Pflanzen benötigen bekanntlich Kohlendioxid, um per Photosynthese Biomasse zu produzieren. Damit das Gas an die Chlorophyll-Körner herangelangen kann, haben die Blätter Spaltöffnungen, durch die es ins Blattinnere eintreten kann.

Die Spaltöffnungen befinden sich an der Blattunterseite und sind bereits mit eine Lupe meist gut zu sehen. Über langen Abschnitte der Erdgeschichte war sehr viel Kohlendioxid in der Atmosphäre vorhanden, so dass für die Versorgung der Pflanzen keine Probleme bestanden.

Wie in der Grafik zu sehen ist, war die Konzentration meist weitaus höher als heute und nahm im Laufe der Zeit ab. Das wird mit zwei Vorgängen in Zusammenhang gebracht:

1. Kohlenstoff wird im Erdmantel eingebaut und damit dem Kreislauf entzogen. Der Einbau erfolgt durch die Bildung von Karbonatsedimenten durch Mikroorganismen im Meer oder – in weitaus geringerem Maße – durch Verkohlung abgestorbener Pflanzen und Einschluss in den Erdmantel.
2. Vulkanismus setzt Kohlendioxid aus Sedimentgesteinen wieder frei. Die Erde ist allerdings inzwischen auch in die Jahre gekommen und die Intensität des Vulkanismus hat sich über die Millionen von Jahren verringert, da der Wärmefluss langfristig eben abnimmt.

Das Ergebnis ist ein Absacken des Kohlendioxid von 2000 ppm vor ca. 50 Mio Jahren auf einen Wert um 350 ppm in historischer Zeit. Irgendwo ist für Pflanzen aber auch Schluss mit lustig. Wenn durch Photosynthese weniger CO2 gebunden werden kann als die Pflanze für die Aufrechterhaltung ihres Grundstoffwechsels benötigt, verhungert sie. Da die Konzentrationen sich empfindlich nahe an die kritische Grenze bewegt haben, hat die Natur in der für sie typischen Weise reagiert: sie hat einfach einen anderen Photosyntheseweg „erfunden“, die mit wenige Kohlendioxid auskommt:

Pflanzen, die über den C4-Zyklus verfügen, werden somit bei kleiner werdenden CO2-Gehalten die C3-Pflanzen vollständig verdrängen. Beispiele für C₃-Nutzpflanzen sind Weizen, Roggen, Hanf, Hafer oder Reis, für C₄-Pflanzen Mais, Zuckerrohr oder Hirse. Irgendwo bei ca. 180 ppm ist aber nach Schätzungen von Biologen auch für C4-Pflanzen Feierabend und sie verhungern. Mit einiger Wahrscheinlichkeit wird dadurch das Leben auf der Erde lange bevor sich die Sonne zur Nova aufbläht beendet – oder die Natur erfindet wieder was Neues.

Wie aus der Grafik hervorgeht, sind C4-Pflanzen bereits bei kleinen CO2-Konzentrationen im Sättigungsbereich, d.h. mehr CO2 kann nicht für die Photosynthese ausgenutzt werden. Die Pflanzen nutzen dies, um einen anderen Parameter zu optimieren: Wasser. Durch die Spaltöffnungen dringt nicht nur CO2 in die Blätter, sondern auch Wasserdampf aus den Blättern hinaus. Wenn genügend CO2 vorhanden ist, kann die Pflanze die Anzahl der Spaltöffnungen verringern, um weniger Wasser zu verlieren, was sie auch macht. Sie kann dadurch auch in Gebieten wachsen, in denen weniger Wasser zur Verfügung steht. Limitiert wird das durch zwei Faktoren:

1. Der Wasserverlust dient wie bei uns das Schwitzen zum Kühlen der Blätter. Wenn die Temperatur im Blatt zu hoch wird, funktionieren die biochemischen Vorgänge nicht mehr. Ein „Mindestwasserumsatz“ muss daher gewährleistet bleiben, der recht hoch sein kann (-> z.B. Regenwald).
2. Es muss genügend Wasser durch Regen oder Wasserläufe nachgeliefert werden (-> z.B. Nil).

In den letzten 100 Jahren ist die Kohlendioxidkonzentration gestiegen, nachweisbar durch direkte Messungen (die Analytische Chemie macht’s möglich). Man sollte das am Pflanzenbewuchs der Erde sehen können und tut das auch (die NASA macht’s möglich).

Wie die Grafik zeigt, hat die Blattmasse stark zugenommen, in einigen Gebieten allerdings auch leicht abgenommen. Nach den oben geschilderten Zusammenhängen wird eine Abnahme durch eine schlechtere Wasserversorgung bewirkt, die aber auch nicht so ganz simpel abzuhandeln ist:

• Entweder sind sehr viele C3-Pflanzenarten in dem Gebiet vorhanden, die nicht durch eine Stomadichteanpassung reagieren können und bereits auf leichte Änderungen der Wasserversorgung reagieren,
• oder es sind C4-Pflanzen vorhanden und die Änderung im Wasserhaushalt ist massiver.

