Kathy Riklin bloggt: Klimawissen!
Klimawissen!
12.04.2010 von
«Ich bin nicht Chemiker, ich bin Politiker» so antwortete der Grüne Nationalrat Vischer, als er von einem Jounalisten gefragt wurde, was CO₂ sei. Das amüsante Filmchen, welches im Rahmen der Debatte zur Klimainitiative aufgenommen wurde (1), beleuchtet das Wissen der Parlamentarier über Klimafragen. Bei breiten Bevölkerungskreisen wären die Antworten noch bescheidener ausgefallen.
Das Problem ist schon länger erkannt: Das naturwissenschaftliche Wissen wird in unserem Land zu wenig gelehrt, was auch die OECD-Untersuchungen im Rahmen der PISA-Studien ergaben. Im allgemeinen Lehrplan brauchen die Naturwissenschaften mehr Gewicht und Stundendotation. Denn gerade das Wissen über die Vorgänge in der Atmosphäre und die Veränderungen des Klimas im Laufe der Vergangenheit sind für das Verständnis der Herausforderung «Climate Change» von grosser Bedeutung.
Massnahmenplan NMT
Ingenieure, Mathematiker, Physiker und Naturwissenschafter rufen immer wieder zur Stärkung ihrer Disziplinen auf. Das Eidgenössische Volkswirtschaftsdepartement hat auf Anregung von Bundesrätin Doris Leuthard im Jahr 2008 einen Massnahmenplan NMT verabschiedet, der bestehende Kräfte bündelt und neue, nachhaltige Impulse für die Nachwuchsförderung in Naturwissenschaften, Mathematik und Technik NMT fördert. Diese NMT-Initiative hilft Projekttage und ganze Projektwochen für Schulkassen zu organisieren, sucht Unternehmen für längerfristige Patenschaften mit Schulen ihrer Region und vermittelt Kontakte zwischen NMT-Leuten und Jugendlichen. Es werden auch praktische Unterrichtshilfen wie zum Beispiel Experimentierkoffer und Labormobiliar zur Verfügung gestellt.
Lehrplan 21 und HarmoS-Konkordat
Momentan ist der Lehrplan 21 für die obligatorische Schule in Diskussion, dies in Umsetzung des HarmoS-Konkordats. Als eines der übergeordneten Ziele wird eine Grundbildung verlangt, welche die Schülerinnen und Schüler befähigt, grundlegende mathematische Konzepte und Verfahren anzuwenden sowie naturwissenschaftliche und technische Zusammenhänge zu verstehen. Diese Grundbildung soll im Bereich «Natur, Mensch, Gesellschaft (NMG)» stattfinden.
Biologie, Physik und Chemie werden in den Fachbereich «Natur und Technik» eingeteilt. Im Fachbereich «Räume, Zeiten, Gesellschaften» werden Kompetenzen an Themen wie beispielsweise räumliche Orientierung, Lebensräume, Klima, Zeitepochen, Gesellschaften, Menschenrechte, Schweizer Geschichte, Handel oder Migration entwickelt. Der letztgenannte Fachbereich enthält auch einen Wissensaufbau der Disziplinen Geografie und Geschichte und gibt weitere Bezugspunkte zu den Umweltwissenschaften und zu Klimatologie, sowie zu fachübergreifenden Themen wie nachhaltige Entwicklung. Gerade bei dieser Aufteilung in «Natur und Technik» einerseits und «Räume, Zeiten und Gesellschaften» andererseits müssten durch interdisziplinäres Arbeiten die naturwissenschaftlichen Grundlagen der Klimaänderung vermittelt werden.
Die Politik darf sich einmischen
Die Kenntnisse von komplexen Zusammenhängen, insbesondere im Natur- und Umweltbereich, werden immer wichtiger. Daher ist es von grösster Wichtigkeit, dass sich die Politik um breite Bildungsinhalte kümmert, auch um die Vermittlung des Wissens zum Klima.
