Smoking Guns

Übersetzung des Podcast-Transkripts „The Simple Proof of Man-Made Global Warming.“ von Brian Dunning.

Mittels DeepL Translator aus dem Englischen ins Deutsche übersetzt und überarbeitet von Stephan Hilchenbach.

Originalquelle:

Dunning, B. „The Simple Proof of Man-Made Global Warming.“ Skeptoid Podcast. Skeptoid Media, 13 Dec 2016. Web. 28 Sep 2019. <https://skeptoid.com/episodes/4549>

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Heute werde ich über einige einfache sachliche Beobachtungen sprechen, die jeder machen kann, und die eindeutig beweisen, dass menschliche Aktivitäten die Erwärmung der Erde vorantreiben. Ich werde nicht über Klimamodelle, Politik, Vorhersagen, Wirtschaft oder wie viele Wissenschaftler zustimmen oder nicht zustimmen reden. Ich werde nur einige der solidesten Grundlagen, die Ergebnisse absoluter Messungen, vorstellen, über die es keine Debatte gibt. Das sind Dinge, die niemand in Frage stellt, die aber so wenige Menschen verstehen.

Ich werde nur zwei Punkte ansprechen, die zwei der „smoking guns“ betreffen, durch die wir wissen, dass dies geschieht. Sie sind einfach zu verstehen, und sie basieren auf wissenschaftlichen Grundlagen, an die sich jeder aus der Schule erinnern sollte. Sie basieren nicht auf Modellen oder Vorhersagen, sondern auf einfachen direkten Beobachtungen. Diese Punkte sind, dass die steigende CO₂ (Kohlendioxid)-Konzentration in der Atmosphäre definitiv durch menschliche Aktivitäten verursacht wird, und dass dasselbe CO₂ den Planeten erwärmt. Nichts in diesem Artikel ist umstritten oder unterliegt alternativen Erklärungen, aber zu wenige Menschen sind sich dieser Fakten bewusst.

Nachweis, dass der CO₂-Überschuss der Atmosphäre vom Menschen erzeugt wird

Man könnte denken, dass Kohlenstoff gleich Kohlenstoff ist, und dass, wenn wir feststellen, dass es mehr CO₂ in der Atmosphäre gibt, seine Quelle nicht leicht nachgewiesen werden kann. Aber die Chemie ist etwas komplizierter; es gibt verschiedene Arten von Kohlenstoff, wie bei den meisten Elementen. Man nennt sie Isotope. Ein Isotop von Kohlenstoff ist Kohlenstoff-14. Kosmische Strahlung bombardiert die Erde mit einer Rate, die über die Zeit mehr oder weniger konstant ist. Wenn sie das tut, trifft sie auf Atome in der oberen Atmosphäre und löst Neutronen heraus. Diese Neutronen kollidieren dann mit den häufigsten Atomen in unserer Atmosphäre, dem Stickstoff. Die Kollision wirft ein Proton aus dem Kern und verwandelt den Stickstoff in Kohlenstoff mit zwei Neutronen zuviel: den instabilen und radioaktiven Kohlenstoff-14 anstelle des normalen stabilen Kohlenstoff-12.

Sie haben von der Radiokarbonmethode zur Altersbestimmung gehört; diese basiert auf dem Vergleich der relativen Mengen von Kohlenstoff-12 und Kohlenstoff-14 in einer Probe. Lebewesen wie Tiere und Bäume stehen im Gleichgewicht mit der Atmosphäre. Während sie essen, atmen und interagieren, enthalten sie die gleichen Anteile an Kohlenstoffisotopen wie die Atmosphäre. Wenn sie sterben, zerfällt dieser Kohlenstoff-14 über eine lange Zeit, und da der Organismus nicht mehr isst und atmet, kommt kein neuer Kohlenstoff-14 ins Spiel, und schließlich ist der einzige verbleibende Kohlenstoff Kohlenstoff-12 (und etwas Kohlenstoff-13). Fossile Brennstoffe wie Öl und Erdgas stammen aus Pflanzen, die vor Millionen von Jahren starben und keinen Kohlenstoff-14 mehr haben. Das bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe entstehende CO₂ enthält nur Kohlenstoff-12.

