Wissenschaftler machen Vorhersagen im Falle eines Atomkrieges. Die meisten Menschen werden die Explosionen von Atombomben überleben, aber das Schlimmste wird später beginnen: Riesenbrände, nuklearer Winter, Hunger und Kälte und dann Dürre, Blindheit und Hautkrebs. "Spectrum" schreibt über die schrecklichen Folgen für das Klima und den Menschen.
Die beiden Studien zu den klimatischen Auswirkungen des Atomkrieges sind zu sehr unterschiedlichen Ergebnissen gekommen. Wie kommt es, dass die Vorhersage des Klimawandels weiter fortgeschritten ist? Obwohl es wirklich wichtig ist, wie?..
Ein globaler Atomkrieg, in dem 20% oder mehr aller Atomwaffen der Welt eingesetzt werden, wird die Erde weitgehend zerstören. Die Atommächte zusammen haben derzeit ungefähr 13.900 Atomsprengköpfe. Daher können wir über mindestens 2,8.000 Explosionen von Atombomben sprechen, die um ein Vielfaches größer sind als die Kraft der Bombe, die auf Hiroshima abgeworfen wurde. Diese Explosionen werden nicht unbedingt zum sofortigen Tod der gesamten Menschheit führen - fast alle von uns werden die ersten Momente der Katastrophe erleben. Aber was kommt als nächstes?
Laut dem Klimatologen Alan Robock wird das Leid der Überlebenden durch einen mindestens drei Jahre dauernden nuklearen Winter noch verschärft. Nach nuklearen Explosionen werden große Brände entstehen und solche Rauch- und Rußmassen in die Atmosphäre abgeben, dass die Sonnenstrahlen, die die Erdoberfläche erreichen, schwach und blass werden. Gleichzeitig wird die schützende Ozonschicht enorm leiden. Die Überlebenden befinden sich in einer kalten, zerstörten Welt. Blasses, schwach erwärmendes Sonnenlicht enthält viele schädliche UV-Strahlen, die eine Trübung der Hornhaut und eine Schwellung der Haut verursachen können. Sonnenlicht wird nicht mehr angenehm sein. In Deutschland wird einer der kältesten Winter den Bodensee einfrieren und niemals schmelzen: Auf den Winter folgen kalte Sommer. Getreide kann nicht reifen, Blumen auf Obstbäumen und Sträucher frieren ein,Das Vieh muss geschlachtet werden. Die Menschen werden vor Kälte zittern und verhungern.
Zehn Jahre werden vergehen, und die stark reduzierte Menschheit wird die Zerstörung allmählich verlassen, und die Atommächte werden immer noch genug Waffen haben, um die Katastrophe zu wiederholen. Aber die Klimaschwankungen werden anhalten. Die enorme Menge an Treibhausgasen, die durch Brände erzeugt wird, wird zu einem starken Temperaturanstieg auf der Erde führen. Wenn es in den ersten Jahren kalt sein wird, wie während der Eiszeit, erwärmt sich die Erde um mehrere Grad. Unter solchen Bedingungen wird es nicht möglich sein, ausreichend Getreide für Lebensmittel zu ernten. Es ist unwahrscheinlich, dass das Lebensmittelverteilungssystem ordnungsgemäß funktioniert. Und selbst wenn wir davon ausgehen, dass die Menschheit dadurch nicht aussterben wird, wird sie auf jeden Fall auf ein niedrigeres Niveau der kulturellen Entwicklung sinken.
Kleine Katastrophe: Regionaler Atomkrieg
Niemand zweifelt an den katastrophalen Folgen eines großen Atomkrieges, aber verschiedene Expertengruppen bewerten die Gefahr regionaler Atomkonflikte für die Welt auf völlig unterschiedliche Weise.
2007 veröffentlichte eine Gruppe von Klimatologen unter der Leitung des renommierten Wissenschaftlers Alan Robock einen Artikel über die Folgen eines möglichen Atomkrieges zwischen den beiden Staaten in den Subtropen. Der Artikel ging davon aus, dass in diesem Krieg einhundert Atombomben explodieren würden, deren Leistung mit der von Hiroshima vergleichbar wäre (etwa 15 Kilotonnen TNT). Sie meinten die Atommächte Indien und Pakistan. Die Forscher gingen davon aus, dass große Brände 5 Millionen Tonnen Ruß in die Troposphäre werfen würden.
