Der natürliche Klimawandel

Dr. rer nat. Dipl. Geol. Stefan Uhlig studierte Geowissenschaften an der Technischen Universität in Karlsruhe mit Vertiefung in Angewandter Geologie und Geochemie. Danach arbeitete er im Bergbau in Spanien und in geowis-senschaftlichen Projekten in Mexiko und im südlichen Afrika, wie auch in Tiefbohrprojekten an Land und auf See. Die Geländearbeit für seine Dissertation über stratiforme Kupfervererzungen realisierte er in Namibia, wo er mit dem lokalen Geologischen Dienst kooperierte. Später war er im Bereich der Röntgenanalytik tätig, die ihn u.a. nach Lateinamerika und wieder ins südliche Afrika führte. Seine geowissenschaftlichen Erkenntnisse und Erfahrungen macht er nun einer breiteren Leserschaft zugänglich.

Über den Autor
Vorwort

1. Was ist Klima?
2. Kaltzeiten und Warmzeiten im Wechsel
3. Die Stellung der Erde in unserem Sonnensystem
4. Unsere pulsierende Sonne
5. Der blaue Planet – ohne Ozeane wäre vieles anders
6. Das Klima und wir – nicht wir und das Klima!
7. Extremwetter
8. Das Auf und Ab des Meeresspiegels
9. Das Vor und Zurück der Gletscher
10. Treibhauseffekte und Treibhausgase
11. CO2-Regime der Vergangenheit
12. Die kalte Seite von Vulkanausbrüchen
13. Was wurde aus dem Ozonloch?
14. Von Polarbären und Flusspferden
15. Nebenschauplatz Feinstaub
16. Klima – quo vadis?

Schlussbetrachtungen
Literaturverzeichnis
Internet-Referenzen

Die Motivation zur nachfolgenden Diskussion des Klimawandels beruht auf der aktuellen emotional, irrational ideologisch geprägten und wissenschaftlich nicht offenen Diskussion und Berichterstattung, sowie der permanenten Vermischung mit Themen des Umweltschutzes. Die Ursachen des steten Klima-wandels sind sehr komplex und können nicht nur mit einem Parameter, wie der Kohlenstoffdioxid-Konzentration (CO2) in der Atmosphäre, erklärt werden. Die Temperaturen der Erdatmosphäre nehmen seit dem Ende der letzten Eiszeit vor rund 12.000 Jahren stetig zu, wenn auch mit Unterbrechungen, verbunden mit einem kontinuierlichen, sich gegenwärtig verlangsamenden Anstieg des Wasserspiegels der Weltmeere. Als Reaktion auf den stetig steigenden Meeres-spiegel wurde, zum Beispiel, der Deich- und Dammbau in den Niederlanden seit dem Hochmittelalter forciert. Dies wird auch in anderen Regionen der Erde verstärkt vorangetrieben werden müssen. Während des klimatischen Wärme-Optimums des Atlantikums vor rund 8.000 Jahren wurden schon Atmosphärentemperaturen erreicht, die deutlich über den heutigen lagen, verbunden mit einem Meeresspiegel, der innerhalb der ersten 4.000 Jahre nach der letzten Eiszeit deutlich sehr viel schneller angestiegen war als danach und gegenwärtig. Es ist davon auszugehen, dass das Atlantikum der klimatische Höhepunkt der aktuellen Holozän-Warmzeit war, ähnlich dem Niveau der letzten Eem-Zwischeneiszeit vor zirka 120.000 Jahren, als der Meeresspiegel sogar 6-9 Meter höher war als in der Gegenwart. Schon unsere prähistorischen Vorfahren waren beeindruckt und verängstigt ob der für sie gewaltigen, damals noch unerklärlichen und meist lebensbedrohenden Wetterphänomene, wie zum Beispiel Blitz, Donner, Hagel und eisige Kälte. Aus dieser Furcht heraus sind wohl auch frühe Religionen während der Altsteinzeit entstanden, mit dem Glauben an „höhere“ Mächte, wie an einen Donnergott, dem als Gott Thor bis in die Zeit der nordeuropäischen germanischen