Helga Kromp-Kolb Herbert Formayer

+2 Grad

Warum wir uns für

die Rettung der Welt

erwärmen sollten

INHALT

Cover

Titel

01 Zum Auftakt, oder was vorab gesagt werden muss

+ Ein Blick über den Tellerrand

02 Schneeglöckerln blühen im Jänner

+ Wann wird’s mal wieder richtig Winter?

+ Wenn es wärmer wird, ist das ja gut, oder nicht?

+ Die Gletscher schmelzen dahin

+ Nicht jede Migration kann durch Grenzzäune verhindert werden!

+ Verändert sich das Wetter oder nehmen wir es nur anders wahr?

03 Warum sind 2 Grad globale Erwärmung ein Problem?

+ Klimaschwankungen gab es doch immer schon?

+ Die Erde in einem instabilen Klimazustand – das Eiszeitalter

+ Die historische Entwicklung – eine Folge von Klimaschwankungen?

+ Die Entwicklung im 20. Jahrhundert – der Beginn des Anthropozäns

04 Werden meine Enkerl noch Skifahren?

+ Worauf müssen wir uns in Österreich einstellen?

+ Globale Entwicklungen, die auf uns zurückwirken

05 Da kann man halt nix machen?

+ Die Waage neigt sich zugunsten der erneuerbaren Energien

+ Anpassung an den Klimawandel: Ja, aber es gibt Grenzen!

+ Geo-Engineering: die Lösung aller Probleme?

06 Warum greift niemand ein?

+ Warum gibt es jedes Jahr eine Klimakonferenz?

+ Das Kyotoprotokoll: ein erster Schritt zum globalen Klimaschutz

+ Das Pariser Klimaabkommen – der Durchbruch?

+ Entwicklung in den USA: Austritt aus dem Pariser Klimaabkommen

+ Nationale und internationale Entwicklungen geben Hoffnung

+ Das Pariser Abkommen – was es konkret bedeutet

07 Musterland Österreich?

+ Eine stolze Vergangenheit

+ Wie viele Treibhausgase blasen wir in die Luft – und woher kommen sie?

+ Welche Sektoren tragen zu den Treibhausgasemissionen bei?

+ Welche Verpflichtung erlegt uns das Pariser Abkommen auf?

+ Woran scheitert es derzeit?

08 Zuerst den Hunger bekämpfen, dann den Klimawandel?

+ Die Nachhaltigen Entwicklungsziele der UNO

+ Nachhaltigkeit steht auf drei Beinen, aber die ökologische Nachhaltigkeit ist besonders wichtig

+ Der Handlungsspielraum des Menschen

+ Sind wir zu viele?

+ Flucht als Folge des Klimawandels

+ Wollen wir diese Veränderung gestalten oder nur erdulden?

09 Ein gutes Leben für alle

+ Kann ein Doughnut das Problem lösen?

+ Das Geldsystem trägt das Seine zum Ressourcenraubbau bei

+ Die Praxis ist der Theorie voraus

+ Auch die Wissenschaft muss dazulernen

+ Eine Frage der Weltanschauung?

10 Klimaschutz- und Nachhaltigkeitspioniere: Vom Promi bis zum Biobauer

+ Sich für Klimaschutz einzusetzen schafft auch Prominenz

+ Auch in Österreich gibt es herausragende Persönlichkeiten

+ Das Wesentliche ist die Bewegung, das Netzwerk

+ Gemeinden und Regionen preschen vor

11 Meine Enkerl sollen stolz auf mich sein!

+ Über welche Ausreden sind Sie schon hinaus?

+ Sie müssen auf nichts und niemanden warten: Was Sie selber tun können

+ Trauen Sie sich! Gute Vorbilder sind wichtig

+ Ich alleine kann die Welt nicht retten! Aufgaben der Politik

+ Wenn Sie es nicht für die Welt und das Enkerl tun, dann tun Sie es doch für sich selbst!

+ Was bleibt im Kern?

Danksagung

Anmerkungen

Impressum

01

ZUM AUFTAKT, ODER WAS VORAB GESAGT WERDEN MUSS

Skeptiker sagten lange, es gäbe keinen Klimawandel – mittlerweile ist aber weltweit anerkannt, dass es ihn gibt. Manche glauben allerdings immer noch, dass er zeitlich weit weg sei und dass er andere betreffe, nicht sie selbst. Mit zunehmenden Extremereignissen auf der ganzen Welt wächst die Erkenntnis, dass er doch schon im Gange ist. Auch in Österreich haben die extremen Wetterereignisse – Hitzeperioden, Dürren, Überschwemmungen, Spätfröste – viele bis dahin skeptische Menschen überzeugt, dass auch unsere vermeintliche „Insel der Seligen“ vom Klimawandel betroffen ist. Jetzt hoffen viele, dass neue Technologien, insbesondere erneuerbare Energien und Energieeffizienzmaßnahmen, helfen werden, den Klimawandel zu stoppen. Zunehmend aber wird klar, dass technologischer Fortschritt allein den Klimawandel nicht in ausreichendem Maß und schnell genug bremsen kann. In Österreich wächst der Energieverbrauch rascher als erneuerbare Energien dazukommen; das heißt, dass der Anteil der erneuerbaren Energien am Gesamtverbrauch derzeit sogar sinkt, nicht steigt. Die technologischen Veränderungen greifen auch stark in bestehende Strukturen und in die Gesellschaft ein.

Oft heißt es, der Markt werde diese Probleme regeln. Die österreichische Klima- und Energiestrategie ist eine Kombination aus Technologie- und Marktgläubigkeit, gepaart mit der Übertragung von Verantwortung an Privatpersonen. Aber die Märkte im neoliberalen Wirtschaftssystem schützen nachgewiesenermaßen Gemeinschaftseigentum wie das Klima (sogenannte Allmende) nicht und führen zu keiner gerechten Verteilung der Lasten. Änderungen im Lebensstil der Einzelnen sind zweifellos wichtig und notwendig, aber auch dafür müssen Hemmnisse aus dem Weg geräumt und Anreizsysteme geschaffen werden. Obwohl die Politik regelmäßig Österreich zum „Klimamusterschüler“ stilisiert, haben wir hier noch Nachholbedarf. Ohne staatliche Eingriffe, deren Ziele international abgestimmt sind, besteht die Gefahr, dass es zu spät wird und das Klima nicht zu stabilisieren ist. Dann bliebe nur mehr Anpassung, aber diese ist nur bis zu einem gewissen Grad möglich. Das Pariser Klimaabkommen ist ein Versuch, die notwendigen staatlichen Eingriffe zu beschleunigen.

Der Aufbau des vorliegenden Buchs orientiert sich an dieser Entwicklung: Zuerst wird gezeigt, dass es den Klimawandel gibt, und zwar hier bei uns in Österreich, mit Folgen, die für jeden schon jetzt sichtbar sind. Aber wie viel Klimawandel ist verkraftbar? Wann wird er gefährlich? Dieser Frage widmet sich das dritte Kapitel, bevor das vierte, wieder stark auf Österreich fokussiert, mögliche zukünftige Klimaentwicklungen aufzeigt. Die grundsätzlichen Reaktionsmöglichkeiten – Emissionen senken, an die Änderungen anpassen oder großtechnologische Maßnahmen setzen, die in das Klimasystem eingreifen – werden in Kapitel fünf behandelt. Die internationalen Bemühungen, den Klimawandel einzudämmen, werden im sechsten Kapitel beschrieben, bevor im darauffolgenden Kapitel sieben abermals auf die österreichische Situation eingegangen wird. Dabei zeigt sich, dass wir im Klimaschutz nicht das Musterland sind, für das wir uns so gerne halten.

Die nächsten beiden Kapitel betten den Klimawandel in die Nachhaltigen Entwicklungsziele der UNO ein. Diese wurden 2015 beschlossen und gelten als Vision von einem „guten Leben für alle“ innerhalb der ökologischen Grenzen unseres Planeten. Das achte Kapitel erläutert zunächst die ökologischen Grenzen und warum sie wichtig geworden sind, während das neunte darauf eingeht, warum das derzeitige Wirtschafts- und Finanzsystem ungeeignet ist, das Problem Klimawandel zu lösen. Geeignetere Ansätze werden beschrieben. Ein wichtiger Punkt dieses Buches ist es, auch positive Initiativen anzuführen und bewusst zu machen, dass jeder seinen Beitrag zur Rettung unseres Planeten leisten kann – und sei er auch scheinbar noch so klein. Dass es schon viele Menschen aus unterschiedlichen Fachgebieten, Gesellschaftsschichten und Kulturkreisen gibt, die sich um Lösungen bemühen, wird in Kapitel zehn klar und schließlich ermutigt Kapitel elf, selber aktiv zu werden. Denn, wenn die nachfolgenden Generationen fragen: „Was habt ihr gewusst? Was habt ihr getan?“, soll jeder guten Gewissens eine befriedigende Antwort geben können.

Ein Blick über den Tellerrand

In einem Buch, das man gerne zur Hand nimmt, das nicht zu schwer in der Hand liegt und nicht so umfangreich ist, dass man befürchtet, das Ende nie zu erreichen, muss vieles ungesagt bleiben. Das war für uns schmerzlich, denn es gäbe so viel, was wir Ihnen auch noch sagen wollten – so vieles, das Sie mit Recht einfordern könnten. Wir hoffen aber, dass Ihnen dieses Buch dennoch ein einigermaßen rundes Bild vom Klimawandel und seinem Antlitz in Österreich gibt. Wir sind dabei weit über das hinausgegangen, was Meteorologen und Klimatologen als ihren eigentlichen Fachbereich betrachten. Wir sprechen über Wirtschaft und Finanzen, über Demokratie und Politik. Wenn man den Klimawandel nicht nur als Forschungsgegenstand betrachtet, sondern die Forschungsergebnisse als Aufforderung, an Lösungen mitzuarbeiten, versteht und daraus Verantwortung ableitet, kann man nicht bei der Berechnung von Temperaturänderungen haltmachen. Dann muss man sich über die Auswirkungen Gedanken machen und über die tiefer liegenden Ursachen für das Nichthandeln der Politik und der Gesellschaft.

Wir beschäftigen uns nun bereits seit Jahren auch mit der nationalen und internationalen Politik und den Treibern dieser. Wir haben in diesem Buch unser Verständnis der Zusammenhänge dargelegt. Es wird nicht ungeteilte Zustimmung finden. Das ist auch nicht zu erwarten, weil es dem Weltbild des neoliberalen Denkens diametral widerspricht. Aber wir sind mit unserem Verständnis keineswegs allein. Gerade die moderneren, realitätsnäheren Wirtschaftswissenschaftler, vor allem aber die Praktiker, sehen die Zusammenhänge ganz ähnlich wie wir. Vielleicht werden Sie es auch als befreiend erleben, sich von den scheinbaren Zwängen eines idealisierten Marktes zu lösen und wieder an die Menschen, nicht an Sachzwänge, zu glauben.

