Die Methan-Apokalypse fällt aus
Ich hab jetzt, hüstel, etwas länger nicht geschrieben. Wird also mal wieder Zeit, und da trifft es sich gut, dass ich dieser Tage einem kleineren Weltuntergang hinterher recherchiert habe. In der Arktis, heißt es nämlich, liegt eine Zeitbombe begraben, mit der das Klimasystem seine eigene Erwärmung dramatisch beschleunigen kann – und das möglicherweise schon bald.
Der Übeltäter ist Methan, ein über 25mal[1] stärkeres Treibhausgas als Kohlendioxid. Die Arktis setzt schon jetzt Methan frei, einfach weil die seit zigtausenden Jahren angesammelten Kohlenstoffreserven nach und nach auftauen und von Bakterien verdaut werden. Es gibt aber eine andere, bedrohliche Möglichkeit: Sobald eine kritische Temperaturschwelle überschritten ist, so die These, kommt ein selbstverstärkender Prozess in Gang bei dem große Mengen Methan binnen weniger Jahre in die Atmosphäre gelangen und eine katastrophale Erwärmung auslösen..
Der Grund des Meeres enthält bereits große Mengen Methan in Form von Methanhydrat, nicht nur in der Arktis, sondern weltweit. Doch hohe Methankonzentrationen im Meer vor den Küsten Ostsibiriens deuteten darauf hin, dass das Hydrat auf dem arktischen Kontinentalschelf schon jetzt an der Grenze seiner Stabilität ist. Gigantische Krater auf dem Meeresboden stammen von Gasausbrüchen mit Durchmessern von hunderten Metern und mehr.
Positive Rückkopplungen
Insgesamt liegen laut Hochrechnungen mindestens 1400 Milliarden Tonnen Kohlenstoff dort unter dem Meer, das sich immer weiter erwärmt; Es sind Kälte und Druck, die das Gas an Ort und Stelle halten. Wenn das entstehende Gas den aufliegenden Schlamm mitreißt, könnte die Druckentlastung in einer Kettenreaktion immer mehr Methan freisetzen. Jederzeit könnten, zumindest hat das 2010 die russische Forscherin Natalia Schachowa in den Raum gestellt, 50 Gigatonnen Methan auf einen Schlag in die Atmosphäre entweichen.
Ein ähnlicher sich selbst beschleunigender Prozess ist auch an Land möglich. Allein in den oberen 30 Zentimetern des arktischen Permafrosts warten 190 Milliarden Tonnen organischer Kohlenstoff auf ihre Freisetzung, so viel wie die Menschheit in anderthalb Jahrzehnten in Form von Kohlendioxid ausstößt. Wärmt sich der Boden großflächig auf, setzten die Bakterien in den enormen Weiten Sibiriens recht schnell recht viel Methan frei – ein Effekt der sich ebenfalls selbst antreiben und theoretisch immer weiter beschleunigen kann.
Das sind die beiden Komponente der Methan-Zeitbombe: Ab einem bestimmten Grad der Erwärmung beginnt die Arktis, das Treibhausgas in immer größeren Mengen abzugeben – dadurch heizt sich die Atmosphäre stärker auf, was wiederum mehr Methan freisetzt und so weiter.
Die Idee kam auf, als das arktische Meereis rapide schmolz und die Nordwestpassage sich überraschend früh öffnete. Man begann sich darüber Gedanken zu machen, welche anderen Elemente der arktischen Kryosphäre in absehbarer Zeit verschwinden würden und welche Konsequenzen das hätte. Und da richtete der Fokus sich schnell auf die tiefgefrorenen Kohlenstoffreserven rund um den Polarkreis samt ihrem Methan-Potenzial.
In den letzten Jahren haben sich Indizien gehäuft, dass diese Prozesse schon jetzt in Gang kommen. Da gibt es zum Beispiel die aufsteigenden Methanblasen in diversen arktischen Meeresgebieten, von denen zuerst Natalia Schachowa vor ein paar Jahren berichtete und die unter Umständen darauf hindeuten, dass sich am Meeresboden etwas Größeres tut. An Land tun sich derweil mysteriöse Löcher im sibirischen Permafrost auf – die mutmaßliche Ursache sind unter Druck stehende Gase, darunter erhebliche Mengen Methan, freigesetzt vom sich erwärmenden Permafrost. [2]
Massenaussterben
Vor ein paar Jahren hat eine Arbeitsgruppe mal durchgerechnet, was so ein selbst beschleunigendes Methan-Ereignis die Weltwirtschaft kosten würde – und ist auf eine recht große Zahl gekommen. Plötzlich instabile Methanhydrate im Meeresboden stehen zum Beispiel auch auf der Liste der möglichen Ursachen für kleinere Massenaussterben, am prominentesten das PETM vor 55 Millionen Jahren. [3] Auf jeden Fall sind die Methanreserven am Polarkreis groß genug für einen hässlichen Bonuslevel unserer aktuellen klimatischen Unpässlichkeiten.
Bild: aalutchenko / stock.adobe.com
Inzwischen aber spricht relativ viel dagegen, dass der arktische Kohlenstoff wirklich mit der nötigen Geschwindigkeit und Menge in die Atmosphäre gelangen kann. Gegen das Zeitbomben-Szenario spricht die Klimageschichte des aktuellen Eiszeitalters: In der letzten Warmzeit, dem Eem-Interglazial, war die Arktis wärmer als heute, Wälder reichten weit in heutige Tundragebiete hinein bis zum Nordkap. Belege für einen dramatischen Methanausstoß gibt es nicht, und in den Eisbohrkernen müsste man sowas eigentlich sehen
Außerdem überschätzt man leicht Ausmaß und Bedeutung der Methanemissionen aus der Arktis. Das Gas wird ja biologisch und chemisch recht schnell abgebaut [4], deswegen sammelt es sich nicht in der Atmosphäre an wie Kohlendioxid. Damit die Zeitbombe in der Arktis die versprochenen dramatischen Auswirkungen aufs Klima haben kann, muss sehr viel Methan sehr schnell in die Atmosphäre gelangen.
