CO2-Gehalt wie vor 14 Millionen Jahren
Eine umfangreiche neue Studie in der Zeitschrift Science über alte atmosphärische Kohlendioxidkonzentrationen und entsprechende Temperaturen zeichnet ein erschreckendes Bild davon, wohin sich das Klima der Erde entwickeln könnte. Die Studie umfasst geologische Aufzeichnungen aus den letzten 66 Millionen Jahren und setzt die heutigen Konzentrationen in einen Kontext mit der Vergangenheit.
Der Studie zufolge war der CO2-Gehalt vor etwa 16 Millionen Jahren mit etwa 480 ppm das letzte Mal konstant höher als heute, und vor 14 Millionen Jahren war er auf den heutigen, vom Menschen verursachten Wert von 420 ppm gesunken (siehe Abbildung unten). Der Rückgang setzte sich fort, und vor etwa 2,5 Millionen Jahren erreichte der CO2-Gehalt etwa 270 ppm und leitete eine Reihe von Eiszeiten ein. Als der moderne Mensch vor etwa 400.000 Jahren entstand, lag der CO2-Gehalt auf diesem Niveau oder darunter und blieb dort, bis wir vor etwa 250 Jahren begannen, die Atmosphäre im großen Stil zu verändern.
Die Abbildung oben zeigt Temperaturen und atmosphärische Konzentrationen von Kohlendioxid in den letzten 66 Millionen Jahren. Die unteren Zahlen geben Millionen von Jahren in der Vergangenheit an, die rechten Zahlen die Kohlendioxidkonzentration in Teilen pro Million. Rote Farben zeigen deutlich höhere Temperaturen an, tiefere Blautöne niedrigere. Die durchgezogene Linie zeigt die Kohlendioxid-Konzentrationen an; der schattierte Bereich spiegelt die Unsicherheit der Kurve wider. (Quelle: Angepasst von CenCO2PIP, Science 2023)
Diese Studie gibt eine solide Vorstellung davon, wie empfindlich das Klima über lange Zeiträume hinweg ist. Die gängigen Schätzungen gehen davon aus, dass jede Verdoppelung des atmosphärischen CO2 die globalen Durchschnittstemperaturen um 1,5 bis 4,5°C ansteigen lässt, und zwar im Zeitraum von Jahrzehnten bis Jahrhunderten. Eine andere, viel beachtete Studie vertritt jedoch die Auffassung, dass der derzeitige Konsens die Empfindlichkeit der Atmosphäre unterschätzt und von einer Erwärmung von 3,6 bis 6°C pro Verdopplung ausgeht.
Unabhängig davon, wie hoch die Temperaturen letztendlich sein werden, stützen sich die meisten Schätzungen der künftigen Erwärmung auf Studien darüber, wie sich die Temperaturen in der Vergangenheit mit dem CO2-Gehalt entwickelt haben. Zu diesem Zweck analysieren die Wissenschaftler Materialien wie in Eisbohrkernen eingeschlossene Luftblasen, die Chemie alter Böden und Meeressedimente sowie die Anatomie fossiler Pflanzenblätter.
Bei dieser Studie wurden keine neuen Daten gesammelt, sondern bereits veröffentlichte Studien gesichtet und ihre Zuverlässigkeit auf der Grundlage des sich entwickelnden Wissens bewertet. Die Forscher berechneten auf der Grundlage aller bisherigen Erkenntnisse eine neue 66-Millionen-Jahre-Kurve für die Abhängigkeit von CO2 von der Temperatur und kamen zu einem Konsens über die so genannte “Empfindlichkeit des Erdsystems”. Demnach würde eine Verdoppelung des CO2 den Planeten um satte 5 bis 8°C erwärmen.
Der große Haken: Die Studie bezieht sich auf Klimaänderungen über Hunderttausende von Jahren, nicht über die Jahrzehnte und Jahrhunderte, die für den Menschen unmittelbar relevant sind. Die Autoren sagen, dass über lange Zeiträume hinweg ein Temperaturanstieg aus miteinander verflochtenen Erdprozessen resultieren kann, die über den unmittelbaren Treibhauseffekt hinausgehen, der durch CO2 in der Luft entsteht. Dazu gehören das Abschmelzen der polaren Eisschilde, was die Fähigkeit der Erde, Sonnenenergie zu reflektieren, verringern würde, Veränderungen der terrestrischen Pflanzendecke sowie Veränderungen der Wolken und atmosphärischen Aerosole, die die Temperaturen entweder erhöhen oder senken könnten.
