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Ein Podcast von t-online und der Leibniz Gemeinschaft

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00:00:23: Ursula Weidenfeld: Ich bin Ursula Weidenfeld. Ich habe jede Menge Fragen, weil ich Dinge verstehen oder einen neuen Blick darauf bekommen möchte. In diesem Podcast verabrede ich mich mit Wissenschaftlerinnen und Experten aus ganz unterschiedlichen Bereichen, stelle meine Fragen und höre zu. Ich lade Sie herzlich ein, das auch zu tun. Diesmal spreche ich mit Professor Andreas Macke. Er ist Direktor des Leibniz-Instituts für Troposphärenforschung in Leipzig und wir sprechen über die Pol-Erwärmung und das Packeis. Herr Professor Macke, im Klimawandel erwärmen sich die Pole viel schneller als der Rest der Welt. Wie kommt das?

00:01:00: Andreas Macke: Also es ist tatsächlich der Nordpol oder die Arktis, die sich schneller erwärmt, nicht die Antarktis. Da merken wir gerade nicht so eine starke Erwärmung. Und das liegt auch daran, dass unser Planet diese Konstellation hat – mit einer Antarktis als Kontinent, umringt von einem Ozean und der Arktis als Ozean, umringt von Kontinenten – also genau das Gegenteil.

00:01:17: Ursula Weidenfeld: Die Antarktis hat eine Landbasis und die Substanz ist Festland, während der Nordpol im Wesentlichen eigentlich nur aus Eis besteht.

00:01:25: Andreas Macke: Und Wasser, ja. Und dementsprechend ist die Arktis oder der Nordpol-Bereich ja auch empfindlicher gegenüber Klimaänderungen. Und Sie können sich vorstellen: Dieses Meereis schwimmt da auf dem Wasser, wird Wind und Wetter ausgesetzt. Im Winter dehnt es sich aus, im Sommer schmilzt es ab. Und wenn da noch ein Störsignal reinkommt, also die Klimaerwärmung, dann hat das auf dieses fragile System natürlich starke Auswirkungen. Und deswegen glauben wir, ist quasi die Arktis, das System, was jetzt diese dramatische zwei bis drei Mal stärkere Erwärmung abbekommt als der Rest des Planeten.

00:01:57: Ursula Weidenfeld: Nun würde man ja eigentlich denken, wenn man immer Temperaturen, oder meistens, bis auf den arktischen Hochsommer, Temperaturen hat, die weit unter null liegen, ist es doch egal, ob es -10 oder -20 Grad sind.

00:02:10: Andreas Macke: Ja. Wenn man aber sieht, dass das Eis mehrjährig ist, also seine Dicke über die Zeit aufbauen kann, dann leidet bei einer Erwärmung dieser Aufbau natürlich. Und dann hat man nicht mehr das ganz dicke Eis, das auch mehrere Sommer überleben kann und dann nimmt auch insgesamt die Eismenge ab.

00:02:28: Ursula Weidenfeld: Das betrifft das Packeis. Das ist das Eis, was die Meeresfläche zu einem Prozentsatz von 80 bis 100 Prozent bedeckt im arktischen Winter – im Sommer dann zurückschmilzt. Und dieses Packeis hat aber eine besondere Rolle auch für die Tiere und für die Temperatur des Ozeans. Was ist diese Rolle?

00:02:47: Andreas Macke: Also, wir sprechen ja hier von Meereis – ist also das Eis auf dem Meer. Das ist eben ein Lebensraum für sehr viel Fauna und Flora unter dem Eis. Weil es erst mal Oberfläche hat, also da können Dinge anhaften. Weil Licht durchkommt und dadurch entsteht dann Fotosynthese. Durch die Nährstoffe, die das Eis freigibt, können dann Fauna, Bakterien, Algen wachsen, die wiederum dann die Nahrungskette bedienen bis hin zur Robbe, die dann letztendlich vom Eisbär gefressen wird, der auf dem Meereis lebt. Das ist quasi der einzige Teilnehmer in der ganzen Nahrungskette, der über der Eisfläche ist. Alle anderen sind darunter.

00:03:21: Ursula Weidenfeld: Das heißt, der Eisbär braucht das Meereis, weil er die Robbe jagt, die auf dem Meereis ihre Jungen zur Welt bringt oder zum Luftholen hochkommt. Und wenn beides nicht mehr mit diesem Eis möglich ist, dann verhungert der Eisbär.

