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Wie ist es denn nun wirklich mit dem CO2 und dem Treibhauseffekt?
Zuletzt bearbeitet am 31.7.2019.
Mir kamen einige neue Gedanken zum Klimawandel. Bereits seit Ende der 80er Jahre gibt es Berichte, dass die globale Erwärmung am stärksten an den Polregionen statt findet. Allerdings lese und höre ich immer wieder nur Berichte über das Abschmelzen des nördlichen Polareises. Woran mag das liegen? Ist der Südpol vielleicht uninteressanter und deshalb seltener in den Massenmedien vertreten? Oder liegt es daran, dass die Antarktis ein Kontinent mit einem Eispanzer ist, der Nordpol dagegen ein zugefrorener Ozean?
Letzteres ist mir einleuchtender. Ich denke dabei an die kältesten Punkte der Erde, die stets weit weg von großen Meeren liegen, genau genommen mitten in Sibirien und mitten im antarktischen Kontinent.
Wasser ist eindeutig ein Wärmespeicher. Wasser entwickelt auch eine ihm eigene Thermodynamik. Wenn also das nördliche Polareis immer schneller schmilzt, als von den Klimaforschern ursprünglich berechnet, dann ist dort mit hoher Wahrscheinlichkeit die Eigenwärme des Wassers unter dem Eis mit im Spiel.
Was wenn der Treibhauseffekt überhaupt über die Weltmeere statt findet? Dafür spricht, dass immer mehr tropische Meerestiere im nördlichen Atlantik um die Britischen Inseln auftauchen. Aber welche Vorgänge laufen dabei ab? Wie genau werden die Weltmeere aufgeheizt?
Da die Leute mit Einfluss nach wie vor glauben, dass die globale Erwärmung in Folge erhöhter Kohlendioxidwerte in der Atmosphäre statt findet, habe mich in den letzten Tagen dran gemacht und untersucht, welchen Einfluss denn CO2 auf das Wärmeverhalten von Wasser hat. Diese Frage ist nicht unerheblich, wenn man bedenkt, dass Wasser eine ganze Menge CO2 aufnehmen kann. Genau genommen sammelt kaltes Wasser mehr CO2 ein als warmes. Einerseits ist dies fatal, weil demzufolge mit zunehmender Erwärmung der Gewässer das vorher gesammelte CO2 in die Atmosphäre freigesetzt wird.
Andererseits sinkt CO2-reicheres Wasser in tiefere Schichten der Ozeane und sammelt sich dort und dies schon seit der Industriealisierung.
Also sprich: Die CCS-Vorhaben sind gegenüber den Mengen an CO2, die in den Meerestiefen natürlicherweise eingelagert werden, sehr wenig, genau genommen eine gefährliche Spielerei, weil die Konsequenzen dieser Vorhaben noch nicht absehbar sind.
Aber zurück zu der Frage, die mich im Sommer 2011 bewegt hat: Welchen Einfluss hat CO2 auf die Erwärmung des Wassers?
Um das herauszufinden, habe ich mir 2 Plastikflaschen genommen (Glas wäre vielleicht korrekter gewesen, aber bei Plaste habe ich schnellere Reaktionen gesehen). Eine war eine volle noch ungeöffnete Flasche mit einem Liter Mineralwasser mit viel Kohlensäure, also reich an CO2. Die andere Flasche füllte ich mit einem Liter Leitungswasser, also mit sehr wenig CO2. Beide Flaschen kamen nebeneinander in den Kühlschrank. Als dann ein sonniger Tag kam und ich dazu noch Zeit hatte (dieses Zusammentreffen passiert bei mir nicht so oft im Sommer), da begann ich den ersten Teil meines Experimentes. Ich nahm beide Flaschen aus dem Kühlschrank, maß die Temperatur und stellte die Flaschen dann in die Sonne. Als Thermometer benutzte ich ein Ohrfieberthermometer, welches mit 0,1° Genauigkeit misst. Zum Messen hielt ich es immer direkt an die Flasche. Ich maß alle 20 Minuten die Temperatur wenige Zentimeter unter der Wasseroberfläche, kurz über dem Flaschenboden und in der Luftblase unter dem Deckel. Die Mineralwasserflasche ließ ich die ganze Zeit über verschlossen. Mir war bewusst, dass sich dabei der Druck in ihr erhöht. Aber ich wollte die Messwerte im ersten Teil mit der vollen Menge an CO2. Die Flasche mit dem Leitungswasser ließ ich auch fest verschlossen. Mir war aber bewusst, dass auch bei Erwärmung der Druck in ihr immer unter dem in der Mineralwasserflasche bleiben wird.
Als ich die Flaschen aus dem Kühlschrank nahm, waren beide gleich warm: 12,4° an der Innenseite der Kühlschranktür. Beide standen genau in der Mitte, damit nicht etwa eine näher an der Türdichtung stehen würde.
