CO2-Gehalt der Luft im 19. Jahrhundert viel geringer

Dass der Klimawandel nur Propaganda ist, ist ein beliebtes Argument von Skeptikern. Gerne werden vermeintliche Belege aus der Wissenschaft herangezogen, um diesen Standpunkt zu legitimieren. So wird neuerdings ein „Auszug aus einem wissenschaftlichen Buch aus 1857“ zitiert, demzufolge der CO2-Gehalt in der Luft schon damals bei 0,04 Prozent gelegen hätte (1,2). Seither habe es daher keinen Anstieg beim Kohlenstoffdioxid-Gehalt in der Atmosphäre gegeben.

Einschätzung: Die in dem Buch genannten Werte sind heute nicht mehr haltbar. Im 19. Jahrhundert hatte die Menschheit in allen naturwissenschaftlichen Disziplinen wesentlich beschränktere Möglichkeiten zur Forschung und Analyse als heute. Heutige präzisere Messmethoden können nicht nur den aktuellen CO2-Gehalt der Luft bestimmen, sondern auch den vergangener Zeiten.

Überprüfung: Bei dem „wissenschaftlichen Buch“ aus 1857 handelt es sich um die 2. Auflage von Meyers Konversations-Lexikon, einer lexikalischen Buchreihe von großer Popularität. Die Reihe bestand bis in die 1980er Jahre fort, ehe es zur Fusion mit dem Brockhaus-Verlag kam (3). Viele der Informationen wurden von Ausgabe zu Ausgabe aktualisiert. Andere blieben unverändert, etwa wenn es keinen Bedarf für Aktualisierungen gab.

Die zitierte Passage (4) findet sich auf Seite 321 in „Neues Conversations-Lexikon für alle Stände. Band 2: Armuth – Bayern“ und wird im Posting auch entsprechend verlinkt. Bereits in der ersten Ausgabe von Meyers Lexikon, damals noch als „Das große Conversations-Lexicon für die gebildeten Stände“ vertrieben, findet sich im „4. Band, 2. Abt. 1844: Astronomische Beobachtungen und Messungen“ genau derselbe Eintrag wieder – 13 Jahre zuvor (5).

Beides geht auf die damals präziseste Möglichkeit zur wiederholten Messung zurück, die Ende der 1820er-Jahre vom Schweizer Naturforscher Nicolas Theodore de Saussure entwickelt wurde. In einer ausführlichen Abhandlung „Ueber die Schwankungen des Kohlensäure-Gehalts der Atmosphäre“ veröffentlichte er 1830 die Ergebnisse seiner Forschung (6).

Der österreichische Chemiker Heinrich Hlasiwetz (7) beschrieb das Verfahren 1856 folgendermaßen: „Die Saussure’sche Methode besteht bekanntlich darin, dass man einen Ballon von circa 20 Liter luftleer pumpt, dann die zu untersuchende Luft eintreten lässt, Baryt wasser hinzubringt, und nun entweder stundenlang schüttelt, oder unter öfterem Schwanken durch mehrere Tage stehen lässt. […] Der entstandene schwefelsaure Baryt gibt durch Rechnung die Kohlensäure.“

De Saussure versuchte über mehrere Jahre hinweg hunderte Male an verschiedenen Orten, den CO2-Anteil in der Luft zu errechnen. Er konnte nachweisen, dass der Anteil abhängig von Tageszeit, Jahreszeit, der Seehöhe und dem Wetter schwankte. Jeder Messversuch benötigte etwa neun Tage.

Die meisten Versuche führte er auf einer Wiese in der Ortschaft Chambeisy (heute Pregny-Chambesy) durch, ein Vorort von Genf direkt am See. „10000 Volumtheile Luft enthalten 4,15 Volumenth Kohlensäure, nach einem Mittel aus 104 Beobachtungen“ schrieb de Saussure 1930 und merkte an, dass seine dortigen Messwerte zwischen 3,15 und 5,74 schwankten (8).