00:03:36: Andreas Macke: Ja, oder die Robbe sogar, weil die Robbe sich vom Fisch ernährt, der sich von dem Plankton ernährt, das unter dem Meereis ist. So gefährdet also weniger Meereis die gesamte Nahrungskette. Angefangen von den Plankten, die unter dem Eis wachsen. Also, wenn man mal in der Arktis war und man schaut unter das Eis, das machen wir natürlich mit Robotern, dann sieht man unter dem Eis diese grüne Fläche von Algen, während man über dem Eis diese große weiße Wüste sieht. Das ist ganz bizarr, dass man in dieser feindlichen Gegend doch unter dem Wasser einen grünen Dschungel hat.

00:04:05: Ursula Weidenfeld: Nun würde man denken, wenn es wärmer ist, kann der Dschungel besser wachsen.

00:04:10: Andreas Macke: Ja, aber dem fehlen dann die Nährstoffe aus dem Meereis, das beim Gefrieren ins Wasser gelassen wird – und die Salze, und die Mineralien. Und dann ist das Wachstum auch nicht mehr so gut gegeben.

00:04:21: Ursula Weidenfeld: Das Abschmelzen des Meereises hat nicht nur Folgen für Eisbären, Robben, Pflanzen, Plankton und Algen, sondern auch für das Weltklima. Welche?

00:04:32: Andreas Macke: Ja, man kann einmal als einfache Beschreibung sagen, die Stärke der Westwinde in der Nordhemisphäre hängt davon ab, wie kalt es in der Arktis ist. Wie stark der Wärmeunterschied zwischen der Arktis und den mittleren Breiten oder den tropischen Regionen ist.

00:04:47: Ursula Weidenfeld: Da geht es um den Luftaustausch, der durch Druckausgleich zustande kommt. Es gibt enorme Winde, die vom Äquator Richtung Norden, Nordwesten durch die Erdumdrehung eben nach Westen wehen. Die wahnsinnig schnell sind und die sehr, sehr hoch wehen. Wenn diese Winde schwächer werden, weil der Temperaturunterschied nicht mehr so hoch ist, was hat das für Folgen?

00:05:10: Andreas Macke: Dann hat man eine Wellenstruktur, die sich ausbreitet. Dann mäandert dieser Westwindstrom stärker nach Norden und nach Süden und bringt dementsprechend öfters kalte Luft aus dem Norden nach Süden und warme Luft aus dem Süden nach Norden. Dadurch entstehen dann auch sogenannte Hochdruckgebiete, die dann auch zu weniger Niederschlag führen können, also zu längeren Dürreperioden.

00:05:32: Ursula Weidenfeld: Das heißt, dass das Wetter extremer wird und es heißt auch, dass Wetterlagen länger an einem Platz bleiben. Dieser Jetstream, so nennt man ihn, weil er eben Flugzeuge in einer wirklich großen Geschwindigkeit von Amerika zum Beispiel nach Europa fliegen lässt – wenn man auf diesen Jetstream draufkommt als Pilot. Wenn dieser Jetstream schwächer wird oder sich verlagert, dann verändert sich regional das Wetter unter Umständen sehr stark und man hat eben auch diese Folgen, dass Wetter viel länger an einem Platz bleibt.

00:06:04: Andreas Macke: Ja. Also der Jetstream, das ist die große Strömung in der freien Troposphäre. Und entlang dieses Jetstreams bilden sich die Hoch- und Tiefdruckgebiete. Und wenn der sich verändert, mehr nach Norden und nach Süden zieht, verändern sich auch die Tiefdruckgebiete und damit auch unser Wetter. Es ist allerdings nicht ganz so einfach, wie das immer so ist. Wir haben auch eine Erwärmung in den tropischen Regionen und dadurch wird dieser Temperaturunterschied zwischen Tropen und Polarregionen dann wieder etwas erhöht, also wieder zurückgestellt. Und deswegen ist es im Moment noch nicht wirklich klar, ob es so einfach ist, dass eine erwärmte Arktis zu einem verstärkten Mäandern dieses Jetstreams führt. Also, das ist noch Hypothese.

00:06:42: Ursula Weidenfeld: Die aber diskutiert wird und die auch erforscht wird. Die auch bei der großen MOSAiC-Expedition, die vom Jahr 2019 bis zum September 2020 mit einem Schiff durch die Arktis gedriftet ist, versucht wurde zu erhärten. Was sind die ersten Ergebnisse, über die man reden kann?

