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(00348) 05.12.2000 11:29

Neue Datenbasis rückt Treibhaus-Szenario in ein „komplexes Licht“


Bochum, 05.12.2000
Nr. 345

CO2 im Kanon aller Treibhausgase
Wasserdampf ist treibende Kraft im globalen Klimazyklus
Neue Datenbasis rückt Treibhaus-Szenario in ein „komplexes
Licht“


„Kohlendioxid ist ein Treibhausgas, doch allein die CO2-
Emissionen zu senken, wird das  Klimaproblem nicht lösen“,
befürchtet Prof. Dr. Ján Veizer (Lehrstuhl für Sediment- und
Isotopengeologie der RUB, Department of Earth Science,
University of Ottawa). Das System ist zu komplex für
einseitige Strategien. So ist der Kohlendioxidzyklus eng
verbunden mit dem Wasserzyklus - und der Wasserdampf stellt
sich als dominierende Kraft heraus. Erstmals gestatten
Sauerstoffisotopenuntersuchungen jetzt den Blick zurück auf
550 Millionen Jahre: Sie zeigen einen globalen Wechsel von
Kaltzeiten und Warmzeiten – aber keinen Bezug zu den
geschätzten Kohlendioxid-Konzentrationen.

Der Beitrag „Jan Veizer, Yves Godderis and Louis M.
Francois: Evidence for decoupling of atmospheric CO2 and
global climate during the Phanerozoic eon“ erscheint in
Nature am 7. Dezember 2000

Grafik zum Herunterladen

Eine Grafik zum Herunterladen finden Sie unten: Szenario
eines Eiszeit/Warmzeit-Übergangs: Eine Temperaturzunahme
führt zu mehr Wasserdampf in der Atmosphäre (Wolkenbildung)
und Freisetzung von Kohlendioxid aus den sich erwärmenden
Weltmeeren. Gleichzeitig erhöht sich die
Photosyntheseaktivität, mehr Biomasse wird gebildet (auf und
in den Böden). Es stellen sich höhere
Gleichgewichtskonzentrationen der Treibhausgase Kohlendioxid
und Methan in der Atmosphäre ein aufgrund verstärkter
Umsetzungen durch Photosynthese und Respiration.

Sauerstoffisotope: „Die Methode“ auch für
Jahrmillionensprünge

Sauerstoffisotope „erzählen“ die globale
Temperaturgeschichte. Untersuchungen anhand von rund 5000
Proben fossilen Materials (Kalkablagerungen, Sedimente)
weltweit zeigen, dass der Wechsel der Temperaturen im
früheren Meereswasser klare Auswirkungen auf das
nachfolgende Klima hat. Dies steht im Kontrast zu
unregelmäßigen, sprunghaften Temperaturen bisheriger
Schätzungen anhand von Modellen aus der Klimatologie (AGCM:
Atmospheric general circulation model; EBM: energy balance
model). Diesen Schätzungen liegen CO2-Gehalte der Atmosphäre
früherer Zeiten zugrunde. Neu ist neben der Aussagekraft von
Sauerstoffisotopenuntersuchen für sehr große Zeiträume auch
die Erkenntnis, dass sich der Warmzeit/Kaltzeit-Wechsel
global vollzog, also auch die tropischen Regionen betraf.

Klimageschichte: zuerst stieg die Temperatur und dann das
CO2

Auch die Formel „CO2-Zunahme = Temperaturerhöhung =
Klimawechsel“ bestätigt die Klimageschichte nicht. So zeigen
auch jüngste Ergebnisse französischer Forscher anhand von
antarktischen Eis-Kernen, dass während der klimatischen
Übergänge der letzten 500 000 Jahre zunächst der
Temperatur-Wechsel eintrat und erst dann ein Wechsel im
Kohlendioxidgehalt. In geologischen Zeitskalen war
vermutlich nicht das Kohlendioxid der Hauptantrieb des
Klimazyklus. Das atmosphärische CO2 scheint eher ein
„Symptom“ als eine Ursache des Klimas zu sein. Unbestritten
bleibt jedoch, dass Kohlendioxid ein Treibhausgas ist - doch
seine Rolle als Klimatreiber ist vermutlich begrenzt.