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Der Begriff "Troposphäre" bezeichnet die untere Ebene der Atmosphäre - die sogenannte "Wetterschicht". Darüber befindet sich die Stratosphäre, die auch die Ozonschicht enthält. Nach dem Eindringen in die oberen Schichten der Troposphäre steigt der Ruß höher und tritt in die Stratosphäre ein. Es wird dort jahrelang bleiben, die Sonne beschatten und die Ozonschicht schwächen. In der Veröffentlichung verwenden die Autoren den Begriff schwarzer Kohlenstoff, um sich auf schwarzen Kohlenstoff zu beziehen. Dies ist nicht ganz richtig. In jedem Fall handelt es sich jedoch um schwarze Partikel, die durch unvollständige Verbrennung entstehen und hauptsächlich aus Kohlenstoff bestehen.
Robock und sein Team kamen zu dem Schluss, dass 5 Millionen Tonnen solcher Partikel in der Stratosphäre die Temperaturen auf der ganzen Welt über viele Jahre um ein bis zwei Grad senken würden. Dieses Phänomen wird an verschiedenen Orten mit unterschiedlichen Intensitäten zum Ausdruck gebracht. Beispielsweise werden Nordeuropa, Ostsibirien und Teile Kanadas im ersten Jahr besonders stark betroffen sein. Europa muss sich auf extrem kalte Winter vorbereiten. Der Schnee reflektiert die Sonnenstrahlen, wodurch die Erde weiter gekühlt wird.
Und wenn es kalt ist, nimmt die Verdunstung des Wassers ab und die Welt wird trockener. Dies wird definitiv zu Ernteausfällen führen. Da diese Klimaveränderungen mehrere Jahre andauern, wird die weltweite Versorgung mit Getreide und Reis sinken. Zwei globale Ernteausfälle bei 85% der üblichen Erntemenge werden die Lager vollständig entleeren. Diese Studie ist weithin anerkannt, und spätere Veröffentlichungen wie die Arbeit eines Wissenschaftlerteams unter der Leitung von Andrea Stenke von der Schweizerischen Hochschule Zürich im Jahr 2013 haben ihre Ergebnisse bestätigt.
Expertenstreit
Im Jahr 2018 veröffentlichte ein Forschungsteam unter der Leitung von Jon Reisner vom Los Alamos National Laboratory eine etwas andere Schätzung. Wissenschaftler sind zu dem Schluss gekommen, dass ein regionaler Atomkrieg auf dem indischen Subkontinent nicht zu einer Veränderung des globalen Klimas führen wird. Dabei gingen sie von der gleichen Anzahl und der gleichen Kraft nuklearer Explosionen aus.
Das Los Alamos National Laboratory hat einen ausgezeichneten Ruf. Während des Zweiten Weltkriegs schufen Wissenschaftler des Manhattan-Projekts dort die erste Atombombe. Bisher gilt dieses Labor als eines der größten Forschungszentren der Welt, das sich mit thermonuklearen Prozessen befasst. Nach offiziellen Angaben arbeiten dort mehr als 10.000 Menschen, und das Budget des Labors beträgt 2,55 Milliarden US-Dollar. Eine Veröffentlichung einer solchen wissenschaftlichen Einrichtung kann einfach nicht ignoriert werden.
Im Gegensatz zu den Autoren früherer Veröffentlichungen modellierten diese Forscher sowohl Explosionen als auch von ihnen verursachte Brände mit ihren eigenen Computerprogrammen. Dabei kamen sie zu dem Schluss, dass zwar eine große Menge "schwarzen Kohlenstoffs" entstehen wird, aber nur eine kleine Menge in die Stratosphäre gelangen wird. Die meisten von ihnen erreichen die unteren Schichten der Atmosphäre und sind bei Regen wieder am Boden, bevor sie erheblichen Schaden anrichten können.
Das klingt ziemlich überzeugend. Große Waldbrände, die in diesem Jahr in Russland, Alaska und Brasilien wüteten, haben relativ wenig Ruß in die Stratosphäre geworfen, obwohl das ausgebrannte Gebiet vermutlich größer war als alle deutschen Wälder. Damit Ruß eine Höhe von zehn Kilometern oder mehr erreicht, reicht ein großes Feuer nicht aus. Dies erfordert einen feurigen Tornado. Bei diesem Phänomen tritt der Kamineffekt auf, wenn die bei der Verbrennung entstehenden Glühgase nach oben strömen und kalte Luftmassen von unten in den Ort der erwärmten Luft eindringen und das Feuer noch mehr anfachen.
Ein Feuertornado kann jedoch nur auftreten, wenn die Brandfläche mindestens 1,3 Quadratkilometer beträgt, mehr als 40 Kilogramm brennbares Material pro Quadratmeter enthält und mehr als die Hälfte dieses Materials gleichzeitig verbrennt. Diese Zahlen sind zwar sehr ungefähr: Sie basieren auf den Erfahrungen des Zweiten Weltkriegs, als die Teppichbombardierung Deutschlands durch die Alliierten in deutschen Städten ständig zum Auftreten von Feuerstürmen führte. Eine nukleare Explosion über Hiroshima 20 Minuten später führte zu einem verheerenden Feuersturm. Während des zweiten Bombenangriffs in Nagasaki verschmolzen sie trotz zahlreicher Brände nicht und bildeten keinen Tornado.
