Der Komet im Cocktailglas

zumindest in Gedanken – ins Weltall. Nicht weit, nur in etwa 100 Kilometer Höhe, dort, wo die Atmosphäre der Erde im Wesentlichen zu Ende ist. Hier erreicht uns eine Sonnenstrahlung mit einer Intensität von durchschnittlich 1.367 Watt pro Quadratmeter – diese Zahl wird auch „Solarkonstante“ genannt.
    Die Erde kann diese Energie aber nicht komplett nutzen. Nur ein Teil davon kann sie aufheizen, der Rest wird wieder zurück ins Weltall reflektiert. Und die Erde kann ihre Wärme auch nicht behalten. Auch sie wird wieder abgestrahlt und zwar umso stärker, je wärmer es ist. Berechnet man, wie viel Energie insgesamt von der Sonne bis zur Erde gelangt und wie viel davon die Erde wieder abstrahlt, dann bekommt man die sogenannte „Gleichgewichtstemperatur“. Das wäre die durchschnittliche Temperatur, die wir auf der Erde erwarten können. Überraschenderweise sind das nur − 18 Grad Celsius! Offensichtlich ist es bei uns aber viel wärmer. Die gemessene Durchschnittstemperatur beträgt 15 Grad Celsius. Wir liegen mit unserer Rechnung also über 30 Grad daneben. Aber das ist auch kein Wunder. Denn wir haben die Atmosphäre komplett ignoriert. Sie ist es, die unseren Planeten lebenswert macht. Sie erzeugt einen „Treibhauseffekt“, dank dem die Erde keine gefrorene Kugel ist, sondern ein Planet mit angenehmen Temperaturen und voller Leben.
    Wir sind daran gewöhnt, den Treibhauseffekt als etwas Negatives zu sehen. Aber der natürliche Treibhauseffekt ist für das Leben auf der Erde von fundamentaler Wichtigkeit. Die äußeren Bereiche der Sonne sind etwa 5.600 Grad Celsius heiß. Die Strahlung, die sie bei dieser Temperatur abgibt, dringt größtenteils ungehindert durch die Atmosphäre der Erde und erreicht den Boden (sofern sie nicht von Wolken blockiert wird). Der Boden heizt sich auf und gibt selbst wieder Strahlung (in Form von Wärme) ab. Da auf der Erde aber – glücklicherweise! – keine Temperatur von 5.600 Grad herrscht, unterscheidet sich diese Strahlung von der der Sonne. Die von der Erde abgegebene Strahlung wird zu einem Teil von der Atmosphäre blockiert. Licht und Wärme von der Sonne gelangen also zur Erde, werden aber nur teilweise wieder zurück ins Weltall reflektiert. Die Atmosphäre wirkt wie die Glasscheiben in einem Treibhaus. Verantwortlich dafür sind verschiedene sogenannte Treibhausgase. Das effektivste von ihnen ist simpler Wasserdampf: Die Wassermoleküle in der Luft halten die von der Erde reflektierte Wärmestrahlung zurück und führen dazu, dass unser Planet wärmer ist, als er es eigentlich sein sollte.
    Leider gibt es nicht nur den natürlichen Treibhauseffekt, der die Erde lebensfreundlich gemacht hat. Indem wir durch unsere Industrie immer mehr Treibhausgase wie Kohlenstoffdioxid oder Methan in die Atmosphäre entlassen, haben wir Menschen mittlerweile einen künstlichen Treibhauseffekt erzeugt. Wenn sich daran nichts ändert, wird es auf der Erde vielleicht bald ungemütlich warm werden. Wohin ein außer Kontrolle geratener Treibhauseffekt führen kann, sieht man gut bei unserem Nachbarplaneten, der Venus. Sie ist fast so groß wie die Erde. Sie befindet sich allerdings ein bisschen näher an der Sonne. Auf der Venus beträgt die Solarkonstante daher nicht 1.367 Watt pro Quadratmeter, sondern etwa 2.620 Watt pro Quadratmeter. Wir können also davon ausgehen, dass es auf der Venus wärmer ist als auf der Erde. Das stimmt auch – der Unterschied ist allerdings dramatisch. Die durchschnittliche Temperatur auf der Oberfläche der Venus beträgt circa 460 Grad Celsius! Das ist um mehr als 400 Grad wärmer, als es eigentlich sein sollte. Der natürliche Treibhauseffekt, der die Erde nur um 30 Grad erwärmt hat, hat aus der Venus eine Gluthölle gemacht, auf deren Oberfläche sogar Blei schmelzen würde. Die Atmosphäre der Venus besteht zu 96 Prozent aus Kohlenstoffdioxid, und dieses Treibhausgas ist besonders effektiv dabei, die Wärme der Sonne einzufangen. Weil die Venus der Sonne näher steht, gab es dort auch früher schon weniger Wasser als bei uns, das schnell verdampfte und nicht mehr zur Verfügung stand, um den Kohlenstoff chemisch zu binden. Auf der Venus findet auch keine Plattentektonik statt. Denn auch die Bewegung der Kontinente hat Einfluss auf die Atmosphäre: Wenn zwei Kontinentalplatten aufeinandertreffen und sich neue Gebirge bilden, verstärkt das die Verwitterung des Gesteins. Dabei reagiert das Element Calcium im Gestein mit Kohlenstoffdioxid im