Die Methan-Löcher in der Sibirischen Tundra zum Beispiel sind zwar eindrucksvoll, spielen aber keine Rolle für den Methanhaushalt der Atmosphäre. Bei Realclimate hat David Archer 2014 mal beispielhaft vorgerechnet, dass sich binnen weniger Jahre 20 Millionen solcher Krater in Sibirien auftun müssten, um einen größeren Klimaschock zu verursachen. Dass solche und größere Gasexplosionen im Permafrost seit langer Zeit auftreten, ohne dramatische Folgen zu erzeugen, zeigen auch die kilometergroßen Krater am Meeresboden vor Sibirien – die nämlich entstanden bei näherer Betrachtung nicht durch den menschengemachten Klimawandel, sondern vor Jahrtausenden nach dem Rückzug der Eiskappe. Durch den fehlenden Druck wurden damals große Mengen Methanhydrat im Boden instabil.
Woher kommt das Methan wirklich?
Viele Prozesse dauern, im Vergleich zur Lebensdauer des Methans in der Atmosphäre, ziemlich lange. Der Permafrost erwärmt sich, anders als die Atmosphäre, nur recht langsam; bis die zusätzliche Energie die Deckschichten durchdringt, dauert es Jahrzehnte. Das gleiche gilt für den Meeresboden und die darunter liegenden Methanhydrate. Es ist gut möglich, dass das Gas nach und nach entweicht – und die vor Sibirien aufsteigenden Gasblasen schon seit Jahrtausenden vor sich hin blubbern, freigesetzt noch durch den Wärmepuls am Ende der Vereisung. Derzeit hat dieser Prozess wohl auch keinen Einfluss auf die atmosphärische Methankonzentration. [5]
Heute sind Seen und Feuchtgebiete die wichtigste Quelle für Permafrost-Methan: Einerseits, weil Methan bildende Bakterien eher unter Sauerstoffabschluss oder zumindest unter Wasser gedeihen, andererseits weil wenn flüssiges Wasser Wärme transportiert. Arktische Seen zum Beispiel erreichen auch tiefer abgelagerten Kohlenstoff. Wie viel Methan tatsächlich entsteht und wie viel davon in die Atmosphäre gelangt, ist allerdings unklar. Zum gesamten Methan in der Atmosphäre trägt diese Quelle ohnehin nur wenig bei. Der größte Teil des Gases – dessen Konzentration seit zehn Jahren deutlich steigt – stammt aus tropischen Feuchtgebieten und landwirtschaftlichen Flächen.
Es sieht also insgesamt nicht so gut aus für die arktische Methan-Apokalypse. Man muss natürlich ein bisschen vorsichtig sein mit solchen Aussagen, weil die aktuelle Erwärmung nach erdgeschichtlichen Maßstäben ziemlich extrem ist, insofern sind unangenehme Überraschungen immer möglich. Aber das Thema ist inzwischen ganz gut erforscht und hat sich als so komplex erwiesen, dass mir das Szenario als Weltuntergang zu plakativ ist.
Abgesehen davon ist unklar, ob die Methan-Apokalypse wirklich so apokalyptisch wäre. Schließlich verschwindet das Gas ziemlich fix wieder aus der Atmosphäre und wird zu Kohlendioxid. Dementsprechend wäre ein Ereignis, bei dem gemäß der Projektion von Natalie Schachowa auf einen Schlag 50 Gigatonnen Kohlenstoff als Methan in die Atmosphäre entweichen, vergleichsweise schnell wieder vorbei. Innerhalb von zwei Jahrzehnten wäre das Methan weitgehend zu Kohlendioxid umgesetzt. Das entspräche dann nur zehn Jahren menschengemachter Treibhausgasemissionen.
Der vorübergehende Hitzeschock hätte kurzfristig ziemlich drastische Folgen für Menschen und Umwelt, man kann als Vergleich vielleicht einen vulkanischen Winter wie im Jahr 1816 heranziehen, nur in die andere Richtung und etwas länger. So ein Ereignis würde ziemlich viel Ärger machen, aber der Menschheit nicht das Genick brechen. Das dürfte, wenn überhaupt, [6] das Kohlendioxid übernehmen.
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[1] Die Angaben in den Quellen schwanken zwischen etwa 25 und 45.
[2] Man kann die Herkunft von Methan in der arktischen Atmosphäre an den unterschiedlichen Isotopenverteilungen des Kohlenstoffes sehen. Kohlenstoff aus dem Permafrost enthält messbar weniger 13C als der aus Methanhydrat im Meer. Eine übersichtliche Grafik dazu gibt es in France et al., J. Geophys. Res. Atmos., 121, 2016; 10.1002/2016JD026006.
[3] Man kann die Isotopendaten aus jener Zeit in diese Richtung interpretieren. Es gibt aber auch Gegenargumente.
[4] Die Halbwertzeit für Methan in der Atmosphäre ist grad mal knapp neun Jahre.
[5] …und dann gibt es anscheinend noch den kuriosen Fall von Methanemissionen mit Kühleffekt.
