufe des Industriezeitalters auf derzeit insgesamt ca. 8 Milliarden Tonnen Kohlenstoff pro Jahr (entspricht ca. 30 Milliarden Tonnen CO₂ pro Jahr) angestiegen. Die vulkanischen CO₂-Emissionen sind dagegen viel geringer. Sie betragen etwa 0,03 Milliarden Tonnen Kohlenstoff pro Jahr, das entspricht – verglichen mit den Emissionen des Menschen – nicht einmal einem halben Prozent. [1]

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Es ist zwar richtig, dass die Stadt wärmer als das Umland ist und die Ausprägung der "städtischen Wärmeinsel" mit dem Wachstum der Stadt intensiver wird. Verursacht wird der Effekt durch ein erhöhtes Wärmespeichervermögen, eine geringere Verdunstung und die Heiztätigkeit in Städten. Die Wärmeinsel-Effekte sind jedoch lokal und haben einen vernachlässigbaren Einfluss im Rahmen der globalen Erwärmung. Sie betragen weniger als 0,006 °C über Land und Null über dem Ozean.
Zudem sind nach dem 2. Weltkrieg viele Klimamessstationen vom Inneren der Städte an Flughäfen verlegt worden, wo die städtische Wärmeinsel nur gering ausgeprägt ist. Weiterhin gibt es gar nicht so wenige Berg- und Inselstationen, die ebenfalls sehr häufig Erwärmungen zeigen. Schließlich gibt es eine Reihe von indirekten Indikatoren für eine Erwärmung auch außerhalb der Städte, so beispielsweise den Rückzug von vielen Gebirgsgletschern (z.B. in den Alpen) sowie der arktischen Meereisbedeckung oder biologische Indikatoren, die auf polwärtige Verschiebungen wärmeliebender Pflanzen und Insekten hinweisen. Auch das Zugvogelverhalten spiegelt diese klimatischen Veränderungen wider. [1]

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Eine leichte Erwärmung könnte zwar Vorteile für die Landwirtschaft in Nordeuropa haben, diese Vorteile würden aber durch einen weiter andauerden Temperaturanstieg wieder aufgehoben. Prognosen gehen davon aus, dass bei einem Temperaturanstieg von maximal 2 °C die landwirtschaftlichen Erträge gesteigert werden könnten, dass bei einem weiteren Anstieg aber mit einem Rückgang zu rechnen wäre. Außerdem würden zunehmende Wasserknappheit und höhere Temperaturen in Südeuropa dem positiven Trend entgegenwirken. Während der Hitzewelle 2003 erlitten viele südeuropäische Länder landwirtschaftliche Ertragseinbußen von bis zu 30 %! Global gesehen sind die Auswirkungen des Klimawandels überwiegend negativ. Der steigende Meeresspiegel wird Millionen von Küstenbewohnern gefährden und der Klimawandel wird die Häufigkeit und Schwere extremer Wetterereignisse wie Dürren, Überschwemmungen, Hitzewellen und Stürme zunehmen lassen. Die Wasserknappheit wird sich in vielen Regionen, in denen bereits Wassermangel herrscht, verschärfen. Ebenso werden Nahrungsmangel und die Verbreitung von Tropenkrankheiten in bestimmten Regionen zunehmen, was wiederum Konflikte um schwindende Ressourcen sowe Migrationsbewegungen auslösen könnte. Ein Temperaturanstieg um mehr als 2 °C über das vorindustrielle Niveau erhöht außerdem das Risiko katastrophaler, irreversibler Ereignisse. So würde etwa ein rapides Abschmelzen des grönländischen Eisschildes den Meeresspiegel ansteigen lassen. [2]

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Die Änderung der Sonnenstrahlung in sehr unterschiedlich langen Zeiträumen ist eine wichtige Ursache von Klimaänderungen. Es gibt Schwankungen der Sonnenstrahlung mit Zyklen von Dekaden bis hin zu einigen Jahrtausenden. Die auf der Erde ankommende Sonnenstrahlung unterliegt zudem Schwankungen, wenn sich Parameter der Erdbahn um die Sonne ändern. Derartige Änderungen vollziehen sich in Perioden von einigen 10.000 bis zu einigen 100.000 Jahren. Diese Zyklen sind nach heutigem Stand der wissenschaftlichen Erkenntnisse für die periodisch wiederkehrenden Eiszeiten der vergangenen zwei bis drei Millionen Jahre verantwortlich.
Schwankungen der Sonnenstrahlung sind jedoch nicht die einzige Ursache von Klimaänderungen. Bei der Untersuchung von Klimaänderungen analysieren die Wissenschaftler den Zeitraum, in dem sich die Änderung vollzieht sowie alle Ursachen, die in Betracht kommen. Für den Zeitraum seit der Industrialisierung bis zur Gegenwart ergab diese Analyse, dass die Änderung der Sonnenstrahlung eine weniger wichtige Rolle spielt. Die Forscher schlussfolgerten, dass der größte Teil des beobachteten Anstiegs der mittleren globalen Temperatur seit Mitte des 20. Jahrhunderts sehr wahrscheinlich durch den beobachteten Anstieg der anthropogenen Treibhausgaskonzentrationen verursacht wurde. [1]

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Dass dies nicht der Fall ist, zeigt der Anstieg der atmosphärischen CO₂-Konzentrationen im Industriezeitalter. Zwar tritt durch erhöhtes CO₂-Angebot der Atmosphäre tatsächlich unter bestimmten Bedingungen (z.B. bei genügendem Wasser- und Nährstoffangebot des Bodens, wobei die einzelnen Pflanzentypen unterschiedlich reagieren) stärkeres Pflanzenwachstum auf. Dieses stärkere Wachstum liefert jedoch einen sogenannten CO₂-Düngeeffekt von lediglich etwa 0,5 Milliarden Tonnen Kohlenstoff pro Jahr. Verschiedene Untersuchungen deuten darauf hin, dass bei höherer CO₂-Konzentration die Pflanzen zwar zuerst mehr CO₂ aufnehmen, diese Mehraufnahme mit der Zeit aber immer geringer wird. Ein wesentlich größerer Effekt kommt dadurch zustande, dass vom CO₂-Ausstoß des Menschen (insgesamt etwa 8 Milliarden Tonnen Kohlenstoff pro Jahr) der Ozean etwa 1,5-2 Milliarden Tonnen Kohlenstoff pro Jahr aufnimmt. Ohne diese ozeanische Teilkompensation wäre der atmosphärische CO₂-Anstieg im Industriezeitalter viel größer geworden. Diese Zahlen deuten im Übrigen auch an, dass Wiederaufforstungsmaßnahmen dem vom Menschen verursachten Treibhauseffekt nur sehr begrenzt und kurzfristig entgegenwirken können. [1]

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