Treibhausaktive Moleküle in unserer Atmosphäre ändern die Energiebilanz der Erde. Das ist bekannt. Aber wie funktioniert das im Detail?
Der Strahlungsantrieb (engl. radiative forcing) ist ein Maß für die Änderung der Energiebilanz der Erde durch die Änderung der Wirkung von Wärmestrahlung auf die Erde; er wird in W/m² gemessen. Treibhausaktive Moleküle in der Atmosphäre – allen voran das CO2 – verursachen den Strahlungsantrieb.
Seit vorindustriellen Zeiten hat der Strahlungsantrieb der Atmosphäre durch alle Treibhausgase um ca. 3,1 W/m² zugenommen, fast 70% davon sind auf CO2 zurückzuführen. Diese 3,1 W/m² entsprechen grob der Leistung einer leuchtenden Taschenlampenglühbirne pro Quadratmeter. Die Atmosphäre selbst ist etwas größer als die Erdoberfläche, wodurch sich daraus eine Leistung von insgesamt ca. 1.378 TW ergibt, die Tag und Nacht in Form von Wärmestrahlung aus den zusätzlichen Treibhausgasmolekülen in der Atmosphäre auf die Erde niederstrahlt.
Durch die Treibhausgase, die wir seit Beginn der industriellen Revolution zusätzlich in der Atmosphäre deponiert haben, werden jedes Jahr etwa 12 Millionen TWh in Form von Wärmestrahlung auf die Erde eingestrahlt. Das ist ca. das 70-fache des globalen jährlichen Energieverbrauchs der Menschheit.
Zwischen 2000 und 2010 untersuchten Wissenschaftler*innen, um wie viel der Strahlungsantrieb durch das in dieser Zeit zusätzlich in der Atmosphäre deponierte CO2 zugenommen hat. Es waren ca. 0,02 Watt pro Quadratmeter an Strahlungsleistung, die jedes Jahr dazugekommen sind. Um diese 0,02 Watt pro Quadratmeter wächst der Strahlungsantrieb jedes Jahr, sie ergeben über die gesamte Atmosphäre der Erde gerechnet jedes Jahr eine zusätzliche Strahlungsleistung von ca. 10.000 GW. An zusätzlicher Wärmeenergie in Form von Wärmestrahlung sind das jedes Jahr knapp 90.000 TWh mehr, die unsere Erde zusätzlich erwärmen. Das entspricht etwa der Hälfte des jährlichen Energieverbrauchs der Menschheit, die jährlich hinzukommen.
Es ist höchste Zeit, dass wir damit aufhören, jedes Jahr zusätzliches CO2 aus der Verbrennung fossiler Energieträger in der Atmosphäre zu deponieren!
Quellen:
(1) Miller et al. 2021: CMIP historical simulations
(2) IPCC 2021: 6. Assessment Report, working group 1
(3) D.R. Feldman et al. 2015: Observational determination of surface radiative forcing by CO2 from 2000 to 2010