[6] In welchem Zustand die Menschheit den Klimawandel übersteht, hängt gar nicht so sehr von den physikalischen Gegebenheiten ab, sondern von den politischen und sozialen Reaktionen darauf. Das ist allerdings wenig tröstlich.
Danke für den sehr interessanten Artikel! Nach meinen Informationen ist die atmosphärische Halbwertzeit von Methan sogar noch kürzer. Der IPCC-Report von 2013 nennt 9,1 Jahre für Methans atmosphärische “Lifetime” (der 3rd Assessment Report nannte noch 8,4 Jahre für Lifetime). Lifetime ist definiert als die Zeit, nach der nur noch 1/e des Ausgangsstoffes vorhanden ist. Eine Lifetime von 9,1 Jahren entspricht einer Halbwertzeit von 6,3 Jahren (lifetime * ln 2 ).
Okay, never mind, im IPCC wird die Lifetime als “Total Mass in Atmosphere” / “Current Rate of Removal” definiert. Die von mir genannte Definition findet man sonst häufig bei exponentiellem Wachstum oder Zerfall (aber eben nicht im IPCC, der nur explizit für CO2 angibt dass es keinem einfach-exponentiellen Gesetz gehorcht).
Aber jedenfalls stimmt das Wort “Halbwertzeit” in [4] in jedem Fall nicht. Was natürlich der sehr guten Qualität des gesamten Beitrags keinen Abbruch tut.
Danke für den Hinweis. Hast du ne Ahnung, weshalb ein so untypisches Maß verwendet wird? Möglicherweise zerfällt Methan in der Atmosphäre nicht exponentiell, sondern abhängig von der Konzentration der Reaktionspartner, dann würde das Sinn ergeben.
Jain, ich habe das nur mal im Detail für CO2 nachvollzogen anhand einer Konferenzposterdiskussion auf der “Radiation and Climate” in Lewiston. Dort fittete man für CO2 als Ansatz drei verschiedene Exponentialfunktionen, eine schnelle für CO2-Aufnahme an der Ozeanoberfläche und Senken an Land, eine mittlere für die Umwälzung des Ozeanwassers (auf dieser Zeitskala kommt nicht-CO2-gesättigtes Wasser an die Oberfläche) und eine sehr langsame für Sedimentation von Karbonaten aus dem Ozean.
Für Methan als reaktives Gas dürfte das noch deutlich komplizierter sein, und – wie Du sagst – wohl kaum einfach exponentiell. Höchstens grob genähert auf einem Teil der Zeitskala des Methanabbaus. Das ist sicherlich der Grund für die Lifetime-Definition.
Selbst wenn es zur Methankatastrophe kommen sollte, wo steht denn geschrieben, dass die Erde ein idealer für uns Menschen gemachter Planet ist? Es kann doch auch sein, dass die Erde schlauer ist als wir meinen und geeignete Maßnahmen gegen die exponentielle Menschenvermehrung in Afrika und Asien ergreift.
insgesamt zeigt dieser Artikel, dass die Killergas-Hysterie total übertrieben ist. Um seine Haut zu retten, endet der Autor mit den Worten, dass das CO2 der Menschheit “das Genick brechen könnte”. Wenn überhaupt. In 10 Jahren spricht kein Mensch mehr über CO2, wetten?
Außerdem: “Methan wird biologisch abgebaut” (oder verbrennt schlicht), aber CO2 nicht? Alles, was grün ist, nimmt CO2 begierig auf und wandelt es in freien Sauerstoff. Und es ist zum Glück viel grün auf dieser Erde. Außer die Grünen, die atmen CO2 aus (wie alle anderen Lungentiere). Na, klickt’s?
Was würde passieren, wenn zu dem im Artikel beschriebenen möglichen Szenario “Damit die Zeitbombe in der Arktis die versprochenen dramatischen Auswirkungen aufs Klima haben kann, muss sehr viel Methan sehr schnell in die Atmosphäre gelangen. ” noch ein anderer Auslöser, sagen wir mal ein Meteoriteneinschlag von erheblicherer Größe dazukäme? Bei Methan handelt es sich doch um ein brennbares Gas. Möglich wäre doch auch eine “Kettenreaktion” durch einen selbst brennenden Meteoriten. Wenn bereits eine kritische Grenze erreicht wäre, könnte das evtl. “das Fass zum Überlaufen” bringen und die Erde entzünden? (Manchmal befürchte ich dass wir viel näher am Abgrund stehen als wir es jetzt für möglich halten.)
Ich finde die “das ist der Grund”-Suche insgesamt für völlig daneben. Am Ende des Tages ist es – mit Ausnahme von echten apokalyptischen Ereignissen wie gigantischen Meteoriten – immer das Zusammenspiel vieler Faktoren, welche eine Katastrophe auslösen. Da ist es egal, ob CO2 oder Methan oder sonst etwas ist. Dass der Mensch hier wirksam ist, das muss irgendwie einleuchten – ach ja, die Grünwelt wird ja nachhaltig durch den Menschen zerstört (extreme Abholzung, Plantagenbildung, Insektenausrottung…). Damit wird CO2 nicht mehr so groß gebunden. Außerdem ist es durchaus schwierig ausreichend Grünzeugs in die obere Atmosphäre zu schaffen, wo sich das CO2 am kritischsten auswirkt und damit es runter zu dem Grünzeugs kommt muss schon sehr viel passieren.
Dass eine stabile Atmosphäre eine “Pufferwirkung” haben muss , ähnlich wie Blut bzgl. pH-Wert u.a. um gut zu funktionieren z.B. in Form eines Golfstroms im Abhängigkeit mit den Eiskappen auf Grönland leuchtet durchaus ein. Man weis aber auch, dass bei Erreichen kritischer Punkte das System sehr instabil in eine Richtung explodieren kann und kleine Ändeurngen dann eine sehr große Wirkung haben.
