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Klimaänderungen und ihre Ursachen

Die aktuelle Klimaänderung ist in der Geschichte der Erde keine neue Erscheinung. Wie die Klimazeugen aus vorgeschichtlicher Zeit belegen, hat sich das Klima in mehr oder weniger langen Zeiträumen oftmals gewandelt – von Zeiten, in denen vielleicht der gesamte Planet von einem Eispanzer bedeckt war, bis zu Epochen mit einem heiß-trockenen Wüstenklima. Kurzfristige zyklische Klimaschwankungen sind vor allem ein typisches Merkmal des Pleistozäns, des jüngsten Eiszeitalters. In diesem Zeitabschnitt konnten die Temperaturen in den mittleren und höheren Breiten der Nordhalbkugel im Wechsel von Kalt- und Warmzeiten durchaus um mehr als 15 °C schwanken; plötzliche Klimasprünge mit Temperaturanstiegen bzw. -stürzen um 5 bis 10 °C innerhalb weniger Jahrzehnte waren keine Ausnahmen.

In der so genannten Nacheiszeit (Holozän) setzten sich die Klimaschwankungen fort. Dem holozänen Klimaoptimum, in dem die Mitteltemperaturen um mindestens 2 °C über den heutigen Werten lagen, folgte in Mitteleuropa vor etwa 3 500 Jahren ein Temperatursturz zum wohl kältesten Abschnitt des Holozäns. Die zwei markantesten Klimaepochen der letzten 1 000 Jahre in Mitteleuropa waren das „mittelalterliche Wärmeoptimum” mit dem Höhepunkt um 1300 und die „Kleine Eiszeit” mit den tiefsten Temperaturen im 17. Jahrhundert. Ab 1850 ging diese Kältephase in die Epoche der globalen Erwärmung über. Bezogen auf die heutigen Werte waren die Temperaturänderungen mit insgesamt knapp 1,5 °C in der langen Zeitspanne von 1000 bis 1850 allerdings relativ gering.

Die Frage nach den Ursachen von Klimaänderungen beschäftigt die Naturwissenschaften spätestens seit dem Nachweis der quartären Eiszeiten. Mehr als 50 verschiedene Hypothesen versuchen, die zyklischen weltweiten Schwankungen zu erklären. Die darin angeführten Ursachen lassen sich zwei Gruppen zuordnen: den extraterrestrischen (außerirdischen), bei denen man davon ausgeht, dass sich die Zufuhr von Sonnenenergie bereits an ihrer Quelle oder auf dem Weg zur Obergrenze der Erdatmosphäre (etwa durch interstellare Materie) ändert, und den terrestrischen (irdischen), die die Gründe der Klimaänderungen auf der Erde sehen. Bei der Erklärung der globalen Erwärmung können aus beiden Gruppen einige Ursachen ausgeschlossen werden, weil sie sich erst langfristig auswirken, die Erderwärmung sich aber schon in einer relativ kurzen Zeitspanne bemerkbar gemacht hat. Dazu gehören z. B. die Drift der Platten (siehe Plattentektonik), die mit maximal 30 Metern innerhalb von 150 Jahren keinen Einfluss auf das Klima in einem bestimmten Ausschnitt der Erdoberfläche haben kann, oder Änderungen der Erdbahnelemente (z. B. Neigung der Erdachse), die in Perioden von etwa 20 000 bis 95 000 Jahren auftreten.

Für das mit bemerkenswert hoher Geschwindigkeit ablaufende Phänomen der Erderwärmung könnten als extraterrestrische Ursache die Sonnenaktivität, als terrestrische Ursachen heftige Vulkanausbrüche, die die Durchlässigkeit der Atmosphäre für die Sonnenstrahlung verringern, sowie Veränderungen von Meeresströmungen verantwortlich sein. Es ist eher wahrscheinlich, dass mehrere Ursachen zusammenwirken, wie in der Hypothese von der durch irdische Einflüsse bedingten „Eiszeitbereitschaft” der Erde, die durch äußere Einflüsse zur Realität wird.