Während wir dieses Buch geschrieben haben, ist die Welt unsicherer geworden, ein Nuklearkrieg weniger unwahrscheinlich, die Demokratie in vielen Ländern brüchiger. Das macht aber das Thema nicht weniger wichtig – im Gegenteil. Der Klimawandel verschärft bestehende Probleme und schafft zusätzliche. Je schwieriger das Leben, ja, das Überleben, desto offener sind die Menschen für Populismus und autoritäre Führung. Nur noch 36 Prozent der jungen US-Amerikaner und Europäer halten es für wichtig, in einer Demokratie zu leben! Seit Jahrzehnten stagnierender Lebensstandard, Identitätskrisen als Folge der Globalisierung und die Verstärkung der eigenen Sichtweisen durch die sozialen Medien zählen zu den Ursachen. Aber noch ist Kritik an den Zuständen und den Regierungen, noch sind abweichende Meinungen zulässig.

Die Nachhaltigen Entwicklungsziele der UNO sind eine Möglichkeit, dem Populismus etwas entgegenzusetzen, ein gemeinsames Ziel über Nationen, über gesellschaftliche Schichten hinweg zu finden; etwas Positives, für das man gemeinsam kämpfen kann. Der Kampf gegen den Klimawandel ist ein integraler Teil davon. Dieses Buch soll Mut machen, sich an diesem Kampf zu beteiligen. Denn noch ist es nicht zu spät dafür, auch wenn uns das viele einreden wollen.

Ergänzung zur dritten Auflage, Juli 2019

Seit der Fertigstellung des Buchmanuskripts hat sich viel verändert: Das Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) hat festgehalten, dass Entwicklungen wieder einmal unterschätzt wurden und daher 1,5° C, nicht 2° C die richtige Obergrenze für die globale Erwärmung ist. Aus wissenschaftlicher und technischer Sicht sei sie auch einhaltbar, es komme aber darauf an, die Treibhausgasemissionen rasch, entschlossen und mutig zu senken. Hunderttausende junge Menschen setzen sich in den Freitagsprotesten für die Rettung ihrer Zukunft und der Welt ein. Wissenschaftler, Eltern, Lehrer, Künstler und viele andere haben sich ihnen angeschlossen. Einschlägige Aufrufe junger Blogger wurden von Millionen Menschen wahrgenommen. Wie die Europawahlen zeigen, könnte sich damit das politische Feld verändern. Gerade jetzt, in dieser Phase politischen Umbruchs, ist der Beitrag jedes Einzelnen wichtig – jeder könnte den Tropfen beifügen, der das Fass endlich zum Überlaufen bringt.

02

SCHNEEGLÖCKERLN BLÜHEN IM JÄNNER

Gibt es den Klimawandel und gibt es ihn bei uns?

Wann wird’s mal wieder richtig Winter?

Menschen, die viel in der Natur unterwegs sind oder beruflich mit der Natur zu tun haben, wie zum Beispiel Landwirte, bemerken, dass sich in den letzten Jahren etwas verändert hat. Meist können sie gar nicht genau sagen, worin der Unterschied besteht. Manchmal täuscht uns auch unser Gedächtnis. Das Erinnerungsvermögen an außergewöhnliche Wettererscheinungen ist sehr kurz. Kaum jemand kann sich noch an das Wetter vom Sommer vor drei Jahren erinnern. Bei Extremereignissen neigen wir dazu, aktuelle Ereignisse als zu extrem wahrzunehmen, was durch die Medien noch verstärkt wird. „Seit Menschengedenken“ ist daher in Realität ein recht kurzer Zeitraum von einigen Jahrzehnten. Aber unabhängig von unseren Erinnerungen hat der Klimawandel speziell der letzten Jahrzehnte bereits klare Auswirkungen in der Natur und in unserem Alltag.

Seit den 1970er-Jahren ist die Temperatur sehr stark angestiegen (siehe Abbildung 2-1). Dieser Anstieg beträgt global rund 0,5 Grad und im Alpenraum etwa 1,5 Grad. Diese Erwärmung ist durch viele Messungen belegt und Auswirkungen, die darauf zurückzuführen sind, real. Nun wirken 1,5 Grad Erwärmung nicht sehr aufregend, da wir aus unserem alltäglichen Leben deutlich stärkere Temperaturschwankungen kennen. Bei einem Schlechtwettereinbruch kann die Temperatur von einem Tag auf den anderen um gut 10 Grad absinken, und selbst wenn wir im Garten von einem sonnigen Bereich in einen schattigen wechseln, kann der Temperaturunterschied mehrere Grad betragen. Warum also diese Aufregung?

Der Grund ist, dass wir hier von einer Veränderung eines langjährigen Mittelwertes sprechen und mittlere Werte unterliegen deutlich geringeren Schwankungen als jene von Tag zu Tag. Abbildung 2-1 zeigt, dass der Unterschied zwischen dem wärmsten und dem kältesten Jahr in Österreich (in den 250 Jahren, seit es Messungen gibt) gerade einmal 4 Grad betrug. Im Gebirge kennt man auch die Abnahme der Temperatur mit der Seehöhe. Diese beträgt im Jahresmittel etwa 0,6 Grad pro 100 Höhenmeter. Daher entspricht der Temperaturanstieg von 1,5 °C in den letzten Dekaden einer Verschiebung der mittleren Temperaturverhältnisse um rund 250 Höhenmeter im Alpenraum. Dies wirkt sich auf temperaturabhängige Prozesse wie Schneedeckenaufbau oder die klimatische Eignung für Pflanzen und ganze Ökosysteme aus. Dies sind die Auswirkungen, die wir auch mit unseren Sinnen wahrnehmen können.

Abbildung 2-1: Verlauf der Abweichung der österreichischen Mitteltemperatur bezogen auf das Mittel von 1901 bis 2000. Die Erwärmung der letzten 150 Jahre ist in Österreich deutlich stärker ausgeprägt als im globalen Mittel. Dies liegt daran, dass regionale Temperaturanomalien stärker sein können als globale. Zudem war zur Mitte des 19. Jahrhunderts in Mitteleuropa eine besonders kühle Phase vorherrschend. ²

Vielen Menschen fällt auf, dass sich die Jahreszeiten nicht mehr so verhalten, wie man es von früher gewohnt war beziehungsweise wie man glaubt, dass es sein sollte. Im Winter bildet sich im Flachland und in den alpinen Tallagen häufig keine geschlossene Schneedecke mehr aus. Im Frühjahr beginnt die Vegetation deutlich früher mit dem Wachstum. Oft kommt es schon im April, spätestens im Mai, zu ersten Hitzewellen, bei denen sogar Temperaturen um 30 Grad erreicht werden. Starke Hitzebelastungen während mehrerer Tage, die es früher nur während der „Hundstage“ zwischen Mitte Juli und Mitte August gab, beginnen bereits im Juni, dauern oft bis in den September hinein und treten immer häufiger auf. Am Jahresende konnte man zuletzt häufig beobachten, dass die ersten starken Fröste erst im Dezember auftreten und damit die Vegetationsperiode bis weit in den Advent hinein reicht. Bei den Wiener Adventmärkten konnte man neben den Punschhütten noch den grünen Rasen sehen.

All diese Veränderungen hängen mit der globalen Erwärmung zusammen. Die Temperaturänderungen von Monat zu Monat in den Übergangsjahreszeiten im Frühjahr und Herbst betragen etwa 4 bis 5 Grad. Im Sommer und Winter sind sie deutlich geringer: Der Jänner ist etwa um 1,5 Grad kälter als der Dezember und der Juli und August sind um etwa 2 Grad wärmer als der Juni. Die Erwärmung von 1,5 Grad entspricht damit in den Übergangsjahreszeiten etwa einer zeitlichen Verlagerung im Jahresgang von zehn Tagen, während die heutigen Jänner so warm wie früher die Dezember und die Junis beinahe so warm wir früher die heißesten Monate des Jahres sind.

Die Verschiebung der Jahreszeiten kann auch objektiv durch Messungen belegt werden. Von der Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik (ZAMG) werden systematisch sogenannte „phänologische“ Beobachtungen gesammelt. Dabei werden spezifische Pflanzenstadien (z. B. Austrieb, Blühbeginn, Fruchtreife) beobachtet und das Datum des Auftretens aufgezeichnet. Die Apfelblüte etwa setzt heute im Mittel circa zwei Wochen früher ein als noch vor 40 Jahren. Damit hat sich der Beginn der Apfelblüte von der zweiten Aprilhälfte in die erste Aprilhälfte verlagert. Dies war auch eine Mitursache für die schweren Frostschäden, die es in Österreich in den Jahren 2016 und 2017 gab. Ungewöhnlich warme Temperaturen im März und Anfang April führten zu einem frühen Vegetationsbeginn bei vielen Obstkulturen und auch bei Wein. Bei Kaltlufteinbrüchen jeweils um den 20. April traten dann Tiefsttemperaturen bis zu minus 5 Grad auf und verursachten große Schäden. Zwar kommen derart tiefe Temperaturen zu dieser Zeit im Jahr aufgrund der Erwärmung deutlich seltener vor, jedoch ist die Verschiebung des Vegetationsbeginns stärker ausgeprägt. In diesen beiden Jahren handelte es sich auch um das Zusammentreffen zweier seltener Ereignisse, nämlich früher Vegetationsbeginn und schwerer Frost in der zweiten Aprilhälfte. Wie sich das Spätfrostrisiko verändert, kann daher nicht generell gesagt werden, sondern hängt von der Obstkultur und dem jeweiligen Standort ab.

Abbildung 2-2: Entwicklung der Apfelblüte in Österreich. Seit Mitte der 1980er-Jahre tritt die Apfelblüte in Österreich immer früher auf und die Verschiebung beträgt nun bereits rund zwei Wochen. ³

Wenn es wärmer wird, ist das ja gut, oder nicht?

