Wie heiß wird die Erde noch?
Die Klimaerwärmung ist nicht mehr von der Hand zu weisen. Auf der Erde wird es immer wärmer. Innerhalb des vergangenen Jahrhunderts ist die Temperatur auf der Erde im Schnitt bereits um 0,6 Grad Celsius angestiegen. Unweigerlich kommt die Frage auf, wie heiß es noch werden kann.
Eine mögliche Antwort darauf hat eine Gruppe von Wissenschaftlern um die Klimaforscherin Emily J. Judd vom Smithsonian National Museum of Natural History in Washington gefunden. Die Wissenschaftler nahmen eine Temperaturrekonstruktion über die letzten 485 Millionen Jahre vor und stellten fest, dass es überraschend heiß werden kann.
Inhaltsverzeichnis
Rückblick in die Zeit der Dinosaurier
Die Forschungsgruppe um Emily J. Judd vom Smithsonian National Museum of Natural History in Washington erstellte eine Fieberkurve der Erdgeschichte und veröffentlichte ihre Ergebnisse im September 2024 in der Fachzeitschrift „Science“. In ihrer Kurve bildeten die Forscher die globalen Durchschnittstemperaturen aus den letzten 485 Millionen Jahren Erdgeschichte ab. Emily J. Judd und ihr Team weisen darauf hin, dass die Zahlen über die Klimaerwärmung nur vorläufig sind und die Rekonstruktion Unsicherheiten aufweist.
Illustrationen von Dinosauriern deuten darauf hin, dass diese urzeitlichen Riesen in einer warmen Welt lebten.
Sie werden in sumpfigen Urwäldern oder tropischen Savannen abgebildet. Welche Beweise oder Anhaltspunkte gibt es eigentlich dafür, dass es vor 200 Millionen Jahren auf der Erde warm war? Um eine Antwort darauf zu finden, muss die Temperaturkurve der Erdgeschichte herangezogen werden.
Eine wichtige Rolle für das Klima spielt das Kohlendioxid. Die Klimasensitivität informiert darüber, wie hoch die Temperatur auf der Erdoberfläche bei einer Verdopplung der Kohlendioxid-Konzentration in der Atmosphäre ansteigt.
Das Forscherteam vom Smithsonian National Museum of Natural History stellte fest, dass die Klimasensitivität bei sieben bis acht Grad liegt. Das ist ein erschreckendes Ergebnis, denn die Klimasensitivität ist ungefähr dreimal so hoch wie ursprünglich angenommen.
Physikalische Daten als Basis für die neue Kurve
Die Basis für die neue Klimakurve bilden physikalische Daten. Die Kurve bietet genügend Details, um Rückschlüsse über das Erdsystem zu ziehen. Die Rekonstruktion jüngerer Ergebnisse wird bestätigt. Langfristig war das Erdklima ungefähr konstant, im Gegensatz zu früheren Annahmen der Forscher, dass es ursprünglich deutlich heißer auf der Welt war und die Erde sich sukzessive abkühlt.
Bei der Fieberkurve der Forscher um Emily J. Judd fallen stärkere Schwankungen zwischen warmen und kalten Perioden auf. Bei den Warmphasen vor ungefähr 90 Millionen Jahren lagen die Höchstwerte bei rund 36 Grad Celsius. Daraus leitet sich der neue Wert für die Klimasensitivität ab.
Der menschengemachte Klimawandel könnte zu deutlich höheren Temperaturanstiegen führen.
Im frühesten Eiszeitalter der Untersuchungsperiode, dem Ordovizium vor ungefähr 450 Millionen Jahren, lag die Temperatur laut der Forscher um etwa fünf Grad höher als heute. In den Tropen sollen die Temperaturen lebensfeindlich heiß gewesen sein. Dennoch blühte das Leben dort nachweislich.
Schwierige Rekonstruktion der Temperaturen der Vergangenheit
Zu den schwierigsten Aufgaben in der Klimaforschung gehört die Rekonstruktion von Temperaturen in der Vergangenheit. Zur Errechnung des globalen Klimas aus den geochemisch gewonnenen Temperaturdaten nutzte das Team um Emily Judd eine Klimasimulation.
Die Arbeitsgruppe stellte Proxydaten zusammen, bei denen es sich um direkt von der Temperatur abhängige chemische und physikalische Indikatoren handelt. Hinweise auf das Klima vor 100 oder 200 Millionen Jahren lassen sich von den folgenden Daten ableiten:
- Verhältnis von Magnesium und Kalzium in Schalen einzelliger Algen
- Verhältnis von zwei Sauerstoffisotopen in Karbonaten und Phosphaten
- Fettmoleküle aus Zellmembranen
Die Temperaturdaten aus der fernen Vergangenheit reichen nicht aus, um daraus einen Durchschnitt zu berechnen. Die geochemischen Indikatoren spiegeln nicht die Lufttemperatur an der Oberfläche, sondern Meerestemperaturen wider. Das Team von Emily Judd fasste die vorliegenden Daten aus fünf Millionen Jahren in einem computergestützten Klimamodell zusammen. Aus den Wassertemperaturen wurde die durchschnittliche globale Lufttemperatur berechnet. Über ein spezielles statistisches Verfahren kombinierten die Forscher Modell und Messwerte. Im Ansatz der Forscher sind noch viele Fehlerquellen enthalten.
Der Ansatz der Forscher ist sinnvoll, doch im nächsten Schritt muss an den möglichen Fehlerquellen der Analyse angesetzt werden. Es geht dabei in erster Linie um die Unsicherheiten der Proxydaten. Um zuverlässige Ergebnisse zu erhalten, müssen die Forscher mehrere Modelle heranziehen.
Wie heiß wird die Erde in der Zukunft?
Da sich die Temperaturrekonstruktion der Forscher um Emily Judd aus Zeitfenstern von jeweils fünf Millionen Jahren zusammensetzt, ist die Klimasensitivität von ungefähr acht Grad nicht auf die nahe Zukunft übertragbar. Bestätigen sich die vorgestellten Ergebnisse, könnte die Zukunft deutlich heißer werden. Einige Experten vermuten einen Regulationsmechanismus, der über hunderte Millionen Jahre wirksam ist. Mit ihm könnten sich die globalen Temperaturen in einem lebensfreundlichen Spektrum bewegen. Gibt es einen solchen Erd-Thermostaten tatsächlich, könnten die Temperaturen auf der Erde auch noch in ferner Zukunft lebensfreundlich sein.
