Eines der größten Probleme unserer Zeit ist wohl der anthropogene, also der menschengemachte Klimawandel. Wenn das Klima kippt, was laut Forschern bei einer Erderwärmung von knapp über 1,5 °C passiert, gibt es kein Zurück mehr. Das Aufhalten dieses Prozesses ist sehr komplex, da der anthropogene Klimawandel durch mehrere Faktoren beeinflusst wird. Entstanden ist er durch die zunehmende Industrialisierung Mitte des 19. Jahrhunderts und die dadurch entstandenen Treibhausgase wie CO₂.

Dabei sorgen die Treibhausgase in der Atmosphäre dafür, dass die Sonnenstrahlen, wenn sie von der Erde zurückreflektiert werden, nicht durch die Treibhausgase entweichen können und wieder zur Erde zurückgestrahlt werden. (Nein, es ist nicht die Atmosphäre, die immer dünner wird, und die Sonne wird auch nicht heißer – manche Politiker müssen das leider noch lernen. Alright, oder?) Das ist ein natürlicher und wichtiger Prozess, und ohne ihn wäre ein Leben auf der Erde sehr schwierig. Aber durch die Industrie gelangen immer mehr Treibhausgase in die Atmosphäre, wodurch sich die Erde weiter erwärmt.

Anders als erwartet steckt hinter dem Klima auch viel Physik, weshalb die 10. Klassen Ende Februar bis Anfang März die Universität in Magdeburg besuchten. Dieses Projekt wurde dieses Jahr von Professor Mientus organisiert – an dieser Stelle ein großes Dankeschön. Dort führten sie insgesamt sechs Experimente zur Klimaphysik durch.

Eines davon beschrieb zum Beispiel den Albedoeffekt. Dieser beschreibt das Rückstrahlungsvermögen von Oberflächen. Weiße Flächen wie Eis haben ein hohes Rückstrahlungsvermögen, weshalb dort weniger Wärme gespeichert wird. Hingegen speichert Gestein die Wärme stärker. Das bedeutet: Wenn Eisflächen wie am Südpol schmelzen und dadurch Gestein freigelegt wird, würde sich die Erde noch weiter erwärmen. Allerdings hat das Schmelzen der Eisflächen am Südpol noch andere fatale Folgen, wie zum Beispiel den Anstieg des Meeresspiegels. Auch dazu haben die Schülerinnen und Schüler ein Experiment durchgeführt und sind zu folgendem Schluss gekommen: Wenn schwimmendes Eis, wie am Nordpol, schmilzt, verändert sich der Meeresspiegel nicht, da das Eis bereits Volumen im Wasser verdrängt und dieses beim Schmelzen gleich bleibt. Dennoch ist es problematisch, dass das Eis am Nordpol schmilzt, da viele Lebewesen ihren natürlichen Lebensraum verlieren. Beim Südpol hingegen verdrängt das Eis kein Wasser, weshalb durch das Schmelzen das zusätzliche Wasser in die Ozeane gelangt und so der Meeresspiegel steigt.

In unserem Klima sind die Ozeane generell sehr wichtig. Durch ihre Fähigkeit, viel Wärme zu speichern, ist es an Küstenorten oft kühler als im Inland, etwa in großen Städten oder Wüsten. Diese Fähigkeit spielt auch für den Klimawandel eine wichtige Rolle, da so ein Teil der Wärme gespeichert werden kann. Leider führt eine Erwärmung der Ozeane auch zu einer erhöhten Aufnahme von CO₂. Was sich zunächst gut anhört, hat jedoch schwerwiegende Auswirkungen auf kalkbildende Lebewesen wie Seeigel, Schalentiere oder Kalkalgen, da CO₂ die Kalkbildung hemmt.

Abb. 1 Experiment zur Versauerung der Ozeane

Insgesamt kam das Projekt bei den Schülern sehr gut an und hat mehr Begeisterung hervorgerufen als im letzten Jahr, da es dieses Mal weniger Rückfragen seitens der Ausrichter gab. Auch die Lehrer empfanden das Projekt als gelungen, auch wenn ihnen an der ein oder anderen Stelle das Niveau für eine 10. Klasse zu niedrig war und mehr Berechnungen gewünscht wurden. Dennoch deckte es einen Großteil des Lehrplans für Klimaphysik ab.

Alles in allem würde sich eine Fortsetzung des langjährigen Projekts anbieten, da es wichtig ist, dass die Schüler verstehen, wie folgenreich der Klimawandel sein kann. Das liegt jedoch in den Händen der Universität.

Text: Paula Lahne

Foto: Paula Lahne