Opfer an den Zeitgeist

Das gasförmige Kohlendioxyd als „Treibhausgas“ zu bezeichnen, das wie ein Glasdach in einem Gewächshaus die Wärmestrahlung reflektiert und am Entweichen in den Weltraum hindert, ist physikalisch unhaltbar. Auch Gewächshäuser kühlen nachts bei klarem Wetter ab und müssen im Winter beheizt werden. Es ist ein Widerspruch in sich, Temperaturkarten der Erde aus dem Weltraum von Satelliten mit Hilfe von Infrarotmeßgeräten zu erstellen und auf der anderen Seite zu behaupten, daß dieselbe Infrarotstrahlung von der Atmosphäre absorbiert wird. Diese Messungen sind nur wegen des Fensters im Absorptionsspektrum möglich.

Die wesentlich wirksameren Treibhausgase sind Wasserdampf

und Methan. Wasserdampf allein trägt etwa 26 Grad Celsius von der Temperaturdifferenz zwischen minus 18 Grad Celsius und plus 15 Grad Celsius zum gesamten Treibhauseffekt bei. Nur für die restlichen sieben Grad Celsius sind andere Gase, einschließlich Kohlendioxyd, verantwortlich. Methan entspringt meist natürlichen Quellen. Es steigt aus Sümpfen, Marschen und Reisfeldern auf und wird von Wiederkäuern ausgeschieden. Mit zunehmender Weltbevölkerung steigt der Fleischbedarf und damit unausweichlich der Methanausstoß.

Physik der Sonne und der Weltraumstrahlung:

Ein gigantischer Sturm brach auf der Sonne im März 1989 aus. Er erreichte die Erde nach drei Tagen und hinterließ Spuren, die bis heute nicht vergessen sind. Sechs Millionen Haushalte waren ohne Strom, die Städte der Provinz Quebec und der Norden der USA versanken im Schneechaos. Spätestens damals hätte man auf ein Zusammenspiel zwischen Sonnenaktivität und Erdklima aufmerksam werden müssen.

Aufmerksamkeit erregten dagegen britische Physiker vom Imperial College in London, weil sie anhand von Satellitendaten feststellten, daß im Jahre 1999 weniger Wärme in den Weltraum abgestrahlt wurde als 1970. Das ist nur die halbe Geschichte, die veröffentlicht wurde. Sie wiesen auch darauf hin, daß sie keine Aussage darüber machen können, ob dies zu einer Erwärmung der Erde oder wegen der rück-koppelnden Effekte zu mehr Wolken und damit zu Abkühlung führt.

Die Beobachtung lehrt, daß Sonnenflecken Zonen größerer magnetischer Aktivität sind, die Eruptionen auslösen und Schock-wellen durch das Sonnensystem schicken. Sonnenflecken sind nicht nur lokale Ereignisse, sondern sind Ursache dafür, daß die Sonne auf ihrem Aktivitätshöhepunkt ihr gesamtes Magnetfeld umpolt. Die ereignete sich 1984 und 1990.

Gemeinhin spricht man von einem im Mittel elfjährigen Zyklus (zwischen sieben und 17 Jahren), überlagert von 200- und 2.300jährigen Zyklen. Kurze Zyklen bedeuten, daß der Sonnenmotor schneller läuft. Einige Forscher stellten sich die Frage, ob nicht längere Zyklen ein kühleres und kürzere ein wärmeres Klima bedeuten. Die Intensität der kosmischen Strahlung auf der Erde ändert sich infolge der großen Änderungen des Sonnenwindes in der Heliosphäre während eines Sonnenzyklus um bis zu 20 Prozent. Das Problem für die Wissenschaft ist nicht, wie noch bei Herschel, die Frage nach der beobachteten Gleichzeitigkeit der Ereignisse, sondern nach der schlüssigen physikalischen Zuordnung von Sonnenaktivität und Temperatur und damit dem Wetter und dem globalen Klima. Es gibt zunächst keinen einsichtigen Grund, nach dem das Klimageschehen auf der Erde etwas mit den Sonnenzyklen zu tun habe. Man braucht das physikalisch schlüssige Bindeglied. Besonders erfolgreich waren hier die dänischen Forscher Friis-Christensen, Lassen und Swensmark. Ihre Arbeit wäre ohne den Journalisten Nigel Calder nicht so bekannt geworden. Ihre größten Verbündeten waren die Raumsonden auf ihrer Reise um die Sonne, in die Helio-sphäre und um die Erde. Sie untersuchten die Strahlungen, das Plasma und Magnetfelder im Sonnenwind und deren Wechselwirkung mit dem Erdmagnetfeld.

