Als die Kohle entstand, hat das unseren Planeten beinahe in einen Schneeball verwandelt

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Während heute das Verbrennen von Kohle zur Überhitzung der Erde führt, hat vor etwa 300 Millionen Jahren das Entstehen eben jener Kohle unseren Planeten an den Rand einer globalen Vereisung gebracht. Zum ersten Mal zeigen Wissenschaftler diesen massiven Effekt in einer Studie, die in der renommierten Fachzeitschrift Proceedings of the US Academy of Sciences veröffentlicht wird. Als in dem Erdzeitalter namens Karbon und Perm ausgedehnte Wälder starben, wurde das Kohlendioxid (CO2) unterirdisch begraben, das die Bäume während ihres Wachstums aus der Atmosphäre aufgenommen hatten. Die Überreste der Pflanzen bildeten im Laufe der Zeit den Großteil der Kohle, die heute als fossiler Energieträger genutzt wird. Die Folge: Die CO2-Konzentration in der Atmosphäre sank damals drastisch und die Erde kühlte so weit ab, dass sie nur knapp dem entging, was die Wissenschaftler als „Schneeballzustand“ bezeichnen.

„Es ist eine ziemliche Ironie, dass die Entstehung der Kohle, die heute ein wichtiger Faktor für die gefährliche Erderwärmung ist, einmal fast zur globalen Vereisung führte“, sagt der Autor Georg Feulner vom Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung. „Dies zeigt jedoch die enorme Dimension des Kohleproblems. Die Menge des in den Kohlereserven der Erde gespeicherten CO2 war einmal groß genug, um unser Klima aus dem Gleichgewicht zu bringen. Wenn durch die Verbrennung der Kohle dieses CO2 wieder freigesetzt wird, destabilisiert es das Erdsystem aufs Neue.“

Karte jährlicher Durchschnittstemperatur der späten Karbon-Eiszeit mit 150ppm CO2 und kalter Orbitalstruktur, Konturen der Kontinente nachgestellt. Fig. 2 in Feulner et al (Ausschnitt)

Die Studie untersucht die Sensibilität des Klimas in einer bestimmten Periode der tiefen Erdvergangenheit basierend auf einem großen Ensemble von Computersimulationen. Während einige der Temperaturänderungen zu jener Zeit eindeutig auf die Neigung der Erdachse und die Form ihrer Bahn um die Sonne zurückzuführen sind, deckt die Studie auch den erheblichen Einfluss der CO2-Konzentrationen auf das damalige Klima auf. Schätzungen, die auf Analysen der Zusammensetzung alter Böden und von Blattfossilien beruhen, zeigen, dass der CO2-Gehalt der Atmosphäre stark schwankte und zu einem bestimmten Zeitpunkt auf etwa 100 Teile CO2 pro Millionen Teile der Gase in der Atmosphäre sank (und möglicherweise sogar noch niedriger). Die Modellsimulationen legen nun offen, dass eine globale Vergletscherung bei einer CO2-Konzentration unter 40 ppm einsetzt.

Das Verbrennen der Kohle erhöht gefährlich die Treibhausgasmenge in unserer Atmosphäre

Heute haben die CO2-Werte in der Atmosphäre mehr als 400 Teilchen pro Million erreicht. Kohlendioxid wirkt als Treibhausgas: Die Sonne erwärmt die Erdoberfläche, aber ein Großteil der von der Oberfläche ausgestrahlten Wärme entweicht in den Weltraum; CO2 und andere Treibhausgase hindern einen Teil dieser Wärme am Entweichen und erwärmen somit unseren Planeten.

„Um unser Klima stabil zu halten, sollten wir auf jeden Fall versuchen, den CO2-Gehalt in der Atmosphäre auf maximal 450 ppm zu begrenzen – und idealerweise sogar noch weniger. Wenn wir die Menge an Treibhausgasen über diese Grenze hinaus erhöhen, bedeutet das, dass wir das Klima der Erde weit aus dem Bereich herausdrängen, in dem sich unsere Zivilisation entwickelt hat“, sagt Feulner. „Die Vergangenheit der Erde lehrt uns, dass Perioden schneller Erwärmung oft mit Massenaussterben verbunden waren. Dies zeigt, dass wir ein stabiles Klima schätzen und schützen sollten.“


Veröffentlichung: 
Georg Feulner (2017): Formation of most of our coal brought Earth close to global glaciation. Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) [doi:10.1073/pnas.1712062114]

Weblink zum Artikel: 
http://www.pnas.org/content/early/2017/10/03/1712062114

Quelle: off. Pn des Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK)

 

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Pia Gaupels

Pia Gaupels, 30, Bibliotheksinformationsstudium an der TH Köln von 2007-2010. Studiert seit 2014 an der Universität Münster Geowissenschaften. Der Schwerpunkt liegt auf Planetare Geologie und Geoinformationswissenschaften. Sie hat die Facebook-Seite GeoHorizon gegründet. Zudem hat sie ausgeprägte Fähigkeiten in der Bild- und Videobearbeitung.