Ist vielleicht etwas anderes als der Mensch die Ursache?

Behauptung: „Die CO2-Emissionen des Menschen sind winzig“

Behauptung: Die natürlichen Emissionen von Kohlendioxid aus Ozeanen, Böden und Vegetation sind rund 40 mal größer als die Emissionen durch menschliche Aktivitäten. Der Einfluss des anthropogenen CO2-Ausstoßes auf das Klima der Erde ist deshalb vernachlässigbar

Fakt ist: Zwar sind die menschengemachten CO2-Emissionen relativ klein, aber sie bringen den natürlichen Kohlenstoffkreislauf durcheinander

Antwort: 

Das von der Natur freigesetzte Kohlendioxid (aus Ozeanen, Böden oder Vegetation an Land) ist in einem Gleichgewicht mit der natürlichen Absorption (wiederum durch Ozeane, Böden und die Vegetation). Die Emissionen durch Aktivitäten des Menschen sind eine zusätzliche Quelle und stören diese Balance. Die Natur nimmt zwar einen Teil der menschverursachten Emissionen auf, doch etwa die Hälfte bleibt in der Erdatmosphäre und führt zu einem Nettozuwachs des CO2-Gehalts. Mit anderen Worten: Die menschverursachten Emissionen sind verantwortlich für die Veränderung der CO2-Konzentration, („Bilanz“ der CO2-Flüsse), während die natürlichen Emissionen vor allem die Gesamtsumme der Flüsse („Umsatz“ im Kohlenstoffkreislauf) bestimmen.

Vor Beginn der industriellen Revolution, also bevor der Mensch mit der Verbrennung großer Mengen fossiler Energieträger begann, war der Kohlendioxid-Gehalt in der Luft für Tausende von Jahren ziemlich stabil. Diese Stabilität beruht auf einem Gleichgewicht von Prozessen, die einerseits Kohlendioxid aus den Ozeanen und von der Landoberfläche freisetzen und andererseits Prozessen, die atmosphärisches Kohlendioxid aufnehmen. Der CO2-Gehalt der Atmosphäre kann auf natürliche Weise steigen oder sinken, wenn diese Prozesse durch externe Einflüsse verändert werden  (z.B. durch einen Temperaturanstieg) oder wenn zusätzliche Kohlendioxid-Quellen (oder -Speicher) auftreten.

Abbildung 1 stellt den heutigen Kohlenstoffaustausch zwischen Erdoberfläche und Atmosphäre sowie zwischen Ozeanen und Atmosphäre stark vereinfacht dar (eine detailliertere Grafik finden Sie zum Beispiel auf Klimawiki.org oder auf Seite 471 in Kapitel 6 von Teil 1 des Fünften IPCC-Sachstandsberichts). Die Prozesse, bei denen Kohlenstoff gebunden oder freigesetzt wird sind zahlreich: Zum Beispiel nehmen Pflanzen durch Photosynthese Kohlendioxid auf und lagern es als Kohlenstoff in ihrer Biomasse ein. Umgekehrt entweicht Kohlendioxid beispielsweise bei Waldbränden oder wenn Altholz verrottet. Auch die Weltmeere nehmen in natürlichen Prozessen große Mengen Kohlendioxid auf bzw. geben sie ab.

Dieser sogenannte Kohlenstoffkreislauf unterlag im Laufe der Erdgeschichte durchaus großen Veränderungen. Sie wurden verursacht durch externe Einflüsse wie beispielsweise zyklische Schwankungen der Erdumlaufbahn um die Sonne oder Verschiebungen der Kontinente. Doch seit etwa zehntausend Jahren war der Kohlendioxid-Gehalt der Atmosphäre relativ stabil. (Das weiß man aus direkten Messungen von CO2 in Eisbohrkernen aus der Antarktis oder Grönland.)

Abbildung 1: Der globale Kohlenstoffkreislauf (stark vereinfacht) – die Zahlen in den Pfeilen stehen für Milliarden Tonnen (Gigatonnen, Gt) Kohlendioxid pro Jahr, berechnet für den Durchschnitt der Jahre 2000-2009. Die Aufnahme durch Vegetation und Land sowie Ozeane ist größer als die Abgabe von CO2, da auch ein Teil der vom Menschen verursachten Emissionen (links) aufgenommen wird - aber eben nur ein Teil; Quelle: IPCC 2013, AR5, WG1, Kap.6, Abb.6.1 (Die dortigen Zahlenangaben beziehen sich auf Kohlenstoff, multipliziert mit 3,67 ergeben sich die Werte für Kohlendioxid.)

In der Summe werden jedes Jahr von den Ozeanen und der Landoberfläche rund 750 Gigatonnen (109 Tonnen) Kohlendioxid freigesetzt und etwa die gleiche Menge auch wieder aufgenommen. Die vom Menschen verursachten Emissionen erscheinen tatsächlich klein im Vergleich zu diesen riesigen Mengen, die im Laufe eines Jahres im natürlichen Kohlenstoffkreislauf umgesetzt werden. Das Problem unserer Emissionen ist allerdings nicht die Menge an sich, sondern dass diese Emissionen auf ein System mit einem fragilen Gleichgewicht treffen und das System nachhaltig stören.

Ein Beispiel macht deutlich, worum es geht: Man nehme eine Badewanne, aus deren Wasserhahn gleichviel Wasser in die Wanne strömt wie durch den offenen Auslauf abfließen kann. Die Wassermenge ändert sich in diesem Fall nicht. Wird der Wasserhahn allerdings nur ganz wenig aufgedreht, erhöht sich die Einlaufmenge im Vergleich zum gesamten Einlauf nur minimal, doch beginnt der Wasserspiegel in der Badewanne sofort zu steigen. Nach einiger Zeit  wird die Badewanne überlaufen.  Übertragen auf den Kohlenstoffkreislauf bedeutet dies: Die vom Menschen verursachten Kohlendioxidemissionen entsprechen einem kleinen Aufdrehen des Wasserhahns bei begrenztem Abfluss.

Fazit: Auch wenn die Menge des menschengemachten Kohlendioxids im Rahmen des globalen Kohlenstoffkreislaufs klein wirkt, so bringt sie doch das natürliche Gleichgewicht durcheinander, weil die Menge, die von der Natur absorbiert werden kann, beschränkt ist. Deshalb sammelt sich Kohlendioxid in der Atmosphäre an. Durch Aktivitäten der Menschheit hat die CO2-Konzentration deshalb verglichen mit der vorindustriellen Zeit (vor 1750) bereits um rund ein vierzig Prozent zugenommen.

 Graham Wayne/klimafakten.de, August 2010;
zuletzt aktualisiert: Mai 2014