Kapitel 3: Die CO2-Bilanz

Heute werden fossile Brennstoffe verbrannt, die zu einer der in der Natur verfügbaren CO2 führen. In der Athmosphäre wurde über die Jahre folgende CO2-Konzentration gemessen:

Rechnet man das in Absolutmengen um, entspricht diese ziemlich genau der Menge an fossilen Brennstoffen, die die Menschheit abgefackelt hat, ± ein paar Milliarden Tonnen, die niemanden interessieren. Das durch Menschen freigesetzte fossile CO2 geht also nach Ansicht der Klimaleute quantitativ in die Athmosphäre und heizt die Temperatur an, und – so der Umkehrschluss – man muss es nur wieder entfernen, um den alten Zustand wieder zu erreichen.

Nun befindet sich das CO2 in einer ganzen Reihe von Kreisläufen, und auch die Klimaleute wissen, dass in diesen wesentlich größere Mengen umgesetzt werden als die Menschheit verbrennen kann. Man kann die Mengen im Wesentlichen nur schätzen, und man geht von einen menschengemachten Anteil von ca. 3% aus, wobei in dieser Bilanz sowohl fossile Brennstoffe als auch großflächige Abholzung von Wäldern eingeschlossen sein soll. Wie gut diese Bilanz wirklich ist, lässt sich nur schwer sagen, denn in ihren Beiträgen im Internet bringen Leugner Kritik an Bilanzen an, die postwendend von Klimaleuten als wilde Fantasie gebrandmarkt werden, womit die „Diskussion“ leider meist zu Ende ist, obwohl die Abwatschargumente nicht selten nur Teilaspekte der Kritik berücksichtigen und selbst auch wieder kritisiert werden könnten.

Sei es, wie es ist, die Kurve passt nur dann zum menschenproduzieren CO2, wenn die natürlichen Kreisläufe absolut stabil sind und das vom Menschen erzeugte CO2 ausschließlich in der Athmosphäre landet. Und genau dieses Argument wird auf vielen Webseiten von Klimaleuten angeführt: das freigesetzte CO2 reichere sich über Jahrzehnte in der Athmosphäre an, weil die natürlichen Kreisläufe sich nicht verändern. Das Argument entbehrt nicht einer ziemlichen Komik: Leugnern unterstellen die Klimaleute, diese würden das Klima als absolut konstant ansehen, was sie nicht tun, und unterstellen ihrerseits natürlichen Kreisläufen eine Konstanz, damit ihre Theorie nicht bereits in den Anfängen auseinander fliegt.

Früher

CO2 wird gerne als Mutter aller Übel bezeichnet. Nicht nur die Temperatur steigt, auch die Pflanzen und Tiere leiden unter zu viel CO2, und wenn man sich noch ein wenig Mühe gibt, lässt sich bestimmt auch die Krise der Merkel-Regierung auf den CO2-Anstieg zurückführen. Derhalb muss die CO2-Konzentration auf den „natürlichen Wert“ zurückgeführt werden. Ein Blick in die Vergangenheit zeigt allerdings, dass der „natürliche“ CO2-Gehält früher sehr viel höher war als heute und in den letzten 230 Mio Jahren um ca. 80% abgenommen hat. Diese Schlüsse kann man aus geologischen Daten ziehen. Kalkgestein (CaCO3) ist zum größten Teil biologischen Ursprungs, und man muss nur die Mengen messen, die in bestimmten Erdperioden entstanden sind.

Wie hoch die CO2-Konzentration tatsächlich gewesen ist, kann man natürlich nicht angeben, aber deutlich höher als heute, und das auch dauerhaft. Die Unsicherheit spiegelt sich im sehr breiten Fehlerstreifen wider. Es ist daher zu vermuten, dass CO2 aus dem Erdinneren nachgeliefert wurde – mit abnehmender Tendenz. Die Erde wurde aber weder aufgrund der hohen CO2-Konzentration gekocht, noch wurden Tiere und Pflanzen nachhaltig geschädigt. Im Gegenteil: mit genügend Betriebsstoff legt die Natur offenbar richtig los. Auf heutige Zustände übersetzt: natürlich brechen bei Änderungen der Umwelt Arten weg, werden aber durch neue ersetzt, die mit den Bedingungen besser klar kommen.

