Wozu Klimamodelle?

Wozu Klimamodelle?

Immanuel Kant feierte als Kind der Aufklärung die Experimente eines Galilei oder Torricelli als Beleg für eine Erkenntniswende, da sie die Natur nötigten, auf die Fragen der menschlichen Vernunft zu antworten.1 Eineinhalb Jahrhunderte später hat sich für Günther Anders die Bewertung von Experimenten mit der Natur in das Gegenteil verkehrt.2 Das Experiment - Anders denkt hier in erster Linie an die Versuche mit der Atombombe, Hans Jonas argumentiert später ähnlich in Bezug auf die Gentechnologie3 - habe die frühere Insularität des Probefeldes, die abgedichtete Mikro-Welt innerhalb der Welt verlassen und sei zum Ernstfall geworden: "Was man «Experimente» nennt, sind also Stücke unserer Wirklichkeit, unserer geschichtlichen Wirklichkeit."4

Von vielen Klimaforschern wird gegenwärtig auch die menschliche Veränderung des globalen Klimas als ein Experiment mit der Atmosphäre der Erde verstanden.5 Dass es sich hier nicht um ein Experiment im Sinne Kants handelt, liegt auf der Hand. Das Experimentierfeld ist kein nach außen abgeschirmtes Labor, sondern der gesamte Lebensraum des Menschen und aller anderen Lebewesen auf der Erde, und es sind nicht einzelne Forscher, die den Treibhaus-Versuch mit der Atmosphäre durchführen und ihn auch lassen könnten, wenn sie ihre Forscherneugier zügeln würden, sondern es ist die gesamte Menschheit, die dieses Experiment betreibt. Das Klimaexperiment hat mit dem Anders'schen Experiment gemeinsam, dass es ein Stück Wirklichkeit ist, dass es sich auch bei ihm nicht mehr um ein Experiment im ursprünglichen Sinne handelt, sondern um den Ernstfall. Im Gegensatz zu den Atombomben-Versuche früherer Jahrzehnte wird über das Klimaexperiment jedoch nicht von militärischen und politischen Apparaten einzelner Staaten entschieden. Es ist vielmehr nicht gewollter Ausfluss der globalen menschlichen Lebens- und Wirtschaftsweise, im Sinne Ulrich Becks eine "Nebenfolge" der rasanten Entwicklung der Industriegesellschaft,6 und daher noch in einem viel umfassenderen Sinne als ein Nuklearexperiment Teil unserer Wirklichkeit.

Bei diesem realen Experiment mit der Wirklichkeit wissen inzwischen die meisten Akteure um ihr Tun und ahnen die Folgen, auch wenn sie nicht mit Gewissheit vorhersagbar sind. In dieser Situation haben sie zwei Möglichkeiten: Sie können abwarten, was bei dem globalen geophysikalischen Experiment mit der Erde herauskommt, oder sie führen das Experiment "im Kleinen" durch. Die erste Möglichkeit ist angesichts der potentiellen Folgen des Treibhauseffekts wie Meeresspiegelanstieg, Häufung von Extremereignissen, Ernteausfällen, Ausbreitung von Krankheiten usw. ein Weg mit hohem Risikopotential und ein irreversibler Weg dazu. Die wahrscheinlich zu erwartende Klimaänderung ist historisch beispiellos, so dass Daten der Vergangenheit sich für die Vorhersage der möglichen Klimaänderung nur begrenzt verwerten lassen, zumal sie eine nie dagewesene hochkomplexe Weltgesellschaft und eine durch diese bereits extrem veränderte Lebensumwelt betreffen. Ein Experiment mit den globalen Lebensgrundlagen der Menschheit bei ungewissem Ausgang ist daher nicht zu verantworten.

