Nicht nur auf der Erdoberfläche und in den unteren Schichten der Atmosphäre machen sich die menschlichen Eingriffe in die Umwelt bemerkbar. Auch in immer höheren Sphären hinterlässt die Zivilisation ihre Spuren. Zu diesem Schluss kommt ein internationales Team aus Klimaforschern, das seine Ergebnisse nun im Wissenschaftsmagazin "Science" veröffentlicht hat.

Statt - wie oft in solchen Studien - die Oberflächentemperaturen zu vergleichen, konzentrierten sich die Wissenschaftler, darunter auch ein Atmosphärenforscher des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt, auf eine wichtige Grenzschicht in der Lufthülle. Beginnend an der Erdoberfläche nehmen die Lufttemperaturen mit steigender Höhe zunächst kontinuierlich ab, bis sie schließlich konstant bleiben. Von dieser Höhe an geht auch der vertikale Austausch von Luftmassen stark zurück.

Diese scharfe Grenze, die die unterste Schicht der Atmosphäre (Troposphäre) von der darüber liegenden, fast unbeweglichen Stratosphäre trennt, nennen Wissenschaftler Tropopause. Über den Erdpolen findet sie sich in etwa neun Kilometern Höhe, nahe des Äquators ist sie 18 Kilometer von der Erdoberfläche entfernt.

Dabei ist die Tropopause in den vergangenen beiden Jahrzehnten um rund 200 Meter in die Höhe geklettert, wie die Forscher nun herausgefunden haben. Bei der Suche nach den Ursachen berücksichtigten die Wissenschaftler sowohl von Menschen verursachte Effekte, wie den Ausstoß von Treibhausgasen oder Aerosolen, als auch natürliche Veränderungen - wechselnde Sonnenaktivitäten oder Vulkanausbrüche.

• US-Wissenschaftsmagazin "Science" 

Diese Effekte flossen einzeln und in unterschiedlichen Kombinationen in ein Klimamodell des 20. Jahrhunderts ein. Dessen Ergebnisse stellen den Menschen kein gutes Zeugnis aus: Fast 80 Prozent des Anstiegs der Tropopause sind demnach hausgemacht.

Besonders zwei Effekte machen der Grenzschicht zu schaffen: Die Troposphäre erwärmt sich durch die steigende Konzentration von Klimagasen wie Kohlendioxid. Gleichzeitig kühlt sich die Stratosphäre ab, weil die Ozonschicht schrumpft und somit weniger Sonnenstrahlung absorbiert wird. Eine Temperaturveränderung von einem Grad, egal auf welcher Seite, lässt die Tropopause, die für die Entwicklung großer Wettersysteme von entscheidender Bedeutung ist, um 160 Meter ansteigen.