Die Auswirkungen des Klimawandels in Bezug auf den Schweizer Wintertourismus

Inhaltsverzeichnis

1 Einleitung
1.1 Problemstellung und Zielsetzung der Arbeit1 1.2 Aufbau der Arbei

2 Der Klimawandel
2.1 Das Klimasystem
2.2 Der Treibhauseffekt
2.2.1 Der natürliche Treibhauseffekt
2.2.2 Der anthropogene Treibhauseffekt
2.3 Globale Auswirkungen des Klimawandel
2.3.1 Auswirkungen auf die Alpen
2.3.2 Auswirkungen auf die Schweiz

3 Klimaw andel und Wintertourismus
3.1 Veränderungen der Landschaft durch den Klimawandel
3.2 Auswirkungen des Klimawandels auf den Wintersporttourismus in der Schweiz
3.3 Schnee(un)sicherheit in den Schweizer Alpen
3.3.1 Die drei schneearmen Winter Ende der 1980er Jahre
3.3.2 Auswirkungen der schneearmen Winter

4 Fallbeispiel Saas- Fee
4.1 Strukturdaten
4.2 Klimawandel: Mögliche Auswirkungen
4.3 Maanahmen

5 Fallbeispiel Leukerbad
5.1 Strukturdaten
5.2 Klimawandel: Mögliche Auswirkungen
5.3 Maanahmen

6 Fazit und Ausblick

7 Literaturverzeichnis

Abbildungsverzeichnis

Abb. 1: Das Klimasystem (Quelle: www.enso.info)

Abb. 2: Der Stockwerksaufbau der Atmosphäre (Quelle: www.ibs.hh.schule.de)

Abb. 3: Der Treibhauseffekt (Quelle: www.elke-hartleib.de)

Abb. 4: Von Industrienationen verursachte Zusatztreibhausgase durch Verbrennung fossiler Energieträger (Quelle: www.worldplan.de)

Abb. 5: Die fünf wärmsten Jahre seit 1890 (Quelle: www.tagesschau.de)

Abb. 6: Grundlagen von Klimaprognosen (Quelle: .Cubasch und Kasang, 2000, S. 23, nach MPI /DRKZ)

Abb. 7: Gletscherspuren (Quelle: www.staff.uni-mainz.de)

Abb. 8: Digitales Höhenmodell (DHM) Aletschregion: Gletscherstände 1850 (rot) und 1973 (blau), (Quelle: www.geo.unizh.ch,)

Abb. 9: Gesamtfläche der Schweizer Gletscher 1850-2000 (Quelle: www.klimainfo.ch)

Abb. 10: Permafrostgebiet : Murtél-Corvatsch Oberengadin GR (Quelle: www.raonline.ch)

Abb. 11: Übersicht der potenziellen Permafrostverbreitung in der Schweiz (Quelle:www.klimainfo.ch)

Abb. 12: Die Notwendigkeit von Kunstschnee (Quelle: :www05.wdr.de)

Abb. 13: Cash-Flow Schweizer Seilbahnunternehmen (Quelle: www.cipra.org)

Abb. 14: Anreiseplan Saas-Fee (Quelle: www.saas-fee.ch[a]

Abb. 15: Übersichtskarte Saastal (Quelle:www.saas-fee.ch [b])

Abb. 16: Übernachtungsangaben Saas-Fee seit 1950 (Quelle: vgl. Fehrholz, 2006, S. 112)

Abb. 17: Durchschnittliche Aufenthaltsdauer in Saas-Fee differenziert nach Beherbergungsform im Winter (Quelle: vgl. Fehrholz, 2006, S. 160)

Abb. 18: Anteil der Erwerbstätigen in Saas-Fee nach Wirtschaftsfaktoren seit 1950 (Quelle: vgl. Fehrholz, 2006, S. 128)

Abb. 19: Metro-Alpin (Quelle: homepage.sunrise.ch)...51 Abb. 20: Pistenplan Saas-Fee (Quelle: www.skigebiete-test.de)

Abb. 21: Eispavillon auf dem Mittelallalin auf 3.500m (Quelle: www.adora.ch)

Abb. 22: Temperaturen in Saas-Fee (Quelle: www.saas-fee.ch [a])

Abb. 23: Neuschneesummen und Sonnenscheindauer (Quelle: www.saas-fee [a])

Abb. 24: Spaltensturzgefahr (Quelle: www.alpineresearch.de)

Abb. 25: Schneekanone (Quelle: www.schneeanlagen.de)

Abb. 26: Gletschervlies gegen Gletscherscherschwund (Quelle: www.archiv.rz-online.ch)

Abb. 27: Anreise Leukerbad (Quelle: www.leukerbad.ch[a])

Abb. 28: Anteil der Erwerbstätigen in Leukerbad nach Wirtschaftssektoren (Quelle: vgl. Fehrholz, 2006, S. 129)

Abb. 29: Übernachtungszahlen in Leukerbad seit 1951 (Quelle: vgl. Fehrholz, 2006,S. 114)

Abb. 30: Anteil der Übernachtungen in Leukerbad differenziert nach Saison seit 1969 (Quelle:vgl. Fehrholz, 2006, S. 115)

Abb. 31: Panoramakarte Leukerbad (Quelle: www.leukerbad.ch[g])

Abb. 32: Thermalbad in Leukerbad (Quelle: www.myswitzerland.com)

Abb. 33: Leukerbad Winter (Quelle: www.leukerbad.ch [g])

Abb. 34: Torrentbahnen Leukerbad (Quelle: www.leukerbad.org)

Abb. 35: Lawinenwächter (Quelle: www.seilbahnen.ch)

Abb. 36: Gasex-Anlage (Quelle: Stoffel, 2005, S. 6)

Abb. 37: Gesprengte Staublawine mit Schadensfolge (Quelle: www.cenat.ch)

Tabellenverzeichnis

Tab. 1: Beitrag von Spurengasen der Atmosphäre zum natürlichen Treibhauseffekt (Quelle: Cubasch u. Kasang, 2000, S .40 nach Schonwiese, 1996)

Tab. 2: Langlebige anthropogene Treibhausgase (Quelle: Cubasch u. Kasang, 200, S. 42, Daten nach Houghton, et al., 1995)

Tab. 3: Schneesicherheit der Schweizer Skigebiete (Quelle: Abbeg, 1996, S. 127)

Tab. 4: Schneesicherheit Schweizer Einzelanlagen (Quelle: Abbeg, 1996, S. 127)

Tab. 5: Landwirtschaftsbetriebe in Saas-Fee seit 1950 (Quelle: vgl. Fehrholz, 1006, S. 109)

Tab. 6: Beherbergungsangebote in Saas-Fee 2005/06 (Quelle: vgl. Fehrholz, 2006, S. 147)

Tab. 7: Soziokulturelle Bevölkerungsstruktur in Saas-Fee (2004), (Quelle: vgl. Fehrholz, 2006,S. 120)50 Tab. 8: Soziokulturelle Bevolkerungsstruktur in Leukerbad (2004),.68 (Quelle: vgl. Fehrholz, 2006, S. 122)

Tab. 9: Beherbergungsangebote in Leukerbad ..69 (Quelle: vgl. Fehrholz,1996, S. 147)

1. Einleitung

Bei der Wahl meines Themas hat mich auf der einen Seite die Aktualität und mein zu dem damaligen Zeitpunkt unzureichendes Wissen über den Klimawandel dazu bewogen, mich näher mit dieser Problematik auseinandersetzen zu wollen. Mit „unzureichend" meine ich den Kenntnisstand, welchen ich lediglich über die Medien erworben habe. Auf der anderen Seite hat mich als Lehramtsstudent für Sport und Geographie interessiert, wie sich der Klimawandel auf den Wintersporttourismus auswirkt und um mir davon ein genaueres Bild machen zu können, habe ich zwei Fallbeispiele aus der Schweiz hinzugezogen.