Ein kleiner Teil des CO2 landete in Kohle, Öl und Gas. Der Anteil wird auf ca. 1% geschätzt, die Schätzung ist aber recht unsicher. Wieviel davon bereits verfeuert sind kann auch nur geschätzt werden, da laufend neue Ressourcen entdeckt werden. Ging man vor 30 Jahren noch davon aus, dass das Erdöl in 20 Jahren, also heute vor 10 Jahren, zu Ende sein würde, sind heute trotz gestiegenem Verbrauchs größere Reserven bekannt als damals.

Ozeane als Quellen und Senken

Ein wichtiger Bestandteil der Kreisläufe sind die Ozeane. Ändern sich die Wassertemperaturen, ändert sich die Löslichkeit des CO2 darin. Wird das Wasser wärmer, wird u.U. CO2 in die Luft abgegeben. Wie Meerestemperaturen in den Modellen berücksichtigt sind, ist schlecht zu sagen. Als Senke werden sie von den Klimaleuten anscheinend berücksichtigt, aber als Quelle?

Das Problem wird kompliziert durch Meeresströmungen, von denen eine wichtige der Golfstrom ist. Kaltes Tiefenwasser tritt in Äquatornähe nach oben, wärmt sich auf dem Weg zum Nordpolarmeer auf, kühlt dort ab und versinkt wieder in der Tiefe. Von dem aus der Tiefe mitgebrachten CO2 kann um so mehr in die Athmosphäre abgegeben werden, je wärmer das Wasser wird, umgekehrt wird bei der Abkühlung im Norden wieder CO2 aufgenommen und nach unten transportiert. Diese Zyklen spielen sich weltweit ab, nicht nur im Golfstrom. Die Gretchenfragen, die sich unter anderem stellen:

1. Wieviel CO2 ist in welcher Wasserschicht gespeichert? Die Ozeane speichern ein Vielfaches dessen, was die Athmosphäre aufnehmen kann, und die Konzentrationen sind in den verschiedenen Wasserschichten stark unterschiedlich.
2. Wie lange dauert ein Zyklus, der CO2 nach oben bringt und wieder nach unten nimmt? Sinkt viel CO2 ab und taucht erst nach langer Zeit wieder auf, folgt daraus ein Schaukelspiel an der Oberfläche. Das mag klein sein, aber 3% Anteil am CO2 durch den Menschen sind auch nicht sehr viel. Wie ist die Gesamtbilanz dieser Zyklen?
3. Wieviel CO2 verschwindet in den Tiefen durch Sedimentation und andere Vorgänge, wird also aus dem Zyklus entfernt und kann nicht wieder auftauchen? Wieviel CO2 kommt aus Quellen in der Tiefsee hinzu, könnte also potentiell die Menge in den Oberflächenschichten verstärken?

Als CO2-Senke, die letztlich die Luftkonzentration ausdünnt, werden die Ozeane von den Klimaleuten durchaus akzeptiert, wenn allerdings auch nur als kleinerer Faktor angesehen, der den „Anreicherungsprozess verlangsamen könnte“. Bei nur 3% menschengemachten CO2 ist das etwas fragwürdig, und es wirkt eher so, als sei das Zugeständnis ein wenig erzwungen. In Bezug auf These 2 – man könne alles wieder umkehren – werden Ozeane gar als CO2-Speicher von den Klimaleuten diskutiert.