Besonders stark ausgeprägt ist die Erwärmung in Mitteleuropa im Frühling und Sommer. Speziell im Mai und Juni beträgt die Erwärmung bereits 2 Grad im Vergleich zu den 1970er-Jahren. Neben dem Effekt der globalen Erwärmung durch die Treibhausgase dürfte hier auch noch ein regionaler Effekt, nämlich Schadstoffe in der Luft, sogenannte Aerosole, eine Rolle spielen. In den 1970er- und Anfang der 1980er-Jahre wurden in Nordamerika und Europa große Mengen an Schwefeldioxid durch die Verbrennung von nicht entschwefeltem Öl und Kohle und an Stickoxiden in Autoabgasen freigesetzt. Das Schwefeldioxid war nicht nur für den „sauren Regen“ und das damit einhergehende „Waldsterben“ verantwortlich, sondern auch für die Abschwächung der Sonneneinstrahlung, da Schwefeldioxid in der Luft in Sulfat umgewandelt wird und dieses die Sonnenstrahlung reflektiert. Ähnlich entstanden aus Stickoxiden strahlungswirksame Nitrate. Dies konnte auch mittels Messungen weltweit nachgewiesen werden und wurde unter dem Begriff „global dimming“ („globale Dämmerung“) bekannt. Durch die Entschwefelung von Öl und der Abgase von Kohlewerken und die Einführung der Katalysatoren für Autos konnten die Emissionen im amerikanisch-europäischen Raum bis in die 1990er-Jahre drastisch reduziert werden. Da die Sulfat- und Nitrat-Aerosole durch Regen aus der Atmosphäre ausgewaschen werden, sind auch die Konzentrationen sofort stark gesunken. Dies führte einerseits zum Rückgang des Waldsterbens, andererseits auch zu einem Anstieg der Sonneneinstrahlung. Derzeit ist die Sonneneinstrahlung in Österreich um rund 10 Prozent höher als in den 1970er-Jahren. Dieser Anstieg ist eine Summenwirkung aus dem häufigeren Auftreten von stabilen Schönwetterlagen im Frühsommer und der Reduktion der Schwefeldioxidemissionen. Damit ist aber auch die Hitzebelastung stark gestiegen.

Länger anhaltende Schönwetterperioden und wärmere Temperaturen sind für viele Freizeitaktivitäten durchaus positiv. Es bedeutet, dass sowohl die Gastgärten als auch die Bäder früher den Betrieb aufnehmen. Auch die Wandersaison im Gebirge im Herbst profitiert davon. Dennoch haben auch Hitzewellen ihre Schattenseiten. Erstmals augenfällig wurde dies im Sommer 2003. Dieser sogenannte „Jahrtausendsommer“ brachte in ganz Europa ungewöhnlich lang anhaltende Schönwetterperioden. Das Zentrum dieses Hitzesommers lag in Frankreich. Dort traten auch außergewöhnlich hohe Temperaturen auf und verbreitet wurden neue Hitzerekorde erreicht. Schätzungen gehen davon aus, dass einige Zehntausend Personen an den direkten Folgen der Hitze und teilweise durch eine kombinierte Wirkung mit hohen Ozonkonzentrationen gestorben sind. Die meisten davon in Frankreich, aber auch in Italien und in Mitteleuropa konnten Todesfälle nachgewiesen werden.

In Österreich war 2003 auch außergewöhnlich. Erstmals wurden mehr als 40 Hitzetage, das sind Tage mit einem Temperaturmaximum von mehr als 30 °C, erreicht. Davor lagen die Maxima bei knapp 30 Hitzetagen. Betrachtet man die Entwicklung der Hitzetage pro Jahr seit Beginn des 20. Jahrhunderts an der Station Wien Hohe Warte (siehe Abbildung 2-3), so sieht man, dass in der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts in einem heißen Jahr etwa zehn Hitzetage erreicht wurden und häufig Jahre ohne einen einzigen Hitzetag vorgekommen sind. Danach stieg die Anzahl an Hitzetagen sukzessive an und erreichte 2003 einen ersten Höhepunkt. Seither steigt die mittlere Häufigkeit weiter an (siehe Linie in Abbildung 2-3) und auch der Extremwert aus dem „Jahrtausendsommer“ 2003 wurde 2015, 2017 und 2018 beinahe erreicht beziehungsweise sogar überschritten.

Besonders belastend ist Hitze in städtischen Gebieten. Zwar sind in den Städten die Temperaturmaxima nicht oder kaum höher als in ländlichen Regionen, durch die Verbauung wird jedoch die nächtliche Abkühlung stark reduziert. Dieser städtische Wärmeinseleffekt führt dazu, dass innerstädtisch die nächtlichen Minimumtemperaturen um bis zu 7 Grad wärmer sind als im Umland. In der Wiener Innenstadt wurde bereits mehrmals eine nächtliche Minimumtemperatur von 25 °C nicht unterschritten und am 2. August 2017 sank das Thermometer nicht unter 26,9 °C. Bei derart hohen Temperaturen kann man die Wohnräume kaum mehr durch nächtliches Lüften abkühlen und die Hitzebelastung hält Tag und Nacht an.

Abbildung 2-3: Hitzetage (Temperaturmaximum größer als 30 °C) pro Jahr in Wien seit 1900. Rekordwerte mit 40 Tagen wurden erstmals im Jahrtausendsommer 2003 erreicht, aber auch 2015, 2017 und 2018 kamen ähnlich viele Hitzetage vor. ⁴

Die Gletscher schmelzen dahin

Besonders deutlich vor Augen geführt bekommt man den Klimawandel, wenn man im Hochgebirge der Alpen unterwegs ist. Wer regelmäßig in den Gletscherregionen wandert, konnte in den letzten Jahrzehnten den starken Rückgang der alpinen Gletscher und den Zerfall der Gletscherzungen beobachten. Gletscher sind ein gutes Maß für den Klimawandel, weil sie aufgrund ihrer Trägheit nur auf längerfristige Veränderungen reagieren. Ihre Trägheit hängt von der Größe der Gletscher ab: je größer, desto langsamer reagieren sie. Die großen alpinen Gletscher mit einigen zehn Quadratkilometern Eisfläche brauchen mehrere Jahrzehnte, bis sie sich auf veränderte klimatische Verhältnisse eingestellt haben.

Gletscher stellen ein „Förderband“ dar, das Winterschnee aus jenen Bereichen des Gletschers, wo der Schnee aus dem Winterhalbjahr im Sommer nicht vollständig abschmilzt (Nährgebiet) und zu Eis wird, in tiefere Lagen transportiert, wo es im Sommer schmilzt (Zehrgebiet). Ein Gletscher ist im Gleichgewicht (die Massenbilanz ist ausgewogen), wenn während des Sommers im Mittel gleich viel Eis schmilzt, wie neuer Schnee im Nährgebiet liegen bleibt. Damit hängt die Entwicklung eines Gletschers nicht nur von der Temperatur ab, sondern auch von den Niederschlagsverhältnissen. Dies erklärt auch die teilweise unterschiedliche Reaktion von Gletschern in bestimmten Regionen der Erde. Im Alpenraum ist der wichtigste Faktor für die Gletscherentwicklung die Temperatur im Sommer während der Abschmelzperiode, und diese hat sich in den letzten Jahrzehnten stark erhöht. Seit Mitte der 1980er-Jahre sind die Massenbilanzen der alpinen Gletscher negativ und das hat die Eisreserven stark reduziert. Dadurch sinkt die Fließgeschwindigkeit der Gletscher und der Nachschub für die Gletscherzungen fehlt. Man kann derzeit von Jahr zu Jahr zusehen, wie die Gletscherzungen zerfallen und wegschmelzen.

Gletscher sind nicht nur ein optischer Aufputz für unsere Alpengipfel. Ihr Rückgang hat auch vielfältige Auswirkungen auf die Natur und uns Menschen. Wo sie sich zurückziehen, bleiben Schotterflächen zurück. Dieses lockere Geröll wird durch Niederschläge mobilisiert und erhöht den Geschiebeanteil (feiner Sand und Steine) im Abfluss. Dies führt zu mehr Materialeintrag in hochalpine Speicherseen und damit zu Mehrkosten für häufigeres Ausbaggern. Bei extremen Starkniederschlägen kann es auch vermehrt zu Murenabgängen kommen.

Ebenso wie die Gletscher verschwinden auch die Permafrostböden. Das sind Böden, die das ganze Jahr über gefroren bleiben. Wenn sie auftauen, führt dies häufig zum Abgang von lockerem Geröll. Es kann aber auch vorkommen, dass das Eis des Permafrostes der einzige Stabilisator für ganze Hänge ist, die dann beim Auftauen instabil werden. Der erhöhte Steinschlag führt bereits zu Behinderungen und Gefährdungen. Zahlreiche klassische Kletter- und Wanderrouten im Alpenraum mussten deswegen schon geschlossen oder umgeleitet werden. Laufende Kontrolle auf lockere Gesteinsmassen hin und deren Entfernung ist kostenintensiv.

Aber nicht nur die Gebiete direkt rund um die Gletscher sind von deren Rückgang betroffen. Gletscher spielen auch eine wesentliche Rolle für die Stabilisierung des Abflussverhaltens alpiner Flüsse. Gletscher geben ihr Wasser überwiegend während hochsommerlicher Hitzewellen frei. Der ganze Jahresniederschlag am Gletscher wird faktisch in diesen wenigen Wochen an die Flüsse abgegeben. Dies findet gerade dann statt, wenn andere Wasserquellen abnehmen oder ganz versiegen. Damit verhindern Gletscher, dass im Sommer der Wasserstand der Flüsse zu stark absinkt. Dies hat vielfältige Auswirkungen auf die Lebewesen im Wasser, aber auch auf die Trinkwasserversorgung, die touristische Nutzung der Flüsse, die Wasserkraftproduktion und für die Bereitstellung von Kühlwasser für industrielle Prozesse sowie kalorischer Kraftwerke.

Im Sommer 2003 konnte man in Tirol ein interessantes Phänomen beobachten: Aufgrund der heißen Temperaturen und des nicht vorhandenen Niederschlags im August trockneten die nördlichen Zubringer des Inns, die aus den nicht vergletscherten Kalkalpen kommen, faktisch ganz aus. Urlauber verwechselten die Bäche teilweise mit Wanderwegen. Die südlichen Zubringer vom vergletscherten Alpenhauptkamm hingegen führten teilweise sogar so viel Wasser wie bei einem Hochwasserereignis, das im Mittel einmal im Jahr erreicht wird. Und dies nur durch das starke Abschmelzen! In Summe führte dies dazu, dass der Inn keinen außergewöhnlich niedrigen Wasserstand aufwies. Dramatischer war die Situation beim Po in Italien. Dort reichte die Gletscherschmelze nicht mehr aus, um einen starken Rückgang der Wasserführung zu verhindern und einige Kraftwerke mussten zu einer Zeit vom Netz genommen werden, als der Strombedarf für Kühlung maximal war. In Frankreich trat ein dramatischer Energieengpass auf, weil das Kühlwasser für die Kohle- und Kernkraftwerke fehlte. Strom musste teuer von Deutschland zugekauft werden.

