So treibt Wasser unser Klima an

So treibt Wasser unser Klima an

Wasser besitzt zentrale Eigenschaften, die es einzigartig machen und durch die es große Auswirkungen auf das Klima und sogar die Entstehung des Lebens selbst hat. Hier spricht Professor Søren Rud Keiding darüber, wie Wasser unser Klimasystem antreibt und unsere Welt lebenswert macht.

Wasser ist eng mit unserem Klimasystem verknüpft.

Die Atmosphäre funktioniert so ähnlich wie eine Wärmepumpe oder eine Klimaanlage, nur mit einem anderen Kühlmittel. Das Kühlmittel der Atmosphäre ist Wasser. Der Übergang von flüssigem zu gasförmigem Wasser und zurück ist die treibende Kraft hinter dem gesamten Klimasystem. Eine Motivation für Grundfos und die Wissenschaft weltweit besteht darin, die Nachhaltigkeitsziele der UN zu erreichen: vor allem das Ziel Nummer und das Ziel Nummer 13.

Nummer 6 bezieht sich auf sauberes Wasser und sanitäre Einrichtungen und Ziel Nummer 13 auf die Bekämpfung des Klimawandels. Die gesamte Energie auf der Erde kommt von der Sonne. In der Atmosphäre wird diese Energie mithilfe von Wasser verteilt. Was wir als Wetter und Klima bezeichnen, wird tatsächlich vom Wasser angetrieben. Wenn sich Wasser in der Atmosphäre erwärmt, verdampft es. Man braucht also Energie, damit Wasser vom flüssigen in den gasförmigen Zustand übergeht.

Wenn wir dagegen Wasser verflüssigen, wenn Wasserdampf bzw. gasförmiges Wasser zu einer Flüssigkeit kondensiert, dann wird Energie freigesetzt. Wenn Stürmer auftreten, wenn der Wind weht, dann passiert das im Grunde nur, weil Wassermoleküle vom gasförmigen in den flüssigen Zustand wechseln.

Die Erdrotation spielt dabei aber auch eine Rolle. Die spezifische Wärme von Wasser ist äußerst hoch. Die spezifische Wärme sagt uns, wie effizient Wasser Energie speichern kann. Wenn wir Wasser beispielsweise erwärmen wollen, braucht man dafür sehr viel Energie, weil Wasser sehr viel Energie speichern kann. Einige von Ihnen kennen sicher den Unterschied zwischen dem Klima an der Küste und im Inland. Das hat im Grunde auch mit der spezifischen Wärme des Wassers zu tun. An der Küste gibt es sehr viel Wasser. Und es erfordert sehr viel Energie, dieses Wasser zu erwärmen.

Daher bleibt die Temperatur mehr oder weniger konstant. Weiter im Inland gibt es offensichtlich viel weniger Wasser. Daher schwanken die Temperaturen hier sehr viel stärker. Wenn Wasser Salz enthält, ist es sozusagen schwerer, es hat eine höhere Dichte im Vergleich zu Wasser ohne Salz.

Das Faszinierende daran ist Folgendes: Wenn Salzwasser zu Eis gefriert, wird das Salz aus dem Eis gedrückt. Wenn Eis entsteht, wird so das Wasser darunter dichter und sinkt nach unten. Und dieser Prozess – dass Salzwasser sinkt –, ist der Grund dafür, dass es den Golfstrom gibt. Das gesamte Klimasystem, das vom Golfstrom angetrieben wird, ist abhängig von der Tatsache, dass Salzwasser eine höhere Dichte hat als Süßwasser. Wir alle wissen, dass Eis auf dem Wasser schwimmt.

Das ist für uns ganz normal. Aber von den 100 Millionen Molekülen, die wir heute kennen, ist das Wassermolekül das einzige, bei dem das passiert, bei dem die feste Form des Moleküls, also Eis, auf der flüssigen Form des Moleküls, also dem Wasser, schwimmt. Das ist eine zentrale Eigenschaft des Wassers, die sehr wichtig ist, damit sich Leben überhaupt entwickeln konnte. Flüssiges Wasser erreicht seine maximale Dichte bei vier Grad. Bei vier Grad Celsius ist die Dichte von flüssigem Wasser am höchsten.

Vier Grad kaltes Wasser sinkt daher. Betrachten wir einen kleinen Teich: Am Boden ist das Wasser vier Grad kalt und je höher man geht, desto kälter und kälter wird das Wasser. Wasser gefriert also von oben nach unten. Alle anderen Flüssigkeiten gefrieren von unten nach oben. Da Wasser von oben gefriert, kann es die Organismen schützen, die sich in diesem Teich befinden. Denn das Eis wirkt wie eine Isolierschicht. Diese sehr ungewöhnliche Eigenschaft – dass Wasser bei vier Grad am dichtesten ist –, ist also entscheidend für die Entwicklung des Lebens.