Antworten auf die Frage «Was ist CO₂?» sollten zur naturwisschenschaftlichen Schulbildung gehören. Kohlendioxid ist nicht schädlich oder giftig, wie viele meinen, sondern vor allem problematisch als bedeutendes Treibhausgas, dessen Konzentration durch menschliche Aktivitäten in der Atmosphäre kontinuierlich zunimmt. Und der Begriff «Nachhaltigkeit» darf nicht durch «Übernutzung» in Politik und Wirtschaft seine Bedeutung verlieren. Die grosse gesellschaftliche Herausforderung ist daher eine sachliche und fundierte Ausbildung, auch zu Fragen der Klimaänderungen.
Link(1) Link zum Filmchen «Klima im Bundeshaus» vom 17.3.2010 im Tagesanzeiger >hier
Gastautorin Kathy Riklin ist Nationalrätin der CVP und Präsidentin des OcCC, des beratenden Organs für Fragen der Klimaänderung des Bundes.
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@Kathy Ricklin
Sie schreiben in ihrem Beitrag “ Im allgemeinen Lehrplan brauchen die Naturwissenschaften mehr Gewicht und Stundendotation. Denn gerade das Wissen über die Vorgänge in der Atmosphäre und die Veränderungen des Klimas im Laufe der Vergangenheit sind für das Verständnis der Herausforderung «Climate Change» von grosser Bedeutung.“
Wie recht sie haben, der Naturwissenschaft mehr Gewicht und Stundendotation zu geben.
Wenn allerdings der Klimawandel zum Schulstoff werden soll, dann gerät ein Lehrmittelplaner schnell zwischen die Skylla der unzulässigen Vereinfachung und die Charybdis der totalen Überforderung. Um ein Beispiel zu geben: Was Jochen Ebel in seinem Kommentar vom 21.04.2010, 8:41 über den Treibhauseffekt schreibt, ist eine gute Erklärung für jemanden mit physikalischer Vorbildung, wird aber selbst einen begabten Gymnasiasten mit Interesse an Physik gehörig fordern.
Heute besteht leider die Tendenz zu stromlinienförmigen Erklärungen, man will seine Schüler (oder auch Leser) schliesslich nicht verwirren. Doch ein Lernender muss es auch ertragen können, dass er im Moment noch nicht alles versteht – und er muss wissen, dass er nicht alles versteht.
Wesentliche Punkte des Treibhauseffektes:
– Die Atmosphäre ist aus physikalischen Ursachen zweigeteilt, unten díe Troposphäre mit wesentlicher Vertikalzirkulation, oben die Stratosphäre mit unwesentlicher Vertikalzirkulation.
– In der Troposphäre bestimmt durch die wesentliche Vertikalzirkulation hauptsächlich die Gasdynamik (Adiabatik) den Temperaturgradienten. Der Gehalt an Treibhausgasen ist unwesentlich für den durchschnittlichen Temperaturgradienten. (Der Wasserdampft beeinflußt den Temperaturgradienten kaum durch seine Strahlungseigenschaften, sondern als Wärmetransporteur mit Kondensation.)
– Voriger Aussage steht nicht entgegen, daß der Hauptteil der Gegenstrahlung vom Wasserdampf stammt.
– In der Stratosphäre ist die Voraussetzung der Adiabatik (kurze Zeitdauern mit wenig Wärmeaustausch mit der Umgebung in dieser Zeit) nicht mehr gegeben, so daß der Temperaturverlauf durch das Strahlungsgleichgewicht gegeben ist.
– Auch viele Klimaskeptiker bestätigen die Gültigkeit der einfachen Strahlungstransportgleichung in Höhen unter ca. 60km – aber der Übergang von der Troposphäre in die Stratosphäre (Tropopause) liegt in weit geringeren Höhen. Außerdem gilt die Strahlungstransportgleichung auch in größeren Höhen, nur ist der Quellterm in der Strahlungstransportgleichung nicht mehr so einfach durch Planck gegeben.
– Der Übergang von der Stratosphäre in die Troposphäre (Tropopause) ist durch folgenden Sachverhalt gegeben: Nimmt man zunächst die Luft überall als ruhend an, so hätte diese ruhende Atmosphäre durch Anwendung der anerkannten Strahlungstransportgleichung einen Temperaturverlauf, der unten zu einem Temperaturgradienten führt, der größer wäre als der Gradient, der mit einer stabilen Luftschichtung vereinbar ist. Es kommt deshalb zur Vertikalzirkulation, durch die der durchschnittliche Temperaturgradient begrenzt wird.