Zusammengefasst: wie die Ozeane von den Klimaleuten letztendlich in ihre Modelle eingerechnet werden, lässt sich auf die Schnelle nicht eindeutig feststellen. Kommentatoren, die die Akkumulationsthese verbreiten, wissen es entweder auch nicht oder haben die Ozeanfunktion nicht richtig verstanden. Wenn sich der Partialdruck des CO2 in der Athmosphäre um 25% verändert, reagieren die Ozeane darauf, und das lediglich mit Versauerung einiger Oberflächenschichten abzutun ist sicher nicht korrekt. Es bleiben somit Fragezeichen, die meist mehr mit Polemik beantwortet werden. Unbefriedigend.

Vulkane

Vulkanismus ist eine ernst zu nehmende Quelle für CO2. Vulkane setzen neben CO2 auch andere Gase (z.B. SO2) und Stäube frei. Ihre Wirkung ist ambivalent, da SO2 und Staub potentiell kühlt, CO2 aber aufheizen soll. Da jeder Vulkan seine eigene Emissionscharakteristik hat, muss jeden einzeln bilanzieren.

Derzeit ist der Oberflächenvulkanismus nicht sehr aktiv. Das war oft anders. Die oben angesprochene CO2-Konzentration früherer Erdzeitalter ist vermutlich auf so genannte Trapp-Ereignisse zurück zu führen, bei denen riesige Gebiete geflutet wurden.

Anders sieht es mit dem Tiefseevulkanismus aus, der ganze Kontinente auseinander drückt. Über den weiß man anscheinend immer noch viel zu wenig, um diese Einflüsse sicher abschätzen zu können, geschweige denn, verlässliche Berechnungen damit anstellen zu können.

Entsprechend unterschiedlich wird der Beitrag des Vulkanismus zum CO2 eingeschätzt. Das IPCC marginalisiert den Beitrag des Vulkanismus auf 100 Megatonnen/Jahr, während alleine die Zementherstellung um die 7,8 Gigatonnen/Jahr freisetze, d.h. der Beitrag der Vulkane läge dann bei 1,3%. Neuere Untersuchungen haben gezeigt, dass auch in der Umgebung von Vulkanen starke CO2-Emissionen stattfinden. Allein um den Magadi-Natron-See in Kenia kommen die Forscher auf 4 Megatonnen/Jahr.

Weltweit hochgerechnet läge die CO2-Emission im Umfeld vulkanischer Ereignisse deutlich über den menschlichen Emissionen. Derartige Differenzen haben nun nichts mehr damit zu tun, dass irgendeine Seite ein paar Details falsch einschätzt. Hier liegt grundsätzlich etwas im Argen, und die Klimaleute müssten an dieser Stelle eigentlich erst einmal still sein, bis die Angelegenheit geklärt ist, und zwar aus einen ganz einfachen und naheliegenden Grund: wenn der Vulkanismus tatsächlich eine sehr viel ergiebigere Quelle ist als bislang vom IPCC unterstellt, ist auch das Regelsystem der Erde auf wesentlich größere Mengen eingestellt, d.h. das menschengemachte CO2 stellt relativ gesehen einen wesentlich kleineren Batzen in der Gesamtbilanz des Regelsystems dar und die Rechenmodelle gehören folglich in die Tonne.

Nichts dergleichen! Statt dessen wird argumentiert, „wenn die Vulkane größeren Anteil hätten, würde der CO2-Gehalt nicht erst seit dem 20. Jahrhundert steigen„. Das ist, mit Verlaub, völliger Schwachsinn, denn die Vulkane sind seit Zehntausenden von Jahren in das aktuelle Regelsystem eingepreist und speisen keineswegs zusätzliches CO2 ein, wie dieses lächerliche Argument glauben machen will.

Pikante Bemerkung am Rande: ausgerechnet der Mauna Loa, als Vulkan eine beachtliche lokale CO2-Quelle, wird als Referenzmessstation für die CO2-Konzentration verwendet. Der Mauna Loa wurde in den letzten Jahrzehnten offenbar aktiver. War die Wahl des Messortes eine saubere Entscheidung?

