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Wasserdampf ist Treibhausgas Nr. 1

Studie unter Jülicher Leitung

[31. Mai 2001]

Nicht Kohlendioxid ist - entgegen der weit verbreiteten Meinung - das Treibhausgas Nummer eins in unserer Atmosphäre, sondern Wasserdampf. Um mehr als 75 Prozent ist die Konzentration dieser Substanz in den oberen Luftschichten in den letzten 45 Jahren angestiegen. Das fanden Wissenschaftler im Rahmen einer Studie des Weltklima- Forschungsprogramms (WCRP) heraus, die unter der Leitung von Prof. Dieter Kley vom Forschungszentrum Jülich und Dr. James Russell von der Hampton-Universität der USA stand.

Um 0,6 Grad hat sich die Erde im letzten Jahrhundert unter dem Einfluss des Menschen erwärmt. Neben dem Treibhausgas Kohlendioxid liefert auch Wasserdampf einen Beitrag zu dieser Erwärmung. Einen Temperaturanstieg um 1,4 bis 5,8 Grad prognostizieren die Wissenschaftler der Klimakonferenz (IPCC) in ihrem jüngsten Bericht für die nächsten 100 Jahre. Die Unsicherheit dieser Prognose beruht größtenteils darauf, dass die Konzentration des Wasserdampfs in den oberen Luftschichten nicht genau bekannt ist. Auch die Rolle der Wolken im Klimageschehen ist nicht vollständig verstanden.

Schon seit Mitte der 40er Jahre versuchen Wissenschaftler, Wasserdampf möglichst genau zu messen. Doch im Gegensatz zu Kohlendioxid ist dieses Treibhausgas nur schwer zu fassen. Denn Wasser wird mit Wolken, Regen, Schnee oder Eis in großen Mengen von einem Ort zum anderen transportiert, und zudem schwankt die Konzentration vom Boden bis in 15 Kilometer Höhe um vier Größenordnungen. Erst seit 1980 beobachten amerikanische Forscher Wasserdampf mittels Satelliten kontinuierlich in der Stratosphäre. In diesen Luftschichten, in 12 bis 16 Kilometern Höhe, kommt das Gas nur in Spuren vor. Doch man weiß nicht genau, wie sich die Konzentration in Zukunft entwickeln wird.

Erstmals wurden nun eine Vielzahl von Messergebnissen zusammengetragen und in ihrer Gesamtheit von den Wissenschaftlern im Rahmen der Studie analysiert und bewertet.

Um 75 Prozent hat die Konzentration des Wasserdampfs in den letzten 45 Jahren weltweit in der Stratosphäre zugenommen. Die Folge sind deutliche Klimaauswirkungen. Das zeigen die Ergebnisse der WCRP-Studie, an der 68 renommierte Wissenschaftler aus sieben Ländern arbeiteten.

Die Zunahme des Wasserdampfs von 1980 bis heute hat den durch die Kohlendioxiderhöhung bedingten Temperaturanstieg nochmals um etwa die Hälfte erhöht. Das errechneten Wissenschaftler der englischen Universität Reading anhand eines Modells.

Je mehr sich die Erde erwärmt, desto mehr Wasser verdampft und erhöht in den oberen Luftschichten wiederum den Treibhauseffekt - eine positive Rückkopplung.

Zu einem Teil ist für die Zunahme des Wasserdampfs Methan verantwortlich. Dieses Spurengas, welches zum Beispiel aus Reisfeldern oder bei Fäulnisprozessen freigesetzt wird, reagiert in der Stratosphäre zu Wasserdampf und Kohlendioxid. Damit lässt sich jedoch nur die Hälfte des beobachteten Wasserdampfanstiegs erklären. Die vollständigen Gründe für die Zunahme des stratosphärischen Wasserdampfs im letzten halben Jahrhundert sind bisher nicht bekannt.

Würden Wasserdampf und Kohlendioxid jedoch gänzlich in der Atmosphäre fehlen, wäre es kalt auf unserer Erde. Denn sie halten die langwellige Wärmestrahlung, die von der Erdoberfläche kommt, zurück. Als natürlicher Treibhauseffekt wird dieser Mechanismus bezeichnet, und er ist es, der das Leben auf der Erde erst möglich macht. Ohne Wasserdampf und Kohlendioxid, die wie ein Mantel unseren Planeten umgeben, läge die Erdtemperatur im Mittel bei minus 19 Grad.

Erst ein "Zu viel" dieser Gase sorgt für eine Erhöhung des Treibhauseffektes und damit zur gefürchteten langfristigen Temperaturänderung.

2001-28-Wasserdampf-klein_jpgSeit 1994 sind fünf Linienflugzeuge verschiedener Gesellschaften mit empfindlichen Messgeräten unterwegs, die täglich genaue Daten zur Wasserdampf- und Ozonkonzentration in der oberen Atmosphäre liefern.
Copyright: Forschungszentrum Jülich


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