– Mit zunehmender Treibhausgaskonzentration wird die Absorptionslänge kürzer. Diese Absorptionslänge wird in der Strahlungstransportgleichung verwendet. Die Verkürzung der Absorptionslänge hat zur Folge, daß der Grenzwert der stabilen Luftschichtung eher erreicht wird, d.h. die Tropopausenhöhe steigt – und das wird auch gemessen. Das Steigen der Tropopausenhöhe bedeutet gleichzeitig eine Zunahme der Dicke der Troposphäre.
– Eine Zunahme der Dicke der Troposphäre bedeutet wegen des nahezu konstanten Temperatugradienten eine Zunahme der Temperaturdifferenz über der Troposphäre. Diese Zunahme der Temperaturdifferenz wird verteilt: die Oberflächentemperatur nimmt zu und die Stratosphärentemperatur ab – und zwar ist die Verteilung so, daß die Energiebilanz der Erde insgesamt erhalten bleibt.
Oder kurz gesagt: Auch die Klimageschichte mit ihren vielen Einflußfaktoren setzt keine physikalischen Gesetze außer Kraft.
MfG
@Jochen Ebel
Auch mir sind die Weisheiten von Paracelsus aus Einsiedeln bekannt:
„All Ding‘ sind Gift und nichts ohn‘ Gift; allein die Dosis macht, das ein Ding kein Gift ist“.
Die Naturwissenschaften zeigen klar die Bedeutung des natürlichen CO2 auf, für unser globales Klima, für die Vegetation und als natürliches Produkt der Atmung.
Auch wenn es früher schon Warmzeiten gab, muss man noch lange nicht zum Klimaskeptiker werden!
@Peter Bühler
Ich setze mich seit 10 Jahren im Nationalrat für mehr Mittel für Bildung und Forschung ein. Es braucht aber auch hohe Qualität, motivierte Lehrerinnen und Lehrer und beste Professoren, die mit der Weltspitze mithalten können.
Daneben unterstütze ich alle Initiativen, welche Mathematik, Physik und mehr Naturwissenschaften in der Schule fördern.
LAIEN & EXPERTEN…
Es ist exakt dieser dogmatisch fixierte Blick auf die angeblich durch menschliche CO2-Einträge verursachte (bescheidene) Klimaerwärmung der letzten ca. 150 Jahre, die vielen „Experten“ und „Erleuchteten“ die Auseinandersetzung mit der Realität (kein Temperaturanstieg seit über 10 Jahren) und das Zulassen von Zweifeln an ihrer mit religiöser Inbrunst vertretenen These verunmöglicht.
Man kann hier von Lindzen, über Mancini bis von Storch verlinken, was immer man will: mit schon beinahe kindlichem Trotz wird an längst unhaltbaren Positionen festgehalten, man will’s nicht lesen, man will’s nicht wissen, sich schon gar nicht mit Inhalten auseinandersetzen – stattdessen aber lieber die Skeptiker verunglimpfen.
Dabei sind schon die Begriffe „Globalklima“ oder „Globaltemperatur“ äusserst fragwürdig.
Nächster Versuch zum Thema Gletscher und zur Temperaturrekonstruktion der letzten 10’000 Jahre. Die hier vertretenen „Laien“-Meinungen dürften das „Experten“-Haar erneut zum Sträuben bringen…
http://195.186.84.92/pages/edu//nat/glacier0701.html
http://archiv.ethlife.ethz.ch/articles/tages/gruenealpen.html
Kommentar von Jochen Ebel. 15.04.2010, 11:36
„Was hier Klimalaien, die sich selbst für Klimaexperten halten, als “gesichertes” Wissen von sich geben, läst mir ebenfalls die Haare zu Berge stehn.“
Die sträubenden Haare sind u.a. auch beim Hund Zeichen der Aggression. Ist dies unter obigem Artikel die optimale Reaktion eines Experten auf vermeintliches oder echtes Wissensgefälle? „Splendid Isolation“ in der Klimadebatte ist ganz sicher kein zielführender Lösungsansatz. Das macht der Klimablog hier klar. Auch Experten die die absolute Wahrheit für sich in Anspruch nehmen haben gegenüber der Gesellschaft eine Verantwortung. Offenbar haben viele das nicht begriffen. Unter sich mögen die Insider daran Freude haben sich gegenseitig die Sandburgen zu schleiffen. Arroganz und Ignoranz gegenüber Laien sind hingegen der ärgste Feind jeder überzeugenden Kommunikation.
