Die Erde hat nach Erkenntnissen von US-Wissenschaftlern in den vergangenen 15 Jahren deutlich mehr Wärme absorbiert.
Foto: Getty Images/MarcelC/Nasa

Was wir unter der Klimaerwärmung verstehen, ist im Prinzip ein wachsendes Energie-Ungleichgewicht zwischen den eintreffenden Sonnenstrahlen und der Rückstrahlung von der Erde in den Weltraum. Im vergangenen Jahr zog eine internationale Forschergruppe Bilanz darüber, wie stark sich seit den 1970er-Jahren die überschüssige Wärmeenergie jeweils in den Meeren, den Landmassen und der Lufthülle ansammelt hat, und kam zu besorgniserregenden Ergebnissen: Im Schnitt muss unser Planet in jeder Sekunde pro Quadratmeter rund 0,9 Joule Energie zusätzlich schlucken. Bei einer Oberfläche von 510 Millionen Quadratkilometern entspricht das pro Jahr rund 14 Billionen Gigajoule Überschuss – mehr als das Zwanzigfache des Weltenergieverbrauchs.

Höherer Eingang, geringerer Ausgang

Eine nun von US-Wissenschaftern veröffentlichte Studie über die Entwicklung der vergangenen 15 Jahre belegt, dass die diesbezügliche Entwicklungskurve erschreckend steil nach oben weist: Zwischen 2005 und 2019 habe sich das Energie-Ungleichgewicht der Erde praktisch verdoppelt, berichten Forscher der Nationale Ozean- und Atmosphärenbehörde NOAA und der Raumfahrtbehörde NASA im Fachmagazin "Geophysical Research Letters".

Die Energiebilanz der Erde ist schon seit langem aus dem Gleichgewicht.
Illustr.: EU/Copernicus

Dieser Trend ist laut der Analyse in erster Linie auf eine Zunahme der absorbierten Sonnenstrahlung wegen einer verringerten Reflexion durch Wolken und Meereis zurückzuführen. Gleichzeitig habe die langwellige Strahlung von der Erde ins All, durch die Energie und damit Wärme abgegeben wird, unter anderem wegen mehr Treibhausgasen in der Atmosphäre abgenommen.

Sensible Energiebalance

Zugrunde liegt ein empfindliches energetisches Gleichgewicht aus auftreffender Sonnenwärme und ins All abgegebener Infrarotstrahlung. Wenn sich beide Prozesse die Waage halten, ist die Energiebilanz ausgeglichen. Eine positive Energiebilanz bedeutet dabei, dass sich die Erde aufwärmt. Da etwa 90 Prozent der dieser überschüssigen Energie von den Ozeanen absorbiert wird, heizt sich das Wasser in den Meeren auf.

Das Energie-Ungleichgewicht kann aber auch durch natürlich Faktoren beeinflusst werden. Den Wissenschaftern zufolge dürfte vor allem die Pazifische Dekaden-Oszillation (PDO) dabei eine Rolle gespielt haben. Bei ihr verändert sich die Temperatur des Oberflächenwassers im Pazifik deutlich – eine besonders warme Phase wie zwischen 2014 und 2020 trägt dazu bei, dass deutlich mehr Sonnenstrahlung von der Erde absorbiert wird.

Grafik: Vergleich zwischen dem jährlichen Netto-Energiefluss in der Atmosphäre von CERES (durchgezogene orange Linie) und einer in-situ-Beobachtungsschätzung der Energieaufnahme durch das Erdklimasystem (durchgezogene türkise Linie) .
Grafik: NASA/Tim Marvel

"Beispiellose Zunahme"

"Es ist wahrscheinlich eine Mischung aus menschlichen Treibern und interner Veränderung (der Erde)", sagte der Leiter der Studie, Norman Loeb. Menschliche und natürliche Faktoren verursachten zusammen "eine Erwärmung, die zu einer ziemlich großen Veränderung des Energieungleichgewichts der Erde führt. Das Ausmaß der Zunahme ist beispiellos."

Loeb betonte, dass die Studie nur eine Momentaufnahme in Bezug auf den langfristigen Klimawandel ist und dass es nicht möglich ist, mit Sicherheit vorherzusagen, wie der Energiehaushalt der Erde in den kommenden Jahrzehnten aussehen könnte. (red, APA, 23.6.2021)