Wenn ein Wald brennt, stammt das CO₂ im Rauch von lebenden oder kürzlich abgestorbenen Brennstoffen, so dass der Rauch die gleichen Anteile an Kohlenstoff-12 und Kohlenstoff-14 enthält wie die Atmosphäre. Dies ist bei fast allen natürlichen CO₂-Quellen der Fall. Wir können das CO₂ in der Atmosphäre datieren und genau sagen, wie viel davon von Menschen stammt, die fossile Brennstoffe verbrennen. Es ist eine direkte Messung. Sie lässt keinen Raum für Interpretationen.

Es gibt eine natürliche CO₂-Quelle, die nur Kohlenstoff-12 enthält, und die von Zweiflern an den anthropogenen Ursachen des Klimawandels oft als die eigentliche Quelle all dieses neuen Kohlenstoff-12 bezeichnet wird: Vulkane. Weltweit entstehen ständig Vulkane, sowohl an Land als auch unter dem Meer. Sie tun dies mit einer ziemlich konstanten Geschwindigkeit. Wir messen ihren Output, und wir wissen, dass die weltweite vulkanische Aktivität jährlich durchschnittlich etwa 200 Millionen Tonnen CO₂ in die Atmosphäre einbringt, alles mit Kohlenstoff-12, das sich nicht von dem Kohlenstoff-12 unterscheiden lässt, der bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe entsteht. Jedes Jahr messen wir jedoch insgesamt rund 29 Milliarden Tonnen CO₂, die der Atmosphäre zugesetzt werden. Das ist mehr als das Hundertfache der Menge, die Vulkane ausmachen können. Die einzig mögliche Quelle für den Rest dieses neuen CO₂ ist der vom Menschen verbrannte fossile Brennstoff.

Dies ist kurz gesagt die „smoking gun“, die beweist, dass der Anstieg des CO₂ in der Atmosphäre durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe durch den Menschen verursacht wird. Es ist keine Vermutung, kein Modell oder eine Vorhersage, es ist eine Messung, die jeder reproduzieren kann, und Isotope sind Isotope und haben keine alternativen Erklärungen.

Manche sagen, dass 29 Milliarden Tonnen kein Problem darstellen, da sie im Vergleich zur gesamten vorhandenen Kohlenstoffbelastung der Atmosphäre so wenig sind. Es ist wahr, dass 29 Milliarden Tonnen ein Tropfen auf den heißen Stein sind, verglichen mit den 750 Milliarden Tonnen, die jedes Jahr durch den Kohlenstoffkreislauf fließen (unsere Bezeichnung für die natürlichen Prozesse, bei denen Kohlenstoff zwischen der Atmosphäre und den Ozeanen und der Vegetation ausgetauscht wird). Jedes Jahr absorbiert das Meer von diesen 750 Milliarden Tonnen netto etwa 6 Milliarden, und die Vegetation absorbiert netto etwa 11 Milliarden. Sie sind nur in der Lage, etwa die Hälfte der 29 Milliarden, die wir hinzufügen, aufzunehmen. Die andere Hälfte – etwa 15 Milliarden Tonnen pro Jahr – verbleibt in der Atmosphäre, nachdem die Erde ihre Fähigkeit, sie in ihr System aufzunehmen, ausgeschöpft hat. Auch diese Zahlen sind reproduzierbare Messungen, keine Vermutungen, Modelle oder Vorhersagen. Das System absorbiert nachweislich alles, was es kann, kann aber trotzdem nicht mithalten.

Beweis dafür, dass das vom Menschen erzeugte CO₂ den Planeten erwärmt

Wir benötigen auch keine Modelle oder Vorhersagen, um die Wärmequelle in der Atmosphäre direkt zu messen. Es gibt fünf Gase, die hauptsächlich für den Treibhauseffekt verantwortlich sind. Dies sind CO₂, Methan, Wasserdampf, Lachgas und Ozon. Wir können das mittels Spektroskopie erkennen.

Die Spektroskopie ist ein Verfahren zur Erkennung von Elementen, indem sie untersucht, wie elektromagnetische Strahlung durch sie hindurchgeht. Verschiedene Elemente haben Elektronen in Bahnen mit unterschiedlichen Energieniveaus, was die Art und Weise beeinflusst, wie sie schwingen. Aus diesem Grund erzeugen Neonröhren unterschiedliche Farben, je nachdem, mit welchen Gasen wir sie füllen. Auf diese Weise können wir auch ermitteln, welche Anteile von Wasserstoff, Helium und anderen Elementen sich in fernen Sternen befinden: Das Spektrum des Lichts, das von ihnen ausgeht, hat Spitzen und Täler, die chemische Fingerabdrücke genau der Gase sind, die sie enthalten.