Die Retourkutsche ist bereits in voller Fahrt:
@Martin Holzherr. 15.04.2010, 13:36
„Meinen sie damit nur Kommentarschreiber oder auch einige der Artikelschreiber?“
Das betrifft eigentlich nur die Kommentarschreiber. Z.B. die Einführung von Sorokhtins Theorie als Erklärung des Treibhauseffekts in
http://blogs.ethz.ch/klimablog/2010/04/08/wie-beeinflussen-naturliche-faktoren-den-klimawandel/
Aber was mir immer wieder nicht gefällt an der offiziellen Klimadarstellung, z.B. wird bei Erwärmung des Meerwassers nur die Ausdehnung des Meerwassers genannt – aber auch das Land dehnt sich bei Erwärmung aus, allerdings weniger.
Bei höheren Temperaturen schmilzt das Eis in niedrigen Lagen, aber in höheren Lagen kommt mehr Eis wegen höherer Luftfeuchtigkeit (findet man manchmal).
Die Rekonstruktion der Temperaturdaten bei der MSU-Messung berücksichtigt nicht ausreichend die Temperaturabhängigkeit des Absorptionskoeffizienten, dadurch zeigen scheinbar die MSU-Messungen eine geringere Klimaerwärmung, was dann wieder empirisch korrigiert wird.
@Jochen Ebel
Ihre Ausführungen zur Bedeutung von CO2 für das Leben und das Klima und zur Problematik der Erklärungen des Treibhauseffekts zeigen eines:
Sobald ein naturwissenschaftliches Thema über das enge Gebiet der Chemie oder Physik hinausgeht und echt interdisziplinär wird, wird eine überzeugende Erklärung und Wertung recht anspruchsvoll und zum Teil sogar kontrovers.
Ich glaube aber, dass gerade die Klimawissenschaftler in ihrer Kommunikation mit der Öffentlichkeit und in den von ihnen geschaffenen Begriffen bereits darauf Rücksicht nehmen. Das 2°Grad Ziel beispielsweise kommuniziert die Ergebnisse der Klimawissenschaft in einer sinnlich nachvollziehbaren Form.
Auch der Begriff der Klimasensitivität – also des Temperaturanstiegs bei Verdoppelung des CO2s – ist ein leicht nachvollziehbarer Begriff hinter dem aber sehr viele eigentlich zu erklärende Annahmen stecken.
Interessieren würde mich der Hintergrund ihrer Aussage
„Was hier Klimalaien, die sich selbst für Klimaexperten halten, als “gesichertes” Wissen von sich geben, läst mir ebenfalls die Haare zu Berge stehn.“
Meinen sie damit nur Kommentarschreiber oder auch einige der Artikelschreiber?
Herr Ebel,
koennten Sie etwas genauer sagen was sie stoert?
Ansonsten mal eine andere Kritik an dem IPCC
Unabhaengige Studien deuten auf einen 1+-0.3 m Anstieg (dreimal staerker als der „feel good“ IPCC Konsent, etwa plus 20-45cm.) des Meeresspiegels in den naechsten hundert Jahren hin.
Oder eben 60 Jahre frueher als unsere politisch korrekten Studien andeuten. Und jetzt?
Studies agree on a 1 meter rise in sea levels: http://www.physorg.com/news190387986.html
Was ist notwendig?
Wenn man alles hier liest, reicht die bessere naturwissenschaftliche Bildung nicht.
Die Schwarz-Weiß-Aussagen zum CO2 sind ein Beispiel dafür. Ohne CO2 würde das Pflanzenwachstum eingehen – die Grundlage der Nahrungsmittelproduktion. Die Intensität des Pflanzenwachstums hängt von der CO2-Konzentration und Pflanzenart ab. Es gibt Pflanzen, die bei höherer Konzentration besser wachsen, es gibt Pflanzen, die bei höherer Konzentration schlechter wachsen – und es gibt Pflanzen, wo die Konzentration keinen Einfluß hat, bei denen das Nährstoffangebot limitierend ist.
