Robert Klatt
Stratocumuluswolken gehören zu den wichtigsten Kühlsystemen der Erde. Sollte der atmosphärische CO2-Wert von derzeit etwa 415 ppm auf 1.200 ppm ansteigen, würde dies die Meereswolken zerstören und die Oberflächentemperatur der Meere um acht bis zehn Grad erhöhen. Die Erwärmung würde insgesamt um etwa acht Grade zunehmen.
Pasadena (U.S.A.). Hohe Wolken aber auch Kondensstreifen von Flugzeuge sorgen dafür, dass sich die Erde weiter aufheizt, weil sie die abgestrahlte Wärme des Planeten zurück reflektieren. Niedrige Wolken reflektieren hingegen das Licht der Sonne und vermindern somit die Aufheizung des Klimas. Bereits vor einigen Jahren zeigte eine Studie, dass der Klimawandel zu einer verminderten Wolkenbildung führt und so ein Kreislauf entsteht, der die Durchschnittstemperatur weiter ansteigen lässt.
Laut einer neuen Studie des California Institute of Technology (Caltech) sind vor allem die über den Meeren vorkommenden Stratocumuluswolken von der steigenden CO2-Konzentration in der Atmosphäre betroffen. Aktuell bedecken diese Wolken etwa 20 Prozent der subtropischen und tropischen Meere. Sie reflektieren zwischen 30 und 60 Prozent des kurzwelligen Sonnenlichts und sind somit laut der im Fachmagazin Nature Geoscience veröffentlichten Studie eines der wichtigsten Kühlsysteme der Erde.
Bis zur Veröffentlichung der aktuellen Studie waren die Effekte der steigenden CO2-Konzentration und des Klimawandels auf marinen Stratocumuluswolken noch weitestgehend unerforscht. Dies liegt daran, dass Stratocumuluswolken aufgrund lokaler Turbulenzen entstehen, die so klein sind, dass sie von den in der Wissenschaft genutzten globalen Klimamodellen nicht erfasst werden.
Die Wissenschaftler um Studienleiter Tapio Schneider haben aus diesem Grund ein genaueres aber dafür räumlich sehr begrenztes Modell entwickelt, um die Stratocumuluswolken erstmals detailliert zu untersuchen. Es konnte so simuliert werden welche Auswirkungen die steigenden Kohlenstoffdioxidwerte auf die Wolkendecke, die Strahlungsbilanz und die Meerestemperaturen haben.
Laut dem Ergebnis der Studie kommt es ab einem Wert von 1.200 parts per million (ppm) atmosphärischem CO2 dazu, dass die Meereswolken instabil werden und verschwinden. Schneider erklärt, dass „wenn die Werte diese Schwelle überschreiten, die Stratocumulusschichten instabil werden und in verstreute Cumuluswolken zerbrechen.“ Die aktuelle und gleichzeitig jemals höchste gemessene CO2-Konzentration liegt bei 415,26 ppm. Sollte die aktuelle Entwicklung ungebremst fortlaufen, könnten 1.200 ppm atmosphärisches CO2 aber bereits im nächsten Jahrhundert erreicht werden.
Laut den Wissenschaftlern „würde die Oberflächentemperatur der subtropischen Meere dadurch um zehn Grad, die tropischen Meere werden um acht Grad ansteigen.“ Außerdem würde die Erderwärmung um etwa acht Grade ansteigen. Schneider fügt hinzu, dass „die Studie damit einen blinden Fleck in bisherigen Klimamodellen aufdeckt.“
Besonders problematisch dabei ist, dass die Stratocumuluswolken sich laut dem Modell erst ab einem atmosphärischen CO2-Wert von weniger als 300 ppm neu bilden. Sie bilden damit einen bisher unbekannten Kipppunkte im Klimasystem, der nur schwer reversibel ist.
Nature Geoscience, doi: 10.1038/s41561-019-0310-1
