Antriebe im Vergleich

Natur oder Mensch?

In den letzten Jahrtausenden und Jahrhunderten waren es in erster Linie zwei natürliche und zwei anthropogene (menschlich verursachte) Klimaantriebe, die Einfluss auf das Klimasystem genommen haben, noch nehmen und in absehbarer Zukunft nehmen werden: der kurzfristige solare Antrieb und vulkanische Aerosole sowie anthropogene Aerosole und anthropogene Treibhausgase. Eine gemeinsame Darstellung und Diskussion mit dem Schwerpunkt auf der instrumentellen Periode der letzten beiden Jahrhunderte soll den Beginn dieser in der Erdgeschichte einmaligen Phase eines menschlichen Einflusses auf das Weltklima verdeutlichen.

Der Übergang vom natürlichen des vorindustriellen Zeitalters zum anthropogenen Treibhausklima des 21. Jahrhunderts lässt sich den prägenden Klimaantrieben entsprechend in drei Phasen unterteilen (Abb. 1):

• Phase 1 – letzte natürliche Periode: Solarer und vulkanischer Einfluss sind dominant.
• Phase 2 – Aerosolperiode: Ein erster menschlicher Einfluss wird spürbar.
• Phase 3 – Treibhausperiode: Der menschliche Einfluss bewirkt den Eintritt ins Treibhauszeitalter.

Abb. 1: Gemessene Jahresmittel der Lufttemperatur im Großraum Alpen 1760–2007 (schwarz) und im globalen Mittel 1858–2007 (grau). Dargestellt sind Abweichungen zum Mittel des 20. Jahrhunderts (Böhm u.a. 2010, Jones u.a. 1999 aktual.).

Generell liegt seit den 1890er-Jahren global und auch im Alpenraum ein sich stetig verstärkender Langfristtrend zur Erwärmung vor. Dieser war zunächst schwach ausgeprägt, verstärkte sich jedoch im Verlauf des 20. Jahrhunderts. Sehr ähnlich, jedoch mit stärkeren dekadischen Variationen verlief der natürliche Klimaantrieb der Sonne. Der Erwärmungstrend wird jedoch von den zunehmenden Treibhausgase mitverursacht.

Sonne, Vulkane, Mensch

Die Vulkane lieferten kräftige, aber kurzfristige Abkühlungsimpulse, die heftigsten traten 1809 und 1815 ein. Besonders stark wirkten die natürlichen Klimaantriebe Sonne und Vulkanismus in den 1810er-Jahren, die insgesamt global sehr kühl waren, und in den Alpen und auch anderswo den Anstoß zu massiven Gletschervorstößen gaben. Vulkanausbrüche, wie etwa der des Laki in Island im Jahr 1783 fielen in eine Zeit mit stärkerer Sonnenaktivität und wirkten sich daher weniger stark aus, als die Ausbrüche des frühen 19. Jahrhunderts.

Der anthropogene Zusatzeffekt durch die troposphärischen Aerosole mit dem Maximum um 1980 wirkte etwa 30 Jahre hindurch abkühlend und überdeckte so zunächst den bereits wirksamen Treibhauseffekt. Dieser kam erst nach 1980 voll zur Geltung.

Erwärmung ohne Treibhausgasausstoß nicht erklärbar

Treibhausgase und solarer Antrieb zusammen bewirkten den ersten Teil der starken Erwärmung des 20. Jahrhunderts. Das Stagnieren der solaren Aktivität und der Abschirmung durch die anthropogenen Aerosole in den 1960er- und 1970er-Jahren unterbrachen die globale Erwärmung zunächst. Erst ab etwa 1980 kam der Treibhauseffekt zu voller Geltung und ist nun der wirksamste Klimaantrieb.

Literatur:

Böhm R., Jones P.D., Hiebl J., Frank D., Brunetti M., Maugeri M. (2010): The early instrumental warm-bias. A solution for long central european temperature series 1760–2007. Climatic Change, doi:10.1007/s10584-009-9649-4

Crowley, T.J. (2000): Causes of climate change over the past 1000 years. Science 289, 270–277, doi:10.1126/science.289.5477.270

Jones P.D., New M., Parker D.E., Martin S., Rigor I.G. (1999): Surface air temperature and its variations over the last 150 years. Reviews of Geophysics 37, 173–199, doi:10.1029/1999RG900002

Ruddiman W.F. (2008): Earth’s climate. Past and future. New York: Freeman, 465 Seiten, ISBN 978-0-7167-8490-6