Was Menschen zum atmosphärischen CO2 beitragen

2022-10-09

Frank Siebert

Das Thema Klima lässt mich einfach nicht los. Darum stelle ich hier kurz eine Studie vor, welche sich dem menschlichen Anteil am atmosphärischen CO ₂ widmet.

In der Studie "(PDF) What Humans Contribute to Atmospheric CO2: Comparison of Carbon Cycle Models with Observations" ¹ vergleicht Hermann Harde verschiedene Modellierungen des Kohlenstoffkreislaufs, welche in verschiedenen Klima-Modellen verwendet werden.

Hermann Harde stellt fest, dass die verschiedenen Modelle für menschgemachtes CO ₂ eine andere Verweildauer in der Atmosphäre annehmen müssen, als für "natürliches" CO ₂ , damit der postulierte anthropogene CO ₂ -Anstieg zusammen mit dem postulierten statischen natürlichen CO ₂ -Anteil in ihrer Summe mit den Messungen ungefähr übereinstimmen. Tatsächlich setzen verschiedene Modelle eine unterschiedliche Anzahl verschiedener Verweildauern in ihren Formeln an, eines der Modelle kommt gar auf 5 verschiedene Verweildauern in seiner Formel.

Zurecht macht Hermann Harde darauf Aufmerksam, dass unterschiedliche Verweildauern für CO ₂ aus unterschiedlichen Quellen in der realen Welt keinerlei Sinn machen, denn CO ₂ -Moleküle sind in ihren chemischen Eigenschaften identisch, egal aus welcher Quelle sie stammen.

Der Autor schlägt daraufhin eine andere physikalische Betrachtung vor, bei der lediglich eine einheitliche Verweildauer für CO ₂ erforderlich ist. In seiner Betrachtung, welche den Anstieg des CO ₂ inklusive seines Sägezahnverlaufs Aufgrund saisonaler Effekte abbildet, ermittelt Hermann Harde ganz konservativ eine Verweildauer von etwa 3 Jahren, wie sie auch vom IPCC für "natürliches" CO ₂ angenommen wird. In dieser Betrachtung ermittelt Harde einen deutlich höheren jährlichen Gesamtumsatz des CO ₂ als in bisherigen Schätzungen genannt. Hermann Harde stellt auch den ermittelten saisonalen Sägezahnverlauf der CO ₂ -Konzentration zusammen mit den Messdaten zu diesem Verlauf in guter Übereinstimmung dar. Bei Hermann Harde ist die Verweildauer allerdings keine Konstante, sondern hängt mit der Temperatur zusammen, genauso wie auch die natürlichen Emissionen von der Temperatur abhängig sind.

In seinen abschließenden Schlussfolgerungen stellt der Autor fest, Zitat:

Der Anstieg des CO2 in den letzten Jahren lässt sich gut mit einer einzigen Gleichung erklären, dem Erhaltungssatz (23), der den gesamten atmosphärischen CO2 Kreislauf, bestehend aus temperatur- und damit zeitabhängigen natürlichen Emissionen, den menschlichen Aktivitäten und einem temperaturabhängigen Aufnahmeprozess, der proportional zur aktuellen Konzentration skaliert. Diese Aufnahme ist durch eine einzige Zeitskala gekennzeichnet, die Verweilzeit von etwa 3 Jahren, die im Laufe des Industriezeitalters mit der Temperatur leicht zunimmt. Nur dieses Konzept steht in völliger Übereinstimmung mit allen Beobachtungen und natürlichen Kausalzusammenhängen. Es bestätigt frühere Untersuchungen (Salby [7, 10]; Harde [6]) und zeigt die entscheidenden Defizite einiger weit verbreiteter, aber weitgehend ad hoc verwendeter Kohlenstoffkreislaufmodelle zur Beschreibung des atmosphärischen CO2 auf, Fehler, die für die fatale Schlussfolgerung verantwortlich sind, dass der Anstieg des atmosphärischen CO2 in den letzten 270 Jahren hauptsächlich anthropogen bedingt ist.

Bei einer konservativen Bewertung ergibt sich aus Abbildung 8, dass der anthropogene Beitrag zum beobachteten CO2-Anstieg während des Industriezeitalters deutlich geringer ist als der natürliche Einfluss. Im Gleichgewicht ist dieser Beitrag durch den Anteil des menschlichen Einflusses an den natürlichen Einflüssen gegeben. Im Durchschnitt des Zeitraums 2007-2016 trugen die anthropogenen Emissionen (FFE&LUC [Anmerkung: Fossil Fuel Emmission and Land Use Change] zusammen) nicht mehr als 4,3% zur Gesamtkonzentration von 393 ppm bei, und ihr Anteil am atmosphärischen Anstieg seit 1750 von 113 ppm beträgt nicht mehr als 17 ppm oder 15%. Bei anderen Bewertungen der Absorption ist der Beitrag der anthropogenen Emissionen sogar noch geringer. Es sind also nicht wirklich die anthropogenen Emissionen, sondern hauptsächlich natürliche Prozesse, insbesondere die Temperatur, die dominierenden Einflüsse für den beobachteten CO2 Anstieg während der letzten 270 Jahre und auch der Paläoklima-Perioden.