Insofern ist schon CO2 notwendig, aber auch aus Klimagründen ist CO2 notwendig. Das trägt auch zu den heutigen Oberflächentemperaturen bei. Aber schon Paracelsius sagte: „Nur die Dosis macht das Gift.“ Und in der vorindustriellen Dosis ist CO2 kein Gift, sondern ein notwendiges „Heilmittel“ – aber in zu hoher Dosis kann es zum „Gift“ werden. Es kann direkt zum Ersticken führen und bei niedrigerer Konzentration eben zuviel Erwärmung verursachen.
Ein Beispiel der unglaublichen Erklärung sind die -18°C. Eine atmosphärenlose Erde wäre nicht nur -18°C kalt, sondern viel kälter – etwa analog Mond (ca. -50°C). Die -18°C könnten sich nur einstellen, wenn die Wärme gleichmäßig über die Oberfläche verteilt würde – eine Illusion ohne Atmosphäre.
Und da komme ich zu den oben erwähnten zweiten Aspekt. Die Erklärung des Treibhauseffekts ist zu sehr im „Wissenschaftsraum“. Bei manchen „Erklärungen“ des Treibhauseffekts stehen mir die Haare zu Berge, obwohl die Ergebnisse einer richtigen Erklärung sich weitgehend mit den „offiziellen“ Erklärungen decken.
Entweder muß die kommunikative Ausbildung der Naturwissenschaftler verbessert werden oder es wird eine spezielle Ausbildungsrichtung als Kommunikationsexperten gebraucht, die ausreichendes Wissenschaftsverständnis haben und eine exzellente Fähigkeit besitzen, das wissenschaftliche Fachwissen für Laien aufzubereiten.
Was hier Klimalaien, die sich selbst für Klimaexperten halten, als „gesichertes“ Wissen von sich geben, läst mir ebenfalls die Haare zu Berge stehn.
Klimawissen…
Hier die Details zur wissenschaftlichen Qualität des IPCC-Berichtes, von wegen „Gold-Standard“…
http://www.noconsensus.org/ipcc-audit/IPCC-report-card.php
„This is based on peer-reviewed literature. That’s the manner in which the IPCC functions. We don’t pick up a newspaper article and, based on that, come up with our findings“ (Rajendra Pachauri)
Wenn Politiker mit dem Begriff Kohlendioxid nichts anfangen können, was darf man dann von den Journalisten oder gar vom mündigen Stimmbürger erwarten?
Das heutige, klägliche naturwissenschaftliche Schulwissen wirft viele Fragen auf. Wer den Bericht des OcCC gelesen hat erhält zumindest eine Antwort. Die beratenden Autoren, vorwiegend aus der ETHZ und EPFL, sehen die Politik lediglich als ausführendes Organ ihrer sakrosankten Erkenntnisse. Die wissenschaftliche Elite will der Politik zum vornherein eine konstruktive Reflektion nicht zumuten.
Der einseitige und unkritische Erguss des OcCC erteilt der Politik „Befehle“ ohne sich im geringsten um die naheliegendsten Konsequenzen zu kümmern. So kreiert man kein Verständnis, geschweige denn Verantwortungsgefühl. Somit kann es nicht verwundern, dass die Politik die Wissenschaft in der Verantwortung sieht und umgekehrt. Wie man Verantwortung delegiert scheinen aber alle Beteiligten begriffen zu haben.
Sehr geehrte Frau Nationalrätin Riklin,
Ihr Beitrag bringt die Leserinnen und Leser dieser Foren in ein heilloses Dilemma: sollen sie ihre WählerInnengunst nun eher jenen Volksvertretern zuwenden, die sich hinsichtlich ihres Wissens über die Natur und die Wirkung von CO₂ grundsätzlich und freimütig als Ignoranten outen, oder jenen, die Kohlendioxid für ein „bedeutendes Treibhausgas, dessen Konzentration durch menschliche Aktivitäten in der Atmosphäre kontinuierlich zunimmt“ halten?
Die Grübelei setzt sich fort, wenn man bedenkt, dass die „Ignoranten“ ihr Unwissen womöglich nur vorgeben, während umgekehrt jene, die zu wissen glauben, sich möglicherweise in einem fundamentalen Irrtum befinden.
