Wolken transportieren nicht nur Regen, sondern regulieren auch das Klima. Nun zeigt einen neue Studie, dass Kohlendioxid Wolken vernichten kann. Sollte ein bestimmter Schwellenwert der Kohlenstoffdioxid-Konzentration überschritten werden, könnte das zu einer drastischen Erderwärmung führen.
Konkret ist die Sprache von Stratocumulus-Wolken, welche gut 20% der Ozeane in niedrigen Breitengrade beschatten. Gerade in den tropischen Regionen kühlen die Wolken die Ozeane ab, bzw. verhindern eine noch stärkere Erwärmung des Wassers, indem sie einen großen teil der Sonnenstrahlen in den Weltraum reflektieren. Dieser Albedo genannte Effekt geht von allen hellen Oberflächen aus, so auch von dem Eis und Gletscher der Polregionen und Gebirge.
Ein Wissenschaftlerteam des California Institute of Technology hat nun den Effekt von atmosphärischen Kohlenstoffdioxid auf die Wolkenbildung untersucht. Unter Leitung von Tapio Schneider untersuchten die Forscher in Wirbelsimulationen die Wolkendynamik und fanden heraus, dass die Stratocumulus-Wolken instabil werden, sobald der Kohlenstoffdioxid-Gehalt der Luft auf über 1200 ppm steigt. Ist dieser Schwellenwert erst einmal überschritten, dann bedarf es eine Absenkung der Kohlenstoffdioxid-Konzentration auf 300 ppm, damit sich die Wolken wieder bilden können. Durch diese Wolkeninstabilität und dem zusätzlichen Kohlenstoffdioxid würde sich die Lufttemperatur der Subtropen um 8 bis 10 Grad erhöhen. Die Folgen wären mehr als nur katastrophal! Neben all den negativen Auswirkungen der reinen Temperaturerhöhung auf Lebewesen, würden die Ozean kippen. Es käme zu einem Massensterben mariner Lebewesen, zur Änderungen klimarelevanter Meeresströmungen und der Entstehung gigantischer Sturmsysteme.
Die Forscher führen bisher unerklärliche Erderwärmungen auf den Effekt der Wolkeninstabilität zurück. So war während des Erdzeitalters Eozän der gesamte Planet eisfrei. Wissenschaftler gingen von einer Kohlenstoffdioxid-Konzentraion von 4000 ppm aus, wenn die damalige Klimaerwärmung nur auf Treibhausgase zurückzuführen gewesen wäre. Der Wert schien vielen Wissenschaftlern als unrealistisch hoch, da man nicht erklären konnte, wie soviel Kohlenstoffdioxid hätte freigesetzt werden können. Unter Berücksichtigung der neuen Forschungsergebnisse wäre nur halb soviel Kohlenstoffdioxid nötig gewesen.
Aktuell liegt die Kohlenstoffdioxid-Konzentration bei etwas über 400 ppm. Im Vergleich zu vorindustriellen Zeiten hat sie sich fast verdoppelt. Die weitere Entwicklung vorherzusagen ist sehr schwierig. Von den 5 gängigsten Klimamodellen, sagt nur eines einen so extremen Anstieg der Kohlenstoffdioxid-Konzentration voraus. Demnach wäre der Schwellenwert von 1200 ppm in etwas mehr als 100 Jahren erreicht. Bei allen anderen Modellen bleibt die Kohlenstoffdioxid-Konzentration der Luft auch langfristig deutlich unter diesem Wert.
Allerdings zeigen neue Klimamodelle, das die Klimaerwärmung nicht nur ein Thema der nächsten 100 Jahre sein wird. Dass die gängigen Klimamodelle nur bis zum Jahr 2100 berechnet wurden, lag an der zu geringen Rechenleistung bisheriger Computer. Aktuelle Modelle berechnen die Erderwärmung bis zum Jahr 2300. Demnach ist die Wahrscheinlichkeit hoch, dass sich das Klima über Jahrhunderte nachhaltig verändern wird, selbst wenn sich die Kohlenstoffdioxid-Konzentration ab 2100 nicht mehr erhöhen würde. Grund dafür ist die lange Verweildauer des Treibhausgases in der Atmosphäre und der Pufferung des Systems durch die Ozeane. Die Entscheidungen zum Klimaschutz der nächsten Jahre werden sich also Jahrhunderte lang auswirken.
(Quellen: nature.com, Bildungsserver WIKI )