Die Erde hat in ihren 4,6 Milliarden Jahren schon manchen Klimawandel erlebt. Auch lange nachdem Menschen aus dem Strom der Evolution aufgetaucht waren, blieben das Klima und seine wiederholten Veränderungen ausschließlich Naturphänomene, auf die die Vorfahren keinerlei Einfluss hatten. Dass das inzwischen anders ist, bestreitet heute kein ernst zu nehmender Forscher mehr. Seit Beginn der Industriellen Revolution ist aus der Verbrennung von Kohle, Gas und Erdöl als wichtigsten Energiequellen unserer technischen Zivilisation bereits so viel zusätzliches Kohlendioxid in die Atmosphäre geströmt, dass dessen Treibhauseffekt deutlich Wirkung zeigt.

Trotzdem erleben wir derzeit wohl nicht den ersten menschgemachten Klimawandel. Das meinen jedenfalls Forscher um Alexander Koch vom Londoner University College. In den „Quaternary Science Reviews“ schreiben sie, dass schon vor 500 Jahren die Entdeckung und Eroberung Amerikas durch die Europäer zu einer Klimaveränderung beigetragen hat, der „Kleinen Eiszeit“.

Die begann gegen Ende des 13. Jahrhunderts. Mehr als 500 Jahre lang wurden danach überall auf der Erde oft überdurchschnittlich kalte Winter und kühle Sommer verzeichnet. Als Folge des rauen Klimas litten insbesondere im bevölkerungsreichen Europa die Menschen wiederholt unter Missernten und Hungersnöten. Global sanken die Temperaturen zwar durchschnittlich nur um wenige Zehntelgrad. Doch regional waren die klimatischen Unbilden so spürbar, dass sie Hexenhysterie schürten – und wohl auch Pogrome gegen Juden. Auch zum Ausbruch des Dreißigjährigen Krieges und der Französischen Revolution könnte die Kleine Eiszeit neben religiösen Konflikten, sozialen Spannungen und politisch-nationalen Interessen beigetragen haben.

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Große Vulkanausbrüche zu Beginn der Kleinen Eiszeit

Wodurch aber wurde diese kleine Klimavariation mit ihren großen Folgen ausgelöst? Vermutlich haben sich mehrere Faktoren überlagert: Zum einen könnte die Sonne ein kleines bisschen dunkler geworden sein. Insbesondere in Zeiten, in denen auf der Sonnenoberfläche nur wenige Sonnenflecken beobachtet werden, sinkt die von der Sonne abgestrahlte Energie. Tatsächlich stieß der englische Astronom Edward Walter Maunder 1893 beim Durchforsten der Annalen des Royal Greenwich Observatory darauf, dass in der Zeit zwischen 1645 und 1715 auffallend wenige Sonnenflecken verzeichnet waren. Just in die Zeit dieses sogenannten Maunder-Minimums der Sonnenflecken fiel 1709/10 in Europa einer der strengsten Winter der vergangenen zwei Jahrtausende. Seine, Themse, Elbe, Donau, Rhein, ja selbst Gardasee und die Lagune von Venedig waren zugefroren. Da aber die Leistung des von der Sonne abgestrahlten Lichts nur um etwa ein Zehntel Prozent schwankt, sinken die zugehörigen Durchschnittstemperaturen auf der Erde selbst während der dunkelsten Zeiten der Sonne um gerade einmal ein Zehntelgrad.

Einen wesentlich größeren Kühleffekt könnten die großen Vulkanausbrüche beigesteuert haben, die sich zu Anfang der Kleinen Eiszeit um 1300 ereigneten. Schwefelgase und Aschepartikel legten sich jahrelang wie ein Sonnenfilter um die Erde, durch den weniger Licht bis zum Boden kam. Zusätzliche Klimaeffekte müssten die vulkanisch verursachte Anfangsabkühlung zu der jahrhundertelangen Kälteperiode der Kleinen Eiszeit verstärkt haben. Das könnten veränderte Meeresströmungen gewesen sein – oder die „Eis-Albedo-Rückkopplung“: Bei zurückgehenden Temperaturen wachsen Eis- und Schneeflächen. Sie reflektieren dann noch mehr Sonnenlicht. Dadurch wird es noch kälter, Eisflächen werden noch größer, und so weiter. Derzeit passiert übrigens das Gegenteil: Schwindendes Eis macht Land- und Wasserflächen Platz, die deutlich mehr Wärme absorbieren und so die Erwärmung verstärken.

