Ja, es ist wirklich der Mensch!

Nachdem wir in einem Vortrag über den Klimawandel gesprochen hatten, stellte ein Zuhörer die Frage, wie wir uns denn sicher sein könnten, dass der Anstieg der CO₂-Konzentration in der Atmosphäre durch den Menschen verursacht sei. Könnte doch auch andere Ursachen haben. Eine nicht ganz unberechtigte Frage. Denn wäre nicht der Mensch für den Anstieg an Kohlendioxid in der Atmosphäre verantwortlich, dann könnten wir auch nicht entsprechend gegen den Klimawandel vorgehen. Hier wollen wir kurz beleuchten, welche wissenschaftlichen Fakten eindeutig für einen Mensch-gemachten CO₂-Anstieg sprechen und warum dies mit dem Verbrennen von Öl, Gas und Kohle in Verbindung gebracht wird.

Die Menge an Kohlendioxid in der Atmosphäre steigt bereits seit vielen Jahrzehnten kontinuierlich an. Vor Beginn des industriellen Zeitalters, welches mit der Erfindung der Dampfmaschine 1769 seinen Ausgang nahm und ab ca. 1800 richtig Fahrt aufgenommen hat, lag die CO₂-Konzentrationen bei ca. 280 ppm; seitdem ist sie auf Werte von über 400 ppm angestiegen. Dabei steht ppm für „parts per million“, also übersetzt ein Teil von x (hier CO₂) auf eine Millionen andere Teile (hier alle anderen Anteile der Luft). Welche Argumente sprechen dafür, dass dieser Anstieg tatsächlich durch den Menschen verursacht wurde und wird?

Beginnen wir mit einigen Argumenten aus der Chemie und Biologie: Verschiedene Elemente kommen in unterschiedlichen Varianten vor, der Chemiker spricht von Isotopen. So gibt es von Kohlenstoff ebenfalls verschiedene Isotope, wobei für uns die Isotopen ¹²C, ¹³C (und ¹⁴C) relevant sind. Dementsprechend gibt es auch mehrere Varianten des CO₂ mit entsprechend unterschiedlichen Kohlenstoff-Isotopen. Pflanzen bevorzugen für ihren Stoffwechsel die Variante mit ¹²C. Demzufolge wird bei der Fotosynthese, bei der für das Pflanzenwachstum aus CO₂ und Wasser Zucker produziert und dieser in der Folge in der Pflanze weiter verarbeitet und eingelagert wird, mehr ¹²C als ¹³C verwendet. Da fossile Brennträger nichts anderes sind als abgestorbene Pflanzen, haben wir auch in diesen mehr von ¹²C als von ¹³C. Werden nun fossile Brennstoffe in großem Stil verfeuert, führt dies zu einer Veränderung des Isotopenverhältnisses des Kohlenstoffs im CO₂ in der Atmosphäre hin zu mehr ¹²C, was sich messen und nachweisen lässt. Da sich ein Teil des freigesetzten CO₂ in den Ozeanen löst, kann man diese Änderung in der Zusammensetzung der Kohlenstoffisotope auch in den Kalkskeletten von Korallen nachweisen.

Bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe wird Sauerstoff benötigt, der in der Atmosphäre vorkommt. Durch das Verbrennen wird ein Teil dieses Sauerstoffs, wenn auch nur wenig, verbraucht und damit sinkt die Sauerstoffmenge in der Atmosphäre. Und auch diese Abnahme lässt sich mit modernen Messgeräten nachweisen. 

Übrigens kann man die Menge des durch die Verbrennung von Kohle und Co freigesetzten CO₂ auch berechnen, wenn man die Gesamtmenge an Öl, Gas und Kohle kennt, die insgesamt pro betrachteter Zeiteinheit (z.B. pro Jahr, Jahrzehnt, Jahrhundert) verbrannt wurde. Unter Berücksichtigung der Tatsache, dass ein Teil des CO₂ vom Ozean aufgenommen wird, passen die bei dieser Berechnung erhaltenen Werte mit dem Anstieg der CO₂-Menge in der Atmosphäre zusammen. 

In diesem Zusammenhang wird von Klimawandel-Skeptikern gerne auch das falsche Argument angebracht, der Anteil des Menschen am CO₂-Ausstoß sei gering. Dabei handelt es sich um ein klassisches Beispiel des sogenannten „Rosinen pickens“, also die Auswahl einzelner Fakten bei gleichzeitiger Unterschlagung bzw. Nichtberücksichtigung anderer Informationen. Wir hatten dieses Art der Argumentation bereits in einem anderen Beitrag auf diesem Blog eingeführt. Betrachten wir dazu die nachfolgende Abbildung, die den sogenannten Kohlenstoffkreislauf für das erste Jahrzehnt dieses Jahrhunderts zusammenfasst. Dabei ist die Abbildung in zwei Teile gegliedert. Die linke Abbildung (A) zeigt ein unvollständiges Bild des sogenannten Kohlenkraftstoffkreislaufs. Sie stellt dar, dass tatsächlich nur ein geringer Anteil des in die Atmosphäre abgegeben CO₂ durch das Verbrennen fossiler Brennstoffe und damit durch menschliche Aktivität verursacht wird. Unterschlagen wird dabei allerdings die Information, die wir im rechten Teil der Abbildung (B) sehen. Tatsächlich nehmen beispielsweise die Vegetation durch Photosynthese, die Erde über Verwitterung von Gestein und die Ozeane deutlich mehr CO₂ auf, als sie selbst in die Atmosphäre abgeben. 

Man kann diese Tatsache noch anders zusammenfassen: Die durch den Menschen freigesetzte CO₂-Menge beträgt nur etwa 4% des insgesamt freigesetzten CO₂, allerdings werden die 96% CO₂ aus natürlichen Quellen wieder aus der Atmosphäre entzogen.

Fazit: Eine ganze Reihe verschiedener und unabhängig voneinander erhobener wissenschaftlicher Fakten, die darüber hinaus auf verschiedenen Messmethoden und Messgrößen beruhen, weisen eindeutig nach, dass der Anstieg der CO₂-Menge in der Atmosphäre durch das Verbrennen fossiler Brennträger durch den Menschen hervorgerufen wird. In der Wissenschaft besteht hierüber kein Zweifel. 

Weitere Literatur:

John Cook, Wissenschaftlicher Leitfaden zur Klimaskepsis. PDF