Klimawissenschaftler kennen keine Angst vor großen Zahlen. Mega ist für sie zu klein. Sie rechnen in Riesen-, also Giga-Größen. Riesig ist denn auch die Menge an Treibhausgasen, die die Menschen mit ihrem Tun in die Atmosphäre pusten, jährlich rund 35 Gigatonnen (35.000.000.000 Tonnen) CO₂. Längst ist erkannt, dass sie damit den Klimawandel befeuern. Die Lösung liegt auf der Hand: den Ausstoß von Treibhausgasen zu stoppen. Im letzten Dezember beschloss die Staatengemeinschaft genau dies auf der Pariser Klimakonferenz. Bis in die zweite Hälfte dieses Jahrhunderts sollen die Emissionen auf null sinken. Haben wir das geschafft, wird auch die Klimaerwärmung ihr Ende finden und unter 2 Grad Celsius bleiben.

Wären da nicht mathematisch begabte Spielverderber wie Thomas Frölicher. Er ist ein 36 Jahre alter Schweizer Klimawissenschaftler, der als "Ambizione Fellow" des Schweizerischen Nationalfonds an der ETH Zürich forscht. Für Thomas Stocker, den international bekannten Professor der Universität Bern und Doyen unter den hiesigen Klimaphysikern, gehört Frölicher zu jener vielversprechenden Forschergeneration, die mit den neuesten, hochkomplexen Berechnungen das Klimasystem ausleuchten.

Und so setzte sich Frölicher 2013 mit zwei Kollegen zusammen und rechnete nochmals nach. Was passiert wirklich mit der wärmer werdenden Erde, wenn die Menschen ihre Emissionen zurückfahren? Um dies herauszufinden, benutzten sie ein Klimamodell. Solche Modelle dienen dazu, das Klima für einen bestimmten Zeitpunkt zu berechnen. Dabei müssen verschiedenste physikalische, biologische und chemische Prozesse berücksichtigt werden, die alle miteinander auf verschlungenen Wegen zusammenhängen.

Und siehe da: Es ist nicht so, dass die Klimaerwärmung bei einem Treibhausgas-Stopp innehält. Frölicher zeigte, dass sich die Erdatmosphäre auch nach einem Ende des Kohlendioxidausstoßes noch während Jahrhunderten weiter erwärmen könnte. Das heißt: Die bisherigen Annahmen zu den Folgen unserer Emissionen waren zu optimistisch. Was wiederum Auswirkungen auf die Klimapolitik hat. Damit wir das 2-Grad-Ziel nicht überschreiten, dürfen wir nicht so viel CO₂ ausstoßen, wie wir gedacht haben. Das CO₂-Budget, das uns insgesamt zur Verfügung steht, ist um einen Viertel kleiner als erhofft: statt 1000 nur 750 Gigatonnen.

Sein Chef steht auf einem Forschungsschiff. Er sitzt lieber vor dem Computer

"Wow", ging es Frölicher durch den Kopf, als er die Daten analysiert hatte. "Das war nicht nur superinteressant", sagt der junge Forscher. "Das Resultat hat auch Konsequenzen: Wir müssen uns noch mehr anstrengen, die Emissionen rasch zu verkleinern." 2014 erschien die Studie in der renommierten Wissenschaftszeitschrift Nature Climate Change. Drei Monate nach Einreichen wurde das Paper bereits publiziert. Frölicher war gerade vom Joggen zurückgekommen, als er die Mail von Nature sah. Schnell informierte er seine beiden Mitautoren in den USA, und an der ETH Zürich freute man sich über den Erfolg des Kollegen. Doch es gab auch kritische Stimmen. Das Ergebnis sei zu wenig robust, hieß es. Frölicher setzte sich also nochmals hinter seinen Computer, rechnete nach – und konnte die Zweifel zerstreuen.

Von den über 30 Papers, an denen Frölicher mitgearbeitet oder die er als Erstautor publiziert hat, sei diese Nature-S tudie seine wichtigste, sagt er. Sie verschaffte ihm mediale Beachtung und brachte ihm einen Preis der Carbon Mitigation Initiative der amerikanischen Eliteuniversität Princeton ein. In der Klimapolitik sei die Erkenntnis über das geschrumpfte CO₂-Budget hingegen noch nicht angekommen. Es brauche wohl noch etwas Zeit dafür. Die Politik habe sich erst vor Kurzem mit der Idee des CO₂-Budgets vertraut gemacht, und nun habe er diese bereits wieder revidiert. Wie immer hinkt die Politik der Wissenschaft ein paar Schritte hinterher.

Klimaforscher inszenieren sich gerne als wilde Kerle. Auch der Chef von Thomas Frölicher, der Umweltphysiker Nicolas Gruber. Auf Fotos sieht man ihn auf einem Forschungsschiff auf hoher See. Nicht so sein Mitarbeiter: Frölicher sitzt in blauem Hemd und hellen Jeans in einem betriebsamen Bistro der ETH Zürich. Ein unauffälliger Typ. Er lacht, als man ihn darauf anspricht: "Ich war noch nie auf einem Forschungsschiff", sagt er. "Ich bin ein Modellierer." Für seine Arbeit muss er das kleine ETH-Büro im Stadtzentrum nicht verlassen, das er mit Kollegen teilt. Sein Arbeitsinstrument ist der Computer.

Frölicher rechnet und programmiert. Viel und gerne. Freude an der Mathematik hatte er bereits im Gymnasium in Solothurn. Ganz in der Nähe, in Bellach, ist er aufgewachsen: "Ich spielte gerne mit Zahlen herum, es ist einfach leicht gegangen." Heute lebt er mit seiner Frau und dem zweijährigen Kind in Solothurn. Zum Klimawissenschaftler, der sich mit Treibhausgasen und Meeresströmungen befasst, fühlte er sich nicht berufen: "Ich habe als Kind nicht Wasserwirbel in der Badewanne beobachtet; eine solche Geschichte kann ich nicht bieten." Nach Stationen an der Universität Bern, wo er promovierte, und der University of Princeton ist Frölicher wieder zurück an seiner Alma Mater, der ETH Zürich. Hier hatte er 2004 sein Studium in Umweltnaturwissenschaften abgeschlossen. Er will mit seiner Forschung nicht nur erfahren, wie die Erde funktioniert, sondern auch, wie sich die Beziehungen zwischen Mensch und Umwelt gestalten.

Nun will er die Hürde zur Professur nehmen. Aber alle Schweizer Lehrstühle sind besetzt

Triebfeder für sein Tun war und ist aber die Mathematik. Und nirgends in der Klimawissenschaft wird mehr gerechnet als in der Ozeanografie. Also widmet sich Frölicher am liebsten den Meeren. Die Ozeane spielen für das Klima eine entscheidende Rolle, da sie enorm viel Wärme und CO₂ aus der Atmosphäre aufnehmen. Doch nicht alle Meere tun dies in gleichem Umfang. Besonders bedeutsam sei das kalte Südpolarmeer, sagt Frölicher. "Es ist die wichtigste Senke für Wärme und CO₂." Welche Umstände sind dafür genau verantwortlich? Und wie lange kann das Südpolarmeer die Funktion als Speicher noch wahrnehmen? Das sind die Fragen, mit denen sich Frölicher beschäftigt. Dabei scheut er nicht davor zurück, die nächsten 1.000 Jahre in den Blick zu nehmen. "Klar, ich werde nie verifizieren können, ob meine langfristigen Berechnungen wirklich eintreffen. Aber man darf nicht nur kurzfristig denken, sondern muss auch das große Bild im Auge haben."