Forscher der University of Miami haben herausgefunden, dass der Treibhauseffekt von Kohlendioxid mit zunehmender Konzentration in der Atmosphäre zunimmt, was lange gehegte Annahmen über seine Fähigkeit, kontinuierlich Wärme zu speichern, in Frage stellt. Die neue Studie, die von Wissenschaftlern der Rosenstiel School of Oceanic, Atmospheric and Science der University of Miami geleitet und in der Fachzeitschrift Science veröffentlicht wurde, erscheint zu einem Zeitpunkt, an dem sich führende Politiker der Welt diese Woche in Dubai (Vereinigte Arabische Emirate) zur COP28, der Klimakonferenz der Vereinten Nationen, aufhalten.

„Unsere Ergebnisse bedeuten, dass Kohlendioxid selbst zu einem stärkeren Treibhausgas wird, wenn das Klima auf einen Anstieg des Kohlendioxids reagiert“, sagte Brian Soden, leitender Autor der Studie und Professor für Atmosphärenwissenschaften an der Rosenstiel School. „Dies ist eine weitere Bestätigung dafür, dass eine möglichst frühzeitige Eindämmung der CO2-Emissionen notwendig ist, um die schlimmsten Auswirkungen des Klimawandels zu verhindern.“

In der Studie verwendeten die Forscher modernste Klimamodelle und andere Instrumente, um die Auswirkungen des erhöhten Kohlendioxidgehalts auf die obere Region der Atmosphäre, die sogenannte Stratosphäre, zu analysieren. Sie fanden heraus, dass die Abkühlung der Stratosphäre dazu führte, dass nachfolgende Anstiege des Kohlendioxids einen größeren Wärmespeichereffekt hatten als frühere Anstiege, wodurch Kohlendioxid stärker als Treibhausgas wirkte. Quelle: NASA

Lange Zeit wurde angenommen, dass der proportionale Anstieg der durch Kohlendioxid in der Atmosphäre eingeschlossenen Wärme (was Wissenschaftler als Strahlungsantrieb bezeichnen) eine Konstante ist, die sich im Laufe der Zeit nicht ändert.

„Diese neue Erkenntnis zeigt, dass der Strahlungsantrieb nicht konstant ist, sondern sich ändert, wenn das Klima auf einen Anstieg des Kohlendioxids reagiert“, sagte Ryan Kramer, Physikwissenschaftler am Geophysical Fluid Dynamics Laboratory der National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) und Absolvent des Rosenstiel College.

Kohlendioxid trägt zur globalen Erwärmung bei, indem es Wärmeenergie im Klimasystem bindet. Der Erstautor der Studie, Haozhe He, schloss die Forschung während seiner Doktorarbeit an der Rosenstiel School ab. Er glaubt: „Dieses neue Verständnis ist von großer Bedeutung für die Interpretation vergangener und zukünftiger Klimaveränderungen und bedeutet, dass Klimazonen mit hohem Kohlendioxidgehalt von Natur aus empfindlicher sein könnten als Klimazonen mit niedrigem Kohlendioxidgehalt.“

Die Arbeit wurde mithilfe einer Reihe von Klimamodellsimulationen des Coupled Model Intercomparison Project (CMIP) durchgeführt, das eine koordinierte Reihe von Experimenten mit Dutzenden der weltweit umfassendsten Klimamodelle zur Unterstützung von IPCC-Bewertungen bereitstellt. Um ihre Arbeit über die simulierte Welt der Klimamodelle hinauszuführen, führte das Team auch eine Reihe von „Offline“-Strahlungsflussberechnungen unter Verwendung hochpräziser Strahlungstransfermodelle und analytischer Modelle durch.

Die Studie „Staatliche Abhängigkeit des Kohlendioxidantriebs und ihre Auswirkungen auf die Klimasensitivität“ wurde in der Science-Ausgabe vom 1. Dezember veröffentlicht. Nadir-Jewanji vom Geohydrodynamics Laboratory der National Oceanic and Atmospheric Administration ist ebenfalls Mitautor der Studie.