1.1 Problemstellung und Zielsetzung der Arbeit

Der globale Klimawandel ist in aller Munde. Kaum ein Thema hat in den vergangenen Wochen und Monaten in der Öffentlichkeit für so viel Furore gesorgt, wie die Veränderung des Klimas. Jeden Tag ist aus den Medien, sei es dem Fernsehen oder den Zeitungen, zu entnehmen, dass der vom Menschen verursachte Zusatztreibhauseffekt (anthropogener Treibhauseffekt) seine Spuren hinterlassen hat bzw. hinterlassen wird. Die Auswirkungen des Klimawandels treten nicht nur in Form von Temperaturerhöhungen, sondern auch in Anhäufungen von extremen Wetterereignissen auf, wie z.B. Dürren, Überschwemmungen oder tropischen Wirbelstürmen. Weitere Folgen der Temperaturerhöhung, die durch den Klimawandel herbeigeführt sein soll, sind zudem Veränderungen des Niederschlags, des Meeresspiegels und der Schneebedeckung. Eine Folgewirkung der extremen Wetter-ereignisse sind wirtschaftliche Schäden in Milliardenhöhe. Für viele Menschen in allen Teilen der Welt sind das Schäden, die durch Orkane, Lawinen oder aber auch Hochwasser entstehen können. Es bleibt jedoch die Frage offen, ob das Auftreten von Extremwetterer-eignissen eine Folge des Klimawandels ist, oder ob es sich dabei um natürliche Schwankungen des Klimas handelt.

Besonders in jüngster Zeit konnte man am eigenen Leibe spüren, wie die Temperaturen im Sommer, aber auch im Winter angestiegen sind. Da wäre zum einen der heiße Sommer aus dem Jahr 2003 und zum anderen der Winter 2006/07, welcher der wärmste Winter seit 125 Jahren war, zu nennen. Die sechs wärmsten Jahre seit Beginn der Wetteraufzeichnungen sind in dem Zeitraum von 1998 bis 2005 gemessen worden. Das Jahr 2005 gehört zu den wärmsten Jahren seit 1880. Die Temperatur an der Erdoberfläche ist in den letzten 100 Jahren im globalen Mittel um 0,8 °C gestiegen. Verschieden aufgestellte Prognosen sagen voraus, dass die Temperaturen bis zum Ende dieses Jahrhunderts noch zwischen 2 bis 5 °C ansteigen werden.

Menschen haben seit der Industrialisierung einen wesentlichen Anteil zum Klimawandel beigetragen, indem er durch seine vielfältigen Aktivitäten bestimmte klimarelevante Treib-hausgase an die Atmosphäre freisetzt, z.B. bei der Verschwendung von Energien () Der Ausstoß von Kohlendioxid (CO₂), welches durch die industrielle Produktion und die Verbrennung fossiler Brennstoffe (Erdöl, Kohle, Erdgas) entsteht, spielt für den anthropo-genen Treibhauseffekt dabei die größte Rolle (vgl. Latif, 2007, S. 68).

„Der CO₂ - Gehalt ist heute schon so hoch wie seit circa 650 000 Jahren nicht mehr." (Latif, 2007,S. 68)

Die Temperaturerhöhung hat besondere Auswirkungen auch auf die Gebirgsregionen der Alpen. Im Gegensatz zur Erwärmung der globalen Mitteltemperatur um 0,8 °C seit den letzten 100 Jahren, wurde in den Alpen sogar ein Anstieg der Temperatur um etwa 2 °C festgestellt (vgl. www.gletscherarchiv.de). Der Rückgang der Gletscher und das immer tiefere Auftauen des Permafrostbodens sind besonders signifikante Merkmale des Klimawandels bzw. der tendenziell angestiegenen Temperaturen. Die Gletscher werden bei zunehmender Erwärmung und bei nicht verändertem Umwelthandeln der Industrienationen, d.h. wenn keine Maßnahmen ergriffen werden, um den anthropogenen Treibhauseffekt abzuschwächen, in etwa 50 Jahren verschwunden sein (vgl. Latif, 2007, S. 69). Ein weiterer Effekt des Klimawandels in den Alpen ist im Winter obendrein die Häufigkeit des Auftretens von Regen- statt Schneefällen. Aber auch die Zunahme von Niederschlagsextremen und Sturmstärken sind ein Indiz für eine Klimaveränderung.

Auf die Auswirkungen der Klimaerwärmung in den Schweizer Alpen gehe ich im Verlauf der Arbeit noch spezieller ein.

Der Wintersporttourismus in den Alpen hat durch die Auswirkungen des Klimawandels zum Teil Einbussen hinnehmen müssen. Besonders bei Ausübung des alpinen Skisports auf-grund fehlenden Schnees. Aufgrund des Gletscherrückgangs droht dem Wintertourismus ein Blickfang der Landschaft verloren zu gehen. Aber auch Wintersportorte deren Skigebiete bis auf eine Höhe von 1200 m ü.M. liegen, müssen jetzt und zukünftig um das Verbleiben ihrer Feriengäste zweifeln, da die Schneefallgrenze bedingt durch den Klimawandel sich immer weiter nach oben verschieben wird. Schneearme Winter gab es in den zurückliegenden Jahren zwar schon mehrfach, aber die Häufigkeit von ausbleibendem Schneefall nimmt stetig zu. Dies wird dazu führen, dass die meisten Gäste ihren Urlaub nicht mehr in den betroffen Feriendestinationen verbringen und so in eine schneesichere Region überwechseln werden. Doch ganz getreu nach dem Motto: „Des einen Leid, ist des anderen Freud". Die fehlende Schneedecke in den tieferen Regionen (unter 1200 m) kann für Wintersportorte, deren Skigebiete derzeit in aussichtsvoller Höhe (ab 1200 m) liegen, eine höhere Gäste-frequenz bedeuten. Bei einer Erwärmung um 3 °C würde sich die Schneegrenze und somit die Schneesicherheit um 300 m nach oben verlagern. Dann wären zukünftig nur noch Skigebiete auf 1500 m ü.M. als schneesicher einzuordnen.

Des Weiteren soll aufgezeigt werden, in welchem Maße der Wintertourismus durch die Klimaveränderungen jetzt schon betroffen ist bzw. wie die Prognosen für die Zukunft aus-fallen könnten. Das versuche ich mit zwei Fallbeispielen, die beide im Schweizer Kanton Oberwallis liegen, zu verdeutlichen. Des Weiteren werde ich näher darauf eingehen, welche möglichen Auswirkungen der Klimawandel z.B. auf die Häufigkeit von Lawinenabgängen, auf die Wasserversorgung oder die Ästhetik der Landschaft hat bzw. haben wird. Abschließend möchte ich noch Maßnahmen, die in den jeweiligen Wintersportorten (Fallbeispiele) getroffen wurden, vorstellen.

