Folge 5 aus der Reihe „Klimawandel verstehen“ Das Klima hat sich schon oft gewandelt im Laufe der Erdgeschichte. Aber der jetzige Wandel fällt aus der Reihe. Das wissen wir, weil auf der ganzen Welt Forscherinnen und Forscher das Klima der Vergangenheit untersucht
haben. A: Was früher geschah Es gab aber auch Zeiten mit kälterem Klima, die Kaltzeiten (viele nennen sie Eiszeiten"). Die meisten Klimaänderungen geschahen jedoch langsam, sehr langsam: über Millionen Jahre. So haben Tiere und Pflanzen Zeit zu wandern und sich anzupassen. Die Erde ist schon 4,6 Milliarden Jahre alt. So einen langen Zeitraum kann man sich nicht vorstellen! Ein Vergleich hilft: Die Erdgeschichte übertragen auf einen Tag mit 24 Stunden. Nach dieser Rechnung gibt es den modernen Menschen erst seit 3 Sekunden auf der Erde. Und in den letzten Milli-Milli-Mini-Sekunden haben wir es geschafft, das Klima so durcheinanderzuwirbeln, wie es wohl nur selten im Laufe der gesamten Erdgeschichte geschah. Zum Beispiel, als ein großer Meteorit auf der Erde einschlug und das Zeitalter der Dinosaurier jäh beendete. Der Meteorit brachte so viel Staub und Asche in die Luft, dass es einige Jahre kalt und dunkel wurde. Er brachte jedoch auch viel CO2 in die Luft. Als sich Staub und Asche gelegt hatten, wurde es durch das viele CO2 viel wärmer auf der Erde, als vor dem Einschlag: etwa 5° C. Dieser schnelle Klimawandel führte dazu, dass 70–85% aller Arten ausstarben. B: Was heute geschieht Wie viel es schon mehr geworden ist, kannst du hier eintragen: Gleichzeitig nimmt auch die Temperatur stetig zu. Dieses Diagramm zeigt den Anstieg der durchschnittlichen Temperatur auf der Erde. Warum mehr CO2 in der Luft dazu führt, dass es wärmer wird? Und was wir dagegen tun können? Das kannst du in den nächsten Kapiteln lesen. „Klimawandel verstehen“ – gefördert von: Pindactica.de 11. August 2020
Das Klima der Erde zeigt seit dem Mittelalter verschiedene kalte und warme Phasen, von denen die Erwärmung am Ende des 20. Jahrhunderts besonders hervorragt. Änderungen des KlimasDas auffälligste Merkmal des Klimas in den letzten 1000 Jahren ist der Temperaturanstieg am Ende des 20. Jahrhunderts, der nach heutiger Auffassung auf anthropogene Treibhausgasemissionen zurückzuführen ist. Von dieser Besonderheit abgesehen schwanken die globalen Mitteltemperaturen um nicht mehr als 0,5 oC. Das Jahrtausend beginnt mit einer relativ warmen Klimaepoche, dem "Mittelalterlichen Klimaoptimum". Der Höhepunkt dieser Epoche lag in Island und Nordamerika um 1100, in England um 1200 bis 1300. In einzelnen Regionen wie etwa in England lagen die Temperaturen um 1 bis 1,5 oC höher als im 20. Jahrhundert, was u.a. hier den Weinanbau ermöglichte. Die Besiedlung Islands und Grönlands und die Entdeckung Amerikas durch die Wikinger fielen in diese Zeit. Zwischen 1200 und 1400 verschlechterte sich das Klima rapide, und nach dieser "Klimawende" begann die sogenannte "Kleine Eiszeit", die bis in die Mitte des 19. Jahrhunderts andauerte und danach von dem "Modernen Optimum" (Christian Schönwiese), d.h. der gegenwärtig noch andauernden Erwärmung, abgelöst wurde. Ihr Beginn war gekennzeichnet durch intensive Sturmfluten an der deutschen und holländischen Küste im 14. Jahrhundert, denen Tausende von Menschen zum Opfer fielen und die den Küstenverlauf stark veränderte. Ganz Europa war im 14. Jahrhundert von kalten Sommern und Missernten heimgesucht, und viele Regionen, z.B. in England, verzeichneten Bevölkerungsrückgänge, die die durch die Pest sogar noch übertrafen.1 Die normannische Besiedlung Grönlands endete mit einer Katastrophe.