Völker gehuldigt wurde und der bis heute in unserem Wochentag „Donnerstag“ wie auch im englischsprachigen Raum als „Thursday“ in Erinnerung bleibt. Der Überlieferung nach fuhr der Gewittergott Thor mit seinem von Ziegen gezogenen donnernden Wagen über den Himmel und schleuderte mit seinem Hammer Blitze auf die Erde (POHANKA 2018). Auch nach mehr als 300 Jahren geistiger Aufklärung in Europa, steckt anscheinend immer noch eine archaische Furcht vor naturgewaltigen Wetterphänomenen in unserem „inneren Neanderthaler“. Die vorliegende Diskussion des Klimawandels soll und kann die zur Verfügung stehenden wissenschaftlichen Arbeiten nicht ersetzen, sondern möchte eher dazu anregen, sich intensiver und kritischer mit dem vielseitigen Thema des Klimawandels auseinanderzusetzen. Wie sich zeigen wird, reicht es dabei nicht aus, nur die letzten 150-200 Jahre der Klimaentwicklung zu betrachten, sondern man muss Jahrtausende und Jahrmillionen zurückblicken. Die in den nachfolgenden Grafiken gezeigten Entwicklungen der Sonneneinstrahlung, des Pflanzenwachstums, der Temperatur etc. beruhen auf interdisziplinären naturwissenschaftlichen Untersuchungen von Spurenelementen, Isotopen, Pollen, Mikrofossilien und vielen mehr in Eisbohrkernen, in Meeres- und Seesedimenten und in Baumringscheiben, um nur die wesentlichsten Probentypen zu nennen. Da man bei der Betrachtung früherer klimatischer Entwicklungen, das heißt in der Paläoklimatologie, die Temperatur, Niederschlags-Häufigkeit und Sonneneinstrahlung der Vergangenheit nicht direkt bestimmen kann, bedient sich die Naturwissenschaft sogenannter „Vertreter“, im Englischen „proxy“ genannt. Stellvertretend für diese klimarelevanten Parameter dienen unter anderen die Konzentrationen der Isotope 14C, 10Be (für die Sonneneinstrahlung) und 18O (für die Temperaturentwicklung) in Mineralen, Böden, Sedimenten, Eiskernen, organischen Materialien und anderen Probenarten. Pflanzenpollen, Warven (geschichtete Sedimentlagen), Speläothemen (Tropfsteine), und Holzringscheiben sind Probenarten, die besonders geeignet sind, um die Klimaentwicklung vergangener Zeiten zu entschlüsseln. Sie stellen damit wichtige Klimaarchive dar. Da die kosmische Strahlung, die die Erde erreicht, bei stärkerer Sonnenaktivität, bzw. damit verbundenem intensiveren Sonnenwind, geschwächt wird und sich folglich weniger Isotope auf der Erde bilden, können die genannten Isotope zur Abschätzung der Sonnenaktivität herangezogen werden, wobei höhere Konzentrationsverhältnisse dieser Isotope auf geringere Sonnenaktivitäten hinweisen. Dies bedeutet, dass die Menge dieser Isotope, bestimmt in Hölzern, Fossilien oder Eisbohrkernen, umgekehrt proportional ist zur Sonnenaktivität. In den nachfolgenden Kapiteln werden diese Methoden noch detaillierter erklärt werden. Ein zeitliches Bindeglied, bzw. eine Ergänzung, zwischen der Paläoklimatologie und der aktuellen Klimatologie, stellt die Historische Klimatologie dar, die über historische Aufzeichnungen, Darstellungen und Dokumente Licht in die Klimaentwicklung der letzten Jahrtausende bringt. Auch archäologische Funde, beispielsweise aus der Römerzeit, zeigen, dass der Meeresspiegel schon in „vorindustrieller“ Zeit (vor 1850) mehr oder weniger kontinuierlich angestiegen ist. All diese äußerst spannenden Detailinformationen und Einzelergebnisse, wie auch detaillierte Erklärungen