Die aktuelle Hitzewelle gilt inzwischen als schlimmste seit Beginn der Aufzeichnungen. Doch welche Temperatur ist eigentlich für unseren Planeten normal? Tatsächlich ist das Weltklima in ständiger Bewegung, mit wechselnden Kalt- und Heißzeiten, für die es teils ganz unterschiedliche Gründe gab.

Die erste und extremste Hitzeperiode erlebte die Erde an ihrem Anfang. Sie entstand vor viereinhalb Milliarden Jahren und musste erst einmal ihre Umlaufbahn säubern, in der sich viele Planetisimale tummelten, wie die kleinen Brocken genannt werden. Einer davon war alles andere als klein, sondern hatte etwa die Größe des Mars. Aus der Kollision mit ihm ging der Mond hervor. Nach dieser Kollision war es auf der Erdoberfläche wohl mehr als 2000 Grad Celsius heiß.

Danach kühlte die Erde nur langsam ab. Noch zig Millionen Jahre nach der mondbildenden Kollision hatte es auf der Erdoberfläche mehr als 200 Grad Celsius. Doch bald bestimmte vor allem die Atmosphäre die Oberflächentemperatur.

Erde als Schneeball

Extreme Temperaturveränderungen gab es aber weiterhin. Die vielleicht spektakulärste war dabei keine Hitzewelle. Vor rund 800 bis 600 Millionen Jahren wurde es auf unserem Planeten so kalt, dass buchstäblich die Meere, zumindest weitgehend, zufroren. Man spricht von der "Schneeballerde". Wie konnte sich der Planet von dieser Kältephase erholen?

Auf der Erde wird durch Vulkanismus auf natürliche Weise immer wieder Kohlendioxid ausgestoßen. In einer Welt, die nicht von Eis bedeckt ist, nehmen Silikatgesteine bei Regen das Treibhausgas wieder auf. All das geschieht über Zeiträume von Jahrtausenden. Auf der Schneeballerde gab es aber einerseits wenig Regen, und andererseits nur wenig freiliegendes Gestein, auf das er hätte fallen können. Die Folge: Kohlendioxid reicherte sich in der Atmosphäre an und die Temperaturen stiegen, sodass das Eis wieder schmolz.

Eine schneebedeckte Bergkette in der Antarktis unter einem klaren blauen Himmel. Im Vordergrund erstreckt sich eine weite, eisbedeckte Fläche, während die Berghänge dunkle Felsstrukturen aufweisen. Die Szene wurde im Rahmen einer wissenschaftlichen Studie aufgenommen, die die Auswirkungen von menschlichen Aktivitäten, wie Tourismus, auf die Umwelt der Antarktis untersucht.
So wie hier in der Antarktis sah es einst auf großen Teilen der Erde aus. Umgekehrt war es in der Antarktis zu gewissen Zeiten in der Erdgeschichte so warm, dass dort tropische Wälder wuchsen.
Wald am Pol

Während der letzten 500 Millionen Jahre wurde es dann mehrmals sehr heiß, mit Durchschnittstemperaturen von über 20 bis über 30 Grad Celsius. Zum Vergleich: Heute sind es rund 15 Grad. Eine solche Hitzephase ereignete sich während der Kreidezeit rund 25 Millionen Jahre vor dem Aussterben der Dinosaurier. Rund um den Äquator breiteten sich Wüsten aus. Das Leben zog sich dorthin zurück, wo die Temperaturen noch moderater waren. Ein solcher Ort war der eisfreie Südpol, wo sich Wälder ausbreiteten. 

Die Hitze hielt nicht an, kehrte aber wieder. Vor rund 56 Millionen Jahren waren die Pole erneut warm, über dem Polarkreis gab es Palmen und Krokodile. Es war nicht ganz so heiß wie während der Kreidezeit, aber während eines großen Teils des Paläozän trugen die Pole der Erde kein Eis. Die globalen Durchschnittstemperaturen erreichten bis zu 34 Grad Celsius. Es wurde nicht nur heißer, sondern in Summe auch feuchter. Der Meeresspiegel stieg teils um bis zu 50 Meter.

Der Mensch hatte mit all dem selbstverständlich nichts zu tun, bis zu seinem Auftauchen sollten noch Millionen Jahre vergehen. Was die heutige Klimaforschung aber anhand dieser vergangenen Ereignisse feststellen kann, ist, dass Kohlendioxid eine zentrale Rolle bei der Erwärmung der Erde spielte. Das sogenannte Paläozän/Eozän-Temperaturmaximum (PETM) gilt heute als bester Anhaltspunkt dafür, was ein starker Anstieg der Treibhausgase in der Atmosphäre verursacht. Einige wesentliche Unterschiede zur aktuellen Situation gibt es dabei. So waren etwa die Pole schon vor dem starken Temperaturanstieg eisfrei.

Schnelle Erwärmung

Woher das CO₂ damals kam, ist nicht restlos geklärt. Gesichert ist hingegen, dass der Anstieg zu diesen prähistorischen Extremtemperaturen einer der schnellsten bekannten in der Erdgeschichte war. Die Oberflächentemperatur der Erde stieg damals innerhalb von nur 10.000 Jahren um sechs Grad Celsius.

Nicht, dass das nach heutigen Maßstäben besonders schnell wäre. Scott Wing von der US-amerikanischen Smithsonian Institution gibt zu bedenken, dass der Treibhausgasausstoß des Menschen, wenn er weiter hoch bleibt, in etwa dieselbe Erderwärmung rund zehnmal schneller erreichen dürfte.

Nach den Temperaturextremen des PETM erholte sich die Erde wieder. Die hohen Temperaturen und die große CO₂-Konzentration regten das Pflanzenwachstum im Meer an. Das CO₂ wurde von den Pflanzen umgesetzt und der Kohlenstoff im Meer gebunden. Kopierbar ist das Konzept für uns Menschen eher nicht: Der Prozess dauerte zigtausend Jahre.

Ansicht der Großen Pyramiden von Gizeh in Ägypten bei Sonnenuntergang, mit einem Vogel, der über der Spitze der vorderen Pyramide fliegt.
Die Cheopspyramide, hier ganz im Hintergrund zu sehen, ist mehr als 4500 Jahre alt. Die Jahrtausende zuvor waren klimatisch äußerst stabil gewesen, was die Entwicklung der menschlichen Kultur begünstigt haben dürfte.
Stabile Periode

Auch wenn das aktuell ein schwacher Trost sein dürfte: Es war in der Erdgeschichte schon deutlich heißer als aktuell. Während der letzten Jahrtausende waren die Temperaturen dann relativ stabil, was als wesentlicher Faktor für die Entwicklung der menschlichen Kultur betrachtet wird. Bemerkenswert ist, dass es etwas wärmer war als in der jüngeren Vergangenheit, etwa in der zweiten Hälfte des letzten Jahrhunderts. Zwischen den Jahren 1450 und 1850 gab es eine kurze Kälteperiode, die auch "kleine Eiszeit" genannt wird.Seither steigen die Temperaturen wieder und haben alle Werte der letzten 10.000 Jahre übertroffen. Um ähnlich warme Temperaturen wie heute zu finden, muss man schon etwa 125.000 Jahre zurückblicken. Eine Abkühlung ist, zumindest was den längerfristigen Trend angeht, nicht in Sicht.