Feuertornado: Ja oder Nein?
Die Arbeitsgruppe von John Reisner kam zu dem Schluss, dass die Struktur moderner Städte in Indien und Pakistan so ist, dass dort wahrscheinlich keine Feuerstürme auftreten. Und deshalb besteht keine Gefahr eines globalen nuklearen Winters. Aber Alan Robocks Arbeitsgruppe hat sich nicht darauf ausgeruht. Vier der sechs Autoren des Artikels von 2007 veröffentlichten zusammen mit anderen Wissenschaftlern am 2. Oktober 2019 den folgenden Artikel, in dem sie ihre Ergebnisse erneut bestätigten.
Diesmal gingen sie davon aus, dass der Kampf zwischen den beiden Ländern noch heftiger werden würde. Anstatt die Auswirkungen von 100 Atombomben mit einer Ausbeute von jeweils 15 Kilotonnen zu berechnen, erarbeiteten sie drei komplexe Szenarien. Sie sagen, dass Pakistan 150 Atombomben über den feindlichen Siedlungen detonieren wird und Indien - 100 Atombomben, und die Stärke der Bomben wird 15, 50 bzw. 100 Kilotonnen betragen. Diese werden durch weniger starke Explosionen über Militärbasen ergänzt.
Die direkte Zahl der Todesopfer durch diese Explosionen wird zwischen 50 und 125 Millionen liegen. Und da die Autoren weiterhin davon ausgehen, dass der größte Teil des erzeugten Kohlenstoffs schnell in die Stratosphäre gelangt, wird die Temperatur in der Welt um zwei bis fünf Grad sinken. Die Niederschlagsmenge wird um 15-30% abnehmen, die Wiederherstellung des Klimas wird mehr als zehn Jahre dauern. Deshalb ist die Gefahr von Ernteausfällen und Welthunger groß.
Zwar konnten die Autoren des Artikels, wie in der Veröffentlichung von 2007, die Annahmen über die schädlichen Auswirkungen von Ruß auf die Stratosphäre nicht überzeugend beweisen. Obwohl sie relativ detaillierte Argumente liefern, unterstützen sie sie nicht mit den Ergebnissen ihrer eigenen Feuersimulationen. Im zentralen Punkt des Streits können sie nichts präsentieren.
Die nukleare Gefahr ist real
Zusammenfassend ist noch nicht klar, ob ein regionaler Atomkrieg tatsächlich katastrophale Folgen für das globale Klima haben wird. Vielleicht sollten sich die Wissenschaftlerteams einfach hinsetzen und sich über die Zuverlässigkeit ihrer Simulationen austauschen. Das Thema ist zu ernst, um Zeit damit zu verschwenden, unterschiedliche Standpunkte zu vertreten.
Es ist bemerkenswert, dass weder die eine noch die andere Gruppe den Aspekt des radioaktiven Niederschlags nicht berechnet haben. Die Simulationen berücksichtigen nicht die Menge, Art oder Verteilung dieses Niederschlags. In einem kürzlich auf Science Advances veröffentlichten Artikel verweist eine von Owen B. Toon geleitete Gruppe auf einen eigenen früheren Artikel, kommt jedoch nach langer Diskussion zu folgendem Ergebnis:
„Die Berechnung des Strahlungsniveaus … wird unter anderem durch so unterschiedliche Größen wie Windgeschwindigkeit oder Regen zum Zeitpunkt der Explosion erschwert. Das umstrittenste Thema ist jedoch, wo die Bombe explodierte (zum Beispiel am Boden oder nicht). Die Anzahl der Todesfälle aufgrund radioaktiver Ausfälle hängt davon ab, wie gut der Schutz der Bevölkerung war und wie schnell die Region evakuiert wurde."
Es ist klar, dass diese Schlussfolgerung nicht sehr informativ ist. In der Hitze der Klimadebatte vergessen wir manchmal, dass die Welt auch von anderen vom Menschen verursachten Gefahren bedroht ist. Atombomben und die wachsende Zahl von Atommächten sind sicherlich nicht die geringsten. Während die USA und Russland in den letzten Jahrzehnten ihre Atomwaffen deutlich reduziert haben, erhöhen Indien, Pakistan, China und Nordkorea sie.
Regionale Atomkriege sind möglich, auch in Europa, und ihre Möglichkeit kann langfristig nicht ausgeschlossen werden. In jedem Fall wären die humanitären und wirtschaftlichen Folgen solcher Kriege für die ganze Welt katastrophal, unabhängig davon, ob das Klima betroffen ist oder nicht.
Thomas Grüter