1.2 Aufbau der Arbeit

Im Zentrum meiner Arbeit werde ich darstellen, wie sich der Klimawandel auf den Wintertourismus auswirkt. Zu Beginn des zweiten Kapitels werde ich auf allgemeine Aspekte des Klimawandels, mit besonderem Augenmerk auf den zusätzlichen Treibhauseffekt, eingehen. Der natürliche Treibhauseffekt sorgt dafür, dass es auf der Erdoberfläche im globalen Mittel anstatt -18 °C, +15 °C warm ist, andererseits wird dieser durch den Ausstoß von Emissionen zusätzlich verstärkt (anthropogener Zusatztreibhauseffekt). Nach Klärung der Grundlagen, widme ich mich den Auswirkungen des Klimawandels auf die Alpen und u.a. auf den Gletscherrückgang seit Ende der kleinen Eiszeit (seit 1850), den auftauenden Permafrost in den Schweizer Alpen und der Zunahme extremer Wetterereignisse (hoher Niederschlag - Lawinengefahr, Starkregen - begünstigt Erosionen). Ich habe mich dazu entschlossen, die Schweizer Alpen anhand der mir aus Literaturquellen vorliegenden An-gaben verschiedener Gebirgsregionen, mit in die Veranschaulichung der Auswirkungen des Klimawandels zu integrieren.

Im dritten Kapitel werde ich mich mit den Auswirkungen des Klimawandels auf den Winter-tourismus beschäftigen. Es gilt zunächst zu klären, in welcher Form die Veränderungen der Landschaft im Zeichen des Klimawandels für den Wintertourismus eine Rolle spielen. Danach zeige ich die Auswirkungen der Klimaveränderung auf den Wintersporttourismus in der Schweiz, sowie die Schneesicherheit in den Schweizer Alpen auf. Zum Schluss dieses Kapitels möchte ich einen Rückblick auf schneearme Winter in der Schweiz Ende der 1980er Jahre geben, die zum damaligen Zeitpunkt in der Tourismusbranche für große Verun-sicherung gesorgt hatten.

Im vierten und fünften Kapitel werde ich an Hand zweier Fallbeispiele den geschichtlichen Verlauf, einen Überblick der Beherbergungsformen sowie Angaben zur Verteilung der Übernachtungen im ganzen Jahr und Details zur wirtschaftlichen Entwicklung, darlegen. Danach erörtere ich die möglichen Auswirkungen des Klimawandels auf das jeweilige Fallbeispiel. Hier soll aufgezeigt werden, wie die möglichen Auswirkungen des Klimawandels auf die Schneesicherheit bzw. auf die Verlagerung der Schneefallgrenze oder auch auf das häufigere Auftreten extremer Wettereignisse aussehen kann. Es soll aufgezeigt werden, ob die Schneesicherheit, der jeweiligen Skigebiete gegeben ist oder nicht. Schneesicherheit bedeutet, dass an etwa 100 Tagen in einer Wintersaison, eine Schneedecke von mindestens 30 cm liegen vorhanden ist. Zuletzt werde ich Maßnahmen vorzustellen, die getroffen werden, um den Wintersport ohne große Einschränkung ausüben zu können, wie z.B. durch künstliche Beschneiung.

Im Fazit werde ich die Überlegungen kritisch zusammenfassen und wiedergeben. Zudem werde ich einen kurzen Ausblick auf die Entwicklung des Wintersporttourismus in der Schweiz in Zusammenhang mit dem Klimawandel für das 21. Jahrhundert geben, wobei es sich lediglich um verschiedene Prognosen handelt, mit welchen Strategien der Winter-tourismus in Zukunft weiterhin aufrecht erhalten werden kann.

2. Der Klimawandel

Im Allgemeinen werden Klimaänderungen als „d er langfristige Wechsel der mittleren Werte, wichtiger Klimaelemente und des Ablaufs der Witterungserscheinungen" definiert (Leser et al, 2001, S. 393).

Generell bedeutet der Begriff Klima das durchschnittliche Wetter eines bestimmten Gebietes in einem bestimmten Zeitraum. Dabei ist es egal, ob es sich um einen Küstenstreifen, einen Kontinent oder die ganze Erde handelt, wobei die Größe keine besondere Rolle spielt. Entscheidend ist, dass sich aus den immer ändernden Klimafaktoren wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Wind und Luftdruck ein statistischer Mittelwert ableiten lässt. Dieser wird in der Regel in einem Zeitraum von dreißig Jahren ermittelt. Sollte sich der Mittelwert und die Variabilität der Extreme in diesem Zeitraum deutlich verändern, kann man von einem Klimawandel bzw. einer Klimaänderung ausgehen. (vgl. Cubasch und Kasang, 2000, S. 30)

2.1 Das Klimasystem

Die Sonnenenergie versorgt das komplette Klimasystem und bewirkt durch den Einfallswinkel der Sonnenstrahlung, auf der Erde ein tropisches, ein gemäßigtes, ein kaltes oder ein polares Klima. Aus diesem „geneigten" Einfallswinkel der Sonne ergeben sich die verschiedenen Klimazonen . Das „Neigen" (Einfallswinkel) der Sonnenstrahlen wurde schon in der griechischen Antike der Bedeutung des Wortes Klima (klino) zugeschrieben. (vgl. Schönwiese und Diekmann, 1987, S. 26)

Die Atmosphäre steht unter dem Einfluss weiterer Sphären, wie der Hydrosphäre (insbesondere Ozean), der Kryosphäre (Eis und Schnee), der Biosphäre (Vegetation), der Pedosphäre (Boden) und der oberflächennahen Lithosphäre (Gestein).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 1: Das Klimasystem (Quelle: www.enso.info)

Diese bilden gemeinsam mit der Atmosphäre das Fundament des gesamten Klimasystems. (vgl. Hupfer, 1998, S. 20 f.)

Im untersten Bereich der Atmosphäre, der Troposphäre, spielen sich Wetterprozesse wie Wolkenbildung und Niederschlag ab. Durch das Auf- und Absteigen von Luftschichten entstehen hier Winde. Die Temperatur vom Boden bis hin zur Obergrenze der Troposphäre nimmt von 15 °C auf -50 °C ab. Die abnehmende Temperatur lässt sich durch die haupt-sächliche Erwärmung der unteren Troposphäre erklären, was in Punkt 2.2.1 genauer erläutert wird.

In der darauf folgenden Schicht, der Untergrenze der Stratosphäre steigt die Temperatur dann wieder von -50 °C auf ungefähr 0 °C in 50 km Höhe an, da das dort angereicherte Ozon die Sonnenstrahlen im UV-Bereich absorbiert. So wird die Stratosphäre von oben erwärmt. Begründet durch die höhere Temperatur in der Stratosphäre im Vergleich zur oberen Troposphäre, werden Luftbewegungen eingeschränkt, so dass Wettervorgänge nur in der Troposphäre stattfinden können. Gäbe es die Stratosphäre nicht, könnten tropische Gewitterwolken bis in eine Höhe von 30 km aufsteigen und Hagelkörner in Größe eines Handballs regnen lassen. Über der Stratosphäre liegt die Mesosphäre, in der die Temperatur aufgrund des nicht vorhandenen Ozons wieder auf -100 °C in 90 km Höhe abfällt. (vgl. Schönwiese und Diekmann, 1987, S. 29).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 2: Der Stockwerkaufbau der Atmosphäre

(Quelle: www.ibs.hh.schule.de)

Die Wechselwirkung zwischen Atmosphäre und Ozean nimmt eine besondere Rolle im Klimasystem ein. Aufgrund seiner thermischen Eigenschaften hat Wasser eine hohe Wärmekapazität und gibt die Wärme deshalb nur langsam ab. Wasser speichert ungefähr tausendmal mehr Wärme als Luft und kann so kühlend oder wärmend auf seine nahe liegende Umgebung wirken. Besonders Meerwasser kann mit dieser Eigenschaft, Energien über große Entfernungen befördern. Ausgelöst wird dieser Beförderungsmechanismus durch Winde, die die Oberflächenströmung der Meere ankurbeln. Auch Niederschlag und Verdunstung haben Anteil an der Wechselwirkung zwischen Atmosphäre und Ozean, durch den Verdunstungsprozess wird der Oberfläche des Meerwassers viel Energie entzogen, welche anschließend im Wasserdampf durch Winde über weite Entfernungen transportiert werden kann. Schließlich wird die Energie bei Kondensation wieder als Regen oder Schnee freigesetzt und an die Atmosphäre abgegeben.

