Wenn die Hitze tötet

In Indien herrscht zur Zeit eine Hitzewelle von ungewöhnlichem Ausmaß. Eine unbekannte Zahl von Menschen sind ihr bereits zum Opfer gefallen. Die Zeit vor den Monsunregen im April und Mai ist die heißeste Zeit in Indien. Die Hitze ist vor allem deshalb unerträglich, weil im Gegensatz zur Wüste auch die Luftfeuchtigkeit hoch ist. Vor 7 Jahren meldeten Zeitungen, alleine in der Provinz Andhra Pradesh seien bis zum 2. Juni 900 Menschen an Hitzschlag gestorben. Die Zahlen für den gesamten Subkontinent sind natürlich mehrfach höher. Aber die Zahl der Menschen, die direkt und indirekt durch die große Hitze umgekommen war, ist wohl kaum zu ermitteln. In den vergangenen zwei Monaten herrschte erneut eine Hitzewelle, die über das übliche Maß hinausging. Am 2./3. Juni war die Minimumtemperatur in Dehli 34,7 Grad Celsius, ein 40-Jahres-Rekord. Es wird berichtet, daß schon über 1000 Menschen an Hitzschlag gestorben seien, vor allem alte Menschen und Kinder, während die Temperaturen tagsüber bis auf 50 Grad Celsius steigen. Die Monate März und April waren die heißesten seit Beginn der Wetteraufzeichnungen in Indien und auch der Mai wies Temperaturen bis zu 7 Grad über dem saisonalen Mittel auf.

Die hohe Zahl an Toten ist nicht etwa einzigartig - es gab auch andere Jahre, in denen Hitzschlag und durch die Hitze verdorbenes Essen zu zahlreichen Toten vor der Monsunzeit führten. Das Problem tritt immer dann auf, wenn die Hitze so groß ist, daß die Körperwärme nicht mehr abgeführt werden kann und die Körpertemperatur längere Zeit über 40 Grad steigt. Hitze kann abgeführt werden, wenn verdunstender Schweiß die Haut auf etwa 35 Grad kühlen kann. Ist die Luftfeuchtigkeit zu hoch und gleichzeitig die Lufttemperatur hoch, ist dies nicht mehr möglich - die Haut bleibt wärmer als 35 Grad und kann die Körperwärme nicht mehr abführen. Die entscheidende Temperatur ist also nicht die Lufttemperatur, sondern die Verdunstungstemperatur auf der Haut. Bei gleicher Lufttemperatur steigt diese mit zunehmender Luftfeuchtigkeit deutlich an. Daher ist die gefühlte Temperatur bzw. der Wärmeindex abhängig von relativer Luftfeuchtigkeit und Lufttemperatur. In Indien lag und liegt die gefühlte Temperatur in weiten Landesteilen in dieser Trockenzeit im Tagesmaximum weit über 60 Grad Celsius.

Das Beispiel verdeutlicht, daß schon heute in den Tropen, wenn die relative Luftfeuchtigkeit nicht zu niedrig ist, die Lufttemperatur den Grenzbereich erreicht, bei dem menschliches Leben im Freien möglich ist. Sollte die Temperatur in diesen Regionen nur um wenige Grad ansteigen, wäre menschliches Leben dort kaum noch möglich. Auch für viele Tiere und sogar Pflanzen wäre ein Leben dort nicht mehr möglich. Die Frage ist daher, ob die globale Erwärmung den Bereich erreichen könnte, in dem Teile der Tropen zu Todeszonen würden? Im allgemeinen erfolgt die globale Erwärmung ungleichmäßig. Die Tropen erwärmen sich deutlich langsamer als die gemäßigten und die polaren Zonen. Die Treibhausgase unterdrücken vor allem die Auskühlung der Regionen, in denen die Strahlungsbilanz durch die Sonne negativ ist, etwa in der Nacht oder im Winter. In den polaren und gemäßigten Zonen wirkt zudem eine positive Rückkopplung durch eine verringerte Schnee- und Eisbedeckung bei einer Erwärmung. Eine globale Erwärmung von 3 Grad kann in den polaren Zonen zu einer mehr als doppelt so hohen mittleren Temperatursteigerung führen. In den Tropen andererseits steigt die mittlere Temperatur nur um 2 Grad oder weniger. Rekordhitze, wie jetzt in Indien, würde bei einer globalen Erwärmung um 3 Grad wahrscheinlicher, aber nicht unbedingt zum Regelfall. Noch höhere Temperaturen würden durch eine negative Rückkopplung aufgrund der verstärkten Abstrahlung proportional zur vierten Potenz der Temperatur und durch verstärkten Wärmetransport in die gemäßigten Zonen weitgehend unterdrückt.

