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Die meisten Klimakonferenzen enden ohne klares Bekenntnis und die Wissenschaftler warnen immer wieder: Das Klima wird kippen, falls die Welt so weitermacht. Was bedeutet das genau?

Die Mitgliedsstaaten des Weltklimarates (IPCC) einigten sich zwar darüber, wie die Beschlüsse des Pariser Abkommens umgesetzt werden könnten, doch das Regelwerk bleibt vage.  Was droht, wenn sich die Erde bis Ende dieses Jahrhunderts um mehr als 1,5 Grad Celsius erwärmt?

Besonders im Sommer, wenn Deutschland und zahlreische Länder weltweit immer wieder unter ungewöhnlichen Dürren leiden, warnen Klimaexperten vor einer globalen Heißzeit. Diese könnte eintreten, selbst wenn das Zwei-Grad-Ziel noch eingehalten wird, was die Wahrscheinlichkeit extremer Klimaveränderungen erhöht.

Wissenschaftler des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung (PIK) berichten, dass sich die Erde um vier bis fünf Grad Celsius erwärmen und der Meeresspiegel um zehn bis 60 Meter steigen könnte. Solche drastischen Veränderungen könnten das Klimasystem unumkehrbar verändern, da einige Regionen und Teile des Klimasystems kritische Schwellenwerte erreichen könnten, was zu einer Kettenreaktion führt. Diese Phänomene, sogenannte Kippelemente, könnten das Klimasystem kippen. Hier sind nur einige der kritischen Kippelemente im Klimasystem aufgeführt:

Schmelzende Gletscher

Große Landmassen der Erde sind ebenso wie das eisbedeckte Nordpolarmeer in Eis eingehüllt. Deshalb werden auch die großen Eisschilde auf Grönland oder am Südpol als Kippelemente betrachtet. Wenn ein festgelegter Temperaturbereich überschritten wird, ist es nicht mehr möglich, die Maschine zu stoppen. Der Eispanzer auf Grönland, der bis zu drei Kilometer dick ist, hat eine Temperaturspanne von einem bis zwei Grad. Taut dieser Eispanzer, würde sich der Meeresspiegel um 7 Meter erhöhen.

Klimamodellrechnungen haben gezeigt, dass eine Verschmelzung der Eispanzer in der Antarktis den Meeresspiegel weltweit sogar um 58 Meter anheben würde. Das braucht jedoch etwas Zeit. Die PIK-Physikerin Ricarda Winkelmann erklärt: „Wenn wir unsere fossilen Ressourcen vollständig verfeuern, kann die Antarktis über einen Zeitraum von 10.000 Jahren eisfrei werden.“ Das Eis auf der Landzunge in der Westantarktis schmelzt wesentlich schneller: Die Temperaturen sind dort höher, weshalb der Klimawandel hier bereits heute Auswirkungen hat: Dort löste sich der riesige Eisberg Larsen-C vor ein paar Jahren auf.

Schmelzendes Arktis-Eis

Das Meereis in der Arktis schmilzt rapide. Ohne das reflektierende Eis heizt sich das dunkle Meerwasser schneller auf, was den Schmelzprozess beschleunigt.

Ein Stillstand des Golfstroms hätte eine Eiszeit zur Folge

Schmelzendes Gletschereis könnte den Golfstrom zum Erliegen bringen, was dramatische Klimaänderungen zur Folge hätte. Das Schmelzen von Gletschereis beschleunigt zwar die Erderwärmung nicht direkt, kann aber indirekt schwerwiegende Folgen haben, insbesondere durch die Beeinträchtigung des Golfstroms, der als die größte Energiepumpe der Welt gilt. „Süßwasser ist leichter als Salzwasser, weshalb getautes Grönlandeis auf der Oberfläche des arktischen Ozeans schwimmt“, erklärt Boris Koch, Wissenschaftler am Alfred-Wegener-Institut (AWI). Normalerweise kühlt sich das salzhaltige Ozeanwasser vor Grönland ab, wird dabei schwerer und sinkt auf den Meeresgrund, wodurch Wasser aus der Karibik nachgezogen wird. Getautes Süßwasser jedoch verhindert zunehmend die Tiefenwasserbildung. Der Motor gerät ins Stocken.

Im schlimmsten Fall könnte der Golfstrom sich abschwächen oder sogar vollständig versiegen. Das resultierende Szenario wäre keine Heißzeit, sondern eine Eiszeit, ähnlich der Darstellung im Katastrophenfilm „The Day After Tomorrow“ von Roland Emmerich, auch wenn der Film wissenschaftlich wenig fundiert ist.

Permafrostböden tauen auf

Ein Viertel der Landfläche der Nordhalbkugel besteht aus dauerhaft gefrorenem Boden, bekannt als Permafrost. Diese Regionen umfassen Alaska, Nordkanada und weite Teile Sibiriens und erstrecken sich über 23 Millionen Quadratkilometer. Der Permafrost fungiert wie eine gigantische Tiefkühltruhe, die enorme Mengen abgestorbener Pflanzenreste enthält. Beim Auftauen des Bodens werden diese durch Bakterien zersetzt, wobei erhebliche Mengen an Treibhausgasen wie Kohlendioxid (CO2) und Methan freigesetzt werden.

