Wie gefährlich ist das anthropogene CO₂ wirklich?

Wasserdampf, danach das CO₂ und weitere schwächere Treibhausgase erwärmen die Atmosphäre und machen unsere Erde zu dem, was sie heute ist: Bewohnbar. Dabei hat die Verbrennung von Kohle, Öl und Gas in den vergangenen 150 Jahren den Volumenanteil des Spurengases CO₂ in der Atmosphäre von 0,028 Prozent (280 Teile pro Million, ppm) auf heute 0,042 Prozent (420 ppm) ansteigen lassen.

Die wissenschaftliche Kernfrage nach dem Erwärmungsbeitrag des zusätzlichen, durch die Menschen verursachten Kohlenstoffdioxid kann bis heute nicht beantwortet werden, und es gibt somit auch keine ausreichende Begründung kostspieliger CO₂-Einsparungsmaßnahmen. Der Zwischenstaatliche Ausschuss für Klimaänderungen (IPCC) schätzt den Beitrag mit einer Ungenauigkeit von über 100 Prozent.

Auf Grundlage dessen haben viele westliche Länder ihre ehemals zuverlässige Stromerzeugung von den Füßen auf den Kopf gestellt. Wirtschaftliche Schädigungen und Naturzerstörungen waren die Folgen. Vier Fünftel der Weltbevölkerung, einschließlich der neuen US-Regierung, schauen dieser Entwicklung mit Unverständnis zu und denken nicht daran, ihre vorwiegend noch mit Kohle befeuerte wirtschaftliche Entwicklung durch für eine Industrienation ungeeignete Windräder und Photovoltaik zu gefährden.

Menschengemachte Klimaveränderung: Die Erde wird grüner

Das IPCC hat zudem in seinen jüngsten Sachstandsberichten AR5 und AR6 keine signifikante Zunahme von Extremwetterereignissen wie Stürme, Starkregen, Hagel, Dürren, Überschwemmungen aufgefunden. Und schließlich ist sich die Klimawissenschaft uneins, ob die jüngste Erwärmung der letzten Jahrzehnte nach dem Ende der sogenannten kleinen Eiszeit nicht doch vorwiegend natürlich war.

Kann uns trotz dieser Entwarnungen das vom industrialisierten Menschen der Atmosphäre laufend hinzugefügte Kohlenstoffdioxid dennoch in weiterer Zukunft gefährlich werden? Zumindest die Zunahme des globalen Pflanzenwuchses, insbesondere höhere Ernteerträge von Nahrungspflanzen, waren die Folge des CO₂-Anstiegs. Hier von einer Gefahr zu sprechen wäre absurd, das Gegenteil ist der Fall. Selbst Wüstenränder begannen wieder zu ergrünen.

Entwicklung der Getreideernte und Anbaufläche weltweit. Im Hintergrund: Veränderung des Blattflächenindex von 2000 bis 2018 in Prozent. Foto: ts/Epoch Times nach Florian.Arnd, Joshua Stevens/NASA Earth Observatory

Diese positive Entwicklung durch menschengemachtes CO₂ ist leicht erklärbar, weil Kohlenstoffdioxid der Grundbestandteil der Photosynthese und unabdingbar für die Existenz alles Lebens auf der Erde ist.

Aber wie steht es in der Zukunft um eine vielleicht gefährliche globale Erwärmung, wenn von der Menschheit ungebremst immer weiter Kohlenstoffdioxid in die Atmosphäre entlassen wird? Ist diese Furcht begründet? Zur Antwort ist zuerst ein Blick auf die CO₂-Speicher der Erde hilfreich.

Die Atmosphäre im steten Ausgleich

Natürliches CO₂ befindet sich nicht nur in der Atmosphäre, sondern ist in gelöster Form auch im Ozean enthalten. Die dort gespeicherte Menge ist dabei etwa vierzig Mal größer als jene in der Atmosphäre. Vor der Industrialisierung spielte dieser riesige Mengenunterschied keine Rolle, denn die sogenannten Partialdrücke des Kohlenstoffdioxids in der Atmosphäre und im Ozean waren gleich. Es bestand ein Gleichgewicht, welches sich jedoch langfristig ändern kann.

Der Effekt, dass Mineralwasser bei Erwärmung CO₂ ausperlen lässt, ist allgemein bekannt. Umgekehrt, nahm in den Eiszeiten kälter werdendes Ozeanwasser viel CO₂ aus der Atmosphäre auf, sodass in eiszeitlichen Extremzeiten nur noch 180 ppm Kohlenstoffdioxid in der Atmosphäre verblieben. Die Welt näherte sich damals bedenklich einer derart tiefen CO₂-Konzentration in der Luft, bei der die Photosynthese aussetzt und alles Leben erlischt.

Der geringe atmosphärische CO₂-Gehalt geht jedoch mit einem geringen Partialdruck einher, sodass ein Ungleichgewicht entsteht und solange Kohlenstoffdioxid aus den Ozeanen ausgast, bis ein neues Gleichgewicht hergestellt ist. Diese Änderungen sind jedoch träge. Die Halbwertszeit beim sich Einstellen eines neuen Druckverhältnisses zwischen Ozean und Atmosphäre liegt gemäß Fachliteratur um die 50 bis 100 Jahre.

Mehr CO₂ beschleunigt den natürlichen Ausgleich

Ab 1850 haben sich die industriellen CO₂-Emissionen stetig erhöht und den CO₂-Partialdruck der Atmosphäre ansteigen lassen. Der des Ozeans blieb wegen seiner vierzigfachen Menge an gelöstem Kohlenstoffdioxid unverändert. Die Partialdruckdifferenz von heute beträgt bereits 420 – 280 = 140 ppm zwischen Atmosphäre und Ozean und wird weiter ansteigen.