Die von ihm entwickelte Methode zur Berechnung des atmosphärischen CO2-Anteils galt lange Zeit als das Maß der Dinge, auch wenn Zeitgenossen wie Carl Emanuel Brunner andere Verfahren benutzten, die ähnliche Resultate lieferten (9). Doch so gewissenhaft Nicolas Theodore de Saussure auch arbeitete (selbst Brunner lobte ihn für seine Ausdauer), er konnte den CO2-Anteil der Luft nur mit damals verfügbaren Instrumenten und Methoden messen.

Lexika hatten keine genaueren Daten zur Verfügung und druckten deshalb besten Gewissens die bekannten Werte ab – und das über Jahrzehnte. Meyers Konversations-Lexikon und auch der damalige Konkurrent Brockhaus schrieben auch in späteren Ausgaben (10) noch von 4/10.000 Kohlensäure in der atmosphärischen Luft.

Neue, deutlich genauere Zahlen lieferten Müntz und Aubin (11,12) mit einer neuen Messmethode mittels Bimssteinröhrchen und Kalilösung (13,14) Anfang der 1880er Jahre in Frankreich, diese lagen zwischen 2,88 und 4,22. Laut dem US-Klimaforscher Charles David Keeling (15) waren dies die vermutlich präzisesten CO2-Messungen des 19. Jahrhunderts. Sie fanden (neben den 3,7 bis 6,2, mit denen mehr als 50 Jahre zuvor Brunner de Saussure zitierte) in Meyers 4. Auflage von 1885 Eingang (16). In der 6. Auflage von 1903 lag der Durchschnittswert aufgrund aktueller Forschungsergebnisse bereits bei 0,03 Prozent (17).

Heutige Messmethoden sind weitaus präziser und zuverlässiger. Zudem wird der CO2-Gehalt in der Luft mittlerweile weltweit einheitlich in ppm angegeben, also „parts per million“. Referenzpunkt dafür ist seit März 1958 die am hawaiianischen Vulkan Mauna Loa befindliche Messstation. Bis 2019 erfolgte die Analyse per Infrarotlicht-Absorption (18) und seither mittels eines ähnlichen Verfahrens namens „Cavity Ring-Down Spectroscopy“ (CRDS) (19). Die Abweichung der Messergebnisse von der tatsächlichen CO2-Konzentration beträgt maximal 0,2 ppm (20).

Die Messstation liefert seither Daten, die in der nach ihrem Errichter benannten Keeling-Kurve dargestellt werden (21). Diese geht seither, abgesehen von Saisonalen Schwankungen und unbrauchbaren Messwerten aufgrund vulkanischer Aktivität (22), in bisher unerreichtem Tempo nach oben. 2015 wurde erstmals der alarmierende Wert von 400 ppm überschritten (23), heuer wurde die Marke von 420 ppm geknackt (24). Seit Beginn der präzisen Aufzeichnungen bedeutet das eine Zuwachs von über 100 ppm (25).

Doch nicht nur die aktuelle CO2-Konzentration lässt sich mittlerweile laufend exakt berechnen, auch Werte aus längst vergangener Zeit lassen sich dank moderner Messmethoden ermitteln. Das deutsche Umweltbundesamt veranschaulicht die Auswirkungen menschlichen Handelns auf das Klima: Demnach ist die „globale Konzentration von Kohlendioxid seit Beginn der Industrialisierung (26) um gut 44 Prozent gestiegen. Demgegenüber war die Kohlendioxid-Konzentration in den vorangegangenen 10.000 Jahren annähernd konstant.“ (27)

Der Atmosphärenphysiker Martin Dameris vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt erklärte gegenüber dem Bayerischen Rundfunk, dass das heute verfügbare Wissen darauf hindeute, dass die heutigen CO2-Konzentrationen seit hunderttausenden Jahren nicht aufgetreten sind (28). „Es kann sein, dass ein Teil des Anstieges aus natürlichen Quellen kommt. Fakt ist aber: Der exorbitante Anstieg der CO2-Konzentration ist nicht anders zu erklären als durch das Handeln der Menschen“, sagte Dameris 2020.