Da in keinem Labor die Komplexität des Klimasystems herstellbar ist und uns keine zweite Erde zur Verfügung steht, bleibt nur, das Experiment mit Computer gestützten Modellen zu simulieren. Klimamodelle sind eine Notlösung, die es erlaubt, den Ausgang des Experiments, das die Menschheit unbeabsichtigt in der Realität in Gang gesetzt hat, in der Ersatzrealität der Modelle vorwegzunehmen.7 Um solche "Vorhersagen" machen zu können, ist es nötig, die komplexen Wechselwirkungen des Klimasystems zu verstehen und in Modellen abzubilden, da nur so die Folgen einer Störung des Systems durch anthropogene Treibhausgasemissionen richtig eingeschätzt werden können. Aufgrund der Komplexität und Nichtlinearität des Klimasystems können solche Modelle nur mit Hilfe der leistungsfähigsten Computer erfolgversprechende Prognosen über den Ausgang des Klimaexperiments machen. Getestet werden solche Modelle durch die Simulation des gegenwärtigen und des vergangenen Klimas, wobei die Modellsimulationen gleichzeitig dem Verständnis von bereits erfolgten Klimaänderungen dienen, z.B. der Einsicht in die Mechanismen, die für den Wechsel von Kalt- und Warmzeiten in den letzten zwei Millionen Jahren verantwortlich sind. Von grundlegender Bedeutung ist dabei die zunehmende Datenmenge über das gegenwärtige und vergangene Klima, die in die Modelle eingeht, an der sie geeicht werden und zu deren systematischem Verständnis die Modelle beitragen. Inzwischen werden Computermodelle auch genutzt, um die Folgen des Klimawandels auf Natur und Gesellschaft zu ermitteln, und dienen damit zunehmend als Instrumente in der politischen Entscheidungsfindung. Angestrebt wird eine Entwicklung zu einem Modell des "Systems Erde", das möglichst alle Komponenten des Klimasystems einschließlich ihrer Rückkopplungen und der externen Störungen simuliert. Ein solches "Erdsystemmodell", das enorm viel Rechenkapazität erfordert, soll künftig auch die Folgen z.B. auf marine und terrestrische Ökosysteme und die Rückwirkungen auf die menschliche Gesellschaft darstellen.8

Darstellung eines Erdsystemmodells mit den dazugehörigen Komponenten
Abb. 1:
Schematische Darstellung eines "Erdsystemmodells" mit den dazugehörigen Komponenten: Blau dargestellt ist das physikalische Klimasystem, gelb das biologisch-chemische Klimasystem, rot der anthropogene Anteil am Klimasystem.9

Anmerkungen:
1. Immanuel Kant: Kritik der reinen Vernunft, Würzburg 1956, S.17 f.
2. Günther Anders: Die Antiquiertheit des Menschen. Bd.1, München 1956, 259 ff.
3. Hans Jonas: Technik, Medizin und Ethik, Frankfurt a.M. 1985, S.166 f.
4. Anders a.a.O., S.261
5. Z.B. Christian-Dietrich Schönwiese: Der Treibhauseffekt ist kein Märchen, Frankfurter Rundschau 3.8.1997; das Deutsche Museum in München nannte den Begleitband zu seiner Klimaausstellung 2002/03 "Klima. Das Experiment mit dem Planeten Erde" (Hauser, W. , Hg., (2002): Klima. Das Experiment mit dem Planeten Erde, München)
6. Beck, U. (1986): Auf dem Weg in eine andere Moderne, Frankfurt a.M.
7. Inzwischen werden ja auch Atombombenexperimente und ihre Auswirkungen auf das Klima, auf Städte und Menschenleben im Modell simuliert. Zuletzt haben die französischen Versuche 1996 auf dem Mururoa-Atoll der Welt den "Ernstfall" solcher Experimente vor Augen geführt.
8. Vgl. Cubasch, U. (2002): Perspektiven der Klimamodellierung, in: W. Hauser (Hg.): Klima. Das Experiment mit dem Planeten Erde, Begleitband und Katalog zur Sonderausstellung des Deutschen Museums vom 7.11.2002 bis 15.6.2003, München, 151- 159
9. nach Cubasch, U. (2002): Perspektiven der Klimamodellierung, in: W. Hauser (Hg.): Klima. Das Experiment mit dem Planeten Erde, Begleitband und Katalog zur Sonderausstellung des Deutschen Museums vom 7.11.2002 bis 15.6.2003, München, 151- 159

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