Entscheidend dabei ist, diese Druckdifferenz sorgt dafür, dass immer mehr Kohlenstoffdioxid aus der Atmosphäre von Ozeanen und Pflanzen aufgenommen wird. So belegen moderne Messungen, dass heute von jeder Tonne neuem menschengemachtem CO₂ nur noch eine halbe Tonne in der Atmosphäre verbleibt, eine Vierteltonne wird in die Ozeane und die restliche Vierteltonne ins Pflanzenwachstum gedrückt.

Das war zu Beginn der Industrialisierung anders. Da damals die Partialdrücke gleich waren, verblieb zunächst alles zusätzliche CO₂ in der Atmosphäre. Je größer jedoch der Unterschied der Partialdrücke wird, desto schneller erfolgt das Angleichen der Drücke.

Die mit steigendem Partialdruck immer höhere CO₂-Aufnahme von Ozeanen und Pflanzen hat die erstaunliche Konsequenz, dass eine weitere Erhöhung des CO₂-Gehalts der Luft nur möglich ist, wenn auch die CO₂-Emissionen der Menschheit immer weiter erhöht werden. Andernfalls wird die Menschheit an einen Punkt kommen, an dem der Druckunterschied so groß ist, dass die menschlichen Emissionen in voller Höhe unmittelbar von der Natur aufgenommen werden.

Netto Null heißt nicht keine Emissionen

Mit dem CO₂-Gehalt der Atmosphäre verhält es sich also keineswegs so wie mit einem Wasserbehälter, der bei stetigem Zufluss immer voller wird. Es handelt sich vielmehr um einen Wasserbehälter mit Loch, aus dem umso mehr herausfließt, je höher der Wasserstand ist.

Damit der Wasserstand im undichten Behälter – respektive der Kohlenstoffdioxid-Gehalt in der Atmosphäre – nicht weiter steigt, würde es somit bereits ausreichen, die CO₂-Emissionen der Menschheit konstant zu halten. Nach einiger Zeit wird sich der CO₂-Gehalt auf einem Wert einpendeln, obwohl die Menschheit stetig immer weiter CO₂ in die Luft bläst. Die konstante Partialdruckdifferenz reicht in diesem hypothetischen Szenario gerade aus, um alles menschengemachte Kohlenstoffdioxid in den Ozean und die Pflanzen zu drücken, nicht aber, um auch noch den CO₂-Gehalt der Luft weiter zu erhöhen.

Den Ozean lässt stetiger CO₂-Zustrom unbehelligt, denn er kann praktisch beliebig viel des menschengemachten Kohlenstoffdioxids aufnehmen, ohne dass sich sein CO₂-Partialdruck ändert. Dies liegt nicht nur an seiner vierzigfachen Menge an gelöstem Kohlenstoffdioxid, sondern auch daran, dass das CO₂ von kleinsten Meerestieren zum Aufbau ihrer Kalkskelette verbraucht wird.

Diese sinken nach ihrem Ableben zum Meeresboden und bilden schließlich Kalkstein, so dass ihr CO₂ dem globalen Kreislauf für eine sehr lange Zeit entzogen ist. Musterbeispiel dafür ist der Kalkstein der Alpen, der aus gepressten Skeletten von Meerestieren des Tethysmeeres stammt.

CO₂-Konzentration kann nicht beliebig steigen

Für die industrielle Menschheit sind diese von der Wissenschaft gut belegten Zusammenhänge eine gute Nachricht. Denn der CO₂-Gehalt der Atmosphäre kann durch menschengemachte CO₂-Emissionen eine obere Grenze von 500 bis 800 ppm grundsätzlich niemals überschreiten.

Die angegebene Unsicherheitsspanne ergibt sich aus der Ungewissheit zukünftiger Nutzung und Verfügbarkeit fossiler Brennstoffe. Die der Menschheit derzeit zur Verfügung stehenden Ressourcen an Kohle und Öl reichen zur Erzeugung der genannten oberen ppm-Werte deswegen nicht mehr aus, weil langfristig nur eine Steigerung der menschlichen CO₂-Emissionen die CO₂-Konzentration der Atmosphäre weiter erhöhen können.

Das beruhigende Fazit ist daher, dass eine von menschverursachten Kohlenstoffdioxid-Emissionen ausgehende Gefahr auszuschließen ist. Eine moderne zukünftige Entwicklung von mehr Kernenergie macht das angebliche CO₂-Problem ohnehin obsolet.

Über den Autor:

Prof. Dr. Horst-Joachim Lüdecke (Jahrgang 1943) studierte und promovierte in Physik an der Universität Heidelberg. Nach Berufstätigkeit in der BASF wurde er Professor für Physik und Informatik an der HTW des Saarlandes. Er ist Autor und Mitautor mehrerer Sachbücher, darunter „Klima und Energie“, das bereits in vierter Auflage erschien. Seit 2015 ist er in der Klimaforschung tätig und veröffentlichte seither mehr als ein Dutzend begutachtete Fachbeiträge, unter anderem in „Nature Scientific Reports“. Zudem ist Lüdecke selbst Peer-Reviewer mehrerer Klima-Fachjournale.

Dieser Beitrag stellt ausschließlich die Meinung des Verfassers oder des Interviewpartners dar. Er muss nicht zwangsläufig die Sichtweise der Epoch Times Deutschland wiedergeben.