Die Erdoberfläche wird von der Sonne erwärmt, und als warme Kugel im Weltraum gibt die Erde selbst die gleiche Wärme als Infrarotstrahlung ab. Wenn wir nach draußen gehen und ein Spektrometer auf den Himmel richten, können wir sehen, dass es Spitzen und Täler im Infrarotspektrum gibt. Einige Wellenlängen der Wärmestrahlung gelangen ungehindert in den Weltraum, während andere Wellenlängen von der Atmosphäre absorbiert werden, und diese Wärme bleibt dort, wo wir ihre Wellenlänge mit unserem Spektrometer erfassen können. Und genau so wie wir die Elemente in einem fernen Stern identifizieren können, können wir auch genau bestimmen, welche Treibhausgase die Strahlungswärme der Erde einfangen. Auf diese Weise konnten wir diese fünf Hauptgase identifizieren. Und das ist nicht neu; wir wissen das seit 200 Jahren. Es ist eine direkte Messung, die jeder mit einem Spektrometer reproduzieren kann. Kein Modell, keine Vorhersage, keine Vermutung.

Wasserdampf, der am häufigsten vorkommt, bestimmt die Grundform des Treibhaus-Spektrums. Der größte Teil der Infrarotstrahlung, die der Erde entweicht, geht durch ein Fenster, das durch Wasserdampf offen bleibt; wir nennen es das Infrarotfenster. Dieses sehr breite Fenster im Spektrum ist um eine Wellenlänge von etwa 10 µm (Mikrometer) zentriert. Bei höheren und niedrigeren Wellenlängen absorbiert der Wasserdampf einen Großteil der abgestrahlten Wärme der Erde, so dass sich die Erde seit jeher auf dieses offene Fenster im Spektrum verlassen hat, um die überschüssige Wärme entweichen zu lassen. Ein Ende des Infrarotfensters wird durch den Absorptionsbereich von CO₂ überlagert, der um 15 µm zentriert ist. Die CO₂-Menge in der Atmosphäre wirkt wie eine Schiebetür, die das Infrarotfenster erweitert oder verengt. Mit zunehmendem CO₂-Anstieg wird das Infrarotfenster verkleinert, weniger Strahlung entweicht in den Raum und mehr Wärme wird von der Atmosphäre aufgenommen. Am anderen Ende des Infrarotfensters, etwa 7,5 µm, hat Methan eine ähnliche Wirkung und trägt etwa 1/4 so viel zur Erwärmung bei wie CO₂.

Spektroskopie ist exakte Wissenschaft. Wir müssen nichts modellieren oder vorhersagen. Indem wir unsere Instrumente einfach auf den Himmel richten, können wir im gegenwärtigen Moment die Treibhausgase direkt beobachten und identifizieren und genau messen, wie viel Strahlungsenergie die Atmosphäre absorbiert und hier auf der Erde hält. Diese direkte, eindeutige spektroskopische Messung beweist, dass die überschüssige Wärmeenergie, die in unserer Atmosphäre eingeschlossen ist, auf CO₂ zurückzuführen ist. Dieses überschüssige CO₂ wird von Menschen erzeugt, die fossile Brennstoffe verbrennen.

Wir haben das Infrarotspektrum der Erde auch aus dem Weltraum gemessen, indem wir mit Satelliten nach unten geschaut haben, um zu sehen, welche Wellenlängen der Wärmestrahlung von Gasen in der Atmosphäre eingeschlossen werden und welche Wellenlängen entweichen. Wir haben dies 1970 mit dem IRIS-Satelliten begonnen, was uns eine Ausgangsbasis für den Vergleich mit zukünftigen Messungen bietet. Es folgten 1996 der japanische IMG-Satellit, 2003 der AIRS-Satellit und 2004 der AURA-Satellit. Sie zeichnen ein sehr klares Bild. Wir subtrahieren neue Messwerte von den alten Messwerten, um das Delta zu sehen, um genau zu sehen, wo im Spektrum eine Änderung stattgefunden hat. In diesem durch Wasserdampf definierten Infrarotfenster befindet sich ein großer Spitzenwert. Es ist der 15 µm Bereich des CO₂. Dies ist ein eindeutiger Beweis dafür, dass die erhöhte Wärme in unserer Atmosphäre auf CO₂ zurückzuführen ist. Es hat nichts mit Modellen oder Vorhersagen zu tun; es ist eine direkte Beobachtung, es ist exakte Chemie und grundlegende Physik, nicht Rätselraten oder Hochrechnung.