Ein weiterer wichtiger Faktor für das Klimasystem ist die Kryosphäre. Denn durch die Lagerung von Schnee auf Landoberflächen oder auch von Eis auf Gletschern (bzw. auf dem Meer in Form von Treibeis) werden Boden und Wasser von der Atmosphäre isoliert. Der Energietransport wird dadurch unterbunden und somit verringert sich die Verdunstung. Im Gegensatz zu Boden und Wasser haben Schnee und Eis ein weitaus höheres Reflexionsvermögen, welches auch als Albedo bezeichnet wird. Das Reflexionsvermögen von Schnee und Eis liegt bei ca. 50 bis 90 %, wobei Boden und Wasser nur eine Albedo von 10 bis 20 % haben, d.h. dass 80 bis 90 % der einfallenden Sonnenstrahlen absorbiert und in Wärme umgewandelt werden. Da Eis und Schnee eine hohe Albedo besitzen, wird die Temperatur von Boden, Wasseroberfläche und unterer Luftschichten stark gemindert. Dies hat zur Folge, dass eine weitere Eis- und Schneebildung vermehrt zunimmt. Diesen Effekt nennt man auch positiven Rückkopplungseffekt, der sich auch in der Umkehrung abspielen kann, indem die Reflexion durch abschmelzende Eis bzw. Schneeflächen abnimmt und zur verstärkten Erwärmung von Luft, Wasser und Boden führt. Aus diesem Grund wird der Abschmelzvorgang schneller voranschreiten.

Die Vegetation, zu der auch der Mensch zählt, übt ihren Einfluss im Besonderen auf die Chemie der Atmosphäre aus. In ihrem Ursprung bestand die Atmosphäre hauptsächlich aus Kohlendioxid und Stickstoff (überwiegender Anteil). Erst die primitiven Algen der Urmeere haben aufgrund der Photosynthese das Kohlendioxid weitestgehend durch Sauerstoff ersetzt, zumindest soweit, dass intelligentes Leben auf der Erde entstehen konnte.

In der Pedosphäre wird das Klima indirekt beeinflusst, die Böden dienen als Basis für Pflanzen. Durch verschiedene Verwitterungsformen des Klimas wird die Art der Böden festgelegt, von der auch die Albedo des Festlandes abhängig ist. Außerdem gilt der Boden als wichtiger Wasserspeicher. Er leitet das aufgenommene Wasser in das Grundwasser, in Oberflächengewässer oder in Pflanzen.

Veränderungen der Lithosphäre sind nur über Zeiträume von Millionen Jahren hinweg wichtig für das Klima, wenn nämlich festes Gestein der Erdkruste (einzelne Platten), langsam durch das sich darunter befindende Magma bewegt wird. Es sei denn, es handelt sich um einen explosiven Vulkanausbruch, dann werden Partikelchen und Gase weit bis in die Stratosphäre gewirbelt (in eine Höhe von etwa 20 bis 40 Kilometern). Dort reflektieren sie das Sonnenlicht und sorgen so für eine kurzweilige Erwärmung der unteren Stratosphäre sowie einer Abkühlung der bodennahen Luftschichten. (vgl. Cubasch und Kasang, 2000, S. 30 ff.)

2.2 Der Treibhauseffekt

,,Der Treibh a useffekt ist ein Ph a nomen der Str a hlungsvorg a nge in der Atmosphäre , die von der Einstr a hlung der Sonne a ngetrieben werden" (Cubasch und Kasang, 2000, S. 37).

Die in die Atmosphäre eindringende Sonneneinstrahlung umfasst den Wellenlängenbereich vom Ultraviolett (0,2 μm) bis zum nahen Infrarot (4 pm), der groate Teil des sichtbaren Spektralbereichs liegt zwischen 0,4 µm und 0,7 μm (1 μm = 10-6 m = 1 Millionstel m). Unser Klimasystem streut ungefähr ein Drittel der einfallenden Strahlung zurück ins Weltall, womit nur zwei Drittel in der Atmosphäre in Wärme umgesetzt werden können. Der hauptsächliche Teil davon erwärmt jedoch die Erdoberfläche. Die von der Erdoberfläche aufgenommene Energie wird im Infrarotbereich zwischen 4 μm und 100 μm ins All abgestrahlt; die thermische Strahlung betragt ein Intensitatsmaximum von ungefahr 10 μm. (vgl. Fabian, 1990, S. 25) Oberhalb der Atmosphäre hat die Energie der kurzwelligen Sonneneinstrahlung einen Wert von 1368 W/m², welcher auch als Solarkonstante verstanden wird. Doch dank der Kugelförmigkeit der Erde ist immer eine ihrer Hälften der Sonne abgewandt und so erhält die Atmosphäre letztlich nur 342 W/m². Die tatsächliche Verfügbarkeit dieser Strahlung für Atmosphäre und Erdoberfläche beträgt lediglich 235 W/m², da 107 W/m² an Erdoberflächen und in der Atmosphäre, wie Wolken, Schnee, Eis und andere helle Flächen wie z.B. Wüstensand (Oberflächen mit einem hohen Albedowert), in das Weltall reflektiert werden. Dieser Vorgang wird auch als „planetare Albedo" bezeichnet. Es werden 67 W/m² der 235 W/m² durch Wolken, Wasserdampf, Staub und Ozon in der Atmosphäre absorbiert und sorgen so für ihre Erwärmung. Die restlichen 49 % der solaren Einstrahlung (168 W/m²) werden schließlich von der Erdoberfläche absorbiert und erwärmen diese. Satelliten- messungen belegen, dass die reflektierte Solarstrahlung von 107 W/m² und die emittierte Wärmestrahlung von 235 W/m² in den Weltraum zurückgestrahlt wird, was insgesamt 342 W/m² ergibt. (vgl. Cubasch und Kasang, 2000, S. 37 f.) Das bedeutet, dass sich unser Klimasystem im Gleichgewicht ein- und ausgestrahlter Energie (343 W/m²) bewegt.

Dank des natürlichen Treibhauseffekts wird die langwellige Wärmestrahlung nicht direkt wieder ins Weltall zurückgegeben. Im nächsten Abschnitt möchte ich eine Begründung dafür geben.

2.2.1 Der natürliche Treibhauseffekt

Der Treibhauseffekt wird stets negativ dargestellt. Es heißt, er sei dafür verantwortlich, dass das Klima unserer Erde bedroht ist. Doch diese Annahme ist nicht ganz richtig, denn an sich ist der Treibhauseffekt überlebenswichtig, da die Erde ansonsten zu Eis erstarren würde. Entscheidend ist vielmehr die Konzentration der Spurengase, welche durch den Einfluss der Menschen drastisch gestiegen ist, was im Abschnitt 2.2.2. näher erläutert wird.