Auswertungen von tief liegendem antarktischem Eis (29,30) zeigen, dass selbst vor einer Million Jahren die CO2-Konzentration in der Atmosphäre zwischen 221 und 277 ppm lag. Der niedrigste jemals rekonstruierte Wert lag bei 172 ppm. Besonders alarmierend ist die graphische Darstellung von Daten aus Eiskernanalysen und Messungen der jüngsten 800.000 Jahre. Am Ende der Zeitleiste findet sich ein vertikaler Strich nach oben (31).

Die CO2-Konzentration in der Atmosphäre lag 6.000 Jahre lang im Schnitt bei 280 ppm (32), beim derzeitigen Anstieg wäre eine Verdoppelung dieses Werts in den 2050er Jahren erreicht (33). Das hätte weitreichende Folgen, wie die Yale School of Environment 2017 publizierte.

Die weltweite Durchschnittstemperatur würde demnach gegenüber vorindustrieller Zeit um mehr als drei Grad Celsius steigen und damit noch mehr extreme Wetterereignisse mit sich bringen. Der Meeresspiegel würde weiter steigen, die Versorgung mit Nahrungsmitteln dadurch erheblich erschwert und Massenmigration vorangetrieben werden. Zudem würden Hitze und Trockenheit die Amazonas-Regenwälder noch weiter gefährden (34).

Dieser dramatische Anstieg erfordert konsequentes Handeln. Aktuelle Berechnungen des Grazer Wegener Centers für Klima und Globalen Wandel weisen 6,5 Prozent höhere CO2-Emissionen im Vorjahr gegenüber dem Pandemiejahr 2020 aus (35). Mit Oktober wird in Österreich die CO2-Bepreisung eingeführt – der Ausstoß einer Tonne Kohlendioxid soll ab dann 30 Euro kosten (36).

Korrektur 17. September: Im fünften Absatz wurden zwei falsche Jahresangaben von 1920er bzw. 1930 in 1820er bzw. 1830 geändert. Die ursprüngliche Version lautete: „Beides geht auf die damals präziseste Möglichkeit zur wiederholten Messung zurück, die Ende der 1920er-Jahre vom Schweizer Naturforscher Nicolas Theodore de Saussure entwickelt wurde. In einer ausführlichen Abhandlung „Ueber die Schwankungen des Kohlensäure-Gehalts der Atmosphäre“ veröffentlichte er 1930 die Ergebnisse seiner Forschung.“

Quellen:

(1) Facebook-Posting: http://go.apa.at/PLnvP8lz (archiviert: http://go.apa.at/jleZch5p)

(2) Weiteres Facebook-Posting: http://go.apa.at/F72nQSRO (archiviert: http://go.apa.at/WHSwGsi0)

(3) Zur Fusion der beiden Verlage: http://go.apa.at/uWjXhprN (archiviert: https://archive.ph/Q60Cz)

(4) Der zitierte Text aus 1857: http://go.apa.at/eUuPP7un (archiviert: https://perma.cc/FHX8-FA8N)

(5) Frühere Ausgabe des Texts von 1944: http://go.apa.at/TN0axykn (archiviert: https://perma.cc/75GC-GQHK)

(6) Forschungspapier de Saussure: http://go.apa.at/a0blbB19 (archiviert: https://archive.ph/qQsBp)

(7) Forschungspapier Hlasiwetz: http://go.apa.at/CxLzxZAt (archiviert: https://perma.cc/NG5W-7WJ7)

(8) Analyseergebnisse de Saussure: http://go.apa.at/39JRi7r2 (archiviert: https://archive.ph/ISqRy)

(9) Forschungspapier Brunner: http://go.apa.at/Nk2M7az5 (archiviert: https://archive.ph/L0pTD)

(10) Brockhaus-Eintrag aus 1875: http://go.apa.at/cenkVBD1 (archiviert: https://perma.cc/K2GB-ETQU)