Als politischer Atheist, muss ich mich schon sehr amüsieren über den Grünen-Hieb, aber nicht weil das etwa so lustig ist, sondern weil es Anzeichen eines Schwarz-ignoranten Hintergrundes (oder braun…?) sein könnte, der allerdings auch eher arrogant-introvertiert rüberkommt – sry, aber da kann ich mich nicht zurückhalten.
Was klar ist, die fortschreitende Veränderung wird die Menschheit in Bewegung und in einen Überlebenskampf stürzen. Den haben wir aktuell schon im Kleinen, aber lass das mal schlimmer werden.
Ausgezeichnete Darstellung der Zusammenhänge, die mir als Leser Fakten und Argumentationen präsentiert ohne mich mit einer Meinung zu bevormunden. Danke dafür!
Also Äquivalent zu “nur” zehn Jahren CO2-Ausstoß der Menschheit wäre immer noch eine Katastrophe. Insbesondere wenn man sich vor Augen hält, dass man dafür nichts bekommt in Sachen volkswirtschaftlicher Leistung, anders als bei dem Zeug das aus dem Kraftwerk kommt. Das macht das Anpassungsproblem umso schwieriger (höhere negative Emissionen nötig). Wenn es außerdem die Zeit noch weiter reduziert, die wir für die Anpassung der Landwirtschaft haben kann es regional durchaus apokalyptisch werden, durch den Hunger und durch die resultierende Gewalt.
@ontologix
du hast dabei diese klimakatasthropenverursachenden Amerikaner und Europäer vergessen. Nur die Afrikaner und Asiaten zu nennen ist schon fast wieder Ausländerfeindlich…
Hallo Lars! Wenn du gut recherchiert hast, dann ist das sicherlich ein guter Artikel.
Allerdings schreibst du auch, dass das Methan schnell zu Kohlendioxid = Kohlenstoffdioxid wird. Das wiederum ist ja auch eines der stärksten Treibhausgase. Tja dann mag die Methankatastrohe wohl nicht kommen, aber dann doch relativ sicher die CO2 (Kohlendioxid/Kohlenstoffdioxid) – Katastrophe…
@August Wahnsinn
In einem Aspekt würde ich Ihnen teilweise zustimmen: Manche Hysterie ist übertrieben. Der Klimawandel wird die Menschheit als Ganzes nur mit vernachlässigbarer Wahrscheinlichkeit auslöschen – wenn nicht ein weiteres Ereignis wie ein klimakonfliktbedingter Nuklearkrieg dazukommt.
Das heißt aber nicht, dass nicht viele Millionen an den Folgen sterben werden, wie z.B. (abnehmend) in den letzten Jahrzehnten an Infektionskrankheiten oder Luftverschmutzung. Und die meisten ökonomischen Studien sehen für hochentwickelte Länder wie Deutschland höhere Folgekosten durch Klimwandel in der Zukunft, als jetzt die CO2-Vermeidung kosten würde; das gilt sogar für jede noch so geringe, aber ökonomisch optimierte* Reduzierung der Emissionen eines einzelnen Landes (das nennt man Grenznutzen). Dass in 10 Jahren CO2 kein Thema mehr wäre, halte ich für so unwahrscheinlich, dass ich jeden beliebigen Betrag dagegen wetten würde. Solche Wetten wurden ja auch häufig geschlossen – für gewöhnlich gegen steigende Temperaturen -, aber die Temperaturen steigen immer weiter.
Dass die Biosphäre CO2 aufnimmt, sogar mit Zusatz durch den CO2-Düngeeffekt (solange sie nicht gerade brandgerodet wird), ist ein deutlich über 100 Jahre (ur)alter Hut, der heute genau beziffert und Grundbestandteil jeder Klimastudie ist. Genaueres dazu liest man in jedem der IPCC-Berichte, z.B. nimmt die Erde inkl. der chemischen Löslichkeit von CO2 in den Ozeanen rund 50% des zusätzlichen anthropogenen Ausstoßes auf. Das reicht halt nur leider nicht.
*zur ökonomischen Optimierung hätte unsere Energiewende aber deutlich anders aufgezogen werden wüssen, so war diese nicht mit letzter Sicherheit netto-nützlich
Wenn die Erde sich in einem Zustand wiederfindet in dem etwa nur noch 1 Milliarde ernährt werden kann, wie das für 4 Grad Erhitzung plausibel erscheint. Dann kann man das eben schon auch als Apokalypse bezeichnen. Millionen oder gar Milliarden Menschen nicht mehr versorgen zu können, geht ja auch mit Verlust der Menschlichkeit einher und befördert genozidal agierende Grenzregime, der Staaten die vorallem verantwortlich waren.
Was uns als Menschheit allerdings unvorstellbar hart trifft ist das klima-bedingte Aussterben der Insektenfauna. Plötzlich entsteht einfach kein neuer Humus mehr, wird Totholz nicht abgebaut, bleiben Kadaver liegen und die Bestäubung fällt aus. Waldökosysteme brechen zusammen. Die Wasserzyklen setzen aus. Es sind nicht bekannte oder höchstens erahnbare Effekte, die die Menschheit jeweils lokal töten können und globale Ernährungssicherheit gibt es dann auch nicht mehr.
Es ist inzwischen klar, dass 1,5° Grad Erwärmung bereits tödliche Hitzewellen für den tropischen Gürtel bedeuten. Insofern ist es klar:
It is time to panic.