Nehmen wir an, die Atmosphäre wäre frei von Spurengasen und wolkenlos, dann würde auf der Erde eine mittlere Oberflächentemperatur von -18 °C herrschen und wie oben schon angedeutet, wäre Leben auf diesem Planeten somit erst gar nicht möglich. Auch wenn die Atmosphäre allein aus Sauerstoff und Stickstoff bestünde, würde sich daran nichts ändern, zumal diese beiden Gase den größten Teil unserer Atmosphäre ausmachen, nämlich 99 %, und die verschiedenen Strahlungsarten auch nur unerheblich beeinflussen. Die Begründung, warum die tatsächliche Temperatur bei +15 °C. liegt, ist folgende: Wolken sowie Kohlendioxid (CO₂) und Wasserdampf (H2O) im richtigen Mischverhältnis, absorbieren teilweise die Wärmestrahlung der Erdoberfläche und emittieren diese zum einen in den Weltraum und zum anderen strahlen sie diese wieder zur Erde zurück. Die Oberfläche wird zusätzlich aufgeheizt und gibt erneut Wärmestrahlung ab und so passiert es, dass ein ständiges Hin und Her der Wärmestrahlung ein Wärmestau in der unteren Atmosphäre hervorgerufen wird. CO₂ ist nicht brennbar, es ist unsichtbar, es hat keinen Geruch und es entsteht auf natürliche Weise bei Vulkanausbrüchen, bei der Verwesung von Kadaver aber auch bei der Atmung von Lebewesen. (vgl. Umweltbundesamt, 1990, S. 12) Des Weiteren sind an diesem natürlichen Treibhauseffekt aber auch andere Spurengase, wie Methan (CH₄), Distickstoffoxid (N₂O) auch als Lachgas bekannt, Ozon (O₃) beteiligt. Letztlich liegt der Anteil an der Gesamtmasse der Atmosphäre nicht mal bei 1%. (vgl. Seiler und Hahn, 1998, S. 114)

Wenn man die Temperaturerhöhungen (siehe Tabelle 1), welche durch die klimarelevanten Spurengase erzeugt werden, zusammen zählt, dann kommt man auf einen Gesamtwert von 33 °C (bewirkt die tatsächliche globale Durchschnittstemperatur von +15 °C), wobei Wasser-stoff (H2O) mit 20,6 °C den größten Anteil am Treibhauseffekt ausmacht (vgl. Holzapfel, 1998,S. 45

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Tab. 1: Beitrag von Spurengasen der Atmosphäre zum natürlichen Treibhauseffekt

(Quelle: aus Cubasch und Kasang, 2000, S. 40 nach Schönwiese 1996

Im Folgenden werde ich genauer auf den natürlichen Treibhauseffekt eingehen. Durch die Sonneneinstrahlung und den natürlichen Treibhauseffekt wird der Erdoberfläche eine Gesamtmenge an Energie von 492 W/m² zugeführt, das sind 168 W/m² Solarstrahlung und 324 W/m² atmosphärische Wärmestrahlung. Die Erdoberfläche gibt davon 350 W/m² als Wärmestrahlung wieder an die Atmosphäre ab. Der daraus entstandene Energieüberschuss (142W/m²) wird zum einen ausgeglichen, indem 40 W/m² direkt an den Weltraum abgegeben werden. An die Atmosphäre werden andererseits 24 W/m² als fühlbare Wärme sowie 78 W/m² als latente Wärme weitergegeben. Fühlbare Wärme befördert Energie vom erwärmten Boden durch warme Luft in die untere Atmosphäre und latente Wärme steigt durch Wasserdampf in die Atmosphäre auf, nachdem ihr durch Verdunstung von Wasser der Umgebung zunächst Energie entzogen wird, welche dann ab einer bestimmten Höhe wieder durch Kondensation freigesetzt wird. (vgl. Cubasch und Kasang, 2000, S. 39) Das Prinzip der langwelligen Wärmestrahlung kann man im Alltag gut nachvollziehen, indem man einen Gegenstand wie z.B. einen Stein, in die Sonne legt und diesen warm werden lässt. Somit wird deutlich, dass dieser Gegenstand die aufgenommene Wärme wieder abstrahlt. Wasserdampf (H2O) und Kohlenstoffdioxid (CO₂) aber auch Ozon (O₃), Distickstoffoxid (N₂O) und Methan (CH₄) bewirken nun, dass die langwellige Wärmestrahlung nicht mehr so gut entweichen kann und so erneut zur Erdoberfläche reflektiert wird. (vgl. Glogger, 1998, S. 136). So entsteht letztlich der Wärmestau in der unteren Atmosphäre, wo in Bezug auf Gewächshäuser bzw. Treibhäuser vom Treibhauseffekt gesprochen wird. Der Vorgang ist ungefähr vergleichbar mit Sonnenlicht welches Glas durchdringt. Treibhäuser werden aus Glas gebaut, nur unterbindet Glas im Gegensatz zu den natürlichen Treibhausgasen der Atmosphäre auch den Transport von Luft und somit die Zirkulation fühlbarer und latenter Wärme. (vgl. Cubasch und Kasang, 2000, S. 40)

Nimmt die Konzentration der Treibhausgase in der Atmosphäre durch menschlichen Einfluss immer mehr zu, dann führt das unweigerlich zu einem weiteren Anstieg der Temperatur auf der Erdoberfläche und den unteren Luftschichten. Dies werde ich folgenden Punkt, „der anthropogene Treibhauseffekt", näher erläutern.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 3: Der Treibhauseffekt (Quelle: www.elke-hartleib.de)

2.2.2 Der anthropogene Treibhauseffekt

Mit Beginn der Industrialisierung anfangs des 19. Jahrhunderts (seit ca. 1870) ist der Anteil von Kohlendioxid (CO₂) um ca. 30 %, der von Methan um etwa 120 % und der von Distickstoffoxid um ungefähr 10 % in der Atmosphäre bis heute stetig angestiegen und er nimmt auch weiterhin rasant zu (vgl. Latif, 2007, S. 68). Schuld daran trägt der Mensch, ganz besonders durch die Verbrennung fossiler Energieträger wie Erdöl, Kohle, Erdgas (siehe Abb. 4) und durch die Abholzung und Verbrennung der Wälder, was allein schon etwas mehr als ein Fünftel des freigesetzten CO₂ ausmacht (vgl. Der Bundesminister für Forschung und Technologie, 1987, S. 14 f).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 4: Von Industrienationen verursachte Zusatztreibhausgase durch Verbrennung fossiler Energieträger (Quelle: www.worldplan.org)