Nach 20 Minuten in der Sonne war die Leitungswasserflasche 0,4° wärmer als die Kohlensäureflasche. Dieser Abstand vergrößerte sich im Laufe der Stunden auf knapp ein Grad. Die Kohlensäureflasche blieb stets kälter als die Leitungswasserflasche. In der Luftblase war es umgekehrt: Die CO2-reiche Luft wurde um bis zu 2° wärmer als die normale Luft.
Dieser erste Teil bestätigt, dass CO2 ein Treibhausgas ist, was wir an der wärmeren Luftblase in der Kohlensäureflasche gesehen haben. Im Wasser scheint es aber genau umgekehrt zu wirken. Wenn das stimmen sollte...
Es ist eindeutig zu früh für Schlussfolgerungen. Der zweite Teil des Experimentes fehlte ja noch. Bisher verglich ich die Flaschen ja unter Druck. Nun stehen die Weltmeere ja ab einer gewissen Tiefe ähnlich unter Druck. Aber nicht an der Oberfläche, nicht in den Tiefen, die das infrarote Sonnenlicht erreicht. Ich bin nämlich der Meinung, dass dieses die Meere am stärksten aufheizt. Die Flaschen kamen also ungeöffnet wieder zurück in den Kühlschrank.
Es dauerte 2 Wochen, bis es wieder sonnig wurde. Sonntag am 7.8.2011 war es dann soweit. Ich nahm die Flaschen raus, drehte die Verschlüsse lose, so dass ein Teil des CO2 herauszischte. Es blieb aber noch einiges drin, so dass die jetzigen Messungen realitätsnah sein dürften.
Das Ergebnis: Das Wasser in den beiden Flaschen erwärmte sich fast gleich schnell. Die Kohlensäureflasche blieb 0,1 bis 0,2° hinter dem normalen Leitungswasser zurück. Da ich die Deckel beide locker auf den Flaschen ließ, blieb die Luft in der Kohlensäureflasche CO2-reich. Auch jetzt wurde die Luftblase mit dem CO2 um 2 bis 3° wärmer als die normale Luft. Dies spricht also dafür, dass CO2 die Erwärmung unserer Atmosphäre fördert.
Im Wasser könnte man zunächst denken, dass hier das Gegenteil der Fall ist - dachte ich zunächst auch. Wenn aber CO2 besonders viel Wärme aufnehmen kann, dann braucht es möglicherweise auch länger für das Erreichen der Maximaltemperatur.
Das Experiment ist aber noch nicht zu Ende. Ich räumte die Flaschen nun wieder in die Küche. Geschützt vor Sonne und bei einer Umgebungstemperatur von 23°C maß ich nun erneut alle 10 Minuten die Temperatur. Und jetzt kam die eigentliche Überraschung: Die Kohlensäureflasche (Es stiegen noch immer Blasen auf.) kühlte deutlich schneller ab, als die Flasche mit normalem Leitungswasser. Zeitweise lag die Temperatur in der Kohlensäure um 0,9° unter der Temperatur des Leitungswassers!
Ich würde sagen, zumindest was die Erwärmung der Meere betrifft, hat dies nichts mit CO2 zu tun! Die Weltmeere werden ausschließlich durch Sonnenlicht und fehlende Wolken bei hohem Sonnenstand erwärmt. Was es damit genau auf sich hat, habe ich hier erläutert:
Wälder - Klimaanlagen und Lebensgrundlage
Meine Schlussfolgerung aus meinem Experiment: CO2 geht tatsächlich in Resonanz mit dem Infrarotanteil des Sonnenlichtes. Es schwingt stärker, nimmt damit mehr Energie auf und gibt auch mehr in Form von Wärmestrahlung ab. Wir spüren das seit einigen Jahren mit der Verschiebung der täglichen Maximaltemperatur in die Abendstunden. Noch Anfang der 1980er Jahre wurde die höchste Tagestemperatur zwischen 13 und 14 Uhr MEZ gemessen, im Westteil unserer Zeitzone eine gute halbe Stunde später. Heute ist es abends am wärmsten. Das mit der Sonne in Resonanz gehende CO2, dessen Gehalt um über 30 % zugenommen hat, ist die einzige mir plausible Erklärung dafür. Aber sobald das Sonnenlicht weg ist, etwa bei Sonnenuntergang, dann hat diese Erwärmung keinen Bestand! In der Luft höchstens durch die Strahlung erwärmter Körper, wie Straßen und Häuser. Im Wasser aber überhaupt nicht!
Wie groß oder klein auch immer der Einfluss des CO2 auf die Erwärmung der Luft ist, für das Abschmelzen der nördlichen Polkappe von oben her ist es die Hauptursache. Das Abschmelzen der Polkappe von unten her kommt aber von der Erwärmung des arktischen Ozeans. Und diese kommt von der Abholzung der tropischen Wälder und den dadurch fehlenden Wolken am Äquator.