Gemäß den 2013er Zahlen des IPCC ist der Treibhauseffekt von Methanemissionen in den ersten 20 Jahren 84- bis 87-mal stärker und in den ersten 100 Jahren 34- bis 36-mal stärker als der von CO2. (IPCC 2013, Chapter 8, Anthropogenic and Natural Radiative Forcing, Table 8.7, GWP with cc-feedbacks & ft.nt. b – higher GWP for fossil methane, Link: https://www.ipcc.ch/pdf/assessment-report/ar5/wg1/WG1AR5_Chapter08_FINAL.pdf). Hauptverursacher der Methanemissionen der letzten Jahrzehnte ist die Öl-/Gasindustrie (siehe u.a. https://www.youtube.com/watch?v=1NPuYr1LGMI)
Laut einer aktuellen Studie, müsste der Wert sogar um 14% erhöht werden, dh. wir wären bei ca. 100 THG für CH4 über 20 Jahre! (https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/2016GL071930 & http://blogs.edf.org/energyexchange/2018/02/07/new-science-suggests-methane-packs-more-warming-power-than-previously-thought/).
Angesichts von Kipppunkten im Klimasystem, die schon in den nächsten 10 bis 20 Jahren zu abrupten und irreversiblen Klimaänderungen für die nächsten 10.000 Jahre führen können, ist es unerlässlich, die aktuellen Zahlen des IPCC für die Erstellung von Klimabilanzen zu verwenden und die extrem schädlichen Klimaeffekte von Methan in den ersten 20 Jahren zu berücksichtigen. Aus diesen Ergebnissen resultierende notwendige Maßnahmen zur Reduktion von Methanemissionen können sehr schnell Erfolge in der Klimapolitik ermöglichen. (siehe u.a. http://www.eeb.cornell.edu/howarth/summaries_CH4_2016_De.php). Laut IPCC gibt es keinen wissenschaftlichen Grund den 100-Jahreszeitrahmen dem 20-Jahreszeitrahmen vorzuziehen:
“The GWP for a time horizon of 100 years was later adopted as a metric to implement the multi-gas approach embedded in the United Nations Framework Convention on Climate Change (UNFCCC) and made operational in the 1997 Kyoto Protocol. The choice of time horizon has a strong effect on the GWP values — and thus also on the calculated contributions of CO2 equivalent emissions by component, sector or nation. There is no scientific argument for selecting 100 years compared with other choices (Fuglestvedt et al., 2003; Shine, 2009). The choice of time horizon is a value judgement because it depends on the relative weight assigned to effects at different times. Other important choices include the background atmosphere on which the GWP calculations are superimposed, and the way indirect effects and feedbacks are included (see Section 8.7.1.4).”
Zehn Jahre CO2-Aussto§ entsprechen ca. 25 ppm CO2, wenn man den Zeitraum von 2008 bis 2018 nimmt.
https://climate.nasa.gov/vital-signs/carbon-dioxide/
Die Frage wäre also, ob dieser Betrag zu einem bestimmten Zeitpunkt uns über einen Kipppunkt im Klimasystem heben könnte. Eine Apokalypse ist das nicht, die würde wahrscheinlich bei einem CO2-Gehalt über 1000 ppm beginnen.
Methan ist doch durch den Zerfall nicht verschwunden :
Methan ist Chemisch C-H4 und zerfällt in 2,7 kg CO2/kg Methan. Das sollte doch zu denken geben !
(https://de.wikipedia.org/wiki/Methan)
@Thomas S. aus L.
Wie Lars oben beschrieben hat ist die direkte Wirkung von Methan sehr viel größer als die von CO2: 25 fach (auf die Tonne gesehen). Wenn das Methan dann zu CO2 wird, dann ist der bleibende Effekts dieses CO2 gering im Vergleich zu den übrigen CO2-Emissionen.
Im Falle von Umwandlung von Methan, ist der Effekt durch das CO2 aus Methan nur ein Zehntel der direkten Methan-Wirkung (Annahme von Umwandlung ohne Abbau aus der Atmosphäre). Dabei ist berücksichtigt, dass ein CO2 Molekül schwerer ist als ein CH4(Methan9-Molekül, sonst wäre es 1/25). Die 50 Gigatonnen Methan hätten ein extrem gefährliches Potential wie 10 Jahre derzeitige menschliche CO2-Emissionen. Wenn diese Menge Kohlenstoff aber als CO2 wirksam wird, dann ist dies nur wie 1 Jahr. Lars hat da mit dieser Entwarnung durchaus recht.
@libertador
Die Wirkung von Methan ist sogar noch stärker gegenüber CO2. Das IPCC und https://en.wikipedia.org/wiki/Atmospheric_methane zitiert Studien mit der Emissions-Wirkung von 28 (IPCC) bis 32 (Studie inkl. Aerosolwechselwirkung) Strahlungswirkung Methan / CO2 auf 100 Jahre betrachtet und von 80 (IPCC) bis 104 (NASA-Studie) Strahlungswirkung Methan / CO2 auf 20 Jahre betrachtet. Zu meinem Bedauern gibt es keine mir bekannte Quelle, die die Methanwirkung zu einem bestimmten Zeitpunkt quantifiziert.
…man kann dies wohl auch nicht ableiten aus den IPCC-Angaben über das direkte Forcing:
“Methane 3.7*10^(-4) Wm−2ppb−1,
CO2 1.548*10(-5) Wm−2ppb-1”
Der Faktor hier wäre 24, aber der Zeitrahmen für die beiden Angaben bleibt unklar.
@Wizzy bzgl. Aussterben und so:
Aussterben wohl kaum, da hast Du Recht.
