Warum die Erde kein Eisplanet mehr ist

Wasserdampf, der große Treibhausgas-Bruder des Kohlendioxids (CO₂). Er spielt für die Entwicklung des Erdklimas eine bedeutende Rolle

Nicht immer kann man in einer Meldung alles im Detail erklären, das ist eine Frage des Platzes und der Zeit. Daher soll an dieser Stelle ein wenig Hintergrund nachgeschoben werden.

"H₂O, Wasser, ist ein Treibhausgas?", fragte dieser Tage erstaunt ein Leser nach. Telepolis hatte in einem kleinen Bericht über die besorgniserregenden Methanemissionen aus dem Permafrosts Sibiriens en passant erwähnt, dass Methan (CH₄) in der Atmosphäre zu Wasser (H₂O) und CO₂ zerlegt werde und dies beide, wie das CH₄ als Treibhausgase wirken.

Tatsächlich geht es um Wasserdampf, und der ist sogar das wichtigste Treibhausgas in der Erdatmosphäre. Seine Konzentration in der Luft variiert stark als Teil der Wetterprozesse, aber im globalen Mittel besteht etwa zwei Prozent der Luft aus Wasserdampf.

Und da sorgt er gemeinsam mit dem CO₂ – und in deutlich geringerem Umfang einigen anderen Gasen – dafür, dass ein Teil der langwelligen Ausstrahlung der Erdoberfläche und der untersten Luftschichten nicht ungehindert ins Weltall entweichen kann.

Stattdessen wird die Strahlung absorbiert. Umso effektiver und näher an der Erdoberfläche, desto höher die Konzentration der Treibhausgase. Dadurch wird die Atmosphäre im erheblichen Umfang erwärmt.
Gebe es diese Isolierschicht nicht, wäre es auf der Erde rund 30 Grad Celsius kälter und sie wäre ein Eisplanet mit größtenteils an der Oberfläche gefrorenen Meeren.

Derlei hat es in der Erdgeschichte tatsächlich vor etwas mehr als 600 Millionen Jahren schon mal gegeben. Zu einer Zeit, als das Leben noch unterentwickelt und der Planet noch eher nackt war, als die Biosphäre noch nicht in der Lage war, für ein für sie günstiges Klima zu sorgen.

Doch das währte offensichtlich nicht ewig, sondern nur ein paar Dutzend Millionen Jahre. Seinerzeit hat vermutlich die Vereisung dazu geführt, dass es kaum regnete und entsprechend kein CO₂ durch – für menschliche Maßstäbe sehr langsame – Verwitterungsprozesse der Atmosphäre entzogen werden konnte.

Da es dieser aber durch Vulkanismus ständig zugeführt wird, reicherte es sich in der Luft an – vermutlich sehr weit über das heutige Niveau hinaus – und hat schließlich das Eis zum Schmelzen gebracht.

Die Erde muss seinerzeit ein Supertreibhaus gewesen sein, mit tropischen Bedingungen weit über den Bereich zwischen 23 Grad Süd und 23 Grad Nord hinaus, der heute geografisch die Tropen definiert.