Doch sollte die globale Temperatur um mehr als 11 Grad ansteigen, würde es in weiten Gebieten der Erde heiß genug werden, um sie für Menschen im Freien zu Todeszonen zu machen. Schon bei einem Anstieg der globalen Temperatur um 7 Grad würden in den Tropen Zonen entstehen, in denen die Verdunstungstemperatur über 35 Grad steigt und menschliches Leben im Freien nicht mehr möglich ist. Dies sind die Ergebnisse von Steven Sherwood und Matthew Huber in An adaptability limit to climate change due to heat stress, PNAS, 3. Mai 2010, die zum Beispiel hier bei Skeptical Science erläutert werden. Diese Ergebnisse verdeutlichen, daß wir es mit einer ganzen Serie von Grenzwerten zu tun haben, die die menschliche Besiedlung der Erde in Frage stellen. Bei 2 bis 3 Grad erfolgt die irreversible Schmelze von Eisschilden in Grönland und der Westantarktis, die im Laufe von vielleicht unter 3 Jahrhunderten zu einem mittleren Anstieg der Meeresspiegel von über 10 Metern führen können und dadurch zum Verlust sämtlicher bisher intensiv genutzter Küsten- und Tieflandregionen. Danach droht der Verlust vieler Ökogebiete wie etwa der tropischen Regenwälder und der Korallenriffe. Darüber oder darunter setzt der Verlust der Permafrostböden und die Ausgasung gewaltiger Mengen bisher im Boden gebundenen Kohlenstoffs ein, was den Anstieg von Treibhausgaskonzentrationen auf ein Vielfaches des heutigen Wertes irreversibel machen würde, also unabhängig von Emissionsminderungsmaßnahmen. Bei 7 Grad fangen wir an, Teile der Tropen als Siedlungsflächen zu verlieren. Bei 11 Grad wird der größte Teil der Erde lebensfeindlich.

Wenn wir über das 2 Grad-Ziel reden, haben wir im Hinterkopf, daß wir bei einem Scheitern mit größerer Dringlichkeit das 3 Grad-Ziel erreichen müssen und mit noch größerer Dringlichkeit unter einem globalen Temperaturanstieg von 4 Grad bleiben müssen. Denn durch das Einsetzen zusätzlicher positiver Rückkopplung würde über 4 Grad Temperatursteigerung nicht etwa die 5-Grad-Grenze in den Blick kommen, sondern es würde sich die Frage stellen, ob wir danach überhaupt noch die Kontrolle über die Erde gewinnen können, um nicht die 7-Grad-Grenze zu erreichen. Ich erinnere daran, daß wir bei jedem Ziel zur Emissionsbegrenzung aufgrund der Unsicherheit der Modellergebnisse immer über einen Temperaturbereich reden, bei dem es eine gewisse Wahrscheinlichkeit dafür gibt, daß wir am oberen Rand der Temperaturverteilung landen. Ohne Emissionsminderungsmaßnahmen sind Temperatursteigerungen um mehr als 7 Grad zu 10% wahrscheinlich - das ist viel! In den IPCC-Berichten gibt es keine Szenarien ohne Emissionsminderungsmaßnahmen, doch selbst hier liegen im A1F1-Szenario im oberen Bereich noch globale Temperatursteigerungen je nach Modell bis 6 Grad bis 2100 und mehr danach.

Zu der Wahrscheinlichkeitsverteilung von globalen Temperaturen abhängig von unseren Emissionen kommt ein zweites Risiko hinzu - die Trägheit unseres Klimasystems. Wenn die Treibhausgaskonzentrationen nicht mehr ansteigen, dauert es einige Zeit, bis die neue Gleichgewichtstemperatur erreicht wird. Innerhalb von 30 Jahren können derzeit ca. 0,5 bis 1 Grad globale Erwärmung hinzukommen, wenn wir augenblicklich die Treibhausgaskonzentrationen einfrieren können. Wenn wir erst abwarten, bis die globale Temperatur um 2 Grad gestiegen ist, würde ein dramatisches Handeln dann immer noch einen weiteren globalen Temperaturanstieg von mehr als einem Grad nicht mehr verhindern können. Wie viel mehr, hängt an langsamen Rückkopplungen wie die Kohlenstoffbilanz der Permafrostböden, die wir noch nicht ausreichend verstehen. Es ist bedauerlich, daß diese Zusammenhänge für die meisten Menschen und viele Entscheidungsträger zu komplex sind, um ein Gefühl für Dringlichkeit des Problems zu wecken.