Aber wenn man das mal durchdekliniert: Extrem ungemütlich und sozial hoch problematisch wird es werden. Die Chinesen haben im Westen ihres Landes schon seit Jahrzehnten mit Verwüstung zu kämpfen, der Aralsee ist bald ein Salzbecken und die Sahara war auch schon länger nicht mehr grün. Diese Phänomene werden extrem zunehmen.
Zudem sind zahlreiche Regionen vom Gletscherwasser abhängig (z.B. Nordindien) und wenn das mal ausbleibt, wirds da ganz schnell ungemütlich (Flutkatastrophen im Winter, Trochenheit im Sommer).
Die Konsequenz, global betrachtet ist ein potenziell gigantisches Schrumpfen der lebensfreundlichen Regionen und agrikulturell nutzbarer Flächen.
Wenn man dann noch, wie in Lybien, die Wasserversorgung (durch rapide schrumpfenden Grundwasserreserven) lahmgelegt hat, hat man ganz schnell ganz ganz viel Wüsten und Verwüstung.
Neben Kriegen um die kläglichen Reste (Konflikte gibt es jetzt schon reichlich) wird also eine Wanderbewegung einsetzen zu den netten Flecken auf der Landkarte. Dagegen wird die Völkerwanderung von 450+ aussehen wir eine Polonaise im Kindergarten. Das massenhafte Leid und Tod durch Hunger, Not, Kriege und Konflikte wird zunehmen und unsere niedliche europäische / amerikanische Wohlstandsinsel wird garantiert nicht verschont bleiben.
Ich persönlich (reine Spekulation) sehe dann auch unsere kuscheligen Demokratien fallen, weil harte Zeiten zu harten Gesellschaften führen. Und was mit Europa klimatisch wird, weiß man ja auch nicht: Entweder ein neues Kanada oder ein Neues Südspanien, in beiden Fällen wird es auch hier etwas enger. Ich vermute, die meisten die den Klimawandel (und den überragenden Anteil der Menschheit daran) ignorieren und leugnen liegen dann schon gemütlich in der Erde. Ich vielleicht auch.
Der Beweis dass es keine Zeitmaschinen geben kann: Unsere Enkel und Urenekel sind noch nicht aufgetaucht, um uns alle über die Planke gehen zu lassen als kleines Dankeschön für unsere Gier, Kurzsicht und Dummheit.
@knorke
Also ganz grundsätzlich bin ich bei Dir, dass man besser keine Experimente mit dem Klima anstellen sollte, wie wir es derzeit tun. Denn die Folgen sind meiner Meinung nach immer noch recht ungewiss, und das schließt negative Katastrophen mit ein.
Aber im Einzelnen muss es nicht unbedingt katastrophal kommen. Die Sahara war, wie gut bekannt ist, ja auch schon grüner, was bei globaler Erwärmung durchaus eine Wiederholchance hat (Stichwort Verschiebung der Hadleyzellen). Dafür würde Südeuropa/ der Mittelmeerraum möglicherweise austrocknen.
In der Vergangenheit hatten wir recht krasse Hungerkatastrophen (der weltweite Hunger ist derzeit auf einem beispiellosen Tiefstand), Völkermorde (u.a. Ruanda), Kriege die Millionen Opfer forderten und halbe Länder dem Erdboden gleichmachten (Koreakrieg –> Verwüstung in Nordkorea größer als in Deutschland nach dem 2. Weltkrieg, Vietnamkrieg), ohne dass sonderlich viele Flüchtlinge entstanden. Das mit der Völkerwanderung ist überhaupt keine ausgemachte Sache, bei der Mehrzahl der Katastrophen der Geschichte litten und starben die Menschen in allergroßer Mehrheit vor Ort vor sich hin. Selbst die Pest mit ihrer gigantischen Todesrate brachte die Menschen nicht zum Auswandern in den wirtschaftlich florierenden arabischen Raum.
Die Flutkatastrophen im Winter und Wassermangel im Sommer sind abwendbar, wenn man genügend Stauseen baut. Zweifellos wäre die nötige Kapazität ungemein aufwändig und teuer, aber es ist grundsätzlich möglich. Bezüglich Meeresspiegelanstieg (mindestens mehrere Meter sind zu erwarten) werden Gegenmaßnahmen aus derzeitiger Sicht hingegen global nicht möglich sein – unsere Nordseeküste ist vielleicht noch schützbar, aber voraussichtlich nur bis zu einem gewissen Grad an Erwärmung von ~+2°C.
@Wizzy
Ich würde Deinen Optimismus gern teilen. Fällt mir allerdings sehr schwer. Sicherlich ist richtig, dass es heute andere technische Möglichkeiten gibt, die früher eben nicht da waren. Dafür gibt es heute aber auch wesentlich mehr Menschen die betroffen wären. Wenn uns der ganze “Spaß” am Ende im Wesentlichen nur Geld kosten würde, würde ich das sogar völlig unverkrampft sehen: Geld verschwindet ja nicht ins Nichts, sondern irgendwer verdient es dann ja auch. Ich glaube nur nicht dass es so glimpflich gehen wird und von den gefühlten Problemen sind verschwundene Inselchen und geschrumpfte Landflächen wegen des Meeresspiegelanstiegs für mich eher ein kleiner Beitrag zu den Gesamtproblemen. Na wie gesagt: Ich kriegs wahrscheinlich eh nicht mehr in voller Gänze mit. Ich will gerne noch die 2050er- 2070er mitgkriegen, wüsste gerne was bei der ITER-Sache rauskommt. Nicht, weil ich darin zwingend den Hoffnungsschimmer für die Energieversorgung der Zukunft sehe, sondern weil ich es technisch wahnsinnig faszinierend finde und es irgendwie cool fände, wenn die Menscheit technisch in der Lage wäre, Kernfusion kontrolliert ablaufen zu lassen. Aber das ist ein anderes Thema.
