Klimawandel in der aktuellen Eiszeit

Die Geschichte der Klimaveränderungen ist schon so alt wie die Geschichte der Erde selbst. Seit rund viereinhalb Milliarden Jahren schwankt das Klima zwischen Warm- und Eiszeiten hin und her. Konstant waren die Parameter in der Atmosphäre noch nie. Bedeutet das nun, dass die gegenwärtig viel umschriebene und heiss diskutierte globale Erwärmung nur ein politwissenschaftliches Konstrukt ist, oder dass an den aktuellen Klimaveränderungen nichts Aussergewöhnliches dran ist?

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Veränderung der saisonalen Durchschnittstemperaturen (DJF=Winter, MAM=Frühling, usw.) in der Nordschweiz bis 2020-2049 (blau), 2045-2074 (rot), 2070-2099 (grün) mit Unsicherheiten (Balken) verglichen mit der Referenz 1980-2009. Die grauen Balken zeigen die bisherige natürliche Variabilität. (CH2011, MeteoSwiss, ETH)

Klima ≠ Wetter
Wetter und Klima, zwei Begriffe, die immer wieder zusammen verwendet werden. Doch zwischen den beiden Ausdrücken liegen Welten. „Klima ist das, was man erwartet, Wetter ist das, was man bekommt.” Das Klima umfasst sowohl das „Durchschnittswetter” wie auch einzelne Extremereignisse. Das Wort „Klima” stammt aus dem Griechischen und lässt sich vom Wort klinein ableiten, was „neigen” bedeutet. Dabei ist die Neigung der Erdachse relativ zur Bahnebene der Erde um die Sonne gemeint. Diese Ekliptikschiefe ist dafür verantwortlich, dass im Nordsommer die Nordhalbkugel und während des Südsommers die untere Erdhalbkugel stärkere Sonneneinstrahlung erfährt. Die Sonneneinstrahlung ist also der Motor für das irdische Klima. Dieses setzt sich aus einer einfachen Energiebilanz zusammen: Die auf der Erde ankommenden Sonnenstrahlen abzüglich der Ausstrahlung und der reflektierten Strahlen, welche von der Erde ins All zurückgeschickt werden.

Klima = Energiebilanz
Wird mehr Wärme absorbiert, also von der Erde gespeichert, als ausgestrahlt, erwärmt sich das Erdklima und umgekehrt. Klimaschwankungen entstehen, wenn diese Energiebilanz verändert wird. Die Variabilität des Klimas ist ein herausragendes Charakteristikum. Kein Jahr ist wie das andere. Dabei verändert sich das Klima auf natürliche Weise. Es gibt drei Hauptgründe dafür: Erstens, Veränderungen der ankommenden Sonnenstrahlung durch die Orbitalverschiebungen (Umlaufbahn der Erde, Schiefe der Erdachse etc.) oder durch die Sonnenaktivität selber. Zweitens, Veränderungen der Reflektion der Wärmestrahlung der Erde. Eine helle Erde mit Schnee, Eis und vielen Wolken reflektiert allgemein mehr Sonnenlicht zurück ins All, als eine dunkle, eisfrei Erde. Drittens, Veränderungen der Zusammensetzung der Gase in der Atmosphäre, also Veränderungen des Treibhauseffekts. Je mehr Treibhausgase wie Kohlendioxid und Methan sich in der Atmosphäre befinden, desto mehr reflektierende Wärmestrahlung der Erde wird in der Atmosphäre zurückgehalten, desto wärmer wird es.