Man muss also jeweils die Details sehr genau untersuchen. Glücklicherweise sind die Zusammenhänge leicht im Labor zu untersuchen, da man Pflanzen im Gewächshaus sehr gezielt bestimmten Bedingungen aussetzen kann. Der Zusammenhang zwischen Stomata-Dichte und CO2-Konzentration ist somit gut bekannt. Und damit öffnet sich ein Fenster in die CO2-Konzentration der Vergangenheit.

Die wird offiziell aus Gletschermessungen bezogen. Bei Gletschern bilden sich Lufteinschlüsse, die die Atmosphärendaten konservieren und die mit den üblichen Methoden gemessen werden können. Blätter vermodern ziemlich schnell, jedoch kann man auch Glück haben: in Mooren ist die Zersetzung mehr oder weniger ausgesetzt, in Karstgebieten werden Gegenstände schneller von Sinter überzogen als sie vermodern und in Wüsten oder menschlichen Behausungen vertrocknen organische Stoffe und überdauern ebenfalls lange Zeit. Man kann mit gezielter Suche also durchaus alte bis sehr alte Blätter finden und sie untersuchen. Aus der Stomata-Dichte ergeben sich dann Rückschlüsse auf die CO2-Kozentration früherer Zeiten.

Dabei zeigt sich nun, dass die mit verschiedenen Methoden gewonnenen Daten weit auseinander liegen, aber noch unter den Werten von heute. Allerdings sind das gefilterte Daten, und das Bild wird noch verwirrender, wenn man nicht geglättete oder gefilterte Daten, sondern Rohdaten verwendet.

Nicht wenige Messwerte, die aus irgendwelchen Gründen aus der heutigen Statistik verschwunden sind, gingen nicht nur bis an die heutige Spitze sondern sogar noch 150 ppm, also ein komplettes Drittel, darüber hinaus.

Aber bleiben wir bei dem Vergleich Stomata-Gletscherdaten aus dem Bild davor. Man kann auf zwei Arten auf diese Unterschiede reagieren:

1. „Das ist alles Quatsch! Nur die Gletscherdaten gelten!“ = Reaktion von PIK, IPCC und so genannten Umweltverbänden.
2. Man kann die Sache genauer untersuchen.

Dabei stellt sich folgendes heraus:

• Die Stomata-Messungen sind direkt mit heutigen Labormesswerten korreliert. Auch alte Daten sind daher mit modernsten Methoden ermittelt.
• Gletscher in der Arktis können nicht für Messungen herangezogen werden, da sie zu klein sind und durch den Wechseln von wärmeren und kälteren Perioden die Schichten nicht eindeutig zugeordnet werden können. Also lässt man deren Daten weg, OBWOHL die vorhandenen Messwerte stets oberhalb der offiziellen Gletscher-CO2-Kurve liegen.
• Gletscher in der Antarktis haben eine lückenlose Jahreshistorie, jedoch hat sich gezeigt, dass die Poren, denen die Luftproben entnommen werden, nicht geschlossen sind. Sie bleiben bis zu 2.500 Jahren miteinander verbunden und tauschen ihre Gase aus. Das führt einerseits dazu, dass man nur einen 2.500-Jahre-Mittelwert vor sich hat, andererseits aufgrund der mikrophysikalischen Vorgänge in den Poren, den Umgebungsbedingungen und den Entstehungsvorgängen der Poren zu deutlich systematisch zu tiefen Werten kommt.

Im PIK-Jargon: den eigentlichen Quatsch-Werten wird offiziell die größte Signifikanz verliehen.

Neben den Stomata existiert mit den Jahresringen der Bäume eine weitere Klima-Sonde in die Vergangenheit. Durch überlappende Messungen von Hölzern verschiedener Zeiten existiert inzwischen eine Reihe, die bis ca. 11.000 v.Chr. zurück reicht. Dickere Ringe zeigen, dass es dem Baum in dem betreffenden Jahr besser ging, dünnere Ringe weisen auf magere Jahre hin, eine Statistik über längere Zeit auf eine Periode, in der es dem Baum schlechter oder besser ging. Die Zusammenhänge sind allerdings hoch komplex.

In der Dokumentation werden verschiedene Temperaturdaten (Min, Max, Mittel, Sommer, Winter, usw), Sonnenscheindaten, Niederschlagsdaten, Winddaten usw. neben Ringdaten gelegt. Die Daten zeigen eigentlich nur eines sehr eindeutig: die Vereinnahmung der Baumringe zum „Nachweis der aktuellen CO2-bedingten Klimakatastrophe“ ist unzulässig, irgendwelche Schlussfolgerungen purer Unsinn.

Halten wir fest: Die biologischen Sonden weisen darauf hin, dass die verwendeten historischen Daten in den CO2-Modellen NICHT stimmen. Die in den Modellen verwendeten historischen Daten sind zudem nachgewiesenermaßen SYSTEMATISCH FALSCH. Die biologischen Sonden weisen ebenso nicht auf irgendetwas in der Vergangenheit hin, was Anlass zu der Katastrophenstimmung der heutigen Zeit geben könnte.