Die ausgleichende Wirkung der Gletscher auf die Wasserführung alpiner Flüsse kommt überwiegend von den Gletscherzungen. Diese schmelzen aber rasch ab, weil sie sich in Regionen mit höheren Temperaturen befinden. Vom unteren Teil der Gletscherzunge der Pasterze, dem größten Gletscher der Ostalpen, schmelzen zum Beispiel pro Sommer bis zu zehn Meter Eis ab. In zehn bis 20 Jahren werden die Gletscherzungen der Ostalpen verschwunden sein und die Zungen der Westalpen werden bald danach folgen. Das sommerliche Tauwasser bleibt dann aus. Diese gravierende Folge des Gletscherrückgangs im Alpenraum wird eintreten, lange bevor die Gletscher vollkommen verschwunden sind. Dafür braucht es auch kaum mehr einen Temperaturanstieg, nur den Rückzug der Gletscher auf ihr derzeitiges Gleichgewichtsniveau. Die Wirkung der niedrigen Wasserführung im Hochsommer bleibt dabei nicht auf die Alpenregion beschränkt. Durch die großen alpinen Flüsse Donau, Po, Rhein und Rhone sind mehr als 100 Millionen Menschen direkt von den Auswirkungen des alpinen Gletscherrückgangs betroffen, wobei hier die Energie- und Trinkwasserversorgung im Sommer sicherlich die größten Probleme darstellen werden.

Weltweit kann man einen Rückgang der Gletscher beobachten, der sich in den letzten Jahren deutlich beschleunigt hat. Nur wenige Ausnahmen – etwa die Gletscher in Skandinavien – zeigen keinen Rückgang. In diesen Regionen wird ein Anstieg des Niederschlags beobachtet, der den Effekt der Erwärmung kompensieren kann. Mit weiterem Fortschreiten der Erwärmung werden aber auch diese Gletscher zurückgehen.

Nicht jede Migration kann durch Grenzzäune verhindert werden!

Eine häufig von der Bevölkerung bemerkte Veränderung stellt die Einwanderung neuer Pflanzen und Tierarten bei uns dar. Dabei ist es natürlich nicht neu, dass – beabsichtigt durch Import oder unbeabsichtigt als blinde Passagiere in Frachtcontainern, Lkw, im Ballastwasser von Schiffen oder im Laderaum von Flugzeugen – hier nicht heimische Pflanzen und Tiere zu uns kommen. Durch den Klimawandel gelingt es verschiedenen Arten aber immer häufiger, sich langfristig zu etablieren, weil sie auch die Wintermonate überstehen und sich sukzessive ausbreiten können.

Die wohl bekannteste neu eingewanderte Pflanze ist die Ambrosia, auch als Ragweed bekannt. Diese Pflanze stammt ursprünglich aus Nordamerika und wurde bereits im 19. Jahrhundert durch verunreinigtes Saatgut nach Europa importiert. Da die Ambrosia eine wärmeliebende Pflanze ist, konnte sie sich ursprünglich nur im mediterranen Raum etablieren. Durch die Erwärmung im 20. Jahrhundert und speziell in den letzten Jahrzehnten breitete sie sich von Südosteuropa kommend in Richtung Mitteleuropa aus. Österreich erreichte sie um die Jahrtausendwende und hat inzwischen schon alle Flachlandregionen und auch einige alpine Täler besiedelt. Die Ambrosia bleibt nicht unbemerkt, da viele Menschen durch ihr Vorkommen beeinträchtigt werden: Sie ist eine hoch allergene Pflanze. Aufgrund ihrer Wärmeliebe blüht sie auch sehr spät, meist im August. Damit sind nicht nur viele Menschen betroffen, es geschieht auch zu einer Zeit, in der Pollenallergiker in der Regel bereits das Schlimmste überstanden haben. Dass auch die Bauern sich über dieses neue Unkraut nicht freuen, versteht sich.

Andere bekannte neue Pflanzenarten sind der Riesenbärenklau und die Robinie. Der Riesenbärenklau ist aus dem Kaukasus eingewandert und kam ursprünglich als Zierpflanze zu uns. Diese bis zu drei Meter große Pflanze verursacht bei Hautkontakt verbrennungsähnliche Reizungen und kann besonders für Kinder gefährlich werden. Auch muss bei der Bekämpfung Hautkontakt unbedingt vermieden und daher Schutzkleidung getragen werden. Die Robinie oder auch falsche Akazie stammt ursprünglich aus Nordamerika und wurde in Europa als Bienenfütterung in Parkanlagen angepflanzt. Durch die Fähigkeit der Robinie, Luftstickstoff zu binden, kann sie sich auf mageren und trockenen Standorten gut etablieren und ganze Wälder bilden. Dies ist aber meist unerwünscht, da in Mitteleuropa viele seltene Arten nur auf diesen Trockenrasenstandorten vorkommen und durch die Robinie verdrängt werden.

Bei den neu zugewanderten Tierarten ist die rote Spanische Wegschnecke am bekanntesten und am unbeliebtesten. Ihr Ursprungsgebiet liegt vermutlich an der Atlantikküste. Durch die wärmer gewordenen Winter in Mitteleuropa konnte sie sich aber auch hier stark ausbreiten und verursacht Gartenliebhabern jedes Jahr Kopfzerbrechen, wie man ihrer Herr werden kann. Auch den Asiatischen Marienkäfer kann man im Garten finden. Diese Marienkäferart wurde ursprünglich als Schädlingsbekämpfer in Glashäusern eingesetzt und hat sich von dort aus verbreitet. Er ist durch seine hohe Geburtenrate und Gefräßigkeit nicht nur für die heimischen Marienkäferarten eine Gefahr, sondern auch für Schweb- und Florfliegenarten. In Österreich wurde der Asiatische Marienkäfer erstmals 2006 im Freiland nachgewiesen; inzwischen ist er schon einer der häufigsten Käferarten überhaupt geworden.

Besonders bei den Insekten gibt es eine Vielzahl an Arten, die durch die Erwärmung bei uns heimisch geworden sind. Diese Arten wandern einerseits aus dem südosteuropäischen Raum ein, wo sie an heiße trockene Sommer angepasst sind, andererseits auch aus den Atlantischen Küstenregionen. Diese Arten wiederum profitieren von den wärmer gewordenen Wintern. Am bekanntesten ist sicherlich die Verbreitung der Gottesanbeterin. Diese bis zu 7,5 cm große Fangschrecke stammt ursprünglich aus Afrika und hat sich über den Mittelmeerraum und Südosteuropa bis in die wärmsten Regionen Mitteleuropas ausgebreitet. Auch die Dornfingerspinne erlangte eine gewisse Berühmtheit, da sie eine der wenigen Spinnenarten ist, deren Biss durch die menschliche Haut geht und dadurch Schmerzen verursachen kann.

Problematischer als diese beiden Arten ist die Ausbreitung diverser Stechmückenarten und des Maiswurzelbohrers. Einige Stechmücken sind in der Lage, gefährliche Krankheiten zu übertragen. Am bekanntesten ist die asiatische Tigermücke, aber auch Sandmücken spielen hierbei eine Rolle. Durch die gute medizinische Versorgung in Mitteleuropa ist jedoch die Gefahr, die von diesen Mückenarten ausgeht, deutlich geringer als in ihren Ursprungsgebieten. Für die Verbreitung der meist viralen oder bakteriellen Erkrankungen müssen Mücken mit dem infizierten Blut erkrankter Wirtstiere beziehungsweise erkrankter Menschen in Kontakt kommen. Diese werden bei uns jedoch sofort behandelt und bei Bedarf auch isoliert, wodurch eine Verbreitung unterbunden wird.

Der Maiswurzelbohrer wurde im Rahmen des Balkankrieges in den 1990er-Jahren durch US-Militärmaschinen nach Serbien eingeschleppt und seither verbreitet er sich von dort Richtung Mitteleuropa. In Österreich wurde er erstmals im Jahr 2002 nachgewiesen. Die Larven des Maiswurzelbohrers fressen die Wurzeln der Maispflanze und können große Schäden anrichten. Besonders anfällig sind hierbei Maismonokulturen, wenn über mehrere Jahre hinweg auf denselben Flächen ausschließlich Mais angebaut wird.

Die Rückkehr der großen Säugetiere in den Alpenraum wie Bär, Wolf, Luchs und Biber hat hingegen nichts mit dem beobachteten Klimawandel zu tun. Diese profitieren einerseits von aktiven Wiederansiedelungsversuchen, andererseits von der Extensivierung der Landwirtschaft in vielen Gebirgsregionen der Alpen.

Neben dem Zuzug neuer Tier- und Pflanzenarten beobachten wir auch ein geändertes Verhalten heimischer Arten. Die Verschiebung der phänologischen Phasen bei den Pflanzen wurde schon am Beispiel der Apfelblüte aufgezeigt (siehe Abbildung 2-2). Aber auch Tiere sind von den Veränderungen betroffen. Am besten beobachtet ist das Verhalten der Zugvögel. Immer häufiger kommt es vor, dass Zugvögel nicht mehr oder nicht mehr so weit in den Süden ziehen wie in der Vergangenheit. Immer mehr Amseln und Stare überwintern in Mitteleuropa. Auch Kraniche warten häufig die Witterungsentwicklung des Winters ab und machen sich nur bei sehr kalten Temperaturen auf den Weg.

Neben den Zugvögeln gibt es auch andere Tiere, die ihr Winterverhalten verändern. Bei einigen Tierarten, die in einen Winterschlaf oder in die Winterruhe fallen, konnte in den letzten Jahren eine Tendenz zu einem kürzeren Winterschlaf beobachtet werden, und die Winterruhe wurde bei längeren Warmphasen im Winter öfter unterbrochen als früher. Auch bei Tieren, die einen Farbwechsel bei ihrem Fell vornehmen, wie etwa Schneehasen, verschiedenen Wieselarten und dem Polarfuchs, wird bei Populationen, die in nun schneelosen Regionen leben, die Weißfärbung im Winter seltener.

Verändert sich das Wetter oder nehmen wir es nur anders wahr?

Viel wird auch über die Veränderung des Witterungscharakters gesprochen und in den Medien geschrieben. Gerne wird dann von Wetterkapriolen und von den schlimmsten Ereignissen seit „Menschengedenken“ geschrieben. Liegt dies wirklich am Klimawandel oder liegt es auch in der menschlichen Natur, dass gerade erlebte Naturereignisse als besonders dramatisch dargestellt werden? Natürlich spielen unsere kommerzialisierte Medienlandschaft und auch die Dynamik der sozialen Medien eine Rolle: Je dramatischer ein Ereignis dargestellt werden kann, umso höher ist der „Nachrichtenwert“. Die sozialen Medien wiederum erlauben es der ganzen Welt, „live“ dabei zu sein, wenn irgendwo auf der Erde ein Mensch mit einem Smartphone von einem Naturphänomen, sei es ein tropischer Wirbelsturm auf den Philippinen, ein Sandsturm in der Sahara oder einfach der „Salzburger Schnürlregen“, beeindruckt ist und dieses via Twitter oder Facebook mit der ganzen Welt teilt. Diese Entwicklung hat durchaus auch positive Auswirkungen. Durch die flächige Verfügbarkeit von hochauflösenden Kameras in Smartphones und die Bereitstellung der Bilder im „World Wide Web“ werden viel mehr Naturphänomene zeitlich und räumlich korrekt dokumentiert und gespeichert. Dies gilt besonders für kleinräumige und kurzfristige Ereignisse wie etwa Tornados.