Zitat Ende

Es gibt also eine relativ einfache mathematisch-physikalische Betrachtung des Kohlenstoffkreislaufes, welche den zeitlichen Verlauf des CO ₂ in unserer Atmosphäre hervorragend beschreibt. In dieser Betrachtung reagieren CO ₂ -Senken auf ein erhöhtes Angebot von CO ₂ mit einem höheren CO ₂ -Konsum. Diese Betrachtung steht im Einklang mit dem Wissen, dass viele Pflanzen, auch viele unserer Kulturpflanzen, durch das geringe CO ₂ -Angebot noch immer in ihrer Produktivität behindert sind, weshalb CO ₂ in Treibhäusern verwendet wird, um deren Produktivität zu steigern. Diese Betrachtung steht auch im Einklang mit der Beobachtung, dass kurz nach Buschbränden in Australien eine riesige Planktonblüte im Pazifik sich um den Abbau dieses Nahrungsangebotes kümmert. Es gibt also klare Beispiele dafür, dass CO ₂ -Senken mehr CO ₂ aus der Atmosphäre binden, wenn mehr davon vorhanden ist.

Diese Betrachtung verwendet nur eine einzige, einheitliche, wenn auch von der CO ₂ -Konzentration abhängige, Verweildauer des CO ₂ in der Atmosphäre. In der konservativen Bewertung dieser Betrachtung beträgt der menschliche Anteil an den 393 ppm CO ₂ des Jahres 2019 ganze 17 ppm.

Die hauptsächliche Aussage der Studie ist, dass, bei einer einheitlichen Betrachtung der Verweildauer "natürlichen" und "menschlichen" CO ₂ 's, der gemessene zeitliche Verlauf des CO ₂ durch überwiegend "natürliches" CO ₂ erklärt werden muss, und der "menschliche" Anteil an der CO ₂ -Konzentration in dieser Betrachtung bei 4,3% liegt. Ein überwiegend menschgemachter Anstieg des CO ₂ erfordert dagegen eine Ungleichbehandlung der beiden CO ₂ -Arten in der Modellierung, für die es keine wissenschaftliche Begründung gibt und auch nicht geben kann, da CO ₂ immer die gleichen Eigenschaften hat, egal aus welcher Quelle es stammt.

Der "natürliche" Anstieg des CO ₂ in dieser Studie wird auf Temperaturveränderungen zurück geführt, welche mit ihren saisonalen Schwankungen auch den Sägezahnverlauf der CO ₂ -Konzentration mehr als deutlich dominieren. Im saisonalen Verlauf sinken allerdings die CO ₂ -Werte mit einem Temperaturanstieg, weil die Photosynthese der Pflanzen und des Planktons CO ₂ aus der Atmosphäre entfernt. Dieser Sägezahnverlauf überlagert den mehrjährigen Verlauf, bei dem die mittlere CO ₂ -Konzentration dem Temperaturverlauf folgt.

Die Studie macht in meinen Augen perfekt Sinn. Sie vermeidet viele Probleme, welche Klima-Modelle sonst mit dem Kohlenstoffkreislauf haben, indem sie konsequent auf eine einheitliche Betrachtung des CO ₂ unabhängig von dessen Ursprung setzt. Dass dies zu einem nur noch geringfügigen menschlichen Anteil an der CO ₂ -Menge der Atmosphäre führt, ist ein Problem, allerdings weniger für diese Studie als für jene Studien, welche auf eine einheitliche Betrachtung zugunsten eines höheren menschlichen CO ₂ -Anteils verzichten, ohne dies physikalisch begründen zu können.

Natürlich lassen sich berechtigte Kritikpunkte an der Arbeit finden. Die Verwendung eines direkten Zusammenhangs zwischen Temperatur und natürlichen CO ₂ -Emissionen wäre hier angesichts bekannter, variabler Zeitverzüge als ein Kritikpunkt zu nennen. Dennoch ist der Ansatz eine deutliche Verbesserung gegenüber den Kohlenstoffkreislaufmodellen des IPCC, denn es eliminiert viele willkürlich eingeführte Annahmen, welche diesen Zugrunde liegen. Natürlich kann ich mich in meiner Einschätzung irren, wagen Sie daher am Besten einen eigenen Blick in die Studie.

Oder schauen Sie doch auf weitere Arbeiten, welche diese Studie referenzieren. Die Studie "(PDF) Human CO 2 Emissions Have Little Effect on Atmospheric CO 2" ² von Edwin X Berry nimmt Bezug auf die Arbeit von Hermann Harde und geht in seiner sehr ausführlichen und gut lesbaren Analyse des sogenannten IPCC-Bern-Modelles hart mit dem IPCC ins Gericht.