der unterschiedlichsten Analysenmethoden, stehen in den nachfolgend zitierten Veröffentlichungen, bzw. über das Literaturverzeichnis, ausführlich zur Verfügung. Vor allem die Publikationen von BERNER & STREIF (2004), SIROCKO (2012) und VAHRENHOLT & LÜNING (2020) gaben Anlass, dem Klimawandel auf den Grund zu gehen. Dem weniger naturwissenschaftlich orientierten Leser soll somit auch ein Zugang zu Daten, Darstellungen und Erkenntnissen in wissenschaftlichen Publikationen und Zeitschriften ermöglicht werden, zu denen er weniger oder kaum Zugang hat und die in der Öffentlichkeit nicht bekannt oder selten genannt werden. Im Laufe der vorliegenden Diskussion der klimabestimmenden Faktoren fanden sich immer wieder neue höchst interessante Fakten, fast wie bei einem Krimi oder einer forensischen Spurensuche, wodurch die vorliegende Arbeit und das Literaturverzeichnis doch deutlich umfassender als geplant wurde. Internetverweise im Text geben nur die Domaine an. Die entsprechenden vollständigen „Links“ sind am Ende des Literaturverzeichnisses aufgeführt. Es ergaben sich insgesamt sehr viele aussagekräftige Puzzleteile, basierend auf präzisen naturwissenschaftlichen Arbeiten. Die Herausforderung war, diese teilweise sehr spezialisierten Puzzleteile zu einem schlüssigen und realen Gesamtbild zusammenzusetzten. Von großer Bedeutung dabei war auch das Studium älterer Arbeiten des letzten Jahrhunderts, als noch unbeschwert und ergebnisoffen geforscht wurde, ohne dem gegenwärtigen immensen politischen Druck zu dem inzwischen höchst brisanten und extrem kontrovers diskutierten Thema Klimawandel ausgesetzt zu sein. Bei verschiedenen Teilaspekten des Klimawandels sollen redundante Betrachtungen oder Datenquellen darauf hinweisen, dass es sich nicht um singuläre isolierte Forschungserkenntnisse handelt, sondern, dass eine Vielzahl von renommierten internationalen Naturwissenschaftlern aufgrund fundierter wissenschaftlicher Arbeiten erkannt hat, dass auch der moderne Klimawandel auf natürlichen Ursachen beruht. Mit meinen Ausführungen möchte ich nicht überzeugen, sondern zur kritischen Prüfung des aktuellen „main streams“ anregen, gemäß den Ausführungen des spanischen Philosophen JOSÉ ORTEGA Y GASSET (1883-1955) zum Thema „Essay“: „… in denen die Lehren – auch wenn sie wissenschaftliche Überzeugung für den Verfasser sind – nicht verlangen, dass der Leser sie als Wahrheiten aufnehme. Ich bringe hier nur ‚modi res considerandi‘, mögliche neue Sichtweisen der Dinge. Ich rufe den Leser dazu auf, diese neuen Sichtweisen auszuprobieren, um festzustellen, ob es wirklich fruchtbringende Ansichten sind. Somit fällt der Leser für sich alleine und aufgrund seiner Erfahrung das Urteil, ob sie wahr oder falsch sind.“

Die Motivation zur nachfolgenden Diskussion des Klimawandels beruht auf der aktuellen emotional, irrational ideologisch geprägten und wissenschaftlich nicht offenen Diskussion und Berichterstattung, sowie der permanenten Vermischung mit Themen des Umweltschutzes. Die Ursachen des steten Klima-wandels sind sehr komplex und können nicht nur mit einem Parameter, wie der Kohlenstoffdioxid-Konzentration (CO2) in der Atmosphäre, erklärt werden. Die Temperaturen der Erdatmosphäre nehmen seit dem Ende der letzten Eiszeit vor rund 12.000 Jahren stetig zu, wenn auch mit Unterbrechungen, verbunden mit einem kontinuierlichen, sich