Im oberen Bereich der Permafrostböden befinden sich bis zu 1.500 Milliarden Tonnen Kohlenstoff, fast doppelt so viel wie derzeit in der gesamten Erdatmosphäre vorhanden ist. Laut Guido Grosse vom Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung (AWI) birgt der Permafrost allein das Potenzial, die Klimaziele von maximal zwei Grad Celsius Erderwärmung deutlich zu überschreiten. Da die Erderwärmung an den Polen wesentlich schneller voranschreitet als in anderen Regionen, beginnt der Permafrost in nördlichen Breiten bereits jetzt zu tauen. In Sibirien und Nordamerika sind die Dauerfrostregionen bereits um bis zu 100 Kilometer zurückgegangen. „Einmal in Gang gesetzt, lässt sich der schnelle Auftauprozess nicht mehr aufhalten“, warnt Grosse.

Hitzestress in den Wäldern

Die Wälder der Erde sind natürliche Kohlenstoffspeicher, die bei unkontrollierter Freisetzung von CO2 die globale Erwärmung erheblich verstärken können. Besonders der Regenwald des Amazonasgebietes speichert überirdisch große Mengen an Kohlenstoff. „Der Regenwald des Amazonasgebietes speichert oberirdisch besonders viel Kohlenstoff“, erklärt Christopher Reyer, Waldexperte am Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK). Aufgrund der starken Sonnenintensität am Äquator und der hohen Feuchtigkeit verdunstet dort viel Wasser, was zur Wolkenbildung führt. „Diese regnen dann im Flachland und an den Hängen der Anden wieder ab und versorgen den Regenwald mit neuem Wasser“, sagt Reyer. Es handelt sich um ein sich selbst erhaltendes System.

Wenn jedoch die globale Durchschnittstemperatur um mehr als zwei Grad Celsius steigt, gerät der Wald in Hitzestress. Dies beeinträchtigt seine Fähigkeit zur Wasserverdunstung und führt zu Trockenstress. Ein Teufelskreis beginnt: Der Wald stirbt ab, und der gespeicherte Kohlenstoff wird freigesetzt, was die Atmosphäre zusätzlich aufheizt. „Untersuchungen kommen zu dem Schluss, dass allein das Absterben des Amazonaswaldes mindestens 0,3 Grad Celsius zur globalen Erwärmung beitragen könnte“, erklärt Reyer, wobei diese Zahl noch mit großen Unsicherheiten behaftet ist.

Instabile Monsune und Jetstreams

Wenn Monsun und Jetstream aus dem Gleichgewicht geraten, treten häufiger extreme Überschwemmungen und Dürren auf. Auch wichtige regionale Wettersysteme geraten zunehmend aus dem Takt. Steigt die globale Oberflächentemperatur um mehr als zwei Grad Celsius, wird der indische Monsun instabil. Dann fällt entweder der gewohnte Regen aus, von dem das Leben von etwa 500 Millionen Menschen abhängt, oder es gibt viel zu viel Regen. Ähnlich ist es beim westafrikanischen Monsun, der durch den Temperaturunterschied zwischen Nord- und Südhalbkugel gesteuert wird. Bei einer globalen Erwärmung von mehr als drei Grad gerät dieses System ebenfalls aus dem Gleichgewicht: Die Sahelzone könnte entweder noch trockener werden oder im Regen versinken. Dies konnte man 2007 beobachten, als 17 Länder in der Region von Überschwemmungen betroffen waren.

In Europa wird der Jetstream durch steigende Durchschnittstemperaturen beeinflusst: Diese kräftige Luftströmung auf der Nordhalbkugel, die sich oberhalb von zehn Kilometern Höhe in der Troposphäre um die gesamte Erde zieht, beeinflusst das Wetter maßgeblich. Die Veränderungen des Jetstreams sind nicht erst ein zukünftiges Problem, sondern bereits jetzt spürbar.

Sterbende Korallenriffe

Korallenriffe, die eine halbe Milliarde Menschen ernähren, könnten durch steigende Meerestemperaturen unwiederbringlich zerstört werden.

Fazit

Die globale Durchschnittstemperatur ist bereits um 1,2 Celsius gestiegen. Derzeit befindet sich die Welt eher auf einem 3-Grad-Kurs. Wissenschaftler sind deshalb pessimistisch, dass das 1,5-Grad-Ziel noch erreicht werden kann, es sei denn, die Weltwirtschaft wird in den nächsten 20 Jahren drastisch umgestellt. Andernfalls könnten wir unumkehrbare Schäden am Klimasystem erleben.

Diskussionsfragen zum Thema:

1. Wie können Bildung und öffentliche Aufklärung dazu beitragen, das Bewusstsein für die Dringlichkeit des 1,5-Grad-Ziels zu erhöhen und individuelle sowie kollektive Maßnahmen zu fördern?
2. Welche Rolle sollten wirtschaftliche Umstellungen und technologische Innovationen spielen, um das 1,5-Grad-Ziel noch zu erreichen, und welche konkreten Maßnahmen wären hierfür notwendig?
3. Wie können internationale Klimaverhandlungen verbessert werden, um verbindlichere und effektivere Maßnahmen zur Einhaltung des 1,5-Grad-Ziels zu gewährleisten?