Man kann aber auch anhand objektiver Messungen feststellen, dass gewisse Entwicklungen und Ereignisse wirklich sehr außergewöhnlich sind und teilweise das erste Mal auftreten, seit es die zivilisierte Menschheit gibt. Beispiele dafür sind warme Temperaturextreme. Das derzeitige globale Temperaturniveau wurde höchstwahrscheinlich während er letzten 5.000 Jahre nicht erreicht. Bei Niederschlagsanomalien wird eine Einordnung schon schwieriger. Von großflächigen Hochwasserereignissen, bei denen die großen Flüsse wie der Rhein oder die Donau aus den Ufern treten, wissen wir aus historischen Analysen, dass sehr große Ereignisse mit einer Wiederkehrwahrscheinlichkeit von tausend Jahren oder mehr vorgekommen sind. Ob und wenn ja, in welche Richtung sich derartig seltene Ereignisse durch den Klimawandel verändern, kann man derzeit noch nicht abschätzen. Dazu ist die Erwärmungsphase einfach noch zu kurz. Bei kleinräumigen, kurzfristigen Starkniederschlägen, also starken Gewittern, hingegen muss man von einer Zunahme der Niederschlagsintensität ausgehen. Dies liegt daran, dass bei Gewittern der Wasserdampf, der lokal in der Atmosphäre ist, zum Abregnen gebracht wird. Die Luft kann bei höheren Temperaturen mehr Wasserdampf enthalten. Wer jemals in Italien oder gar in den Tropen in einen Gewitterregen gekommen ist, kann dieses physikalische Gesetz sicherlich durch eigene Erfahrung bestätigen.

Ein weiteres Phänomen kann und wird zu einer Veränderung der Witterungsabläufe in den mittleren und hohen Breiten der Nordhalbkugel führen: Dies ist der starke Verlust an arktischem Meereis, den wir in den letzten dreißig Jahren beobachten mussten. Dieser beträgt seit 1980 rund 15 Prozent während des Wintermaximums im März und beinahe 50 Prozent während des Minimums im September. Dabei geht es um Eisflächen von der Ausdehnung von mehreren Millionen Quadratkilometern. Diese Umwandlung von eisbedecktem Meer in eisfreie Wasserflächen spielt eine wesentliche Rolle im Klimasystem. Während des Sommerhalbjahres wird auf den eisfreien Wasserflächen viel mehr Sonnenstrahlung aufgenommen und in Wärme umgesetzt als auf den eisbedeckten Gebieten. Im Winterhalbjahr geben diese eisfreien Flächen wiederum diese Wärme an die Atmosphäre ab. Diese sich verändernden räumlichen Wärmequellen wirken sich auf die Lage und Beständigkeit der großräumigen Hoch- und Tiefdruckgebiete aus. Diese Hochs und Tiefs steuern aber den Wetterablauf der ganzen mittleren und hohen Breiten und damit auch das Wetter bei uns in Mitteleuropa. Derzeit sind die Untersuchungen, wie sich der arktische Meereisabbau auf die Witterung auswirkt, erst in den Anfangsstadien und die Ergebnisse sind noch nicht gut abgesichert. Es könnte jedoch sein, dass wir durch den Eisverlust zukünftig mit länger anhaltend gleichem Wetter zu tun haben werden. Eine derartige Entwicklung würde sich auf die Häufigkeit von Extremereignissen auswirken, da die Schwankungsbreite des Wetters zunehmen würde. Dass sich der Eisverlust auf den Witterungsverlauf auf der Nordhemisphäre auswirken wird, ist sicher, nur wissen wir noch nicht genau wie.

Durch die Erwärmung treten auch Veränderungen ein, mit denen wir im Allgemeinen gar nicht rechnen oder an die wir vor einigen Jahren noch gar nicht gedacht haben. Ein Beispiel dafür ist der weltweite Saatguttresor im arktischen Svalbard. Dieses Samenlager wurde im Jahr 2008 angelegt, um die Biodiversität der Erde sicherzustellen. Für das Lager wurden 200 Meter lange Stollen in den Permafrostboden von Svalbard gebohrt, in denen bis zu 4,5 Millionen Samenproben bei konstant niedrigen Temperaturen sicher gelagert werden können. In diesem Lager sollen sie vor Naturkatastrophen oder Kriegen geschützt werden, um bei Bedarf die genetische Vielfalt der Erde wiederherstellen zu können. Ende 2016 kam es in Svalbard zu einer ungewöhnlich warmen Wetterphase, die im Bereich der Stollen zu Schmelzwasserbildung führte. Derartige Prozesse waren bei der Planung der Anlage nicht berücksichtigt worden, weil es diese davor so nicht gegeben hat. Daher musste die Anlage mit Wasserpumpen und wasserdichten Schutzwänden nachgerüstet werden.

Ein weiteres Beispiel für Veränderungen, an die man nicht sofort denkt, wenn man von Erwärmung spricht, sind die Probleme beim Schutz von Kulturgütern in historischen Gebäuden. Durch die Erwärmung und den höheren absoluten Wasserdampfgehalt in der Atmosphäre ändert sich auch das Innenraumklima alter Kirchen, Klöster und Schlösser. Ein stabiles Innenraumklima mit möglichst konstanter Temperatur und Luftfeuchte ist aber essenziell für den Schutz der Mauerfresken, Gemälde, Textilien, Bücher und Skulpturen. Erste Untersuchungen haben gezeigt, dass speziell im Mittelmeerraum und in Mitteleuropa mit einem Anstieg der Schimmelbildung aufgrund des steigenden Wasserdampfgehaltes in der Luft gerechnet werden muss. Lösungen für diese Probleme müssen für jedes Gebäude individuell gefunden werden und sind manchmal wegen der Kosten nicht umsetzbar. Dann kann man nur die Originalkunstwerke in Sicherheit bringen und vor Ort durch Reproduktionen ersetzen. Viele nicht so bedeutende Kunstwerke werden aber dem Klimawandel zum Opfer fallen.

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WARUM SIND 2 GRAD GLOBALE ERWÄRMUNG EIN PROBLEM?

Warum haben kleine Schwankungen der globalen Mitteltemperatur eine große Wirkung?

Es ist zunächst nur schwer zu verstehen, warum ein Anstieg der globalen Mitteltemperatur von 1,5 beziehungsweise 2 Grad ein Problem darstellt. Mit unserem Temperaturempfinden sind derartige Temperaturunterschiede kaum wahrzunehmen, was aufzeigt, dass wir im alltäglichen Leben mit deutlich größeren Temperaturschwankungen konfrontiert sind. Im Winter kann der Temperaturunterschied zwischen Außen- und Raumtemperatur gut 30 Grad betragen und in einer finnischen Sauna hält unser Körper kurzfristig sogar Temperaturen um 100 °C aus. Warum also die Aufregung um diese 2 Grad?

Bei der sogenannten globalen Mitteltemperatur handelt es sich nicht um eine Temperatur im herkömmlichen Sinne. Man kann sie nicht irgendwo messen, sondern muss sie aus vielen Einzelmessungen und einem komplexen mathematischen Modell zur Repräsentativität jeder einzelnen Messung berechnen. Außerdem hat es sich als günstig erwiesen, nicht die Mitteltemperatur selbst zu betrachten, sondern die Abweichung der Mitteltemperatur von der Temperatur einer Referenzperiode, die sogenannte Temperaturanomalie.

Basis für die Berechnung sind Messdaten von meteorologischen Stationen, die von den Wetterdiensten weltweit sowohl an Land als auch auf den Ozeanen betrieben werden. Die Sensorik der Messgeräte muss spezielle Qualitätsstandards der „World Meteorological Organization“ (WMO), einer UNO-Teilorganisation, erfüllen und die Datenqualität der Messungen wird laufend überprüft.

Da im Laufe der Zeit die Anzahl der verfügbaren Stationen schwankt und sich auch die räumliche Verteilung dieser verändert, wird für jede Station bestimmt, für welches Gebiet diese Messung repräsentativ ist. Hierfür werden auch Satellitenbeobachtungen der Oberflächentemperatur der Erdoberfläche und der Meere mitverwendet. Dies ist besonders wichtig, da es in großen Bereichen der Ozeane, aber auch in den Polarregionen nur sehr wenige Stationsmessungen gibt. Vor der Verfügbarkeit von Satellitendaten gab es nur grobe Schätzungen der globalen Mitteltemperatur. Heute beschäftigen sich weltweit drei Forschungseinrichtungen mit der Berechnung der globalen Mitteltemperatur (NOAA, NASA, CRU), die jeweils eigene mathematische Verfahren entwickelt haben. Ihre Ergebnisse unterscheiden sich aber durch die Einbeziehung der Satellitendaten nur um weniger als 0,2 °C.

Zur Ermittlung der globalen Mitteltemperatur wird die Lufttemperatur in zwei Metern Höhe über dem Boden verwendet, die von der inneren Energie der Luft abhängig ist. Damit ist die globale Mitteltemperatur ein Maß für den Energiegehalt der bodennahen Luftschicht. Durch die Mittelung der Temperaturmessungen über die ganze Erde und für ein ganzes Jahr stellt die globale Mitteltemperatur ein stabiles Maß des Energiegehaltes dar, da sowohl räumliche und zeitliche Abweichungen als auch saisonale Schwankungen und Jahresgänge durch die Mittelung geglättet werden. Nur zeitliche Abweichungen, die sehr lange andauern und große Gebiete betreffen, wie etwa El-Niño-Ereignisse, können sich auf die globale Mitteltemperatur auswirken.

In Abbildung 3-1 ist der Verlauf der globalen Mitteltemperatur, genauer der Temperaturanomalie, dargestellt. Seit etwa der Mitte des 19. Jahrhunderts gibt es genügend Messstationen weltweit, um diese Kenngröße berechnen zu können. Man erkennt sehr gut, dass die Schwankungen der globalen Mitteltemperatur von Jahr zu Jahr sehr gering sind und in den meisten Jahren weniger als 0,1 °C betragen. Es gibt aber auch Phasen, in denen die Schwankungen deutlich stärker sind. Etwa von 1996 bis 1998 und von 2014 bis 2016. Da gab es jeweils einen Temperaturanstieg von etwa 0,3 °C, dem jeweils wieder eine geringe Abkühlung folgte. Dabei handelt es sich um die Auswirkungen von El Niño, einer Anomalie des Luftdruckes und der Meeresoberflächentemperatur im südlichen Pazifik. Während El-Niño-Jahren sind weite Teile des Pazifiks über Monate viel zu warm und daher führen starke El-Niño-Jahre zu außergewöhnlich hohen globalen Mitteltemperaturen in dem Jahr, in dem sie auftreten. Außergewöhnlich kühle Jahre sind oft eine Folge eines kühlen Pazifiks (kein El Niño) oder des Auftretens extremer Vulkanausbrüche. Wenn Vulkane bei ihrer Eruption Material bis in die Stratosphäre (mehr als 10.000 Meter Höhe) katapultieren, können dieser feine Staub und die Asche mehrere Monate, ja sogar zwei bis drei Jahre dort verbleiben und die Sonneneinstrahlung abschwächen. Die letzten klimawirksamen Vulkanausbrüche waren der Pinatubo (1991) auf den Philippinen und der El Chichon (1982) in Mexiko.