Vor 4.5 Milliarden Jahren entstand das Sonnensystem und somit der bewohnbare Globus. In den ersten rund 3 Milliarden Jahren gab es zwei lange Warmzeiten, in denen die Temperaturen viel höher waren als heute und ein Eiszeitalter mit kalten Verhältnissen. Während der letzten Milliarde Jahre vor heute, hat sich das Erdklima immer wieder markant verändert. Es gab weitere fünf Warmzeiten mit deutlich wärmeren Verhältnissen als heute und sechs zusätzliche Eiszeitalter. Ein solches Eiszeitalter dauert meist rund 50 bis 65 Millionen Jahre und trat im letzten Jahrmilliarde rund alle 150 Millionen Jahre auf. In jedem Eiszeitalter gibt es Eiszeitepochen, die rund 2.4 Millionen Jahre dauern. Diese Eiszeitepochen sind durch Warmphasen mit rund 2 bis 3 Grad höheren Temperaturen als heute und durch Kaltphasen geprägt, in denen es rund 4 bis 6 Grad kälter ist als in jüngster Zeit. Diese kälteren Phasen in den Eiszeitepochen nennt man auch Eiszeitzyklen, welche rund 100’000 bis 125’000 Jahre anhalten. In jedem einzelnen Eiszeitzyklus findet man aber auch interglaziale Warmzeiten, welche rund 10’000 Jahre dauern. Selbst in diesen interglazialen Warmzeiten sind kältere und wärmere Phasen ersichtlich. Solange Eis an den Polen der Erde vorhanden ist, befindet sich der blaue Planet in einer Eiszeit. Heutzutage, im Jahr 2012, befindet sich der blaue Planet gemäss Klimatheorie in einer interglazialen Warmzeit des Eiszeitzyklus, der vor rund 125’000 Jahr begann. Dieser Eiszeitzyklus gehört zur 2,4 Millionen Jahre alten, sechsten Eiszeitepoche des siebten Eiszeitalters der Erdgeschichte, welches bereits 65 Millionen Jahre alt ist. Die aktuelle interglaziale Warmzeit heisst Holozän und setzte rund 11’000 vor Christus ein. Seit damals blieb das Klima relativ konstant, was die Entwicklung und Ausbreitung des Homo Sapiens begünstigte.

Rasanter Temperaturanstieg
Es gab schon immer Klimaschwankungen und es wird auch immer solche geben. Doch ist die menschliche Spezies überhaupt auf Klimaschwankungen vorbereitet? Nach mehr als zehntausend Jahren stabilen Klimas müssen sich der Mensch, die Tier- und Pflanzenwelt nun behaupten. Auch wenn sich die globale Temperatur in den nächsten Jahren aufgrund der Klimaänderung um vielleicht vier Grad nach oben bewegt, werden die Temperaturen einer ausgeprägten Warmzeit, wie vor rund 50 Millionen Jahren im Eozän, wohl nicht erreicht. Trotzdem ist die globale Erwärmung problematisch,  denn in der Vergangenheit erhöhte sich die Temperatur beispielsweise während 20’000 Jahren um neun Grad, was einem Anstieg von weniger als einem Zehntelgrad pro 100 Jahre entspricht. Zurzeit weisst der Anstieg der globalen Temperaturen aber einen Trend von knapp einem Grad pro Jahrhundert auf. In der Schweiz erwärmte sich das Klima sogar um 1,5 Grad in 100 Jahren. Die aktuelle globale Erwärmung ist geprägt von einem sehr rasanten und ca. dreissigmal Mal stärkeren Anstieg, als das sonst aus der Klimageschichte zu erwarten wäre. Ausgelöst wurde dieser Temperaturanstieg durch das Verbrennen fossiler Brennstoffe und den dadurch deutlich höheren CO 2-Gehalt in der Atmosphäre. Primär ist nicht die Temperaturhöhe sondern die Geschwindigkeit des Temperaturanstiegs das Erstaunliche am menschgemachten Klimawandel. In den nächsten 50 bis 100 Jahren werden globale Temperaturen erreicht, die höher sind als in den letzten paar Millionen Jahren und die somit noch kein Homo Sapiens erlebte. Ob die Menschheit damit zurecht kommt, ist in der Erdgeschichte nur eine Nebensache.

Klimawandel in der aktuellen Eiszeit

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