Abb. 1: Rekonstruierte Temperaturänderungen der letzten 1300 Jahre nach Proxydaten (Baumringe, Eisbohrkerne, Sedimente, Korallen u.a.) sowie instrumentellen Messungen: Die zweite Hälfte des 20. Jahrhunderts ist sehr wahrscheinlich die wärmsten Klimaperiode seit 1300 Jahren und das letzte Jahrzehnt das wärmste in dieser Zeit.3 Mittelalterliche Warmzeit Die räumliche Verbreitung der relativ warmen Temperaturen in der Mittelalterlichen Warmzeit scheint nicht so einheitlich gewesen zu sein wie die Erwärmung der Gegenwart. So lagen die Temperaturen auf Grönland deutlich über denen der meisten anderen Regionen. Wahrscheinlich war etwa ein Drittel der Erde im Mittelalter wärmer als die entsprechenden Gebiete heute, während zwei Drittel kühler waren als im späten 20. Jahrhundert.5 Ein weiteres Merkmal des mittelalterlichen Klimas waren langanhaltende und starke Dürren in manchen Regionen, so in den westlichen und inneren Vereinigten Staaten und im nördlichen Mexiko.5 Im Vergleich zur Kleinen Eiszeit war es auch in Südeuropa verhältnismäßig trocken. Feucht war es dagegen in Nordwesteuropa, im südöstlichen Europa und im Mittleren Osten. Als Ursachen für die mittelalterlichen Klimaverhältnisse werden sowohl externe Antriebe wie interne Klimaschwankungen diskutiert. Lange Zeit wurde die Sonnenaktivität für die höheren Temperaturen verantwortlich gemacht. Allerdings werden die komplizierten Wechselwirkungen zwischen Sonneneinstrahlung und dem Klima, insbesondere der atmosphärischen Zirkulation, immer noch unzureichend verstanden. Möglicherweise haben interne klimatische Mechanismen relativ kleine Änderungen der Sonneneinstrahlung erheblich verstärkt. Kleine Eiszeit Ursachen der Klimaänderungen
Als Ursachen für die Klimaänderungen der letzten 1000 Jahre werden neben anthropogenen Faktoren vor allem Schwankungen der Sonneneinstrahlungen und Vulkanausbrüche diskutiert.4 Daneben spielten offensichtlich auch interne Klimaschwankungen und Rückkopplungsmechanismen eine gewichtige Rolle. Die Untersuchungen von grönländischen und antarktischen Eisbohrkernen haben ein ziemlich lückenloses Bild vulkanischer Eruptionen während der letzten 1000 Jahre entstehen lassen. Darin zeigt sich der Ausbruch des Krakatau 1883 ebenso wie der des Tambora (1815) und die wahrscheinlich größte Eruption des Jahrtausends im Jahre 1259, die im Vergleich zum Ausbruch des Krakatau eine acht Mal so große Sulfat-Konzentration im Eis hinterließ. Die Sonneneinstrahlung weist während der letzten 1000 Jahre zwei Maxima auf, das eine während des Mittelalters, das andere im 20. Jahrhundert, während sie während der kleinen Eiszeit relativ niedrig war. Das Minimum lag im 15. Jahrhundert. In der vorindustriellen Zeit wurde die klimatische Variabilität nahezu ausschließlich durch den Vulkanismus und die Schwankungen in der Sonneneinstrahlung bestimmt. Die Variabilität der Solarstrahlung hatte einen Klimaeffekt von ca. 0,2-0,4 oC. Der Vulkanismus hat wahrscheinlich die spätmittelalterliche "Klimawende" ausgelöst und war auch für das Klima der "Kleinen Eiszeit" weitgehend mitverantwortlich. Der vulkanische Anteil an den Klimaänderungen zwischen 1400 und 1850 wird auf 41-49% geschätzt. Im 20. Jahrhundert hatte die solare Einstrahlung einen relativ großen Einfluss von ca. 0,15-0,2 oC auf die Erwärmung in der ersten Jahrhunderthälfte, während die Erwärmung gegen Ende des Jahrhunderts größtenteils durch anthropogene Treibhausgas-Emissionen verursacht wurde. Anmerkungen: 1. Schönwiese, Christian (1995): Klimaänderungen. Daten, Analysen, Prognosen, Berlin Heidelberg Wie war das Klima früher?Zuerst war die Erde furchtbar heiß und unbelebt. Später, viel später, zur Zeit der Dinosaurier, gab es eine lange Phase mit wärmerem Klima. Es gab aber auch Zeiten mit kälterem Klima, die Kaltzeiten (viele nennen sie Eiszeiten"). Die meisten Klimaänderungen geschahen jedoch langsam, sehr langsam: über Millionen Jahre.
Wie war das Klima vor 20 Jahren?Die durchschnittliche globale Temperatur an der Erdoberfläche ist im Verlaufe des 20. Jahrhunderts um rund 0,6°C angestiegen. Die durchschnittliche globale Temperatur an der Erdoberfläche (Mittel aus der bodennahen Lufttemperatur über dem Land und der Meeresoberflächentemperatur) ist seit 1861 angestiegen.
Wie warm war die Erde früher?Die Temperaturen waren im frühen und mittleren Mesozoikum (Trias und Jura) etwa 2 bis 4 Kelvin und während der Kreidezeit 8 Kelvin höher als heute, im kreidezeitlichen Klimaoptimum vor rund 90 Millionen Jahren sogar über 10 Kelvin.
Wie war das Klima vor 10000 Jahren?Die Temperatur änderte sich immer nur ganz langsam – nie mehr als 1°C Änderung der weltweiten Durchschnittstemperatur über die vorangegangenen 10.000 Jahre . Durch diese Stabilität war die Entwicklung der menschlichen Zivilisation möglich .
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