Abbildung 3-1: Verlauf der Anomalie der globalen Mitteltemperatur seit 1880 nach Berechnung der „National Ocean and Atmosphere Administration“ (NOAA, USA). Referenz ist die globale Mitteltemperatur des 20. Jahrhunderts. ⁵

Klimaschwankungen gab es doch immer schon?

Wenn man sich vor Augen führt, dass in normalen Jahren die Schwankung der globalen Mitteltemperatur kleiner als 0,1 °C ist und selbst außergewöhnliche El-Niño-Jahre oder sehr starke Vulkanausbrüche nur eine vorübergehende Temperaturabweichung von etwa 0,3 °C auslösen, wird verständlich, dass der bisher beobachtete Anstieg der globalen Mitteltemperatur von rund 1 °C etwas höchst Außergewöhnliches darstellt. Diese Zunahme der Energie in den bodennahen Luftschichten ist ein klares Signal, dass im Klimasystem der Erde eine Veränderung im Gange ist, welche bereits weitreichende Folgen zeigt und noch weitere auslösen wird.

Oftmals hört man das Argument, dass es ja nichts schade, wenn es ein paar Grade wärmer wird. Dies mag zwar für gewisse Gelegenheiten, Örtlichkeiten und Jahreszeiten durchaus zutreffen, aber wie beschrieben kann man eine globale Mitteltemperatur nicht mit einer normalen Temperatur an einem bestimmten Ort zu einer bestimmten Zeit vergleichen. Gerne kommt dann noch der Einwurf, dass es Klimaschwankungen ja immer schon gegeben habe – man denke nur an die Eiszeit – und es daher „natürlich“ sei, dass sich das Klima verändert. Dabei wird gleichzeitig unterstellt, dass die Auswirkungen nicht so schlimm sein können, da die Erde ja schon früher mit Klimaschwankungen fertig geworden ist.

Es ist richtig, dass sich im Laufe der Entwicklung der Erde auch immer wieder das Klima verändert hat. Häufig werden sogar diese Klimaveränderungen verwendet, um die Übergänge von einem Erdzeitalter in ein anderes zeitlich zu verorten. Dabei muss man aber auch berücksichtigen, dass diese Veränderungen in „geologischen“ Zeitskalen abgelaufen sind und sich die Erde dadurch auch immer wieder grundlegend verändert hat. Wichtig ist auch, dass wir die den Veränderungen zugrunde liegenden Prozesse meist gut kennen, wobei bei diesen geologischen Zeitskalen die Alterung der Sonne, die Zusammensetzung der Atmosphäre, die sich verändernde Land-Meer-Verteilung sowie Extremereignisse wie die Ausbrüche von Supervulkanen und Meteoriteneinschläge die wichtigsten Faktoren sind.

Es ist jedoch ein Märchen, dass diese natürlichen Klimaschwankungen unproblematisch verlaufen sind, ganz im Gegenteil. Starke und lang anhaltende Klimaveränderungen haben immer zu Verwerfungen geführt, wovon die Biosphäre immer am stärksten betroffen war.

++ MEHR ERFAHREN ++

Seit dem Entstehen des Lebens auf der Erde vor ungefähr 500 Millionen Jahren hat es aufgrund von Klimaschwankungen fünf Massensterben gegeben, bei denen die Erde nur knapp einer vollständigen Auslöschung allen Lebens entkommen ist:

+ Vor rund 440 Millionen Jahren (Ende Ordovizium) wanderte der Superkontinent Gondwanaland über den Südpol. Dies führte zu großflächigen Vereisungen und Vulkanismus und daraus folgend zu einer Eiszeit, bei der 85 Prozent des damals existierenden Lebens ausgelöscht wurde.

+ Vor rund 360 Millionen Jahren (Ende Devon) führte eine Eiszeit zum Absterben von 75 Prozent der Lebewesen in den Ozeanen. Die Ursache für die Abkühlung ist noch nicht vollständig geklärt, jedoch dürfte Vulkanismus eine wichtige Rolle gespielt haben.

+ Vor rund 250 Millionen Jahren (am Übergang vom Perm zum Trias) erfolgte das schlimmste Massensterben der Erdgeschichte. 75 Prozent aller Landlebewesen sowie 95 Prozent aller Wassertiere starben aus. Dieses Ereignis stellt auch den Übergang vom Erdaltertum (Paläozoikum) zum Erdmittelalter (Mesozoikum) dar. Ausgelöst wurde das Sterben durch eine Eiszeit, die durch die Bildung des Superkontinents Pangea und dessen Lage zu den Polregionen verursacht wurde.

+ Vor rund 200 Millionen Jahren (Ende Trias) erfolgte das fünftgrößte Massensterben, das wahrscheinlich durch verstärkten Vulkanismus und anschließende klimatische Veränderungen ausgelöst wurde.

+ Das letzte große Massensterben erfolgte vor rund 65 Millionen Jahren und stellt den Übergang vom Erdmittelalter (Mesozoikum) zur Erdneuzeit (Känozoikum) dar. Etwa 75 Prozent aller Lebewesen starben aus, am bekanntesten ist das vollständige Verschwinden der Dinosaurier. Es gibt zwei konkurrierende Theorien zur Auslösung des Massensterbens: Vulkanismus oder Meteoriteneinschlag. Wesentlich sind jedoch in beiden Fällen die daraus resultierenden klimatischen Veränderungen, welche erst zu den gravierenden Auswirkungen auf die Biosphäre führten.

Klimaschwankungen haben, wie man aus diesen Fällen von Massensterben sieht, das Potenzial, das gesamte Leben auf der Erde in Gefahr zu bringen. Aber nicht nur diese Extremereignisse greifen auf die Entwicklung des Lebens auf der Erde ein, auch gemäßigtere Klimaschwankungen prägen ganze Landschaften und verändern Ökosysteme.

Die Erde in einem instabilen Klimazustand – das Eiszeitalter

Wir leben seit rund 2,6 Millionen Jahren in einem Eiszeitalter – auch heute noch. Von einem Eiszeitalter spricht man, wenn beide Pole vereist sind und zumindest 10 Prozent der Erdoberfläche ständig mit gefrorenem Wasser in Form von Gletschereis, Meereis oder Schnee bedeckt sind. Die vereisten Flächen führen dazu, dass mehr Sonnenstrahlung zurück in den Weltraum reflektiert wird und damit weniger Energie für das Klimasystem zur Verfügung steht. Dadurch ist die Temperatur während eines Eiszeitalters niedriger als sonst.

Während eines Eiszeitalters ist die Erde klimatisch gesehen in einem wenig stabilen Zustand, und das Klima kann bereits durch relativ geringe Veränderungen des Energieeintrages gestört werden, wenn diese nur lange genug andauern. Ursache dafür ist, dass – wie in Kapitel 2 erwähnt – durch eine länger andauernde schwache Erwärmung oder Abkühlung die Eis- und Schneeflächen bei Abkühlung größer werden und bei Erwärmung kleiner. Damit wird jedoch ein Rückkopplungsprozess ausgelöst, da größer werdende Eis- und Schneeflächen mehr Sonnenstrahlung reflektieren, dadurch weniger Energie dem Klimasystem zur Verfügung steht und dies zu einer weiteren Abkühlung führt. Bei einer Erwärmung führen hingegen die schrumpfenden Eis- und Schneeflächen zu mehr Energieeintrag und dadurch zu einer zusätzlichen Erwärmung.

Während eines Eiszeitalters gibt es daher Schwankungen zwischen zwei einigermaßen stabilen Zuständen, den Warmzeiten und den Kaltzeiten (Interglaziale und Glaziale). Umgangssprachlich werden Kaltzeiten auch als „Eiszeiten“ bezeichnet, was häufig zur Verwechslung mit dem Eiszeitalter führt. In den letzten rund 1,5 Millionen Jahren dauerte ein Zyklus von Warm- und Kaltzeiten jeweils rund 100.000 Jahre, davor war der Zyklus kürzer und lag bei etwa 40.000 Jahren. Der Temperaturunterschied zwischen den Warm- und Kaltzeiten beträgt im Mittel etwa 4 °C und zwischen den kältesten Phasen der Kaltzeiten und den wärmsten Phasen der Warmzeiten etwa 6 °C. Dies macht wiederum deutlich, welche gravierenden Auswirkungen eine Veränderung der globalen Mitteltemperatur um ein paar Grade verursacht.

Ausgelöst werden diese Schwankungen während des Eiszeitalters durch einen veränderten Energieeintrag von der Sonne, vor allem auf der Nordhalbkugel. Verursacht werden diese durch regelmäßige Veränderungen der Umlaufbahn der Erde um die Sonne sowie der Neigung der Erdachse. Durch Überlagerung mehrerer dieser Faktoren kann es zu Schwankungen im Energieeintrag von einigen wenigen Watt pro Quadratmeter kommen. Dies entspricht zwar nur etwa 1 Prozent des Energieeintrages der Sonne auf die Erde, aber der veränderte Energieeintrag hält über mehrere Jahrtausende an. Der Effekt wird durch Rückkopplungsprozesse wie der Schnee-/Eis-Rückkopplung verstärkt und kann daher zu den beobachteten starken Veränderungen zwischen den Warm- und Kaltzeiten führen. Die letzte Kaltzeit begann vor rund 115.000 Jahren, erreichte ihren Höhepunkt vor 22.000 Jahren und endete von 12.000 Jahren. Im deutschsprachigen Raum wird diese Kaltzeit auch Würm-Eiszeit genannt. Während der maximalen Eisausdehnung reichte das polare Eisschild in Europa bis nach Berlin und der Alpenraum war ebenfalls großräumig vergletschert. Durch die Wasserspeicherung in den riesigen Eisschilden lag der Meeresspiegel um 120 bis 130 Meter unter dem heutigen Niveau. Dadurch war Großbritannien mit Europa verbunden und auch Sibirien war mit Alaska in Nordamerika verbunden.