Bei Glogger heißt es weiter, ein Inder hat in 23 Jahren einen Energieverschleiß vergleichbar mit dem eines Amerikaners in nur einem Jahr. In der Schweiz wäre der gleiche Verbrauch in zweieinhalb Jahren erreicht. Der Energieverbrauch ist vergleichbar mit der Höhe des Lebensstandards, denn beide sind ungleichmäßig auf dieser Erde verteilt. Etwa nur ein Viertel der gesamten Weltbevölkerung ist immerhin für den Ausstoß von ungefähr 70% des CO₂ verantwortlich. Die USA stehen unter den „Verschmutzern" an allererster Stelle; Jährlich stoßen sie 4700 Millionen Tonnen CO₂ in die Atmosphäre aus. So ist es nicht verwunderlich, dass die Entwicklungsländer den Anspruch hegen, einen wirtschaftlichen Aufschwung, wie es einst die Industrieländer auch getan haben und auch immer noch tun, zu forcieren. (vgl. Glogger, 1998,S. 139 f.) Somit wird dem Kohlendioxid eine große Bedeutung beigemessen. Die CO₂-Konzentration ist seit 1958 weltweit von 315 ppm auf heute 380 ppm angestiegen (ppm= parts per million, das bedeutet in etwa 0,0001 %). Mit Hilfe von Eisbohrkernen aus der Antarktis und den im Eis eingeschlossenen untersuchten Luftbläschen kann man nach-weisen, dass der Wert vor der industriellen Revolution bei ca. 280 ppm lag Dies liefert die Erkenntnis, dass der CO₂-Anteil heutzutage um ein Viertel höher liegt, als zu der Zeit, als noch keine fossilen Brennstoffe verwertet wurden. Der CO₂-Gehalt der Erdatmosphäre war seit fast 650 000 Jahren nicht mehr so hoch, wie er heute ist. (vgl. Latif, 2007, S. 68) Im Jahr 2004 veröffentliche Mojib Latif den Artikel „Der globale Klimawandel" und sprach da von einem CO₂-Gehalt der dieser Zeit noch bei 370 ppm gelegen hatte (vgl. Latif, 2004, S. 220). Die Klimaproblematik erhält noch weitere Brisanz, da die typische Verweildauer des CO₂ bei ungefähr 100 Jahren liegt. Diese ist jedoch schwer fest zu legen, da die mittlere Verweilzeit von CO₂ sich zwischen 50 und 100 Jahren einpendelt (vgl. Tabelle 2). Die nicht eindeutig bestimmbare Verweildauer ergibt sich daraus, dass ein großer Teil des emittierten CO₂ durch verschiedene Prozesse wie z.B. durch die Photosynthese der Pflanzen, den Luft-Meer-Austausch oder die Bodenaufnahme aus der Atmosphäre entsorgt wird. (vgl. Eschner, 1998,S. 391) Allein die anthropogene CO₂-Zufuhr von mehr als 29 Milliarden Tonnen/Jahr ist für ungefähr 60 % des anthropogenen Treibhauseffekts verantwortlich.

Methan dagegen verweilt ca. 12 Jahre in der Atmosphäre und entsteht bei einer Reihe von biologischen Abläufen, die ohne Sauerstoffzufuhr passieren. Diese Abläufe nennt man auch anaerobe Prozesse, bei denen Bakterien im weiten Sinne Methan ausatmen, wie Menschen CO₂. Das kann erst richtig funktionieren, wenn sich um die anaeroben Mikroorganismen kein Sauerstoff mehr befindet. Zu finden sind sie in natürlichen Feuchtgebieten wie z.B. in Sümpfen oder Mooren. Bildung und Zerfall von Methan hielt sich wie einst CO₂ in einem natürlichen Gleichgewicht, bis man anfing Reis in Ländern anzubauen, in denen die Bevölkerungsdichte ständig zunimmt und Reis als Hauptnahrungsmittel gilt. Das bedeutet um so höher der wachsende Hunger auf der Erde ansteigt, desto mehr Reisfelder müssen angelegt werden, was wiederum einen höheren Methan-Ausstoß mit sich bringt. Aber auch in allen Wiederkäuermägen siedeln sich anaerobe Mikroorganismen an, welche die Verdauung von Gras unterstützen. Dies macht sich dann bemerkbar, indem das Tier Blähungen bekommt. Im Schnitt belasten Rinder, Schafe und Ziegen die Atmosphäre mit jährlich 80 Millionen Tonnen Methan. Des Weiteren produzieren organischer Abfall, undichte Gasleitungen sowie das Abbrennen an Erdölbohrlöcher einen zusätzlichen Beitrag zum Ausstoß von Methan. (vgl. Glogger, 1998, S. 140) Zählt man alle Methan-Verursacher zusammen, dann kommt man auf einen Jahresdurchschnitt von knapp 500 Millionen Tonnen, womit die Atmosphäre auf Dauer nicht mehr zurechtkommt. Die CH₄-Konzentration ist heutzutage mittlerweile doppelt so hoch wie vor Beginn der industriellen Revolution. Distickstoffoxid (N₂O) hat eine lange Verweilzeit von ungefähr 120 Jahren, was sich dadurch erklären lässt, dass dieses Spurengas überwiegend durch Photolyse in der Stratosphäre (Cubasch und Kasang, 2000, S. 43) abgebaut wird. Freigesetzt wird es durch Bakterien, welche im Boden Nitrat abbauen. Dabei handelt es sich um einen natürlichen Prozess in tropischen Wäldern, in geringen Mengen auch in den Ozeanen usw. Auch hier wird das natürliche Gleichgewicht (natürlicher N₂O-Anteil) erst durch den menschlichen Einfluss gestört. Verschiedene Verbrennungsvorgänge und auch die Landwirtschaft sind anthropogene Energiequellen. Der Beitrag des natürlichen und des von Menschen verursachten N₂O-Ausstoßes beträgt jährlich etwa fünf Millionen Tonnen. (vgl. Glogger, 1998, S. 141 f.)

Fluor-Chlor-Kohlenwasserstoffe (FCKW) werden als neue Treibhausgase, die von Chemikern künstlich erschaffen wurden und in den 30er Jahren Verwendung in der Industrie fanden (Reinigungsmittel in der Elektronikindustrie), noch zusätzlich in die Atmosphäre emittiert (vgl. Cubasch und Kasang, 2000, S. 57 f.). FCKW kennt man im Allgemeinen auch als Treibgas in Spraydosen oder als Kühlmittel, welches in Kühlschränken, Eistruhen und Klimaanlagen (z.B. eines Autos) eingesetzt wird, oder auch als Treibmittel bei der Schaumstoffherstellung. Ebenfalls Verwendung findet es als Lösungsmittel und als Feuerlöschmittel. Aus chemischer Sicht sind diese Gase äußerlich recht stabil, nicht brennbar, geruchlos, ungiftig, gehen keine Reaktionen mit anderen Stoffen ein und sind einfach zu komprimieren. In der Atmosphäre kommen die Fluorkohlenwasserstoffe in einem Bereich von „parts per trillion" vor, das bedeutet, einer Million CO₂-Molekülen steht nur jeweils ein FCKW-Molekül gegenüber. Die Treibhauswirkung eines Kilogramm FCKW-12 beläuft sich in Troposphäre auf das 7100fache von einem Kilogramm CO₂ und bei FCKW-11 beträgt das Potential das 3400fache, in der Troposphäre hatten sie damit in den ersten 20 Jahren eine treibhausfördernde Wirkung. (vgl. Glogger, 1998, S. 142). Zudem wird durch die FCKW das sich in der Stratosphäre lebenswichtige befindende Ozon zerstört, welches dort wiederum eine abkühlende Wirkung hat. Lebenswichtig daher, weil das Ozon in der Stratosphäre dafür sorgt, dass ein wesentlicher Teil der einfallenden UV-B-Strahlung absorbiert wird (vgl. Zellner, 1991, S. 33). Ansonsten hätte das erhebliche Folgen für Menschen, Tiere und Pflanzen. FCKW-Moleküle haben in der Atmosphäre eine relativ lange Verweilzeit von etwa 50 Jahren. Auch wenn man mittlerweile die Emissionsrate der effektivsten FCKWs deutlich gesenkt hat, ist stattdessen die Konzentration der FCKW-Ersatzstoffe wie z.B. die teilhalogenierte Verbindung (HFCKW) und der perfluorierte Kohlenwasserstoff (PFKW)l deutlich angestiegen. Hier ist die Treibhauswirkung zwar erheblich kleiner, aber immer noch signifikanter als die des Kohlendioxids.