Massensterben durch eingeschleppte Krankheitskeime

Kochs Team hat aber auch noch einen weiteren Klimafaktor gefunden: Ab 1530 ging der Gehalt des Treibhausgases Kohlendioxid in der Atmosphäre innerhalb weniger Jahrzehnte um rund drei Prozent zurück. Der atmosphärische Treibhauseffekt nahm deshalb ab, die Temperaturen sanken weltweit um durchschnittlich weitere 0,15 Grad. Resultat war die – global betrachtet – kühlste Periode der Kleinen Eiszeit ab 1570. Nach umfangreicher Auswertung vieler Indizien kommt die Londoner Forschergruppe zu dem Ergebnis, dass dieser Beitrag zur Kleinen Eiszeit nicht nur natürliche Ursachen hatte. Zumindest eine Teilschuld hatten Menschen: die Eroberer Amerikas. Darüber spekuliert worden war schon lange. Doch es mangelte an ausreichend harten wissenschaftlichen Daten.

Als Erstes musste das britische Forscherteam die Frage beantworten, wie viele Menschen vor der Ankunft der Europäer in der „Neuen Welt“ lebten – und wie viele ein paar Generationen später. Dazu werteten sie 119 archäologische und historische Quellen aus. Das Ergebnis ihrer theoretisch-wissenschaftlichen Volkszählung: Unmittelbar nach der Entdeckung der karibischen Inseln durch Christoph Kolumbus 1492 begann bereits ein Massensterben. Es setzte sich bald in der gesamten Bevölkerung der von den Europäern während weniger Jahrzehnte eroberten Länder Nord-, Mittel- und Südamerikas fort. Todesursache waren eingeschleppte Viren und Bakterien.

Da die Immunsysteme der Ureinwohner keinerlei Erfahrung mit europäischen Krankheitskeimen hatten, verbreiteten sich die von ihnen ausgelösten Krankheiten – Grippe, Masern, Pest und Pocken – rasend schnell in aufeinanderfolgenden Epidemien. Ein Beispiel: Schon 1497 brach unter den rund vier Millionen Bewohnern der Insel Hispaniola, auf der heute Haiti und Dominikanische Republik liegen, eine Pockenepidemie aus. 1508, nur 16 Jahre nachdem Kolumbus die Insel erstmals betreten hatte, lebten auf ihr nur noch 60.000 Menschen. Und so wie dort rafften die eingeschleppten Krankheiten überall in der Neuen Welt einen Großteil der ursprünglichen Bewohner dahin. Wären statt eroberungswütiger und goldgieriger, schwer bewaffneter Konquistadoren vom Schlage eines Hernán Cortés oder Francisco Pizarro nur sanfte Missionare über das Meer gekommen, wäre das nackte Zahlenergebnis kaum besser ausgefallen. Jedenfalls waren nach den Berechnungen der Studie aus einst in den eroberten Ländern lebenden rund 60 Millionen Menschen 100 Jahre später fünf Millionen geworden – ein Bevölkerungsrückgang um mehr als 90 Prozent.

CO2-Schwund: Auf brachliegenden Feldern wuchs junger Wald

Die meisten dieser Menschen hatten Landwirtschaft betrieben. Ob es nun die Azteken und die Nachfahren der Maya in Mittelamerika waren, die Inka in Südamerika, die Bewohner der karibischen Inseln oder die Ureinwohner des Südwestens der heutigen USA – fast alle bewirtschafteten mehr oder weniger intensiv ausgedehnte Felder und Obstplantagen. Sie bauten Mais an, Süßkartoffeln, Kakao, Quinoa, Bohnen und Kürbisse. Nach dem großen Bevölkerungsschwund durch die von den Eroberern eingeschleppten Seuchen lag aber ein Großteil dieser Felder brach. Aus der Zahl der Seuchenopfer sowie ihrer zuvor pro Kopf für die Landwirtschaft gerodeten Fläche schätzen Koch und seine Kollegen, dass nach dem großen Sterben insgesamt 56 Millionen Hektar Land nicht mehr bewirtschaftet wurden.