Neben den sichtbaren Lichtpartikeln bombardieren unsichtbare Partikel aus dem Solarwind und der Galaxis unsere Erdatmosphäre. Die Raumsonde SOHO, ein Sonnen- und Helio-sphären-Observatorium der europäischen Raumfahrtgemeinschaft, analysierte die chemische Zusammensetzung des Sonnenwindes und entdeckte einen ganzen Katalog von Elementen von Natrium bis Nickel.

Wenn Böen des Sonnenwindes durch das Magnetfeld der Erde jagen, laden sie in der Grenzschicht erdmagnetfeldgroße elektrische Energien ab, die in den Polarlichtern sichtbar werden. Sie liegen etwa 100 Kilometer über der Erde, so daß sie keinen Einfluß auf das Wetter haben können. Sonnenwindpartikel dringen nicht bis in die untere Atmosphäre ein. Dies bestätigen Messungen der Raumsonde GEOTAIL, die wie der Name sagt, im Schweif (englisch: tail) des Erdmagnetfeldes den Zusammenstoß zwischen Erdmagnetfeld und Sonnenwind untersuchte.

Die Heftigkeit der Magnetstürme in der Grenzschicht Sonnenwind und Erdmagnetfeld bestimmen die Stärke der elektrischen Felder. Wenn also diese Teilchen (Plasma aus Elektronen, Protonen, Neutronen, von Elektronen befreite Elemente) einen Einfluß auf das Wetter haben, dann müssen sie im äußeren Magnetfeld der Erde elektrische Felder aufbauen, die zu den Ladungen der Partikel aus der Galaxis in entgegengesetzter Richtung wirken.

Beobachtungen zeigen, daß kosmische Strahlen, sie entstehen, wenn Sterne explodieren, wegen ihrer hohen Energie tief in die Atmosphäre eindringen.

Treffen sie auf Sauerstoff und Stickstoff, bilden sie in einem Feuerwerk von atomaren Wechselwirkungen Kaskaden von Sekundärteilchen. Die dadurch erzeugten elektrisch geladenen Partikel wirken als Kondensationskeime für den Wasserdampf in der Atmosphäre, woraus Wolken entstehen. Die meisten Ionen fallen in einer Höhe von zwölf Ki-

lometern an. Um das Klima verändern zu können, müßte dieser Effekt gesteuert werden können.

In Zeiten hoher Sonnenaktivität nimmt der Sonnenwind zu und verstärkt die Magnetstürme.

Dies legt den Schluß nahe, daß es bei der Wetterbildung weniger auf die Sonnenteilchen, als auf den Zustrom der wesentlich energiereicheren kosmischen Strahlung ankommt. Da das Magnetfeld der Erde sehr ungleich um den Erdball verläuft, sind auch die elektrischen Felder und ihre Abstände von der Erde örtlich sehr unterschiedlich. Am Äquator sind auch die Magnetfelder stärker als an den Polen. Dadurch werden die kosmischen Strahlen am Äquator stärker abgeschirmt.

Wenn die kosmische Strahlung einen Einfluß auf das Wetter hat, sollten auch geographische Unterschiede erkennbar sein. Die Unterschiede in den Magnetfeldern sind stark genug, um die Raumstrahlung in Erdnähe auch geographisch unterschiedlich zu verteilen. In den Tropen treffen nur ein Viertel soviel kosmische Strahlen am Erdboden auf wie an den Polen.

Ein entscheidender Faktor für das Klima sind die Wolken und ihre Verteilung um den Erdball. 1993 vermaß das Forschungsschiff RV-Vickers die Ein- und Abstrahlung der Sonne und die Absorption der Sonnenenergie durch Wolken über dem Pazifik. Es stellte sich heraus, daß ein Sechstel der Sonnenenergie von den Wolken absorbiert wird.

Die Zahlen über die Absorptionsfähigkeit der Wolken wa- ren für die Klimamodellierer schockierend. Sie zeigten, daß die Modelle die Energie der Sonneneinstrahlung um 20 bis 30 W/m2 zu hoch einschätzten. Im Vergleich dazu sollen Treibhausgase aus menschlicher Produktion bis zu 2,5 W/m2 zum Treibhauseffekt beitragen.

