Klimaforscher halten wenig von Symbolen. Sie orientieren sich an Messwerten und Modellergebnissen. Doch diesem Rekordwert messen sie eine grosse Bedeutung zu: Die durchschnittliche Konzentration des Treibhausgases Kohlen­dioxid CO₂ hat in der Atmosphäre während des gesamten Jahres 2016 einen ­extremen Wert überschritten: 400 ppm. Das heisst: 400 CO2-Moleküle auf eine Million Moleküle in der Luft, parts per million. Das hat die Messstation auf dem hawaiischen Vulkan Mauna Loa registriert. Nun hat das Infrarot-Messgerät Airs auf dem Nasa-Satelliten Aqua bestätigt, dass diese Schwelle auf unserem gesamten Planeten übertroffen wurde.

Klimatisch wird sich zwar nichts ändern, ob der Wert knapp darunter- oder darüberliegt. Dennoch sind runde Zahlen in unserer Gesellschaft oft bedeutende Marksteine. «Der Wert ist von eminent historischer Bedeutung», sagt Thomas Stocker, Berner Klimaforscher und ehemaliger Co-Chair beim Weltklimarat IPCC. «Die CO2-Konzentration ist über 30 Prozent höher als je zuvor in den letzten 800'000 Jahren.»

Weckruf zum Handeln

Das zeigen Daten aus Eiskern-Bohrungen in der Antarktis. Klimaforscher schätzen, dass der Wert von 300 ppm in dieser Zeit noch nie überschritten wurde. Wahrscheinlich ist sogar, dass der Mensch noch nie die klimatischen Konsequenzen bei derart hohen CO2-Konzentrationen erlebte. Das belegen laut dem australischen Institut Csiro Messdaten aus Seesedimenten. Für Stocker ist der Rekordwert deshalb ein Weckruf zum Handeln. «Die Auswirkungen der erhöhten Konzentration werden sich schleichend, aber unaufhaltsam manifestieren», sagt der Klimaforscher. Und manche Auswirkungen würden während Generationen unumkehrbar sein, wenn nicht ernsthaft die CO2-Emissionen aus der Verbrennung fossiler Brennstoffe bedeutend gesenkt würden: der Rückgang der Gletscher, die Versauerung des Ozeans vor allem in hohen geografischen Breiten, der Anstieg des Meeresspiegels.

Grafik: CO2-Konzentration in der Atmosphäre

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Seit drei Jahren sind die globalen Emissionen stabil geblieben. Für die ehemalige Chefin des Uno-Klimasekretariats Christiana Figueres ist das ein Zeichen, das optimistisch stimme. «Wirtschaftswachstum und Emissionen scheinen entkoppelt zu sein», sagte die Costa- Ricanerin vor wenigen Wochen in Davos am Schweizerischen Institut für Lawinenforschung SLF.

Reto Knutti, Klimaforscher an der ETH Zürich, bleibt skeptisch. Er verbringt bis Sommer ein Forschungs-Sabbatical am National Center for Atmos­pheric Research in Boulder, Colorado. Unter dem Eindruck der neuen US-Regierung, welche die Probleme des Klimawandels ignoriert, ist er zurückhaltend: «Tatsächlich zeigen einige Länder, dass ein Wachstum ohne steigende Emissionen möglich ist. Anderseits sind zwei bis drei Jahre zu kurz, um einen Trend festzustellen.»

Um die Erwärmung zu stoppen, müssen die Emissionen jedoch erheblich sinken. Auch wenn sie in Zukunft stabil bleiben – die Meere und die Vegetation nehmen nicht die gesamte Menge CO₂ auf, welche die Gesellschaft ausstösst. So wächst das CO2-Reservoir in der Atmos­phäre zwar langsamer, aber es nimmt dennoch stetig zu.

