Woher wissen wir, dass sich das Klima verändert?

Warum wird die Erde wärmer?

Wir können die Temperatur der Erde nicht direkt messen, aber wir haben viele Informationen von Wetterstationen, Ozeanbojen und Fernerkundungsinstrumenten. Anhand dieser Informationen können wir Veränderungen im Klima erkennen. Credit: NASA/JPL-Caltech

Die zusätzlichen Treibhausgase in unserer Atmosphäre sind der Hauptgrund dafür, dass die Erde wärmer wird. Treibhausgase wie Kohlendioxid (CO2) und Methan halten die Sonnenwärme in der Erdatmosphäre zurück.

Es ist normal, dass sich einige Treibhausgase in unserer Atmosphäre befinden. Sie tragen dazu bei, dass die Erde warm genug ist, um darauf zu leben. Aber zu viele Treibhausgase können eine zu starke Erwärmung verursachen.

Die Verbrennung von fossilen Brennstoffen wie Kohle und Öl erhöht die Menge an CO2 in unserer Luft. Dies geschieht, weil sich bei der Verbrennung Kohlenstoff mit dem Sauerstoff in der Luft zu CO2 verbindet.

Es ist wichtig, dass wir den CO2-Gehalt überwachen, denn zu viel CO2 kann eine zu starke Erwärmung der Erde verursachen. Mehrere NASA-Missionen verfügen über Instrumente zur Untersuchung des CO2-Gehalts in der Atmosphäre.

Warum ist es wichtig, dass sich das Klima der Erde verändert?

Im Laufe der Jahrmillionen hat sich das Klima der Erde immer wieder erwärmt und abgekühlt. Heute erwärmt sich der Planet jedoch viel schneller als in der Geschichte der Menschheit.

Die globalen Lufttemperaturen nahe der Erdoberfläche sind im letzten Jahrhundert um etwa 2 Grad Celsius gestiegen. Tatsächlich waren die letzten fünf Jahre die wärmsten fünf Jahre seit Jahrhunderten.

Eineinhalb Grad mögen nicht viel erscheinen. Diese Veränderung kann jedoch große Auswirkungen auf die Gesundheit der Pflanzen und Tiere der Erde haben.

Woher wissen wir, wie das Klima der Erde vor langer Zeit war?

Ein Eiskern. Credit: NASA’s Goddard Space Flight Center/Ludovic Brucker

Wir wissen, wie das Klima der Erde in der Vergangenheit war, indem wir Dinge untersuchen, die schon lange existieren. Zum Beispiel können Wissenschaftler untersuchen, wie das Klima der Erde vor Hunderten von Jahren war, indem sie das Innere von Bäumen untersuchen, die seit dieser Zeit leben.

Wenn Wissenschaftler aber wissen wollen, wie das Klima der Erde vor Hunderttausenden bis Millionen von Jahren war, untersuchen sie Sedimentkerne und Eiskerne. Sedimentkerne stammen vom Grund von Seen oder dem Meeresboden. Eiskerne werden tief – manchmal kilometerweit – unter der Eisoberfläche an Orten wie der Antarktis gebohrt.

Ein gebohrter Eiskern sieht in etwa so aus, wie wenn man einen Strohhalm in ein matschiges Getränk taucht und ihn mit dem Finger über das Ende des Strohhalms herauszieht.

Die Schichten in einem Eiskern sind fest gefroren. Diese Eisschichten geben Aufschluss über jedes Jahr der Erdgeschichte bis zu dem Zeitpunkt, an dem die tiefste Schicht entstanden ist. Das Eis enthält Luftblasen aus jedem Jahr. Wissenschaftler analysieren die Blasen in jeder Schicht, um festzustellen, wie viel CO2 sie enthalten.

Jede Schicht in einem Eiskern verrät Wissenschaftlern etwas über die Vergangenheit der Erde. Credit: NASA/JPL-Caltech

Wissenschaftler können Eiskerne auch nutzen, um etwas über die Temperaturen der einzelnen Jahre zu erfahren. Wenn sich Schnee auf einem wachsenden Gletscher ansammelt, prägt sich die Temperatur der Luft in die Wassermoleküle im Eis ein.

Wissenschaftler, die Bäume, Eisbohrkerne und See- und Ozeansedimente zur Untersuchung des Erdklimas verwenden, werden Paläoklimatologen genannt. Sie betrachten all diese Informationsquellen und vergleichen ihre Ergebnisse, um zu sehen, ob sie übereinstimmen. Wenn dies der Fall ist, werden die Ergebnisse als höchstwahrscheinlich wahr akzeptiert. Wenn die Ergebnisse nicht übereinstimmen, führen die Wissenschaftler weitere Studien durch und sammeln mehr Informationen.

Im Fall der Klimageschichte der Erde stimmen die Ergebnisse vieler verschiedener Studien überein.

Wie kann so wenig Erwärmung so viel Schmelzen verursachen?

Es braucht viel Energie, um Wasser zu erwärmen. Die Ozeane nehmen jedoch Wärme auf, und sie werden wärmer. Dieses wärmere Wasser führt dazu, dass das Meereis in der Arktis zu schmelzen beginnt.

Informationen der NASA-Satelliten zeigen uns, dass jeden Sommer ein Teil des arktischen Eises schmilzt und schrumpft, bis es im September kleiner wird. Dann, wenn der Winter kommt, wächst das Eis wieder. Doch seit 1979 wird das Eis im September immer kleiner und dünner. So kann schon eine geringe Erwärmung über mehrere Jahre hinweg große Auswirkungen haben.

Gletscher sind eine weitere Form des schmelzenden, schrumpfenden Eises. Gletscher sind wie gefrorene Flüsse. Sie fließen wie Flüsse über Land, nur bewegen sie sich viel langsamer. Wenn es wärmer wird, fließen sie schneller. Viele von ihnen fließen in Richtung Ozean und zerbrechen in riesige Brocken, die ins Wasser fallen.

Was sagt der Meeresspiegel über den Klimawandel aus?

Immer mehr Gletscher schmelzen ins Meer, und der globale Meeresspiegel steigt. Der Anstieg des Meeresspiegels ist ein weiteres Indiz dafür, dass sich das Klima auf der Erde erwärmt. Doch das schmelzende Eis ist nicht die einzige Ursache für den Anstieg des Meeresspiegels. Wenn der Ozean wärmer wird, dehnt sich das Wasser tatsächlich aus! Wissenschaftler haben festgestellt, dass der Meeresspiegel in den letzten 100 Jahren um 7 Zoll gestiegen ist.

Wenn Sie mehr darüber erfahren möchten, woher wir wissen, dass sich das Klima der Erde verändert, besuchen Sie die Seite „Beweise“ auf der NASA-Klima-Website.