Bessere Klimamodelle mit der Iris-Hypothese?

Der Ausstoss an Treibhausgasen nimmt weiter zu. Dies belegen neuste Zahlen der US-Wetterbehörde National Oceanic and Atmospheric Administration) NOAA. Beim Treibhausgas Kohlenstoffdioxid (CO₂)wurde im März dieses Jahrs ein neuer Rekordwert registriert. Zum ersten Mal seit Beginn der Messungen hat der weltweite monatliche Durchschnittswert der CO₂-Konzentration 400 Teilchen pro Million (parts per million – ppm) überschritten.

Dieser Anstieg ist auf die Nutzung fossiler Brennstoffe wie Kohle, Gas und Öl zurückzuführen.

Klimaforscher Pieter Tans meint: „Es war nur eine Frage der Zeit, bis der Durchschnittswert weltweit 400 ppm erreichen würde.“ Denn seit dem vorindustriellen Zeitalter ist die Konzentration des Kohlendioxids um mehr als 120 ppm angestiegen. Mojib Latif vom Kieler Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung schätzt ab: „Wenn der weltweite CO₂-Ausstoss 2030 immer noch steigt, wird es zu spät sein.“ Somit bleiben der Menschheit noch rund 15 Jahre, um den Klimawandel in den Griff zu bekommen. Zudem betont der Klimaexperte: „Seit Beginn der Verhandlungen zum Klimaschutz Anfang der 1990er stieg der globale CO₂-Ausstoss um 60 Prozent - das ist schon Wahnsinn.“

Wenn der weltweite CO₂-Ausstoss 2030 immer noch steigt, wird es zu spät sein.
«Mojib Latif vom Kieler Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung»

Gerade in diesem Zusammenhang mit dem erhöhten Treibhausgasausstoss erhält die Diskussion, ob die Atmosphäre eine selbst regulierende Iris besitzt, neuen Schwung. Richard Lindzen vom Massachusetts Institute of Technology behauptete 2001, dass die Atmosphäre die globale Erwärmung automatisch dämpfen würde. Als Iris-Hypothese erlangte seine Idee grosse Bekanntheit. Die Iris-Hypothese geht davon aus, dass die Wolken in den Tropen auf Temperaturänderungen ähnlich reagieren wie das Auge auf Helligkeitsschwankungen.

• Umweltbelastung durch den Ausstoss von Treibhausgas
• Durch den rasanten Fortschritt der Technik, werden immer mehr Produkte produziert
• Die Klimaerwärmung beeinflusst auch die Tierwelt

Die Iris unserer Augen vergrössert die Öffnung, um bei Dunkelheit mehr Licht einzulassen.

Der Effekt gleicht somit eine äussere Änderung aus. Nach der Ansicht von Lindzen soll die Atmosphäre dementsprechend reagieren, indem sich bei einer Erwärmung der Atmosphäre die Ausdehnung hoher Wolken verringert und mehr Infrarotstrahlung in den Weltraum abgegeben wird. Dieser Effekt wirke der Erwärmung entgegen. Er wird von bisherigen Klimamodellen nicht wiedergegeben. Viele Klimaforscher denken durch Messdaten die Iris-Hypothese widerlegen zu können. Doch nur weil Lindzen seine Hypothese nicht überzeugend habe belegen können, bedeute das nicht, dass sie falsch sei, meint Andrew Dessler von der Texas A&M University gegenüber der NZZ.

Neue Studie sorgt für Aufregung

Die beiden Forscher vom Max-Planck-Institut Thorsten Mauritsen und Bjorn Stevens in Hamburg greifen die Iris-Hypothese in stark abgewandelter Form wieder auf. Sie erklären in einem Artikel im Fachjournal Nature Geoscience, warum Klimamodelle den atmosphärischen Wasserkreislauf weniger genau wiedergeben als erhofft. Ein bisher noch wenig verstandenes Phänomen tropischer Schauer- und Gewitterwolken (konvektiver Wolken) ist gemäss der neuen Studie möglicherweise die Ursache. Je wärmer es ist, umso eher vereinigen sich konvektive Wolken zu zusammenhängenden Gebieten. Sie nehmen dabei eine geringere Fläche ein als zuvor. Dieser Effekt würde zur Iris-Hypothese passen. Mauritsen und Stevens bauten in ein Klimamodell einen Iris-Effekt ein.

Das erweiterte Modell zeigte klare Verbesserungen.

Zum einen verdeutlicht das Modell den Wasserkreislauf der Atmosphäre besser als bisherige Modelle. Mauritsen erklärt: „Wenn sich bei Erwärmung die Iris öffnet und die Atmosphäre kühlt, dann wird in den konvektiven Wolken mehr Niederschlag gebildet.“ Zum anderen weist das modifizierte Modell realistischere Schwankungen des Strahlungshaushalts in der tropischen Atmosphäre auf. Die Reaktion ist in der Studie der beiden Forscher deutlich schwächer als bei Lindzen. Da die Studie nicht genügend Beweise für den Iris-Effekt liefert, zeigen sich viele Forscher skeptisch. Andere sehen darin einen Anstoss für weitere Forschungen. Wie es weiter geht, wird sich zeigen. Fakt bleibt, dass der Klimawandel bereits im Gange ist und wir sofort Massnahmen treffen müssen.