Was kommt nach der Polschmelze?

Auf Schmelzenthalpie und Phasenwechsel folgt die rapide Beschleunigung des Klimamotors

Nach Abschmelzen der arktischen Polkappen wird sich der Klimawandel voraussichtlich rapide beschleunigen. Denn wenn das Eis erst geschmolzen ist, entfällt seine Funktion als Latentwärmespeicher - ein Effekt der bisher kaum thematisiert wird. All zu fern dürfte der Zeitpunkt nicht mehr liegen. Vor kurzem berichtete Peter Wadhams von der Universität Cambridge von den Ergebnissen der Catlin Arctic Survey, einer Nordpol-Expedition von 2009, bei der das Eis vermessen wurde. Die Ergebnisse lassen darauf schließen, dass der Nordpol schon in 20 bis 30 Jahren im Sommer eisfrei sein wird, also der Phasenwechsel von Eis zu Wasser vollzogen sein wird. Dann gewinnt die Schmelzenthalpie ("Schmelzenergie") neu an Bedeutung, sie bezeichnet die Energie, die benötigt wird, um einen Stoff vom festen in den flüssigen Aggregatzustand zu überführen, durch die zugeführte Energie werden Bindungskräfte zwischen den Molekülen bzw. Atomen überwunden, ohne deren kinetische Energie zu erhöhen. Die Temperatur bleibt also, trotz weiterer Energiezufuhr, gleich bis, in diesem Fall, das Eis geschmolzen ist. Das heißt, die durch den Treibhauseffekt weiter ins System Atmosphäre eingebrachte Energie, die bisher das Schmelzen verursacht, ohne zu einer Temperaturerhöhung zu führen, steht nach Abschmelzen gänzlich für die weitere Temperaturerhöhung zur Verfügung.

Das sind beträchtliche Mengen. Die Schmelzenthalpie für Wasser beträgt 334 KJ/kg, um Eis von 0°C in Wasser von 0°C zu verwandeln, die gleiche Energiemenge kann 1 kg flüssiges Wasser dann von 1 auf 80 Grad erwärmen oder einen Teil des Wassers verdunsten. Beide Effekte werden den Klimamotor erst richtig in Gang bringen, denn erwärmtes Wasser bewegt sich schneller. Die Meeresströmungen werden also angetrieben und zusätzlich ist auch Wassergas ein Treibhausgas, das den Treibhauseffekt, also die weitere Erwärmung der Erdatmosphäre, beschleunigt. Wassergas leistet schon jetzt mit ~ 60% den größten Beitrag zum natürlichen Treibhauseffekt. Ob das Hochfahren des Klimamotors nach Überwinden des glazialen Phasenwechsels zu einer Rückkopplung und damit weiteren Verstärkung des antropogenen Klimawandels führt oder durch mehr Wolkenbildung Sonnenlicht verstärkt ins All reflektiert wird und die Prozesse damit gebremst werden, bleibt spannend. William Hay von der University of Colorado geht bereits davon aus, dass das Erdklima schon in 200 Jahren dem der Kreidezeit, dem Zeitalter der Dinosaurier, ähneln wird.

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Bild: Trotz weiter zugeführter Energie steigt die Temperatur erst nach dem Phasenübergang weiter an. Wir befinden uns noch im Zeitraum der Schmelze.

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