Nordwälder „schlucken“ Kohlendioxid

Wälder und Böden nehmen CO2 und Wasser auf. Den Nordwäldern
wird eine besondere Rolle bei der CO2-Bindung aus der
Atmosphäre zugeschrieben. Wie frühere Untersuchungen Veizers
im Einzugsgebiet des Ottawa-River - einem Beispiel für
Nördliche Wald-Ökosysteme - zeigen, wird durch die
Photosynthese wesentlich mehr CO2 aus der Atmosphäre
gebunden, als Kohlenstoff über die Spaltöffnungen der
Pflanzen wieder freigesetzt wird. Damit scheint das sog.
„missing sink“ (fehlendes CO2 in der Gesamtbilanz) in den
Nordwäldern mit ihrer hohen CO2- Speicherkapazität gefunden.
Die Nördlichen Länder leiten aus dieser
„Emissions-Einschränkung“ auf ihren Territorien einen
Anspruch auf die in Kyoto vereinbarten sog. „green credits“
ab. Auch auf der letzten Klimakonferenz stand der Ausgleich
zwischen Wäldern/Aufforstung und CO2 –Emissionen durch
Fossile Brennstoffe, Autos u.a. im Mittelpunkt der
Diskussion.

Ohne Wasser geht nichts

Doch die Situation ist weitaus komplexer aufgrund des engen
Zusammenspiels von Kohlendioxid- und Wasserzyklus über
Pflanze, Atmosphäre und Boden. Um ein Molekül CO2 als
Kohlenstoff zu binden, muss eine Pflanze fast 1000 Moleküle
Wasser transpirieren (WUE: Water-Utilization-Efficiency),
d.h. zugleich, es kann der Atmosphäre immer nur soviel CO2
durch die Photosynthese entzogen werden, wie (entsprechend)
Wasserdampf zur Verfügung steht. Wenn man berücksichtigt,
dass die primäre Photosynthese-Produktionsrate durch
Tageslicht, Temperatur und Feuchtigkeit kontrolliert wird
und dem Verhältnis von 1000:1 der WUE ein 20:1 Wasserdampf
/CO2-Verhältnis der Luft gegenüber steht, dann ist es
naheliegend, dass der begrenzende Faktor des Systems das
Wasserbudget und nicht das Kohlendioxid ist. Wasser als
Schlüssel des Lebens regelt, inwieweit andere Reaktionen
überhaupt ablaufen können. Wasserdampf wird für ca. 2/3 des
„natürlichen Treibhauses“ von 33 C° in Betracht gezogen.
Diese dominante Rolle des Wassers muss auch bei dem durch
den Menschen verursachten Treibhauseffekt von etwa 0,6 C°
vermutet werden.

Komplexe Wechselwirkungen kontra einseitige Strategien

Die Wechselwirkungen der Treibhausgase sind vielfältig und
wir können kaum abschätzen, welche Folgen einseitiges
Eingreifen in das System in der Zukunft haben wird. So liegt
zum Beispiel unsere Hoffnung auf dem Energieträger
Wasserstoff, ohne zu wissen, wie das Nebenprodukt
Wasserdampf das Gesamtsystem beeinflussen würde. Emissionen
zu senken, ist und bleibt wichtige Aufgabe, doch sich
ausschließlich auf „einen Sündenbock“ zu konzentrieren,
könnte den Blick verstellen für die Komplexität der
natürlichen Prozesse. In der Klima-Diskussion sollte das
zukünftig mehr berücksichtigt werden.

Weitere Informationen

Prof. Dr. Jan Veizer, Department of Earth Science,
University of Ottawa, Tel.: (613)562-5800, -6461, email:
veizer@science.uottawa.ca


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Mit freundlichen Gruessen

Dr. Josef Koenig
RUB - Ruhr-Universitaet Bochum
- Pressestelle -
44780 Bochum
Tel: + 49 234 32-22830, -23930
Fax: + 49 234 32-14136
Josef.Koenig@ruhr-uni-bochum.de

Schauen Sie doch bei uns mal rein:
http://www.ruhr-uni-bochum.de/pressestelle

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