00:07:01: Andreas Macke: Ja, also erst mal muss man sagen, diese Polarstern-Expedition ist wirklich multidisziplinär. Da waren eben Physiker an Bord, Leute, die die Atmosphäre angucken. Meereis-Physiker, die sich das Meereis angucken. Biologen, die sich die Fauna und Flora angucken, Chemiker und Ozeanographen. Und die haben eben das Gesamtsystem angeguckt. Und ich will nur ein Beispiel aus der Atmosphäre nennen. Was uns ein bisschen überrascht hat, war, dass wir – also meine Mitarbeiter mit ihren Messgeräten, als sie im arktischen Winter in der zentralen Arktis auf Polarstern waren und in den Himmel geguckt haben – sehr viel Waldbrand-Aerosole, also sehr viel Rauch gefunden haben, das aus den sibirischen, kanadischen Waldbränden entstanden ist, im September, Oktober 2019. Und das ist ja quasi in die Arktis hineingewandert und ist da auch geblieben, hat sich da ein bisschen aufgesammelt. Das heißt, die Arktis ist mittlerweile doch sehr belastet durch diesen Waldbrand-Aerosol, das ja auch in letzter Zeit immer mehr zugenommen hat.

00:07:58: Ursula Weidenfeld: Und das heißt, wenn da Rußpartikel in der Arktis sind und sich ablagern, dass das Eis dunkler wird?

00:08:06: Andreas Macke: Das ist natürlich so eine These, die man untersucht. Tatsächlich ist dieser Rußeintrag auf dem Eis ein sehr geringer Effekt. Das haben wir nachweisen können.

00:08:13: Ursula Weidenfeld: Das ist ja schon mal beruhigend. Weil eigentlich gab es ja eine Hypothese, die hieß: Wenn das Eis dunkler wird, dann wird die Sonneneinstrahlung intensiver absorbiert und dann wird es noch wärmer.

00:08:24: Andreas Macke: Zumindest, wenn das Eis weg ist, weil der Ozean ist dunkel, das Eis ist hell. Und wenn dann weniger Eis da ist, dann wird mehr Sonnenstrahlung absorbiert, es wird wärmer und weniger Eis. Dann hat man diesen Feedback, der dann diese Erwärmung noch beschleunigt. Dazu muss man aber auch wissen, dass die Arktis ein sehr bewölkter Platz ist. Die Arktis ist 70- bis 80-prozentig bewölkt. Das heißt, so viel Sonnenstrahlung kommt da gar nicht direkt ins Eis, sondern muss erst mal durch die Wolken durch. Und welche Rolle die Wolken dabei spielen, bei einer sich verändernden Arktis, das ist so eine der großen Fragestellungen, die wir versuchen mit unseren Beobachtungen zu klären.

00:08:54: Ursula Weidenfeld: Und kann man da schon was sagen? Sie beschäftigen sich ja vor allem mit Wolken und den Veränderungen in der Troposphäre. Und die Troposphäre ist die unterste Schicht der Erdatmosphäre. Also ungefähr das, was vom Erdboden bis in eine Höhe von 7 bis 17 Kilometern reicht.

00:09:08: Andreas Macke: Genau. Und in der Arktis sind das eben eher die 7 Kilometer und in den Tropen sind es eher die 17 Kilometer. Da muss man auch noch wissen, dass die Arktis eine sehr geringe untere Grenzschicht hat, in der sich auch viel Wetter abspielt. Und wenn da eine Erwärmung durch CO2-Erhöhung passiert, dann passiert die da in einer kleineren Region und ist entsprechend stärker. Und Wolken haben insgesamt einen erwärmenden Effekt im Jahresmittel. Weil sie viel Wärmestrahlung des Ozeans zurückhalten und wieder zurückemittieren zum Boden. Es ist der Treibhauseffekt, den die Wolken haben. Und wenn die Bewölkung durch wärmeres Klima, durch Wasserdampf zunimmt, dann würde auch dieser Deckel und diese Isolation, dieser Treibhauseffekt zunehmen und könnte auch diesen positiven Feedback erklären, der diese starke Meereisabnahme, die wir beobachten, verursachen könnte.