Auch er kommt zu dem Ergebnis, Zitat:

Der Zwischenstaatliche Ausschuss für Klimaänderungen der Vereinten Nationen (IPCC) ist sich einig, dass das vom Menschen verursachte CO 2 nur 5 % und das natürliche CO 2 95 % des CO 2-Zustroms in die Atmosphäre ausmacht. Das Verhältnis von menschlichem zu natürlichem CO 2 in der Atmosphäre muss dem Verhältnis der Zuflüsse entsprechen. Dennoch behauptet das IPCC, dass das menschliche CO 2 den gesamten Anstieg des atmosphärischen CO 2 über 280 ppm verursacht hat, der jetzt 130 ppm oder 32 Prozent des heutigen atmosphärischen CO 2 beträgt. Damit aus den menschlichen 5 Prozent in der Atmosphäre 32 Prozent werden, behandelt das IPCC-Modell menschliches und natürliches CO 2 unterschiedlich, was unmöglich ist, da die Moleküle identisch sind. Das Berner Modell des IPCC schließt das menschliche CO 2 künstlich in der Atmosphäre ein, während es das natürliche CO 2 frei aus der Atmosphäre fließen lässt.

Zitat Ende

Es ist also bei weitem keine Einzelmeinung, dass das IPCC mit gezinkten Karten spielt, wenn es CO ₂ aus verschiedenen Quellen in seinen Modellen unterschiedlich behandelt. Wissenschaftlich kann dieses Vorgehen nicht begründet werden.

Besonders faszinierend ist es, dass das IPCC tatsächlich selbst sagt, dass der Mensch nur 5% des CO ₂ -Zuflusses verursache. Diese Aussage beinhaltet bereits, dass der anthropogene Anteil am CO ₂ der Atmosphäre ebenfalls maximal 5% betragen kann. Die Methoden, mit denen das IPCC, auf der Basis dieser 5%, 32% des atmosphärischen CO ₂ dem Menschen zuordnet, sind hahnebüchen und wissenschaftlich unhaltbar.

Bei dem folgenden Beispiel ignorieren Sie bitte großzügig, dass Apfelsaft natürlich auch Wasser enthält.

Wenn Sie ein Glas Apfelsaft vor sich haben und dieses immer, nachdem Sie es zur Hälfte geleert haben, mit 50%iger Apfelsaftschorle auffüllen, wird sich der Wasseranteil im Glas irgendwann in unendlicher Zukunft bis auf 50% erhöhen, während der Apfelsaftanteil bis auf 50% absinkt. Der Wasseranteil kann auf diesem Wege nie die 50% übersteigen.

Genauso wenig kann der anthropogene Anteil am CO ₂ in der Atmosphäre die 5% Anteil am Zufluss übersteigen. Dass sich Wissenschaftler in einer wissenschaftlichen Arbeit mit der Klarstellung eines solchen Sachverhaltes befassen müssen, bezeugt den traurigen Status unserer sogenannten "Wissensgesellschaft".

Klar, das IPCC ist eine politische Organisation. Da darf man keine wissenschaftlich korrekten Betrachtungen erwarten, sondern muss mit politisch verzerrten Betrachtungen rechnen, welche dem eigentlichen politischen Ziel dienlich sind. Das ist ganz normale Politik.

Dem Argument des IPCC, dass die Modelle lediglich abbilden, dass es nur das zusätzliche menschgemachte CO ₂ ist, welches den gemessenen CO ₂ -Anstieg verursacht, fehlt der wissenschaftliche Beweis. Dass die Modelle des IPCC dies scheinbar "zeigen", liegt einzig daran, dass dies als Vermutung in die Modellierung einfloss. Es handelt sich also nicht um einen Beweis, sondern um einen einfachen Zirkelschluss.

Das einfachere Modell, in welches diese Annahme nicht als Eingangsparameter einfließt, kann die Messungen mit weniger Aufwand nachvollziehen und benötigt hierfür nur wenige in der Physik wohlbekannte Prinzipien. In den Naturwissenschaften wird das jeweils einfachere Modell, welches mit weniger Parametern und Konstanten auskommt, als erfolgreicher betrachtet, wenn es die Beobachtungen genauso gut beschreibt. Die CO ₂ -Kreislauf-Modelle des IPCC und deren Aussagen sind mit dem vorgestellten einfacheren Modell daher hinfällig geworden.

Erkenntnisse haben immer vorläufigen Charakter und sind immer individueller Natur . Sie selbst entscheiden, ob Sie Erkenntnisse anderer als Meinung übernehmen oder ob Sie sich Erkenntnisse selbst erarbeiten. Meine Quellenangaben sollen Ihnen bei letzterem eine Hilfestellung geben, Sie sollten aber immer auch weitere Quellen verwenden.

Glauben Sie nicht, auch nicht mir, sondern prüfen Sie und schlussfolgern Sie selbst.

Fußnoten