gegenwärtig verlangsamenden Anstieg des Wasserspiegels der Weltmeere. Als Reaktion auf den stetig steigenden Meeres-spiegel wurde, zum Beispiel, der Deich- und Dammbau in den Niederlanden seit dem Hochmittelalter forciert. Dies wird auch in anderen Regionen der Erde verstärkt vorangetrieben werden müssen. Während des klimatischen Wärme-Optimums des Atlantikums vor rund 8.000 Jahren wurden schon Atmosphärentemperaturen erreicht, die deutlich über den heutigen lagen, verbunden mit einem Meeresspiegel, der innerhalb der ersten 4.000 Jahre nach der letzten Eiszeit deutlich sehr viel schneller angestiegen war als danach und gegenwärtig. Es ist davon auszugehen, dass das Atlantikum der klimatische Höhepunkt der aktuellen Holozän-Warmzeit war, ähnlich dem Niveau der letzten Eem-Zwischeneiszeit vor zirka 120.000 Jahren, als der Meeresspiegel sogar 6-9 Meter höher war als in der Gegenwart.Schon unsere prähistorischen Vorfahren waren beeindruckt und verängstigt ob der für sie gewaltigen, damals noch unerklärlichen und meist lebensbedrohenden Wetterphänomene, wie zum Beispiel Blitz, Donner, Hagel und eisige Kälte. Aus dieser Furcht heraus sind wohl auch frühe Religionen während der Altsteinzeit entstanden, mit dem Glauben an "höhere" Mächte, wie an einen Donnergott, dem als Gott Thor bis in die Zeit der nordeuropäischen germanischen Völker gehuldigt wurde und der bis heute in unserem Wochentag "Donnerstag" wie auch im englischsprachigen Raum als "Thursday" in Erinnerung bleibt. Der Überlieferung nach fuhr der Gewittergott Thor mit seinem von Ziegen gezogenen donnernden Wagen über den Himmel und schleuderte mit seinem Hammer Blitze auf die Erde (POHANKA 2018). Auch nach mehr als 300 Jahren geistiger Aufklärung in Europa, steckt anscheinend immer noch eine archaische Furcht vor naturgewaltigen Wetterphänomenen in unserem "inneren Neanderthaler".Die vorliegende Diskussion des Klimawandels soll und kann die zur Verfügung stehenden wissenschaftlichen Arbeiten nicht ersetzen, sondern möchte eher dazu anregen, sich intensiver und kritischer mit dem vielseitigen Thema des Klimawandels auseinanderzusetzen. Wie sich zeigen wird, reicht es dabei nicht aus, nur die letzten 150-200 Jahre der Klimaentwicklung zu betrachten, sondern man muss Jahrtausende und Jahrmillionen zurückblicken. Die in den nachfolgenden Grafiken gezeigten Entwicklungen der Sonneneinstrahlung, des Pflanzenwachstums, der Temperatur etc. beruhen auf interdisziplinären naturwissenschaftlichen Untersuchungen von Spurenelementen, Isotopen, Pollen, Mikrofossilien und vielen mehr in Eisbohrkernen, in Meeres- und Seesedimenten und in Baumringscheiben, um nur die wesentlichsten Probentypen zu nennen. Da man bei der Betrachtung früherer klimatischer Entwicklungen, das heißt in der Paläoklimatologie, die Temperatur, Niederschlags-Häufigkeit und Sonneneinstrahlung der Vergangenheit nicht direkt bestimmen kann, bedient sich die Naturwissenschaft sogenannter "Vertreter", im Englischen "proxy" genannt. Stellvertretend für diese klimarelevanten Parameter dienen unter anderen die Konzentrationen der Isotope 14C, 10Be (für die Sonneneinstrahlung) und 18O (für die Temperaturentwicklung) in Mineralen, Böden, Sedimenten, Eiskernen, organischen Materialien und anderen Probenarten. Pflanzenpollen, Warven (geschichtete Sedimentlagen), Speläothemen (Tropfsteine), und Holzringscheiben