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Geschärfter Blick in die Zukunft

erstellt von holgerkroker zuletzt verändert: 22.06.2009 10:36

Die Modelle der Klimaforscher prophezeien für die kommenden Jahrzehnte einen drastischen Anstieg des Kohlendioxidgehalts der Atmosphäre. Doch für die konkreten Auswirkungen dieses Wandels in den verschiedenen Regionen der Welt sind die Modelle zu grob. Diesen detaillierteren Blick können dafür die Paläontologen liefern, wenn sie denn nur die geeignete Zeit auswählen, in der vergleichbare Bedingungen herrschten. Auf der Jahrestagung der Europäischen Geowissenschaftlichen Union in Wien wurden verschiedene Vergleichszeitalter diskutiert.

Gebiet zwischen Wüste und fruchtbarer SavanneWenn die Menschheit so weitermacht wie bisher, wird der Kohlendioxidgehalt  der Atmosphäre auf fast das Vierfache der Werte zu Beginn der Industriellen Revolution ansteigen. Das wird einhergehen mit entsprechenden Fieberanfällen: Selbst wenn wir unseren Kohlendioxidausstoß mäßigen, wird die mittlere Temperatur wohl um drei Grad ansteigen. „Wir haben nach einem Analog gesucht“, erklärt Ulrich Salzmann, Paläobotaniker beim Britischen Antarktisdienst in Cambridge, „und vom Pliozän vor ungefähr drei Millionen Jahren wird vermutet, dass es global drei Grad wärmer war, und dass der CO2-Gehalt auch wesentlich höher war.“ Ein Blick in diese Zeit könnte uns daher einen Eindruck vermitteln von dem, was uns blüht. „Wir sehen eine Nordwärtsverlagerung der borealen Wälder auf Kosten der Tundra“, so Salzmann, „wir sehen einen Rückgang der Wüstenareale in Afrika und eine Ausweitung auch der Wälder der gemäßigten Zonen nach Norden.“

Vergleichbares sagen die Modelle auch für die kommenden Dekaden voraus. Doch gerade das Verhalten von Wüsten und Savannen ist eine Schwachstelle der Klimamodelle. Ob sie ergrünen oder vertrocknen, ist oft von nur geringen Änderungen abhängig, die die Modelle nicht ausreichend erfassen können. „Tatsächlich ist der Sahel ein problematisches Gebiet für Modellierung, wo viele Unsicherheiten existieren. Einige Modelle sagen, es wird feuchter, andere Modelle sagen, es wird trockener.“ Der Blick auf das Pliozän kann da dienen, den Blick der Modelle zu schärfen. „Es sieht es so aus“, so Salzmann, „dass es eher feucht geworden ist.“ Nördlich der Sahara im Mittelmeerraum gab es im Pliozän eine deutliche Zweiteilung: Im Norden war es fast tropisch warm und feucht, im Süden herrschte dagegen Trockenheit. „In Südspanien und die gesamte nordafrikanische Küste entlang hatten wir eventuell sogar trockeneres Klima als wir heute haben“, so Salzmann.

Grönländische LandschaftSchwierigkeiten haben die Modelle auch in der Darstellung der Veränderungen, die die Polargebiete durchlaufen. Und hier scheint das Pliozän nicht ganz so gut als Vergleichsmaßstab geeignet. „Es war trotz allem noch wesentlich wärmer, als die Simulationen der Zukunft ausweisen.“ Die Arktis im Pliozän war mit durchschnittlich 13 bis 15 Grad wesentlich wärmer, als es selbst die pessimistischsten Projektionen auf mittlere Sicht vorhersagen. „Das liegt vor allen Dingen daran“, so Salzmann, „dass heute die Eisschilde als Puffer funktionieren.“ Dennoch wird es eng für die Tundra werden. Sie wird immer weiter nach Norden gedrängt, bis sie an den Küsten der Kontinente angelangt ist.

Das Hauptproblem wird möglicherweise weniger die Temperatur sein, als vielmehr die Geschwindigkeit des Umschwungs, der keine Zeit für Anpassung läßt. Und in dieser Hinsicht ist das Pliozän kein guter Vergleich. Ein beträchtliches Stück weiter zurück in die Vergangenheit gab es allerdings doch einen Zeitraum, in dem die Kohlendioxidgehalte ähnlich schnell stiegen wie derzeit. „Anscheinend sind damals innerhalb kurzer Zeit 5000 Gigatonnen Kohlenstoff freigesetzt worden. Das liegt im Bereich dessen, was wir selbst durch das Verbrennen von Gas, Öl und Kohle in die Luft blasen“, meint Appy Sluijs, Paläoökologe an der Universität Utrecht. Das Kohlendioxid löste sich im Ozeanwasser und machte es sauer, so dass viele Lebewesen ausstarben, die Kalkschalen ausbilden. Der Treibhauseffekt war so groß, dass in der Arktis Krokodile und Palme lebten. Was diesen steilen Anstieg hervorrief, ist nicht zur Gänze geklärt – die Geowissenschaftler haben einen Vulkanausbruch im Verdacht.

Und auch hier zeigen sich die Grenzen der Modelle. Denn selbst die neuesten und aufwendigsten verschätzen sich stark, wenn sie die damaligen Verhältnisse reproduzieren sollen. Insbesondere mit den Wintertemperaturen haben die Rechner Schwierigkeiten. Arne Winguth, Paläoklimatologe an der University of Texas in Arlington: „In unseren Klimasimulationen liegen die Temperaturen für den  Südozean um die Antarktis bei 14 bis 18 Grad. Wir unterschätzen die Temperaturen, die dort damals wirklich geherrscht haben und die wir aus paläoklimatischen Daten kennen, um vier bis acht Grad.“ Die Abweichungen sind beträchtlich, pflichtet ihm Klimamodellierer Paul Valdes von der University of Bristol bei: „In den Tropen sind unsere Modelle nicht übel, aber in den polnahen Gebiete gehen Simulation und Wirklichkeit weit auseinander, und zwar weil wir die Wintertemperaturen nicht richtig nachvollziehen können. Aber wir wissen, dass damals dort Krokodile lebten und Palmen wuchsen. Die überstehen winterliche Kälte mit Temperaturen unter dem Gefrierpunkt nicht.“

Wie die Polarheizung damals funktioniert hat, weiß man nicht, denn die Meeresströmungen, die heute den Wärmetransport übernehmen, dürften damals „geschwächelt“ haben. Der Temperaturunterschied zwischen Äquator und den Polen war so gering, dass nur eine schwache Strömung in Gang kommen konnte. Zurzeit arbeiten die Klimamodellierer intensiv daran, diese Schwächen ihrer Rechenprogramme zu überwinden. Die Paläontologen mit ihrem Blick in die Vergangenheit unseres Planeten helfen ihnen dabei.

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