Nachdenkliche Bemerkung am Rande: der Vulkanismus könnte auch noch ganz andere Nebenwirkungen haben. Am Rande des Erdmantels herrschen beispielsweise optimale Bedingungen für die Fischer-Tropsch-Synthese, bei der aus Wasser und Kohlendioxid Benzin gewonnen wird.

Es wäre also durchaus denkbar, dass Erdgas und Öl nicht nur aus biologischen Resten entsteht, sondern von der Erde selbst auf geologischem Weg, und zwar vorzugsweise an den Stellen, an denen auch der biologische Prozess abläuft. Diese Variante wurde vor längerer Zeit von russischen Geologen ins Spiel gebracht, aber in kurzer Zeit von westlichen Wissenschaftlern sehr gründlich niedergeredet. Vielleicht ist es an der Zeit, auch dieses Modell nochmals zu prüfen.

Landwirtschaft

Die Landwirtschaft wird ganz offiziell als einer der großen CO2-Emittenden gehandelt:

Wer jetzt erstaunt ist, findet sich in guter Gesellschaft:

1. Pflanzen verwenden athmosphärisches CO2, was zum Schluss wieder dort landet. Wie kann sie zusätzliches CO2 produzieren, vom Dieselverbrauch der Trecker mal abgesehen?
2. Wenn Landwirtschaft so schlecht ist, wieso verkünden dann die gleichen Bedenkenträger, dass man sie problemlos so weit ausbauen kann, dass auch die doppelte Anzahl der heutigen Menschen ernährt werden kann?
3. Wieso ist ausgerechnet ein Pups auf der Landkarte wie Deutschland so ein großer Sünder?

Pups auf der Landkarte trifft es zum Teil, was dahinter steckt. In der BRD wird viel Vieh gehalten, und Kühe schließen das gefressene Gras durch Mikroben auf, die dabei CH4 produzieren, das von den Kühen ausgerülpst wird (weniger ausgepupst, wie immer behauptet wird). CH4 ist ebenfalls ein Treibhausgas, und seine Konzentration hat „dramatisch“ zugenommen:

Kühe rülpsen also die Temperatur nach oben. Die Verantwortung wird offiziell aber lieber den Schweinen und damit den Schweineschnitzeln in die Schuhe geschoben, obwohl Schweine über ein dem Menschen ähnliches Verdauungssystem verfügen und daher wenig CH4 produzieren. Die Veganerlobby lässt herzlich grüßen bei dieser Fehldarstellung. Der CO2-Ausstoß der Landwirtschaft lässt sich allenfalls am Methan festmachen, das stärker wirken soll als CO2, aber auch nur 4‰ des CO2-Gehaltes ausmacht. Vertrauenswürdige Organisationen wie Greenpeace rechnen allerdings eine wundersame CO2-Vermehrung vor:

Vor allem Wiederkäuer haben einen extrem hohen CO2-Ausstoß: Pro Kilo Rindfleisch werden umgerechnet 13,3 Kilo CO2 freigesetzt. Zum Vergleich: Die gleiche Menge Mischbrot produziert 0,75 Kilo CO2, Äpfel 0,5 Kilo CO2, und Tomaten 0,2 Kilo CO2.

Aber selbst das Methan aus der Viehzucht spielt  allenfalls eine kleine Rolle. Der Methankreislauf ist recht umfangreich und vermutlich in den Details ebenso wenig durchforscht wie der CO2-Kreislauf. Die folgende Grafik enthält eine weitere Quelle, auf die wir weiter unten noch kommen, jedenfalls noch nicht, und Methan wird in der oberen Athmosphäre relativ schnell zu CO2 abgebaut, außerdem verschwindet es als Methanhydrat im Ozean (worüber man auch noch viel zu wenig weiß).