@knorke
Ich sehe das mit dem Geld völlig anders: 1. kann Geld sehr wohl ins Nichts verschwinden und 2. kann man (fehlendes oder vorhandenes) Geld relativ direkt in Menschenleben umrechnen.
Beispiel: Nehmen wir an wir entscheiden jetzt in Deutschland für Angela Merkel eine Pyramide zu bauen (statt Cheops- die Angela-Pyramide). Da stecken wir dann 1 Billion Euro rein. Natürlich wird man damit Arbeitsplätze schaffen.
Das Ganze nützt der Volkswirtschaft aber deutlich weniger als wenn man 1 Billion in Krebsforschung bzw. allgemein medizinische Versorgung stecken würde oder darin, Leitplanken um Landstraßen zu bauen und Autos sicherer zu machen (ersteres um die recht gefährlichen Kollisionen mit Bäumen zu reduzieren). Mit letzterem schafft man Arbeitsplätze UND reduziert gleichzeitig die Todeszahlen. Es gibt noch viel mehr Beispiele die meine Thesen 1. und 2. stützen. Auch wenn manche Politiker kurzsichtig allein die Arbeitsplätze betonen: Es ist auf gar keinen Fall egal, wie wir unser Geld ausgeben.
@Wizzy
Der Punkt ist aber der, dass stark auf die Kosten des Klimawandels abgestellt wird, auch im Diskurs, und dabei weiterführende Betrachtungen ausbleiben. Und die Beispiele die Du genannt hast (Wasserreservoir) entsprechen ja ganz direkt nicht einer Pyramide, denn die Opportunitätskosten dafür, dieses Reservoir nicht zu bauen, sind sowohl finanziell hoch, als auch nachhaltig. Nur wie gesagt: Alles kann man mit Geld auch nicht lösen.
Zudem: In Deinem Beipsiel haben Bauuntenehmer, Logistikunternehmer, Bauarbeiter etc. 1 Billion Euro generiert, die sie dann wiederum anderswo investieren. z.B. in Konsum, Investition, Bildung der Kinder. Das Geld ist eben nicht weg, sondern bei jemandem Anders. Da stellt sich dann eher die Verteilungsfrage (d.h. bei wem genau es ankommt). Siehe Regionalflüghäfen die teuer subventioniert werden und nach 2 Jahren fliegt da doch kaum noch eine Fluggesellschaft. Das Geld ist dann halt bei Ryan Air, der Baugeslleschaft oder sonst wem, aber es ist noch da. Wenn überhaupt könntest Du in Abrede stellen, dass die öffentliche Hand in der Lage ist, die Gelder so zu investieren, dass sie den favorisierten politischen Zielen langfristig am besten dienen. Aber dann, siehe weiter oben, frage ich mich, warum man die Folgen des Klimawandels als prinzipiell in seinen Auswirkungen behrrschbar empfinden sollte (also mit Geld teils behandelbar), wenn es am Ende doch der Staat ist, der Anreize schaffen muss um genau das zu schaffen.
Wie gesagt, ich sehe das ohnehin nicht so optimistisch und gewaltige humanitäre Katastrophen auf uns zukommen.
@Whizzy
Bei Climatefeedbakc gibt es einen interessanten Beitrag zum Verhältnis zwischen Methan und CO2 am Beispiel von Kühen und Autoverkehr:
https://climatefeedback.org/claimreview/claim-about-climate-impacts-of-cows-vs-cars-needs-a-little-explanation-financial-times/
@libertador
Solche Grafiken wie bei Climatefeedback sind sozusagen der Ausgangspunkt für meine Recherchen. Ich glaube nicht, dass deren Grafiken zutreffen, mE passen die angegebenen Werte in W/m² nicht zu anderen Publikationen. Außerdem: Das Methan in der Atmosphäre sinkt real ja gar nicht, sondern folgt einem momentanen Gleichgewicht aus Quellen und Senken, und ein Abbau der derzeitigen Gleichgewichtskonzentration ist nicht einmal so stark im politischen Fokus wie der von CO2. Wenn das Methan (mit Wasserdampffeedback) genau heute die Haupt-Klimawirkung erzeugen sollte, dann würde ich das gerne explizit wissen (und der größere Teil der Klimawirkung aller Treibhausgase wäre dann ja mit einer Methan-Emissionssenkung deutlich schneller reduzierbar) – das IPCC schreibt dies so aber nicht. Es schreibt, derzeit wäre CO2 der stärkste primäre Klimaantrieb.
In jedem Fall sind der Beitrag, der atmosphärische Zerfall und der Zeithorizont von Methan bzw. deren Berechnung für mich noch – sagen wir sehr unklar.
Ergänzung: Okay, die Zahlen dort stimmen wahrscheinlich schon – Der CO2- Ausstoß wurde ja allein auf “Passanger Vehicles” reduziert und der Methan-Ausstoß auf “Cows”, also sind beides Teilemissionsmengen.
Deine verlinkte Quelle spricht ja davon dass Methan “bei gleichem Gewicht (pound by pound)” einen 100-mal so starken Treibhauseffekt hat wie CO2. Unter Berücksichtigung der neuzeitlichen Konzentrationserhöhung (+130 ppmv, +1 ppmv) und der Dichte (1,98 kg/m³ und 0,66 kg/m³ beider Gase und inkl. Wasserdampf-Feedback komme ich damit auf einen anthropogenen Anteil des derzeitigen zusätzlichen Strahlungsantriebes von 80% CO2 gegenüber 20% Methan. Das dürfte sehr gut hinhauen.