00:09:55: Ursula Weidenfeld: Das hat damit zu tun, dass wenn es wärmer ist, können mehr Wolken entstehen, weil wärmere Luft mehr Wasser aufnehmen kann. Gibt es denn da schon erste Ergebnisse? Können Sie sagen, es gibt erstens mehr Wolken? Zweitens: Diese Wolken tragen tatsächlich dazu bei, dass sich die Arktis stärker erwärmt?

00:10:13: Andreas Macke: Tatsächlich haben wir aus Satellitendaten bisher eine relativ konstanten Wolkenbedeckungsgrad gesehen, also keine allzu starke Zunahme und wissen jetzt noch nicht, ob wirklich eine signifikante Veränderung der Bewölkung stattgefunden hat. Das Problem ist, wir können zwar sagen: "Wolke? Ja, nein." Wir können auch etwas über die Wolken sagen, aber viele Eigenschaften der Wolken sind nicht so unmittelbar erfassbar, die sind wichtig: Wie hoch die Wolke ist oder wie kalt die Wolke ist, wie dick die Wolke ist. Das sind alles Dinge, die wir noch genauer anschauen müssen. Und ich muss ehrlich sagen: Zurzeit spekulieren wir, dass die Wolkenbedeckung zugenommen hat und mit zu der Erwärmung führt. Aber wir sind noch nicht sicher.

00:10:58: Ursula Weidenfeld: Dann gucken wir doch mal unter das Wasser oder unter die Erdoberfläche. Normalerweise ist es ja so: Wenn es in der Arktis kalt ist, dann kühlt sich auch das Wasser ab. Es sinkt nach unten und transportiert dann auf der anderen Seite des Atlantik warmes Wasser nach oben. Das ist die Ursache für den Golfstrom. Wenn wir jetzt weniger kaltes Wasser haben, was zur Verfügung steht, um abzusinken, nimmt dann der Golfstrom auch ab?

00:11:25: Andreas Macke: Nein, das ist nicht das kalte Wasser, sondern das schwere Wasser, das absinkt. Das hängt auch mit dem Salzgehalt zusammen. Wenn das Meereis dann gefriert, das Salz ausschwitzt, dann gelangt das in das ozeanische Wasser, das dann schwerer wird und dann als salzreiches Wasser absinkt – nicht so sehr als kaltes Wasser. Das treibt tatsächlich diese, wir nennen das thermohaline Zirkulation, an. Wir sehen keine Änderung des Golfstroms. Wir sehen aber eine leichte Zunahme von atlantischem Wassereinfluss in die obere Schicht des Arktischen Ozeans. Das nennt man "Atlantification", also eine Atlantifizierung des Ozeans. Und das wird wahrscheinlich auch einen Beitrag dazu leisten, dass das Meereis abnimmt.

00:12:10: Ursula Weidenfeld: Warum?

00:12:11: Andreas Macke: Weil das Wasser etwas wärmer ist. Und das wärmere Wasser ist im Atlantik nicht ganz oben, sondern ein bisschen weiter, tiefer unten, weil es eben salzreicher ist. Und wenn dieses wärmere Wasser in die Arktis geleitet wird, dann hat es eben auch ein erwärmenden Effekt auf das darüber liegende Meereis.

00:12:28: Ursula Weidenfeld: Und wissen wir schon, was davon menschengemacht ist und was möglicherweise einfach normale Entwicklungen in einem normalen Klimawandel sind?

00:12:38: Andreas Macke: Also, die Modelle, die sowas letztlich nur beantworten können, sagen ganz klar: Wir haben hier eine Erwärmung der letzten 100 Jahre von 1,5 Grad, die quasi diese Prozesse angestoßen hat. Und wenn diese Prozesse so ein Feedback Mechanismus haben, also sich selbst verstärken können, dann reicht eben schon eine relativ kleine Erwärmung über das Treibhausgas CO2, um das System dann aus dem Gleichgewicht zu bringen. Also, wir vermuten schon, dass die menschengemachte Klimaerwärmung der Auslöser für den Meereisrückgang ist.

00:13:10: Ursula Weidenfeld: Und wenn man das stoppen wollte oder verlangsamen wollte, dann müsste man auf der einen Seite weniger Kohlendioxid in die Atmosphäre blasen und auf der anderen Seite weniger Partikel, also Rußpartikel, weniger Luftverschmutzung haben?

