CO2 in der Luft höher als jemals zuvor in 3,6 Millionen Jahren

Ein Bericht von Tatiana Abarzúa

Aktuelle Messungen belegen es: "Der Gehalt an Kohlenstoffdioxid (CO₂) in der Luft ist heute höher als jemals zuvor in den vergangenen 3,6 Millionen Jahren". Der CO₂-Anteil stieg im März auf 417,64 ppm- die Einheit ppm bezeichnet die Zahl von CO₂-Molekülen pro einer Million Teilchen in der Luft. Eine interaktive Darstellung der Messwerte ist online verfügbar. Wie die US-amerikanischen Wetter und Ozeanografiebehörde NOAA berichtet, sind neben CO₂ auch die Emissionen an Methan (CH₄) weiter gestiegen, es war "der größte jährliche Anstieg seit Beginn der systematischen Messungen im Jahr 1983". Der CH₄-Gehalt stieg um 14,67 ppb auf 1.892,3 ppb (Messwert für Dezember 2020) - die Einheit parts per billion (ppb) bezeichnet die Zahl von CH₄-Molekülen pro einer Milliarde Teilchen in der Luft.

"CO₂-Gehalt vergleichbar mit Warmperiode im mittleren Pliozän"
Somit sind die Anteile dieser Treibhausgase in der Luft angestiegen, obwohl beispielsweise beim CO₂ laut NOAA "die wirtschaftliche Rezession schätzungsweise die Emissionen im Jahr 2020 um etwa sieben Prozent gesenkt hat". Der atmosphärische CO₂-Gehalt sei nun "vergleichbar mit der Warmperiode im mittleren Pliozän vor etwa 3,6 Millionen Jahren, als die Kohlenstoffdioxidkonzentrationen zwischen 380 und 450 ppm lagen". In dem Erdzeitalter lagen sowohl die mittlere Temperatur auf der Erde als auch der Meeresspiegel wesentlich höher als jetzt, deshalb warnen Klimaforscher seit mehr als einem Jahrzehnt, das Pliozän könnte "eine Blaupause für die nahe Zukunft in einem wärmeren Treibhaus sein".

Kontinuierliche CO₂-Messungen seit 1958
Auf 3.397 m üNN auf Hawaii, an der Nordflanke des Vulkans Mauna Loa, befindet sich eine meteorologische Forschungsstation des Earth System Research Laboratory (ESRL). Die abgelegene Lage dieser Messstation gilt als ideal für atmosphärische Messungen, da die Einflüsse von Vegetation oder menschlichen Aktivitäten (etwa Autoabgase) sehr gering sind. Das ESRL gehört zum Office of Oceanic and Atmospheric Research - einer Abteilung der NOAA - und führt seit 1958 Messungen der atmosphärischen CO₂-Konzentration durch. Es ist die längste kontinuierliche CO₂-Aufzeichnung, die weltweit verfügbar ist.

Die "Keeling-Kurve"
Als der Professor für Chemie und Klimaforscher C. David Keeling mit den Messungen begann, lag der CO₂-Anteil in der Luft bei 315,70 ppm. Die Messreihe, die den CO₂-Anstieg aufzeigt, wurde als "Keeling-Kurve" berühmt. Sie war die Basis für den Nachweis, dass der CO₂-Gehalt der Luft ansteigt und dass dieser Anstieg auf anthropogene Emissionen an Treibhausgasen zurückzuführen ist, also von den Menschen verursacht ist.

An der "Keeling-Kurve" (siehe Abbildungen) ist gut zu erkennen, dass der CO₂-Gehalt im Jahresgang schwankt. Hintergrund dafür ist, dass die Pflanzen während der Wachstumsperiode im Frühling und Sommer über die Photosynthese CO₂ aufnehmen - und dieses aufgenommene CO₂ als Biomasse speichern - und bei der Zersetzung von Laub und anderem Pflanzenmaterial im Herbst und Winter wieder freigeben. Da sich auf der Nordhalbkugel der Erde mehr Landflächen als auf der Südhalbkugel befinden, prägt der Vegetationszyklus der Nordhalbkugel die Schwankungen im Jahresverlauf des CO₂-Gehalts.

2021: Messungen und Prognosen
Der Messwert für den Monat März - 417,64 ppm - "liegt um 50 % höher als der Mittelwert aus dem Zeitraum von 1750 bis 1800", also vor Beginn des Industriezeitalters, als der durchschnittliche Anteil bei 278 ppm lag. Das schreiben der Meteorologe Richard Betts und Ralph Keeling, der die Messungen seines Vaters fortführt, in einer aktuellen Stellungnahme auf der Website des britischen meteorologischen Diensts Met Office. Betts und Keeling zufolge war dieser "vom Menschen verursachte CO₂-Anstieg um 50 % ein wesentlicher Treiber für den beobachteten globalen Temperaturanstieg von über 1° C".

Am 3. April wurde ein Anteil von 421,21 ppm an CO₂ gemessen, die erste Messung eines Wertes oberhalb von 420 ppm und damit ein "Rekord". Sie ist als Tageswert jedoch nicht repräsentativ, deshalb werden die Monatswerte ermittelt. Der vorherige Höchstwert wurde im Mai 2020, mit 417,10 ppm, erreicht.

Betts und Keeling berichten von den Prognosen des Met Office für das Jahr 2021. Demnach wird in Bezug auf die jeweiligen Monate ein Höchststand für Mai 2021 prognostiziert, von 419,5 ppm mit einer Prognoseunsicherheit von 0,6 ppm. Das entspricht einem Anstieg um 2,29 ppm gegenüber 2020, mit einer Prognoseunsicherheit von 0,55 ppm. Die Prognose für das gesamte Jahr, als Durchschnittswert, ist ein CO2-Gehalt von 416,3 ppm mit einer Prognoseunsicherheit von 0,6 ppm (siehe untere Abbildung).