Da ich eben die Problematik der Ozonzerstörung in Stratosphäre angesprochen habe, gehe ich nun auf das troposphärische Ozon ein. Im Gegensatz zu dem sich in Stratosphäre befindende Ozon (natürliche Quelle), welches abkühlend wirkt, gehört das zum einen durch den Menschen indirekt produzierte, andererseits das durch Luftströmungen aus der Stratosphäre in Troposphäre transportierte Ozon auch zu den Treibhausgasen. Jedoch grenzt es sich von den anderen Treibhausgasen ab, da es nicht emittiert wird. Das bodennahe Ozon (O₃) hat eine ziemlich kurze Verweildauer, es entsteht nicht direkt durch menschliche Einflüsse, sondern durch Photo-Oxidation von CO, Methan und anderen Hydrogenkarbonaten unter Mitwirken von Nx. Ultraviolette Photolyse und die Reaktion mit HO2- und OH Radikalen sorgen für den Abbau von Ozon. Die Ozonwerte sind in den letzten Jahren auf Grund der ozonrelevanten Ausgangsstoffe, die durch Industrie und Verkehr entstehen, drastisch angestiegen (vgl. Cubasch und Kasang, 2000, S. 58).

Der Beitrag der jeweiligen Spurengase am anthropogenen Treibhauseffekt wird durch die Emissionsmenge, das relative Treibhauspotential und die atmosphärische Verweilzeit bestimmt (vgl. Tab. 2). Die stetig zunehmende Konzentration der anthropogenen Treibhaus-gase verändert das Strahlungsgleichgewicht der Atmosphäre und führt somit zu einer Klimaveränderung.

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Tab. 2: Langlebige anthropogene Treibhausgase (Quelle: Cubasch und Kasang, 2000, S.42 Daten nach Houghton et al. 1995)

Am Rande werdee ich jetzt in kurzer Ausführung auf die Wirkung der vom Menschen verursachten Erhöhung des Aerosol-Anteils in der Atmosphäre auf den anthropogenen Treibhauseffekt eingehen. Aerosole (Ø=0,001-100 µm) entspringen aus sowohl natürlichen wie anthropogenen Quellen und schweben als kleinste feste Teilchen und flüssige Tröpfchen in der Atmosphäre. Sie bilden sich durch Staubstürme, Vulkanausbrüche und Meersalz. Die vom Menschen verursachte Erhöhung der Aerosolkonzentration wird durch die Verbrennung fossiler Energieträger unter Berücksichtigung räumlicher und zeitlicher Variation herbeige-führt. Die Verweildauer der anthropogenen Aerosole beträgt nur wenige Tage; sie schweben in der Nähe ihres Ursprungs in der Luft und werden durch Niederschlag wieder aus der Atmosphäre gespült (vgl. Cubasch und Kasang, 2000, S. 70 f.). Die Funktion der Aerosole führt insgesamt zu einem abkühlenden Effekt, da kleine Aerosol-Partikel die einfallende Solarstrahlung ins Weltall zurückstreuen, sie haben aber auch Einfluss auf die Wolken-bildung in Form von Kondensation des Wasserdampfs. Sie beeinflussen den Strahlungs-haushalt der Atmosphäre negativ und verringern wesentlich den treibhausbedingten Temperaturanstieg. Die Rolle der Aerosole für das zukünftige Klimaverhalten ist nicht vorherzusagen, man kann aber wohl davon ausgehen, dass die Aerosol-Konzentration weiterhin ansteigen wird (vgl. Schulz, 1998, S. 126 ff.).

2.3 Globale Auswirkungen des Klimawandels

Die bodennahe globale Durchschnittstemperatur hat in den letzten 100 Jahren einen Erwärmungstrend von etwa 0,8 °C erlebt. Verantwortlich dafür ist neben natürlichen Faktoren wie Änderungen der Erdbahnparameter, die Solaraktivität und die Variabilität des Ozeans - obwohl bei den zwei zuletzt genannten Faktoren der größere Anteil vermutet wird - auch der Anstieg von anthropogenen Treibhausgasen. Die Ursache des Temperaturanstiegs kann man zum größten Teil den Menschen zuschreiben, was bis dato das Ergebnis der internationalen Klimaforschung ist. In den Aussagen der Enquete-Kommission ,, Schutz der Erd atmosph are" (vgl. Rack, 1999, S. 161) aus dem Jahre 1992 heißt es, dass durch die Freisetzung der Treibhausgase die mittlere Temperatur in den letzten 100 Jahren um 0,5 °C zugenommen hat. Zu keinem Zeitpunkt der vergangenen 160 000 Jahre hatte man einen so hohen Kohlendioxid-Gehalt in der Atmosphäre verzeichnen können, wie man ihn 1992 gemessen hatte. Die Konsequenzen zeigen sich in Gestalt einer Anhäufung von Naturkatastrophen wie z.B. die Hochwasserkatastrophen und Überschwemmungen im Jahr 2002, dem Hitzesommer im Jahr 2003. Im Jahr 2005 hatte man dann den nächsten Extremwert gemessen und das wärmste Jahr seit 1890 verzeichnen können (siehe Abb. 5).

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Abb. 5: Die fünf wärmsten Jahre seit1890 (Quelle: www.tagesschau.de)

Das Weltklima wird sich in den nächsten Jahrzehnten aber auf Grund menschlicher Aktivitäten weiter verändern und die Situation noch bedenklicher gestalten. Bis zum Jahr 2100 kann man von einer Temperaturerhöhung von 2 bis zu 5 °C ausgehen. Besonders sichtbar sind die Auswirkungen des Klimawandels in Gebirgsregionen, wo man vor allem den Rückzug der Gebirgsgletscher beobachten kann. Seit 1850 haben die Gletscher in den Alpen ungefähr die Hälfte ihres Volumens verloren und werden bei nicht geändertem Umweltbewusstsein in 50 Jahren sogar ganz verschwunden sein. Was ein weiterer Temperaturanstieg in den stark gefährdeten Alpen anrichtet bzw. anrichten wird, erläutere ich im nächsten Punkt etwas ausführlicher.

In Zukunft wird der Klimawandel zudem auch Auswirkungen auf die HÖhe des Meeresspiegels haben. Bislang hat die Erwärmung schon zu einem Meeresspiegelanstieg von ca. 10 bis 20 cm geführt. (vgl. Rack, 1999, S. 161 f.) Zum einen wird die thermische Expansion des Meeres dazu beitragen, das der Meeresspiegel im Jahr 2100 um ca. 50 cm hÖher liegen wird und zum anderen das Abschmelzen der Eismassen, welches im Falle eines Szenarios wie z.B. das Verschwinden des grÖnländischen Eispanzers, einen weltweiten Meeresspiegelanstieg um sieben Meter bedeuten würde (vgl. Latif, 2007, S. 69). Sollten sich diese Prognosen bewahrheiten, dann hätte das dramatische Auswirkungen auf viele küstennahe Gebiete und Inseln, die unter den Wassermassen verschwinden würden. Da gerade die Küstenregionen der Erde am dichtesten besiedelt sind, würden dadurch viele Menschen betroffen und heimatlos sein. Des Weiteren geht man davon aus, dass fruchtbares Land überflutet und küstennahe Grundwasserspeicher versalzen würden. Das hätte besonders erheblich schwere Folgen für tiefliegende Gebiete von Ländern wie Brasilien, China, Ägypten oder auch Argentinien. Die Landwirtschaft kÖnnte durch Erwärmung Niederschlagsumverteilung, ErhÖhung der UV-B-Strahlung und durch eine veränderte chemische Zusammensetzung der Atmosphäre Probleme erfahren, die bislang nur schwer abzuschätzen sind. Bis 1992 ist man schon mit Veränderungen wie die immer schwerer werdende Versorgung mit Nahrungsmitteln, z.B. in südlichen Ländern, deren Volkswirtschaft ziemlich stark von der Agrarproduktion abhängig ist, konfrontiert worden. Man darf ebenfalls die ZerstÖrung der Ozonschicht nicht vergessen, die für Menschen gesundheitliche Auswirkungen hätte, wie etwa eine Anhäufung von Hautkrebs- sowie Augen-erkrankungen. Ebenso wäre die Tier- und Pflanzenwelt durch diese ZerstÖrung gefährdet. (vgl. Rack, 1999, S. 162)