Welche Implikationen und politischen Folgen ergeben sich aus der Summe möglicher Irrtümer, vorgegebenen oder tatsächlichen Wissens? Stimmen am Ende im Nationalrat jene, die’s eigentlich genau wissen, ausgerechnet mit jenen, die nicht den blassesten Schimmer haben?
Wen soll man um des Klimas Willen wählen?
Meine ganz persönliche Stimme haben Sie, wenn Sie überzeugend für mehr Geld und Investitionen im Bildungswesen eintreten, kleinere Klassen z.B., bessere Didaktik in den naturwissenschaftlichen Fächern statt NMM-Wischiwaschi, aber auch deutlich mehr Geld für F&E an unseren Universitäten, um das bisschen Rohstoff, über das wir tatsächlich verfügen, gezielt zu fördern.
Meine Stimme haben Sie allerdings nicht, wenn Sie in Ermangelung klügerer Erziehungsmethoden und -ziele Kindern und Jugendlichen den bösen, bösen CO2-Teufel an die Wand malen, ihnen nachhaltig die Zukunft vermiesen und verdüstern, aufgrund von Überzeugungen, die irgendwie an längst vergessen geglaubte Dogmen der kirchlich/religiösen Sorte erinnern, wissenschaftlich aber nicht zu stützen sind.
Dem letzten Satz Ihres Blogbeitrags ist nichts anzufügen, falls Sie und Ihre Ratskollegen ihn wirklich ernst nehmen.
Klimatologie im Rahmen des Schulunterrichts bietet tatsächlich ungeahnte Möglichkeiten, ist dieses Gebiet doch interdisziplinäre wie kaum ein anderes. Es vereint Geologie, Klimapaläontologie, Atmosphärenphysik und umfasst noch viel mehr, wenn man die Klimawandelfolgenforschung und die verschiedenen Handlungsoptionen hinzunimmt.
Ein solch anspruchsvolles Thema wird viele Lehrer wohl überfordern. Der Ausweg – ein gutes Lehrmittel – ist nicht wirklich die Lösung. Wenn Lehrer und Schüler an ihre Grenzen kommen kann dies allerdings auch eine wertvolle Erfahrung sein.
Wenn man mehr Schüler für Natur, Wissenschaft und Technik begeistern will oder mindestens das Verständnis für entsprechende Fragen und Probleme verbessern will, so sind die Themen, die dabei behandelt werden, sekundär. Entscheidend ist, dass sich der Student selber damit auseinandersetzt.
Nur schon Alltagsphänomene versuchen zu verstehen kann viel bringen. Auch Experimentieren ist wichtig.
Würde der Nationalrat Daniel Vischer nicht nur hin und wieder das Fenster öffnen um zu lüften, sondern sich dann auch fragen, welche Luftbestandteile eine Rolle spielen, dass Luft „verbraucht“ ist, wäre er bereits stärker naturwissenschaftlich orientiert und Fragen nach der Rolle von CO2 beim Klimageschehen würden ihn dann wohl stärker interessieren.
Wer heute nicht weiss, was CO2 ist, hat nicht etwas im Schulunterricht verpasst, sondern er ist schlicht nicht gebildet.
Bildung bedeutet die Fähigkeit sich in unserer Welt zu orientieren und die Neugier und geistige Aktivität, sich kundig zu machen.
Es gibt ständig offene Fragen und diesen kann man selbständig nachgehen (googeln, Wikipedia, Bücher lesen).
Es gibt natürlich Menschen, wie das Beispiel von Nationalrat Vischer zeigt, die in ihrem Gebiet erfolgreich sind und sich um vieles gar nicht mehr kümmern wollen oder nicht die Zeit dazu haben – das ist OK (bis zu einem gewissen Grad).
Bildung muss nur die Grundlagen schaffen, damit man neue Informationen in das grobe Netz einordnen kann, das man sich in den Grundlagenfächern erworben hat.
Soll man in der Schule das Thema nachhaltige Entwicklung behandeln? Ja durchaus, aber nicht im Sinne von Lösungen, Daten und Fakten, sondern als Grundfrage, wie sie sich jeder Philosoph stellt. Zur Bildung gehört, dass man das philosophische Denken, den philosophischen Zugang zur Welt, kennt und gelegentlich selber anwendet.
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