Unerwartete Entdeckung im Rahmen einer Doktorarbeit an der Universität Bremen: In der Zentralantarktis besitzt der CO2-Treibhauseffekt offenbar keine erwärmende Wirkung

Der Treibhauseffekt ist Zentralpunkt der Klimadiskussion. Der WWF erklärt ihn wie folgt:

Sonnenstrahlen treffen als ultraviolette Strahlung (UV) auf die Erdoberfläche und erwärmen diese. Ein Teil dieser Energie wird in Form von langwelliger infraroter Strahlung reflektiert, also wieder Richtung Weltraum zurückgeworfen. Von dieser reflektierten infraroten Strahlung wiederum wird ein Teil in der Atmosphäre von Gasen wie Wasserdampf, Ozon, Kohlendioxid (CO2) und anderen quasi zurückgehalten. Diese langwellige infrarote Sonnenstrahlung fällt zur Erde zurück und erwärmt sie wie ein Treibhaus. Dieser natürliche Treibhauseffekt ist damit so etwas wie eine gigantische, erdumspannende Temperaturregelung, die Leben unter den herrschenden Bedingungen ermöglicht.

Mehr CO2 bedeutet mehr Rückstrahlung Richtung Boden, also Erwärmung. Im Normalfall erhöht sich die Temperatur um 1,1°C pro CO2-Verdopplung, wie theoretische Berechnungen zeigen. Nun hat der IPCC jedoch eine ganze Reihe von fragwürdigen “Verstärkerprozessen” in die Gleichungen eingebaut, was letztendlich dreifach überhöhte Werte für die Klimasensitivität des CO2 geliefert hat. Gibt es diese Verstärker wirklich?

An der Universität Bremen wurde im Dezember 2014 eine hochinteressante Doktorarbeit zur Treibhauswirkung des CO2 fertiggestellt. Das pdf der Studie gibt es hier. Holger Schmithüsen ging dabei der Frage nach, ob der Treibhauseffekt wirklich stets erwärmt oder ob es regionale Unterschiede gibt. Das Ergebnis von Schmithüsens Dissertation ist spektakulär: In der zentralen Antarktis gilt die pauschale Annahme offenbar nicht. Mehr CO2 bewirkt hier nämlich rein gar nichts. Und noch überraschender: Zu bestimmten Jahreszeiten hat das CO2 sogar einen kühlenden Effekt.

Im Folgenden die Kurzfassung von Schmithüsens Arbeit:

Antarctic Specific Features of the Greenhouse Effect: a Radiative Analysis Using Measurements and Models
CO2 is the strongest anthropogenic forcing agent for climate change since pre-industrial times. Like other greenhouse gases, CO2 absorbs terrestrial surface radiation and causes emission from the atmosphere to space. As the surface is generally warmer than the atmosphere, the total long-wave emission to space is commonly less than the surface emission. However, this does not hold true for the high elevated areas of central Antarctica. For this region, it is shown that the greenhouse effect of CO2 is around zero or even negative. Moreover, for central Antarctica an increase in CO2 concentration leads to an increased long-wave energy loss to space, which cools the earth-atmosphere system. These unique findings for central Antarctica are in contrast to the well known general warming effect of increasing CO2 . The work contributes to explain the non-warming of central Antarctica since 1957.

 

Abbildung: Monatlich aufgeschlüsselter Treibhauseffekt des CO2 im Jahr 2006. Dunkelblaue Regionen besitzen eine kühlende Treibhauswirkung. Abbildung aus Schmithüsen 2015