Die Darstellung der bislang eingetretenen und der noch ausstehenden Szenarien kann ziemlich bedenklich wirken, jedoch handelt es sich hierbei nicht um ein schon gefälltes Urteil, sondern um eine Prognose (s. Abb. 6), wie sich das Klima verändern wird, wenn die Menschheit durch das Freisetzen zusätzlicher Treibhausgase die globale Erwärmung weiter vorantreibt. Im nächsten Abschnitt gehe ich auf die Auswirkungen des Klimawandels in den Alpen, sowie in ein paar Beispielen speziell auf die Schweizer Alpen ein. Ich habe mich für die Schweizer Alpen entschieden, weil ich denke, dass der Klimawandel dort in vielerlei Hinsicht besondere Auswirkungen hat, wie z.B. auf das Landschaftsbild (s. Punkt 3.1) oder den Tourismus.

Abb. 6: Grundlagen von Klimaprognosen (Quelle Cubasch, Kasang, 2000, S. 23 nach MPI/DKRZ)

2.3.1 Auswirkungen auf die Alpen

Die Alpen funktionieren wie ein Fieberthermometer, denn sie reagieren sehr empfindlich auf natürliche und anthropogene Klimaveränderungen wie z.B. das verstärkte Anzeichen einer Temperaturerhöhung. Das hängt u.a. damit zusammen, dass sie sich allen Luftströmungen, wie die vom warmen Mittelmeer, vom feuchten Atlantik, vom eisigen Norden oder vom trockenen Osten, aussetzen müssen. Damit steht fest, dass die Alpenregion besonders schwer vom Klimawandel betroffen ist, was sich durch das Abschmelzen der Gletscher und das Auftauen des Permafrost zeigt. Aber auch das im Winter mehr Regen als Schnee fällt, die Niederschläge heftiger werden und die Sturmstärken zunehmen, ist ein klares Indiz für die Auswirkungen des Klimawandels in den Alpen.

Die Temperatur ist seit dem Ende der kleinen Eiszeit bis heute weltweit um etwa 0,8 °C gestiegen, wobei der Anstieg in den Alpen mit ca. 2 °C (davon 1,2 °C in den letzten 30 Jahren) wesentlich höher ausfällt. Die globale Temperaturveränderung liegt heute über der durchschnittlichen Erwärmung von 0,0075 °C pro Jahr (3-4 °C in 100 Jahren). Die Alpen zeigen auf Grund ihrer Gliederung der Höhenstufen, dass sich diese schon bei minimalster Veränderung entweder nach unten oder nach oben verrücken. Betroffen wären dann die Schneegrenze, die Waldgrenze, die Rasengrenze und die Permafrostgrenze. Die Erwärmung ist in Hochlagen stärker als in Tieflagen und beeinflusst vorrangig die Winter. Man hat herausgefunden, dass die Temperaturen in den Tieflagen nachts gestiegen sind und tagsüber sogar ein wenig kälter geworden sind. In der Schweiz haben die nächtlichen Temperaturen im Laufe des 20. Jahrhunderts um 2,17 °C zugenommen und am Tage um 0,22 °C etwas abgenommen. Da stellt sich Frage, warum die Tagestemperatur in den Tieflagen abgenommen hat? Zum einen lässt sich das wahrscheinlich durch die Nebeldecke zum anderen auch durch die Zunahme der Bewölkung und der Aerosole erklären, denn tagsüber wird die kurzwellige Einstrahlung verringert und nachts wird die langwellige Gegenstrahlung verstärkt, was zu einem Gleichgewicht der Temperaturen führt. In Hochlagen wird anstatt einer Temperaturabnahme eine leichte Zunahme prognostiziert, jedoch ist hier ein Anstieg der Nacht- sowohl der Tagestemperaturen zu verzeichnen. Seit Ende der letzten „kleinen Eiszeit" zählen die vergangenen 50 Jahre zu den wärmsten, wobei das Jahrzehnt von 1990 an bis etwa 1999 die höchste Lufttemperatur des 20. Jahrhunderts zu vermelden hatte. Das ist vor allem in der Schweiz zu erkennen, denn da ist die mittlere Jahrestemperatur von 1988 bis 1997 um 1,0 bis 1,4 °C höher gewesen als in der Zeit von 1958 bis 1987. Dennoch ist es schwierig zu behaupten, dies läge allein an dem vom Menschen verursachten Treibhauseffekt, denn Temperaturschwankungen gab es in der Vergangenheit immer wieder, was sich deutlich an dem Beispiel der Alpen und ihrer kältesten Winter im 20. Jahrhundert aufzeigen lässt.

In den Jahren 1985 und 1987 erlebte man zuerst die zwei kältesten Winter des Jahrhunderts und in den Jahren von 1988 bis 1992 zugleich die vier wärmsten Winter hintereinander. Auch zwischen 1941 und 1952 gab es schon mal eine warme und trockene Periode, die in den Alpen zu einem umfangreichen Gletscherschwund führte. Jedoch war nicht das 20. Jahrhundert, sondern ein Teil des 16. und des 17. Jahrhundert die wärmste Zeit der Klimageschichte. Das war einmal in den Jahren von 1526 bis 1535 und dann von 1606 bis 1615, nämlich in der eben auch schon erwähnten „kleinen Eiszeit" . (vgl. Veit, 2002, S.276 ff.) Die Entwicklung der nächsten Jahre kann an Hand Klimamodellen aufgezeigt werden. Geht man davon aus, dass sich der CO₂-Gehalt bis zum Jahr 2100 verdoppelt, muss man mit einer Erwärmung von 2 bis 5°C rechnen. Außerdem muss man von heißeren wie trockeneren Sommer und milderen wie nasseren Winter ausgehen. Mit dem Anstieg der Temperaturen wächst zugleich das Gefahrenpotential für die bewohnten Täler, Siedlungen, Gemeinden und Verkehrswege der Alpen.

Das markanteste Anzeichen einer Erwärmung in den Alpen ist der stetige Rückgang der Gletscher sowie der Verlust des Eisvolumens seit der „kleinen Eiszeit". Der derzeitige Gletscherrückgang kann nicht als Beweis für die unmittelbare Auswirkung des anthropogenen Treibhauseffekts gelten, da die Ausdehnung des Gletscherschwundes noch als stabil bezeichnet werden kann. d.h. man kann die Folgen sowohl natürlichen als auch anthropogenen Faktoren zuschreiben. (vgl. Maisch et al., 2000, S. .60)

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