Die CO2-Kurve von Mauna Loa steigt seit Messbeginn kontinuierlich. Auffallend ist der Zickzackverlauf, der einen maximalen Wert jeweils im Herbst und Winter aufweist, wenn Bäume ihre Blätter und Nadeln verlieren und damit die CO2-Aufnahme durch die Vegetation stark reduziert wird. Im Frühling und Sommer sinkt der CO2-Gehalt in der Atmosphäre, wenn die Pflanzen blühen.

Träges Klimasystem

«Es bleibt nicht mehr viel Spielraum», sagt ETH-Klimaforscher Reto Knutti. Um eine Erwärmung von weltweit 2 Grad gegenüber vorindustriellen Werten mit mindestens 66 Prozent Wahrscheinlichkeit zu verhindern, darf die CO2-Konzentration langfristig die Schwelle von 450 ppm nicht überschreiten, zeigen zuverlässige Schätzungen von Klimamodellen. Seit 1958 wird die CO2-Konzentration in der Atmosphäre am hawaiischen Observatorium Mauna Loa gemessen. Seither steigt der Gehalt jährlich um durchschnittlich 1,5 Prozent.

Die für das Weltklima kritische Erwärmungsschwelle von 2 Grad ist im Pariser Klimaabkommen festgeschrieben. Der internationale Vertrag, der bereits in Kraft ist und nun von der neuen US-Regierung infrage gestellt wird, geht sogar noch weiter. Er fordert die Vertragsstaaten auf, alles zu unternehmen, damit die Erwärmung unter 1,5 Grad bleibt. Für manche Klimaforscher ist dieses Ziel politisch unrealistisch. Auch für Reto Knutti: «Die aktuelle Temperatur ist nicht im Gleichgewicht mit der CO2-Konzentration.» Würde die Konzentration bei 400 ppm konstant gehalten, so der Klimaforscher, dann würde sich die Temperatur etwa ein weiteres halbes Grad erwärmen, bis sich ein neues Gleichgewicht eingestellt hat.

Der Grund: Das ansteigende CO₂ in der Atmosphäre verändert den Energiehaushalt auf der Erdoberfläche. Der Wärmehaushalt der Ozeane reagiert jedoch erst viel später darauf, und auch die Folgen der zusätzlichen Erwärmung wie zum Beispiel abschmelzendes Eis haben erst später eine Rückwirkung auf die Erdtemperatur. «Die 400 ppm entsprechen also eher einer Erwärmung um 1,5 Grad im Gleichgewicht», sagt Knutti. Denn die Erde hat sich seit Beginn der Messungen 1880 um etwa 1 Grad Celsius erwärmt. Die Emissionen lassen sich relativ schnell reduzieren, eine erreichte Erderwärmung hingegen ist laut Weltklimarat IPCC über Generationen kaum rückgängig zu machen.

Haltlose Vorwürfe der Skeptiker

Die Datenlage und Erkenntnisse der Klimaforscher sind spätestens seit dem Bericht des Weltklimarates unter den Wissenschaftlern unbestritten. Es ist seither auch ruhig geworden in jenen Kreisen, die nicht den Menschen als Hauptverantwortlichen hinter dem Klimawandel sehen. Seit jedoch der neue US-Präsident Donald Trump regiert, ist der Gegenwind wieder rauher geworden. So berichtete etwa eine konservative britische Zeitung, das renommierte amerikanische Klimainstitut Noaa hätte 2015 in einem Artikel in «Science» die Tempe­raturkurve derart dargestellt, dass es in den letzten 15 Jahren einen kontinuier­lichen Erwärmungstrend gab, also keine «Klimapause» wie angenommen. Im Beitrag werde suggeriert, Noaa habe damit die Klimaverhandlungen in Paris im Dezember 2015 beeinflussen wollen.

Reto Knutti erachtet dies als haltlos. Andere unabhängige Institute hätten die Arbeit von Noaa geprüft und die Temperatur-Korrekturen als gerechtfertigt erklärt. Überdies: Fünf globale Temperaturrekonstruktionen der letzten rund 35 Jahre von unterschiedlichen Forschungsgruppen – inklusive jener von Noaa – zeigen laut Knutti eine «extrem gute» Übereinstimmung.