(11) Forschungsergebnisse Müntz/Aubin: http://go.apa.at/Rx9a0Ulr (archiviert: https://perma.cc/LQY7-PT72)

(12) Biographie C.A. Müntz: http://go.apa.at/EQHfCgs0 (archiviert: https://archive.ph/NuhMj)

(13) Beschreibung der Methodik (englisch): http://go.apa.at/VNLUtgUI (archiviert: https://perma.cc/2RXB-XSF8)

(14) Beschreibung der Methodik (deutsch): http://go.apa.at/538896rK (archiviert: https://archive.ph/YXyTW)

(15) Biographie Keeling: http://go.apa.at/oVBBXLd9 (archiviert: https://archive.ph/gGN5J)

(16) Meyers-Eintrag von 1885: http://go.apa.at/FvtYniek (archiviert: https://perma.cc/A4PD-J3G6)

(17) Meyers-Eintrag von 1903: http://go.apa.at/bEXSlK2n (nur archiviert)

(18) Infrarot-Analyse: http://go.apa.at/YSAfFTsf (archiviert: http://go.apa.at/TxmfGR8b)

(19) CRDS-Analyse: http://go.apa.at/p0uEWu32 (archiviert: http://go.apa.at/19LNp1RV)

(20) Abweichung der Messergebnisse: http://go.apa.at/DtOzN2go (archiviert: http://go.apa.at/i1UND9mr)

(21) Keeling-Kurve: http://go.apa.at/aUHieBZF (archiviert: http://go.apa.at/qVY7MOVH)

(22) Ursachen abweichender Ergebnisse: http://go.apa.at/qwTYzt33 (archiviert: http://go.apa.at/uZTdh3LM)

(23) Artikel Umweltbundesamt aus 2016: http://go.apa.at/UnMlSSFI (archiviert: http://go.apa.at/wQIkGKvL)

(24) Smithsonian Magazine zum neuen Rekord: http://go.apa.at/7CtgJbHk (archiviert: http://go.apa.at/bZOlZPwI)

(25) CO2-Konzentration seit 1958: http://go.apa.at/fSxe4fZr (archiviert: http://go.apa.at/8XT1hh7Q)

(26) orf.at-Artikel zum Begriff „vorindustriell“: http://go.apa.at/AxiqlQ9V (archiviert: http://go.apa.at/1ea6JlR3)

(27) Umweltbundesamt zu Treibhausgasen: http://go.apa.at/eqWtAjah (archiviert: http://go.apa.at/I5LEq7X3)

(28) BR-„Faktenfuchs“ zum Thema: http://go.apa.at/AGOrPBdN (archiviert: http://go.apa.at/0xbieg9k)

(29) Forschungsergebnisse Eisanalyse: http://go.apa.at/v1ckOyvR (archiviert: http://go.apa.at/GP87JlhB)

(30) CDIAC-Daten: http://go.apa.at/0AqcAtnj (archiviert: http://go.apa.at/ZpEIR47S)

(31) Zeitleiste der vergangenen 800.000 Jahre: http://go.apa.at/XfLa4Q2Z (archiviert: http://go.apa.at/Qomwv957)

(32) NOAA-Artikel: http://go.apa.at/JtYbuCQb (archiviert: http://go.apa.at/qaxdDR2R)

(33) Prognose für 2050: http://go.apa.at/VWfkd19g (archiviert: http://go.apa.at/giLIHzCH)

(34) Artikel Yale School of Environment: http://go.apa.at/2TVwtpGu (archiviert: http://go.apa.at/z3EorCvz)

(35) orf.at-Artikel zu aktuellen Zahlen: http://go.apa.at/P8GvVx9F (archiviert: http://go.apa.at/DYi0wWlE)

(36) Fakten zur CO2-Bepreisung: http://go.apa.at/lD9ju0d6 (archiviert: http://go.apa.at/8s2vkfU5)

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Stefan Rathmanner / Florian Schmidt