Auf einer Fläche von der Größe Frankreichs begannen also wieder Wälder und sonstige natürliche Vegetation zu wachsen. Insbesondere junge wachsende Wälder aber sind eine effiziente Senke von Kohlendioxid: Ihre Fotosynthese entzieht der Luft das Treibhausgas. Zusätzlich speichert Waldboden auch mehr Kohlendioxid als Ackerboden. Als nach dem Massensterben der indigenen Völker in der Neuen Welt auf ihren brachliegenden ehemaligen Landwirtschaftsflächen wieder Wälder zu wachsen begannen, sollte also die Menge Kohlendioxid in der Atmosphäre abgenommen haben. Kleine im Eis der Antarktis zu jener Zeit eingelagerte und jetzt analysierte Luftblasen bestätigen das. Die Analyse der historischen Luft ergab, dass der Kohlendioxidgehalt der Atmosphäre nach 1530 deutlich zu sinken begann. Das britische Forscherteam ist sich sicher: In diesem Signal spiegelt sich die traurige Geschichte der Eroberung Amerikas mit der fast vollständigen Auslöschung seiner indigenen Völker wider.

These der britischen Forscher wird bereits diskutiert

Ein weiteres Untersuchungsergebnis unterstützt diese Annahme. Die Luft aus der zweiten Hälfte des 16. Jahrhunderts enthält überdurchschnittlich viel Kohlendioxid einer besonderen Sorte: Dessen Kohlenstoff-Atomkerne bestehen aus insgesamt 13 Nukleonen – sechs Protonen und sieben Neutronen. Das passt deshalb gut, weil die Fotosynthese wachsender Bäume der Luft bevorzugt Kohlendioxid mit einer anderen Sorte von Kohlenstoffkernen entzieht. Diese sogenannten Kohlenstoff-12-Atomkerne enthalten nur zwölf Nukleonen – sechs Protonen und sechs Neutronen. Der hohe Anteil des in der Atmosphäre jener Zeit verbliebenen Kohlendioxids mit Kohlenstoff-13-Kernen ist ein eindeutiger Hinweis auf massiven Kohlendioxid-Entzug aus der Atmosphäre durch Fotosynthese in großen wachsenden Wäldern irgendwo auf der Erde im 16. Jahrhundert.

Doch wuchsen diese Wälder tatsächlich vor allem in Amerika als Folge der verhängnisvollen „Entdeckung“? Genau wissen kann das niemand. Alexander Koch sagt, seine Behauptung und die ihr zugrunde liegenden Berechnungen hätten jedenfalls bereits „sehr positive als auch skeptische Reaktionen“ ausgelöst. Umstritten sei vor allem, „wie groß der Effekt des großen Sterbens auf die globalen Temperaturschwankungen zu jener Zeit“ war. Für Marc Hanewinkel, Professor für Forstökonomie an der Universität Freiburg, ist die britische Studie auch deshalb interessant, weil sie die Bedeutung der Wälder für das irdische Klima in den Blickpunkt rückt: „Jede zusätzliche Aufforstung von einem Hektar Wald entzieht der Atmosphäre pro Jahr Kohlendioxid samt seinem Treibhauseffekt in einer Größenordnung von zehn Tonnen.“

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Damit setzten wachsende junge Wälder auf den begrenzten zur Verfügung stehenden Flächen im Vergleich zu den riesigen Mengen Kohlendioxid, die unsere Zivilisation Jahr für Jahr in die Luft bläst, zwar nur einen eher geringen dem entgegengesetzten Beitrag. Von allen bis jetzt bekannten Methoden des „Geo-Engineering“ sei Aufforstung aber „die einzige, die sicher und komplikationsfrei funktioniert“.