Also eine Lachnummer? So dargestellt mit hoher Sicherheit JA. Trotzdem könnte die Landwirtschaft zu einer CO2-Konzentrationserhöhung durchaus beitragen. Der Kohlenstoffkreislauf wird nämlich schneller. Pflanzen müssen mehr produzieren, um Nahrung und in zunehmendem Maße auch Energieträger (Biogas, Alkohole für Benzin [hier bis 10%, in Brasilien bis 25%], Pflanzenöle für Diesel) bereit zu stellen. Die Produkte werden aber genauso schnell wieder verbrannt wie sie erzeugt werden, anstatt wie im natürlichen Kreislauf eine Weile benötigen, bis sie zersetzt sind. Die Zeitverkürzung hält also eine erheblich größere Menge Kohlenstoff im Umlauf, was aus regeltechnischen Gründen durchaus zu einer kurzfristigen CO2-Zunahme führen kann. Außerdem geben die Pflanzen bei größerem CO2-Angebot richtig Gas, wie aus der Erdgeschichte bekannt ist. Eine größere CO2-Konzentration ist daher durchaus im Sinne der Versorgung.

Allerdings – auch eine regeltechnische Gesetzmäßigkeit – sollte die höhere Produktion die Zunahme irgendwann wieder langsam ausgleichen. Was wiederum mit einer Ausweitung der Nutzflächen verbunden sein könnte, will man die Gesamtproduktion aufrecht erhalten. Ein Teufelskreis!(?)

So weit nachvollziehbar wird lediglich über die Abholzung der Wälder gejammert und die abgeholzte Biomasse freudig in die menschlichen Emissionen eingerechnet. Ob die neu aufgeforstete Biomasse dagegen gerechnet wird, lässt sich nicht heraus bekommen, und der hier vorgetragene Regelkreis wird nicht beachtet. Im Gegenteil:

“100 Jahre bleibt CO₂ in der Luft”
Der Klimaforscher Professor Mojib Latif machte als Gastredner beim Neujahresempfang des Lions-Clubs auf den Klimawandel aufmerksam. […] “Wenn wir CO₂ in die Luft blasen, dann bleibt das da 100 Jahre”, so Latif.

und Latif ist damit noch jemand, der eine kurze Verweildauer annimmt (bis zu 1.000 Jahre sind im Gespräche). Leugner kommen hingegen auf nur 4 Jahre. Auch diese Differenz ist weitaus jenseits dessen, was als „kleine Differenzen in der Bewertung“ bezeichnet werden darf.

Permafrostböden

Steigt die Temperatur, tauen Permafrostböden auf, und von denen gibt es auf der nördlichen Halbkugel jede Menge. So lange Frostbedingungen herrschen, wird in den kurzen Warmperioden des Sommers Pflanzenmaterial produziert, das anschließend tiefgefroren und eingelagert wird. Eine Kohlenstoffsenke ungeheuren Ausmaßes. Taut es, werden Mikroorganismen aktiv, die CH4 und CO2 freisetzen, und zwar je nach Ausdehnung der Gebiete ebenfalls in ungeheurem Ausmaß. Mindestens das Doppelte des gesamten CO2-Gehaltes der Athmosphäre sind durch durch diese Prozesse betroffen.

Ob die Böden nun bereits jetzt für den CO2-Anstieg mit verantwortlich sind oder nicht braucht gar nicht erst diskutiert zu werden. Jedem Regeltechniker ist klar, dass hier etwas in Gang gesetzt wird, das weit über das menschliche Tun hinausgeht. Spätestens hier sollten die Klimaleute ihre These 2 – man braucht nur das CO2 aus der Athmosphäre wieder auszufiltern – doch besser zurücknehmen oder zumindest deutlich leiser äußern. Statt dessen ist ab 2050 von einer Nettoentnahme von CO2 aus der Athmosphäre die Rede, die die heutige Produktion deutlich übersteigt. Die Hybris ist trotz allem ungebrochen.

 

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