00:13:24: Andreas Macke: Luftverschmutzung ist wieder ein ganz anderes Thema, auch wenn wir sie jetzt gerade in der Arktis gesehen haben. Tatsächlich führen ja Partikel in der Atmosphäre zu einer helleren Atmosphäre und reflektieren mehr Sonnenlicht. In dem Sinne wirkt die Luftverschmutzung gegen die Klimaerwärmung. Aber wir wollen ja nicht Klimaerwärmung mit Luftverschmutzung bekämpfen. Weil wir leben ja in dieser Luft und es ist nachweislich so, dass die meisten Menschen auf diesem Planeten sterben durch schlechte Luft, frühzeitig. Das wäre nicht die Lösung des Problems.

00:13:50: Ursula Weidenfeld: Bleibt CO2.

00:13:51: Andreas Macke: Ja, natürlich. Das ist immer die letzte Konsequenz. Wir wissen, dass CO2 reduzieren und wir müssen es auch irgendwie wieder zurück aus der Atmosphäre holen. Also Carbon Capturing und -Storage heißt es ja auf Englisch.

00:14:03: Ursula Weidenfeld: Das heißt, dass man CO2 praktisch unter die Erde verpresst und damit zunächst mal aus dem Verkehr zieht.

00:14:09: Andreas Macke: Genau, ja. Oder so umwandelt, dass man daraus andere Treibstoffe machen kann, die weniger CO2 emittieren.

00:14:15: Ursula Weidenfeld: Lassen Sie mich eine letzte Frage zur Arktis stellen. Die ist ja jetzt im Sommer so, dass man mit Schiffen durchfahren kann. Also, dass die berühmte Nordwestpassage möglich ist. Was ist daran schlecht? Man könnte ja auch sagen, wenn es jetzt Verkehrswege gibt, die so viel kürzer sind und so viel Energie auch sparen, dann könnte man der Sache doch auch positive Aspekte abgewinnen.

00:14:39: Andreas Macke: Ja man wird natürlich den Schiffsverkehr erhöhen. In einer Region, die dann vielleicht doch irgendwann den Ruß und die Abgase der Schiffe spürbar abbekommt. Also dass wir jetzt quasi keinen Effekt von Ruß in der Arktis sehen, liegt auch daran, dass wir so gut wie keinen Schiffsverkehr haben. Und es gibt sogenannte "Ship Tracks", also die Bewölkung hinter Schiffen verändert sich und das kann dann auch das Klima der Arktis beeinflussen. Wir wissen nicht, wie ein intensiver Schiffsverkehr in der Arktis sich dort in der Region auswirkt.

00:15:10: Ursula Weidenfeld: Aber man müsste auf jeden Fall sehr vorsichtig sein, bevor man so etwas beherzt angeht.

00:15:15: Andreas Macke: Die Arktis, wie ich eingangs sagte, ist ja dieses komplexe, fragile System, wo eine relativ dünne Schicht Eis auf dem Ozean schwimmt und Wind und Wetter und Strahlung ausgesetzt ist. Und in dem System möchte man nicht gerne großräumig Veränderungen betreiben, weil man nicht weiß, ob es sich nicht dann tatsächlich sehr stark verändert.

00:15:37: Ursula Weidenfeld: Und weil dieses System eben entscheidend, mitentscheidend für das Weltklima ist.

00:15:41: Andreas Macke: Zumindest in der Nordhemisphäre, ja.

00:15:43: Ursula Weidenfeld: Wunderbar. Vielen Dank, Herr Macke.

00:15:45: Andreas Macke: Gerne.

Über diesen Podcast

Im Podcast "Tonspur Wissen" lädt die Journalistin Ursula Weidenfeld alle Hörerinnen und Hörer auf eine Entdeckungsreise ein. Sie trifft Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus ganz unterschiedlichen Fachbereichen, stellt ihre Fragen und hört zu. Ursula Weidenfeld ist überzeugt: Nur so kann man Dinge verstehen oder einen neuen Blick darauf bekommen. Und zu entdecken gibt es jede Menge in der Welt der Wissenschaft.

Weiterhin verfügbar sind außerdem 30 Folgen von "Tonspur Wissen" rund um die Auswirkungen des Coronavirus. Es kommen nicht nur Virologen im Podcast zu Wort, sondern auch Psychologen, Historiker, Ökonomen, Politik- und Ernährungswissenschaftler und Experten anderer Fachbereiche. "Tonspur Wissen" ist eine Gemeinschaftsproduktion von t-online und der Leibniz-Gemeinschaft.

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von und mit Ursula Weidenfeld & t-online

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