Erst ein Vergleich der Wolkendaten aus Satellitenaufnahmen des Goddard Instituts der NASA und der kosmischen Strahlendaten der Station CLIMAX in Colorado brachten Gewißheit über den Zusammenhang zwischen Wolkenbildung auf der einen und Sonnenstrahlung und kosmische Strahlung auf der anderen Seite. Den Durchbruch für den Nachweis, daß die kosmische Strahlung das Wetter bestimmt, erbrachte die Zuordnung der Wolkenbildung mit der jeweiligen magnetischen Breite, anders als die geographische Breite. Es wurde eine statistische Übereinstimmung von 0,95 erreicht. Die tropischen Zonen wurden ausgenommen, da hier die Wolken fast genau so viele Infrarotstrahlen aufnehmen, wie sie vorher an Sonnenenergie abhalten.

Größere Sonnenaktivität bedeutet stärkere Abschirmung der kosmischen Strahlung. Das mindert die Wolkenbildung und läßt die Temperaturen ansteigen. Es wurde beobachtet, daß die Klimaänderungen von der Länge der Sonnenzyklen abhängen. Bei längeren Sonnenzyklen ist die Wolkendecke kräftiger und ausgedehnter, was zur Klimaveränderung beiträgt.

Was wir auf der Erde erleben, stammt nicht aus dem sichtbaren Licht der Sonne. SOHO-Aufnahmen bei unterschiedlichen Wellenlängen zeigten unterschiedliche Temperaturen in der Son- nenatmosphäre; in der äußeren Atmosphäre bis zu zwei Millionen Grad (Röntgenstrahlen), während die untere Atmosphäre und die sichtbare Sonnenoberfläche relativ kalt bleiben.

Die kosmische Strahlung ist in den höheren Breitengraden stärker als in der Nähe des magnetischen Äquators. Die Einbeziehung der Bewölkung, verursacht durch kosmische Strahlung, bestätigt die großen Unterschiede in den Klimazonen. Satelliten zur Erderkundung widerlegen eher den Treibhauseffekt, als ihn zu bestätigen. Mikrowellenmessungen deuten für die Zeit von 1979 bis 1996 auf eine ausgeglichene Temperaturentwicklung der unteren Atmosphäre hin, obwohl der Kohlendioxydgehalt um sechs Prozent zugenommen hatte.

Aus den Messungen konnte nur ein Temperaturanstieg von 0,2 Grad Celsius über die nächsten 30 Jahre extrapoliert werden. Dies ist weit weniger als die 0,6 Grad Celsius, die das IPCC dem Kohlendioxyd über diesen Zeitraum zuschreibt.

Aerosole, Sulfatemissionen, Vulkanausbrüche und andere Luftverschmutzungen können den Treibhauseffekt signifikant unterdrücken und sogar umkehren. Nach dem Ausbruch des Pinatubo 1991 nahm die mittlere Temperatur um 0,5 Grad Celsius ab.

Die „Treibhauskatastrophe“, die zunächst überzeugend wirkte, konnte so lange bestehen, solange sie nicht hinterfragt wurde.

Sie zu hinterfragen war das Geschäft von Archäologen, die etwas von Klimageschichte und der Radiokarbonmethode verstanden, sowie den Physikern, die sich mit der Sonnenphysik beschäftigten, ebenso den Meteorologen, die etwas vom Wetter verstanden und der weit mäch- tigeren Entdeckungskapazität der Raumsonden.

Die Raumfahrtunternehmen handeln davon, wie kleine Roboter die Menschheit vor neuen Irrtümern bewahren können, die mit Hilfe blinder Großcomputer aufkommen und verstärkt werden können. Die Arbeit des IPCC wurde mit der Politik der Klimakonvention belastet. Darum mußte jede Änderung in den Annahmen zu politischen Verwicklungen führen.

Niemand wird den Klimaforschern ihre Fehler nachtragen. Selbst Newton und Einstein haben Fehler gemacht, und dennoch sind sie die großen Genies unserer Zeit. Die Wissenschaft lebt davon, daß Hypothesen gemacht und daraufhin geprüft werden, ob sie Bestand haben.

Die weltweit organisierte Klimaforschung ist ein Negativbeispiel für eine vom Staat finanzierte Forschung, deren Ziel der absehbare Nutzen ist.

Wissenschaftler und Politiker müssen begreifen, daß Konsens für die Wissenschaft kein taugliches Rezept ist. Wir sind weit davon entfernt, Klimavorhersagen zu machen, vielleicht wird dies nie gelingen.

Was auch immer die Politiker über die Sonne zu hören bekommen, sie sollten sich hüten, wieder einen Vertrag abzuschließen, vielleicht, um als Abwehr gegen mögliche Abkühlung Treibhausgase in die Luft zu blasen.