Mit dem Ende der Würm-Eiszeit vor 12.000 Jahren begann die relativ stabile Klimaperiode des Holozän und damit auch die rasante kulturelle und technische Entwicklung des Menschen. Der heutige Mensch (Homo sapiens sapiens) entwickelte sich vor rund 200.000 Jahren in Afrika. Vor etwa 100.000 Jahren begann die Ausbreitung von Afrika aus nach Asien und Europa. Da diese Ausbreitung etwa mit dem Beginn der letzten Kaltzeit zusammenfällt, dürfte diese Wanderbewegung auch mit klimatischen Veränderungen in den ursprünglichen Verbreitungsgebieten des Homo sapiens in Afrika zusammenhängen.

Die globale Ausbreitung des modernen Menschen erfolgte vollständig während der Würm-Eiszeit. Der niedrige Wasserspiegel erlaubte auch die Besiedelung von Amerika, das über die Beringstraße mit Asien verbunden war und selbst Australien konnte zu Fuß und mit der Überwindung kurzer Wasserwege besiedelt werden. Wir sind also Kinder der Eiszeit, wobei unsere Vorfahren zu dieser Zeit noch Jäger und Sammler waren und keinen Ackerbau betrieben.

Der Übergang von der Würm-Eiszeit zum Holozän brachte massive klimatische und auch landschaftliche Veränderungen, die sich tief in das Bewusstsein der Menschheit eingeprägt haben. Durch das Schmelzen der großen Eisschilde stieg langsam der Meeresspiegel. Dies führte einerseits dazu, dass viele Landgebiete vom kontinentalen Festland getrennt und zu Inseln wurden. Es wurden aber auch Meeresverbindungen, die während der Kaltzeit trockengefallen waren, wieder aktiviert. Dieser Prozess dürfte der Auslöser für die „Sintflut-Legende“ sein, die in vielen eurasischen Kulturen überliefert ist und auch in der Bibel vorkommt. Der Bosporus, die Meeresverbindung zwischen dem Mittelmeer und dem Schwarzen Meer, war während der Würm-Eiszeit eine Landbarriere, da er an der tiefsten Stelle nur 110 Meter tief ist. Das Schwarze Meer war daher ein Süßwassersee, der von der Donau, dem Dnjepr und dem Don gespeist wurde, wobei die Ausdehnung jedoch deutlich kleiner war als das heutige Schwarze Meer. Die Ufer dieses Sees waren von Jägern und Sammlern sowie Fischerkulturen dicht besiedelt. Vor etwa 8.400 Jahren war der Meeresspiegel des Mittelmeeres so weit angestiegen, dass sich die Salzwassermassen des Mittelmeeres in das Becken des Schwarzen Meeres ergossen und die dortigen Siedlungen entweder zerstörten oder zumindest die weitere Besiedlung unmöglich machten. Da die vertriebenen Menschen in verschiedene Richtungen rund um das Schwarze Meer flüchteten, wurde der Mythos der „Großen Flut“ in alle Kulturen dieses Raums getragen.

Der Übergang von der Würm-Eiszeit zur heutigen Warmzeit erfolgte zwar im geologischen Sinne rasch, dauerte aber dennoch einige Tausend Jahre. Die Erwärmung setzte vor etwa 12.000 Jahren ein, nachdem bereits einige Tausend Jahre davor der Energieeintrag im Sommer auf der Nordhalbkugel angestiegen war und sich die großen Eisschilde in Nordamerika und in Eurasien langsam erwärmten. Der Strahlungseintrag auf der Nordhemisphäre im Sommer erreichte vor rund 9.000 Jahren das Maximum, seither nimmt er langsam wieder ab, dafür im Winter zu. Das Eurasische Eisschild brauchte 5.000 Jahre, bis es vor rund 7.000 Jahren vollständig abgeschmolzen war, und das Nordamerikanische Eisschild verschwand überhaupt erst vor 4.000 Jahren.

Diese Hochphase des Strahlungseintrages im Sommer und der Rückgang der Eisschilde führten zu einem Klimaoptimum auf der Nordhalbkugel, das etwa vor 8.000 Jahren begann und vier Jahrtausende andauerte. In dieser Zeit lag die Mitteltemperatur bei uns in Mitteleuropa etwa 1,5 bis 2 Grad über dem Niveau vor der Industriellen Revolution und dürfte damit in etwa so warm gewesen sein wie das letzte Jahrzehnt. Die Alpen dürften während langer Phasen des Klimaoptimums vollständig eisfrei gewesen sein. Das Klimaoptimum ist auch die Zeit, in welcher der Mensch sesshaft wurde und mit Ackerbau und Viehzucht begann.

Dieser Übergang vom Jäger und Sammler zum Bauern erfolgte nicht freiwillig, sondern wurde durch die Umstellung des Klimas verursacht. Die „Wiegen der Zivilisation“, wie etwa im Zwischenstromland Euphrat und Tigris (heutiger Irak), Kleinasien, Ägypten, aber auch Indien und China, liegen alle zwischen dem 30. und 40. Breitengrad und damit in den Subtropen. Diese Gebiete wurden während des Klimaoptimums deutlich trockener und damit auch im Sommer heißer. Wir wissen, dass die Sahara zu Beginn des Klimaoptimums ein fruchtbarer Landstrich mit einer Vielzahl an großen Säugetieren war, die für die Jagd geeignet waren. Während des Klimaoptimums trocknete die Sahara von Süden her aus, aber selbst zur Römerzeit waren die Küstengebiete um Karthago im heutigen Tunesien noch die Kornkammern des Römischen Reiches.

Diese klimatische Veränderung führte dazu, dass man sich nicht mehr das ganze Jahr von der Jagd und dem Sammeln von Früchten ernähren konnte. Untersuchungen von Skeletten haben gezeigt, dass die Menschen zu Beginn der Ackerbaukulturen deutlich stärker an Mangelernährung litten als die vorherigen Jäger und Sammler. Der Umstieg auf Ackerbau und Viehzucht und die daraufhin folgende Städteentwicklung und Staatenbildung erfolgten also nicht freiwillig, sondern aus klimatischen Gründen. Eine derartige tiefgreifende kulturelle Umstellung war natürlich mit anfänglichen Schwierigkeiten verbunden. Langfristig führte sie zu den ersten Hochkulturen in Mesopotamien, Ägypten, Indien und China. Aus diesen entwickelten sich die griechische und römische Kultur sowie die großen Weltreligionen, die bis in die heutige Zeit nachwirken.

Die historische Entwicklung – eine Folge von Klimaschwankungen?

Klimatische Veränderungen haben die Menschheit also von Beginn an begleitet und geprägt. Durch das Sesshaftwerden und die Umstellung auf Ackerbau und Viehzucht wurde die Abhängigkeit der Menschen vom Wetter und den damit verbundenen Schwankungen bei den Ernteerträgen aber verstärkt. Man konnte nicht mehr einfach den Tierherden folgen, sondern musste mit den Witterungsschwankungen fertig werden. Dies führte zur Entwicklung der Lagerhaltung, aber auch des überregionalen Warenaustausches. Damit konnten zwar Missernten von einem oder wenigen Jahren abgemildert werden – man denke an die sieben fetten und sieben mageren Jahre aus der Bibel –, längerfristige klimatische Schwankungen konnten aber mit dieser kulturellen und technischen Entwicklung nicht überbrückt werden.

Eine deutliche Abkühlung in Europa war mitverantwortlich für den Zusammenbruch des Römischen Reiches und die daran anschließende Völkerwanderung. Diese Abkühlung setzte etwa 400 n. Chr. ein und reichte bis etwa 750. Um 535 n. Chr. gab es zudem eine weltweit spürbare Abkühlung, welche durch einen Vulkanausbruch (Rabaul auf Papua- Neuguinea) verursacht wurde. In Europa wurden speziell die Winter kälter und feuchter, sodass sich im Alpenraum die Gletscher stark ausdehnten und eine ähnliche Ausdehnung wie während des letzten Höchststandes am Ende der Kleinen Eiszeit erreichten.

Die Vergletscherung der Alpen hat aber bereits in der letzten Phase des Klimaoptimums eingesetzt. Wir wissen dies aufgrund des Fundes eines eingefrorenen Steinzeitmenschen am Similaun-Gletscher im Ötztal im Jahre 1991. Dieser Mensch, liebevoll „Ötzi“ genannt, verstarb vor rund 5.000 Jahren und liefert Historikern wertvolle Einblicke in die Lebenswelten seiner Zeit, da sowohl seine Gerätschaften als auch seine Kleidung und sein Körper sehr gut erhalten sind. Dies liegt daran, dass die Leiche sofort eingeschneit wurde, sich dieser Schnee in Eis verwandelte und der Körper erst wieder im Jahr 1991 auftaute.

Die Temperaturen waren während der Völkerwanderungszeit in Europa etwa 1 bis 1,5 Grad kühler als Ende des 20. Jahrhunderts. Global gemittelt war diese Temperaturanomalie deutlich geringer. Dennoch reichte dies aus, um die Lebensgrundlage ganzer Völker dermaßen zu verschlechtern, dass riesige Wanderbewegungen ausgelöst wurden. Natürlich waren die klimatischen Veränderungen nicht allein der Grund für den Untergang des Römischen Reiches und die Migrationsbewegungen während der Völkerwanderungszeit. Ein wesentlicher Faktor waren auch die Hunnen, die in der zweiten Hälfte des 4. Jahrhunderts von Asien kommend in Europa eindrangen. Warum die Hunnen gerade zu dieser Zeit ihre Heimat verließen und gegen Westen zogen, ist bis heute nicht eindeutig geklärt. Es könnten aber letztlich auch hierbei klimatische Faktoren eine Rolle gespielt haben.

Um 750 n. Chr. endet die Kaltphase der Völkerwanderungszeit und des frühen Mittelalters. Bei der nächsten größeren Klimaanomalie handelt es sich um eine Warmphase, um die sich viele Mythen ranken: Die mittelalterliche Warmzeit. Bei vielen Diskussionen vertreten Menschen die Meinung, dass es während der mittelalterlichen Warmzeit deutlich wärmer gewesen sei als heute. Als Argument wird dann gerne verwendet, dass es im Alpenraum viele Flurnamen gibt, die darauf hinweisen, dass dort im Mittelalter Wein angebaut wurde. Weiters wurde zu der Zeit ja auch Grönland von den Wikingern besiedelt und manchmal wird gar behauptet, dass Grönland zu dieser Zeit vollkommen eisfrei gewesen sei.