@Lars Fischer Eine allgemeine Frage: Bei CO2 erkennt man am Suess-Effekt, das es menschengemacht ist. Wie sieht es bei Methan aus? Wie zeigen die Klimaforscher, dass es aus der Wirtschaft stammt und nicht aus natürlichen Quellen?
Das frage ich mich auch 🤔
Zur Auflösung der Frage s. Video von Harald Lesch: Fracking-Methan: Todesstoß für das Klima?
Der Beitrag ignoriert nur einen Fakt, der CO2 Gehalt der Athmosphäre ist noch nie so schnell gestiegen wie heute, er ignoriert auch das man das was man an CO2 binden könnte durch Abholzung vernichet, CO2 ist nicht das problem aber eins das an der Kettenreaktion beteiligt ist… ja die weniigen Löcher in der Tundran reichen nicht aus, aber sie haben gereicht das es nicht nur in Russland sondern auch in Kanada welche gibt, warten wir jetzt noch ab stossen wir jetzt noch weiter Klimagase aus als wäre nichts gewesen, wird erstmal nichts passieren, weil alles was wir heute ausstossen 20 jahre braucht bis es dort angekommen ist wo es schaden veruhrsacht, und die Paar Millionen Metangas hat man ruckzuck zusammen, wenn die Tundra auftaut, und die Biologie wieder anfängt zu athmen, und vor allem wenn die Metaneislager vor den Küsten hochgehen…..
Zitat aus DUH-Hintergrundpapier-Methan: Das Treibhauspotential (Global Warming Potention GWP100) von Methan beträgt 28, das bedeutet, dass das Gas in der Atmosphäre einhundert Jahre lang 28-mal stärker wirkt als CO2. Die aktuellste Studie des Weltklimarats (IPCC) von 2015 gibt zudem einen GWP20 für Methan an, der mit 84 noch deutlich höher ist.Vgl. https://www.ipcc.ch/report/ar5/syr/ (GWP20 z.B. bedeutet: Global Warming Potential nach 20 Jahren).
Auch wenn das sehr hohe GWP relativ schnell abnimmt, wird in wahrscheinlich ähnlich schneller Zeit neues Methan dazukommen, sodass in arktischen Regionen aufsteigendes Methan sehr wohl bedrohlich ist. Empfehlung: Video von Harald Lesch.
Lieber Lars Fischer,
irgendiwe überzeugt mich das nicht. Unter welchen Bedingungen werden den 50 Giga Tonnen Methan frei? Wohl unter Bedingungen eines Temperaturschocks. Woraufhin ein weiterer Temperaturschock eintritt. Im nächsten Intervall können dann die Methan Emissionen durchaus ja dann nochmal höher liegen. usw. Vorallem wenn dann weitere globale Kippunkte wie Wälder hinzukommen.1300 Giga Tonnen Kohlenstoff liegen in den Permafrostböden, wenn erstmal 5% freiwerden in einem Intervall von 4 Jahren, werden wohl in den folgenden Jahren mehr als 5% frei. “Gewinnt” hier jetzt die exponentielle Abbaurate oder die nicht-linearitäten der Kippunkte des Klimasystems. Irgendwie beziehen sie diese dynamischen nicht-linearen Überlegungen gar nicht adequat mit ein. So dynamische Systeme auf die Halbwertszeit runterzubrechen und dann zu meinen das wäre schon sicher. Ich weiß nicht….
Lieber Lars Fischer,
würden Sie Ihre Bewertung auch in dieser Form aufrecht erhalten, wenn Sie die Ergebnisse con Fewster et al. (diese Woche erschienen in Nature Climate Change) berücksichtigen? Ihr räumlich aufgelöstes Modell zeigt zumindest dass in weiten Teilen der eurasischen Arktis nach 2040 die Bedingungen für Permafrost nicht mehr gegeben sein werden – und das ist ziemlich schnell. Die amerikanischen Artisgebiere wurden dabei nicht analysiert, aber da dürfte es nicht viel anders aussehen.
Quelle und Abstract unten.
Freundliche Grüße
Joachim Spangenberg
Fewster, R. E., Morris, P. J., Ivanovic, R. F., Swindles, G. T., Peregon, A. M., Smith, C. J. (2022). “Imminent loss of climate space for permafrost peatlands in Europe and Western Siberia.” Nature Climate Change 12(4): 373-379.
Human-induced climate warming by 2100 is expected to thaw large expanses of northern permafrost peatlands. However, the spatio-temporal dynamics of permafrost peatland thaw remain uncertain due to complex permafrost–climate interactions, the insulating properties of peat soils and variation in model projections of future climate. Here we show that permafrost peatlands in Europe and Western Siberia will soon surpass a climatic tipping point under scenarios of moderate-to-high warming (Shared Socioeconomic Pathway (SSP) 2-4.5, SSP3-7.0 and SSP5-8.5). The total peatland area affected under these scenarios contains 37.0–39.5 Gt carbon (equivalent to twice the amount of carbon stored in European forests). Our bioclimatic models indicate that all of Fennoscandia will become climatically unsuitable for peatland permafrost by 2040. Strong action to reduce emissions (SSP1-2.6) by the 2090s could retain suitable climates for permafrost peatlands storing 13.9 Gt carbon in northernmost Western Siberia, indicating that socio-economic policies will determine the rate and extent of permafrost peatland thaw.