Wenn wir fossile Brennstoffe verbrennen, steigt der CO₂-Anteil in der Atmosphäre, das Infrarotfenster verengt sich, weniger Wärme strahlt von der Erde weg und mehr Wärme geht in das Erdsystem. Das sind einfache, solide Fakten.

In diesem Artikel habe ich versucht, alles auf Fakten zu beschränken, die unbestritten sind. Das bedeutet, dass ich keine Schätzungen oder Vorhersagen gemacht habe. Warum? Weil ich versuche, Meinung und ideologiegetriebe Voreingenommenheit komplett außen vor zu lassen. Ich habe keine Antwort oder Lösung für Leute, die es vorziehen, diese spezielle wissenschaftliche Frage durch den Filter einer Ideologie zu betrachten. Geowissenschaftliche Messungen und Fakten sind ideologiefrei, ebenso wie Astronomie und Mathematik und Zoologie. Die Auswirkungen, die die menschliche Nutzung fossiler Brennstoffe auf das Erdsystem hat, sind beunruhigend. Von diesem Punkt aus, der eindeutigen, sachlichen Analyse unserer Atmosphäre und unserer Ozeane, müssen wir uns fragen, ob eine ideologische Verdrehung der Fakten wirklich der beste Weg ist. Wir müssen ein Problem genau verstehen, um eine sachkundige Lösung zu finden.

Wenn Sie neugierig auf eines der Themen sind, die wir gerade besprochen haben, lesen Sie bitte den Abschnitt Referenzen am Ende dieses Transkripts, wo Sie Links zu Artikeln und Videos finden, die sowohl gründlich als auch leicht verständlich sind. Sie können viel tiefer gehen, wenn Sie interessiert sind. Wichtig ist, was Sie mit diesen Informationen machen, und diesen Teil überlasse ich Ihnen.

Referenzen

Cheng, L., Trenberth, K., Fasullo, J., Boyer, T., Abraham, J., Zhu, J. „Improved estimates of ocean heat content from 1960 to 2015.“ Science Advances. 10 Mar. 2017, Volume 3, Number 3.

Editors. „Empirical evidence that humans are causing global warming.“ Skeptical Science. John Cook, 11 May 2008. Web. 10 Dec. 2016. <https://www.skepticalscience.com/empirical-evidence-for-global-warming.htm>

Editors. „Which produces more CO₂, volcanic or human activity?“ Hawaii Volcano Observatory. US Geological Survey, 15 Feb. 2007. Web. 10 Dec. 2016. <http://hvo.wr.usgs.gov/volcanowatch/archive/2007/07_02_15.html>

Lallanila, M. „What Is the Greenhouse Effect?“ Planet Earth. Live Science, 12 Apr. 2016. Web. 10 Dec. 2016. <https://www.livescience.com/37743-greenhouse-effect.html>

McClain, C. „A Story of Climate Change Told In 15 Graphs.“ Deep Sea News. Craig McClain, 23 Sep. 2015. Web. 10 Dec. 2016. <https://www.deepseanews.com/2015/09/a-story-of-climate-change-told-in-15-graphs/>

Monroe, R. „How Much CO₂ Can the Oceans Take Up?“ The Keeling Curve. Scripps Institution of Oceanography, 3 Jul. 2013. Web. 10 Dec. 2016. <https://scripps.ucsd.edu/programs/keelingcurve/2013/07/03/how-much-CO₂-can-the-oceans-take-up/>

NOSAMS. „What is Carbon Dating?“ National Ocean Sciences Accelerator Mass Spectrometer. Woods Hole Oceanographic Institution, 10 Mar. 2015. Web. 10 Dec. 2016. <https://www.whoi.edu/nosams/page.do?pid=40138>

Riebeek, H. „The Carbon Cycle.“ Earth Observatory. National Aeronautics and Space Administration, 16 Jun. 2011. Web. 10 Dec. 2016. <https://earthobservatory.nasa.gov/Features/CarbonCycle/page1.php>

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