Das ist so nicht korrekt. Das grönländische Eisschild ist im Mittel 1.500 Meter dick. Der Jahresniederschlag beträgt an der grönländischen Küste in etwa 750 Liter pro Quadratmeter und im Landesinneren weniger als 500. Selbst wenn der ganze Jahresniederschlag zu Eis würde, ergäbe dieser eine Eisschicht mit weniger als einem halben Meter Dicke pro Jahr. Es würde daher mehr als 3.000 Jahre dauern, um den grönländischen Eisschild auf das heutige Ausmaß anwachsen zu lassen. Die Wikinger siedelten nur an der Südspitze sowie an der südlichen Westküste von Grönland und diese Gebiete sind auch heute eisfrei. Es stimmt aber, dass einige der Wikingergräber im heutigen Permafrostboden liegen. Es wäre für die Wikinger unmöglich gewesen, diese Gräber im Permafrost anzulegen. Daher kann dieser Boden im Mittelalter nicht gefroren gewesen sein. Zumindest in diesem Teil Grönlands war es im Mittelalter also wärmer als heute.

Die mittelalterliche Warmzeit begann um 900 und endete um 1350, wobei man nicht von einer einheitlich warmen Phase sprechen kann. Die Erwärmung war im Nordatlantik besonders stark ausgeprägt, was um 900 zur Besiedlung Islands durch die Wikinger führte. Um 1100 erreichen sie die Südspitze Grönlands. In Europa war es zwar auch deutlich wärmer als in der Zeit davor und danach, jedoch wurde das heutige Temperaturniveau nur punktuell, nicht über einen längeren Zeitraum (30 Jahre) erreicht. In den wärmsten Phasen war es etwa so warm wie am Ende des 20. Jahrhunderts, wobei diese Warmphasen regional unterschiedlich auftraten und auch immer wieder sehr kalte Jahre dazwischen vorkamen.

Die Ursachen für diese Warmphase liegen in den Atlantischen Meeresströmungen und deren Wechselwirkung mit der Atmosphäre. Daher ist die Erwärmung auch in den Küstenregionen des Nordatlantiks am stärksten ausgeprägt. Global zeigen viele Regionen, speziell die Tropen, in dieser Periode keine Temperaturanomalie, sodass die globale Mitteltemperatur deutlich kälter war als heute.

Was den Weinanbau in vielen Alpenregionen betrifft, stimmt es, dass dieser im Mittelalter weit verbreitet war. Hintergrund dafür ist aber nicht, dass der Wein so gut gewachsen ist und eine so hohe Qualität hatte. Schon ab der Römerzeit erfolgte die Christianisierung des Alpenraums. Für die Abhaltung der Gottesdienste wurde unbedingt Wein benötigt. Da das Straßennetz im Mittelalter wesentlich schlechter war als zur Römerzeit, war der Transport von Wein extrem teuer. Daher versuchte man überall, wo christliche Kirchen errichtet wurden, auch einen Weingarten anzulegen. Hierfür wurden die sonnigsten und wärmsten Plätze ausgewählt und man investierte sehr viel Arbeit in die Pflege und den Schutz der Weingärten. Zudem war die Qualität des Weines nachrangig. Es war nur wichtig, dass der Traubensaft so viel Zucker produzierte, dass es für eine alkoholische Gärung reichte. Mit dem heutigen Standard der Weinqualität hatte dieses Getränk nichts zu tun.

Im 14. Jahrhundert begann sich das Klima wieder abzukühlen. Diese Kaltphase reichte mit einigen zeitlichen und räumlichen Unterschieden bis in die Mitte des 19. Jahrhunderts und wird auch als „Kleine Eiszeit“ bezeichnet. Die Kleine Eiszeit kann weltweit nachgewiesen werden. Aus Temperaturrekonstruktionen für die Nordhalbkugel aus Eisbohrkernen, Baumringanalysen und mit anderen Methoden konnte gezeigt werden, dass die Temperatur um etwa 0,5 bis 0,8 Grad kälter wurde als in der mittelalterlichen Warmzeit. In Europa wurden speziell die Winter kälter. Wir kennen aus dieser Zeit Gemälde von den zugefrorenen Grachten in Holland, auf denen die Menschen eislaufen, oder von der zugefrorenen Themse in London.

Im Alpenraum kam es zu einem Anwachsen der Gletscher; diese erreichten zur Mitte des 17. und des 19. Jahrhunderts neue Maximalstände. Die Gletscher drangen auch in von Menschen genutzte Regionen vor, wie etwa die „übergossene Alm“ am Hochkönig. Um 1850 erreichte der Gletscher des Hochkönigs eine Fläche von 5,5 Quadratkilometern und bedeckte damit auch zuvor für die Viehhaltung genutzte Almflächen. Inzwischen hat sich der Gletscher wieder weit zurückgezogen und ist in kleine Eisflecken zerfallen.

In Europa kam es während der Kleinen Eiszeit immer wieder zu Missernten und dadurch ausgelöste Hungersnöte. Ein Beispiel dafür ist die große Hungersnot in Irland von 1845 bis 1852. Die irische Bevölkerung ernährte sich im 19. Jahrhundert überwiegend von Kartoffeln. Durch die feucht-kühle Witterung am letzten Höhepunkt der Kleinen Eiszeit wurde die Ausbreitung der Kartoffelfäule, einer Krankheit, die aus den USA eingeschleppt wurde, begünstigt und die Ernten brachen ein. Schätzungen gehen davon aus, dass während dieser Hungersnot etwa eine Million Iren gestorben sind und 1,5 Millionen auswanderten, vor allem nach Nordamerika.

Die Ursachen für diese Abkühlung liegen im Zusammenspiel zweier Faktoren. Einerseits kam es in der zweiten Hälfte des 17. Jahrhunderts zu einem Minimum der Sonnenfleckenaktivität, dem sogenannten Maunderminimum. Während geringer Sonnenaktivität sinkt die von der Sonne ausgestrahlte Energie etwas ab. Ein zweiter wichtiger Faktor war eine sehr starke vulkanische Aktivität zwischen 1250 und 1500 sowie 1550 und 1700. Bekannt sind auch die Auswirkungen des Vulkans Laki auf Island aus dem Jahr 1783, der zu einem extrem kalten Winter 1783/1784 führte, sowie der Ausbruch des Tambora auf Indonesien im Jahre 1815, der in Europa zum „Jahr ohne Sommer“ 1816 führte.

Ab der Mitte des 19. Jahrhunderts begann sich das Klima zu stabilisieren. Ab 1880 erfolgte im Alpenraum ein langsamer Temperaturanstieg, wobei zur Mitte des 20. Jahrhunderts wieder das Niveau des ausgehenden 18. Jahrhunderts erreicht wurde (siehe Kapitel 2, Abb. 2-1). Bei der globalen Mitteltemperatur erfolgte der Anstieg erst mit Beginn des 20. Jahrhunderts (siehe Abb. 3-1). Zur Mitte des 20. Jahrhunderts wurde global in etwa das Niveau der mittelalterlichen Warmzeit erreicht. Vom Ende des Zweiten Weltkriegs bis zum Beginn der 1970er-Jahre blieb die globale Mitteltemperatur faktisch konstant, seither steigt sie rasant an und liegt derzeit etwa ein Grad über dem Temperaturniveau am Ende des 19. Jahrhunderts.

Die Entwicklung im 20. Jahrhundert – der Beginn des Anthropozäns

Ursachen der aktuellen Erwärmungsphase waren zu Beginn des 20. Jahrhunderts in erster Linie natürliche Faktoren: der Anstieg der Sonnenaktivität und damit ein geringer Anstieg der Sonnenenergie, aber vor allem auch eine geringe vulkanische Aktivität. Nach 1945 wurde der Einfluss des Menschen dominant. Der Anstieg von Kohlendioxid (CO₂) in der Atmosphäre durch die Verbrennung von Kohle, Erdöl und Erdgas, weiters von anderen Treibhausgasen führte zu einer Erhöhung des Treibhauseffekts und damit zu einem höheren Energieeintrag in das Klimasystem. Der Treibhauseffekt wird durch Gase verursacht. Diese können Strahlungsenergie nur in bestimmten Wellenlängen aufnehmen und wieder abgeben. Treibhausgase sind nun jene Gase, welche die kurzwellige Sonnenstrahlung ungehindert durch die Atmosphäre lassen, die langwellige Wärmestrahlung der Erde jedoch absorbieren. Sie erwärmen sich und strahlen die Wärmeenergie in alle Richtungen ab, auch zur Erde.

Gleichzeitig wurden in den 1950er- und 1960er-Jahren sehr viele Aerosole in die Luft geschleudert, welche die Atmosphäre trübten und zu einer Reduktion der Sonneneinstrahlung führten (vgl. Kapitel 2). In der Zeit von 1945 bis 1970 hoben sich die erwärmende Wirkung der Treibhausgase und die kühlende Wirkung der Aerosole auf, wodurch die globale Mitteltemperatur konstant blieb. Ab den 1970er-Jahren überwog die wärmende Wirkung der Treibhausgase und die Temperatur steigt seither an.

Die aktuelle Entwicklung der globalen Mitteltemperatur, speziell seit dem Ende des Zweiten Weltkriegs, kann nur durch die menschlichen Aktivitäten erklärt werden und ist eindeutig auf den Anstieg des Treibhauseffekts zurückzuführen. Wir haben bereits eine Erwärmung von rund einem Grad verursacht; historisch haben schon deutlich geringere Abweichungen der globalen Mitteltemperatur zu starken Auswirkungen geführt. Zudem leben wir in einem Eiszeitalter, in dem schon geringe Schwankungen des Energieeintrags zu starken Veränderungen führen, sofern diese nur lange genug anhalten. Leider sind Treibhausgase nicht wasserlöslich und können durch Regen nicht ausgewaschen werden wie Aerosole. Kohlendioxid, das wir heute in die Luft einbringen, wird noch in vielen Jahrhunderten dort nachweisbar und wirksam sein.

Welche katastrophalen Auswirkungen bereits kleine klimatische Veränderungen auf die Biosphäre und speziell auf die menschliche Gesellschaft haben, mussten wir, wie beschrieben, im Verlauf der Geschichte schmerzhaft erleben. Die aktuelle, vom Menschen verursachte Erwärmung erfolgt nun in einer Geschwindigkeit, wie wir sie in den letzten 12.000 Jahren nicht gesehen haben. In den letzten 150 Jahres stieg die globale Mitteltemperatur um rund ein Grad und eine weitere Erwärmung von etwa 0,5 Grad können wir nicht mehr verhindern. Je nach unserem Verhalten könnte die globale Mitteltemperatur in diesem Jahrhundert sogar noch um weitere 4 Grad ansteigen. Ein derartiger Temperaturanstieg ist mit dem Unterschied zwischen einer Eiszeit und einer Warmzeit vergleichbar, nur dass die Erwärmung bereits bei einer Warmzeit ansetzt. Dadurch werden sich die Wetterabläufe markant verändern, die Klimazonen verschieben und viele Ökosysteme werden ihre Lebensbasis verlieren. Es liegt in unserer Verantwortung, in welche Richtung das globale Klimasystem in den nächsten Jahrzehnten kippt.

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WERDEN MEINE ENKERL NOCH SKIFAHREN?

Wie geht es weiter, wenn es so weitergeht?

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