Quarks Daily Spezial Folge 97 – Kipppunkte beim Klima – Darum läuft uns die Zeit weg

Die Folgen werden schlimmer

Die Polkappen, Gletscher und Permafrostböden tauen stärker ab, der Meeresspiegel steigt stärker an, noch mehr Korallen verschwinden, Extremwetter werden häufiger – die Modellierungen des Weltklimarats zeigen, dass die Folgen für Natur und Menschen auf der Erde ab einer Erwärmung von 1,5 Grad deutlich schlimmer werden.

Kippelemente können den Klimawandel beschleunigen

Hinzu kommt: Je mehr sich die Erdatmosphäre erwärmt, desto größer ist das Risiko, dass Erdsysteme aus dem Gleichgewicht geraten und sich irreversibel zu verändern drohen. Die Gefahr dieser sogenannten Kippelemente liegt darin, dass sie sich ab einem bestimmten Punkt – dem Kipppunkt – immer weiter selbst verstärken und damit auch den Klimawandel beschleunigen können.

“Das ist wie bei einem Stift, den man mit dem Finger immer weiter über eine Tischkante hinaus schiebt. Erst passiert nichts - dann fällt er.” (Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung)

Ein internationales Forschungsteam hat auf der Erde einige "Kippelemente" identifiziert, die bei weiter steigenden Temperaturen radikal aus dem Gleichgewicht geraten könnten. Und: Die sich auch gegenseitig anstoßen können.

Beispiel 1: Grönlands Eisschild

Grönlands Eisschild liegt in der Arktis am Nordpol und ist nach der Antarktis das zweitgrößte Eisschild der Erde. Doch in den letzten Jahren messen Forschende hier einen immer stärkeren Eisverlust mit Schmelzraten, die es vorher nicht gab. Die Gletscher fließen ins Meer und im Sommer schmilzt die Eisdecke stärker ab. Die Forschenden gehen davon aus, dass wenn ein bestimmter Punkt des Abschmelzens überschritten wird, sich der Prozess verselbständigt.

Das liegt vor allem an zwei Mechanismen. Durch das Abschmelzen rutscht das Eis in immer tiefere und wärmere Luftschichten, wo es immer schneller auftaut. Und: Wenn Eismassen kleiner werden, wird die Oberfläche dunkler und heizt sich schneller auf, das ist der so genannte Albedo-Effekt. Auch dadurch könnte das Abschmelzen immer schneller ablaufen.

Sobald eine bestimmte Schwelle überschritten wird, könnte der gesamte Eisschild über Hunderte oder Tausende von Jahren vollständig schmelzen. Das hätte einen globalen Meeresspiegelanstieg von mehr als 7 Metern zur Folge und könnte andere Kippelemente beeinflussen, z.B. die Atlantische Umwälzzirkulation.

Beispiel 2: Atlantische Umwälzzirkulation

Die Atlantische Umwälzzirkulation ist ein gewaltiges System von Meeresströmungen im Atlantischen Ozean, zu dem auch der Golfstrom gehört. Die Zirkulation wirkt wie ein riesiges Förderband: Sie bringt warmes Wasser in den Norden und kaltes Wasser in den Süden. Der Motor dieses Kreislaufs ist die Temperatur und der hohe Salzgehalt im Meer vor Grönland, wodurch das kalte Wasser in die Tiefe sinkt und wieder nach Süden strömt. Messungen zeigen, dass diese Zirkulation schwächer geworden ist.

Ein Grund ist das Abschmelzen von Grönlands Eisschild. Je mehr schmelzendes Süßwasser ins Meer strömt, desto stärker verändern sich der Salzgehalt und die Wasserdichte. Folge: Das Absinken wird langsamer – und dadurch könnte dann auch die ganze Maschinerie der Umwälzzirkulation langsamer werden oder irgendwann sogar stoppen. Das hätte Auswirkungen auf Temperatur und Wetter. Mögliche Folgen sind z.B. weniger Regen in Afrika und Asien, eine Erwärmung der Südhalbkugel und die Austrocknung von Gebieten nahe der Sahara und dem Amazonas-Regenwald, der dadurch seine Funktion als Kohlenstoffsenke verlieren könnte.

“Kippen” schon ab 1,5 Grad Erwärmung möglich

Wann es zum kippen der Elemente kommt, ist unterschiedlich gut erforscht.

! / !! = mittlere / hohe wissenschaftliche Sicherheit bezüglich des Wertes der Temperaturschwelle

Kippelemente bei 1,5 bis 2 Grad Celsius:

• Verlust von Grönlands Eisschild (!!)
• Kollaps der Zirkulation im Labrador und im Irminger-Meer (bei Grönland) (!!)
• Abrupter Verlust de Barents Meereis - Russland
• Plötzliches Abtauen der borealen Permafrostböden (!)
• Absterben der Korallenriffe in niedrigen Breiten (!!)
• Verlust des Westantarktischen Eisschilds (!!)

Kippelemente bei 2,0 bis 3,7 Grad Celsius:

• Absterben des Amazonas-Regenwald
• Ergrünen der Vegetation im Sahel und Westfrikanischer Monsun
• Verlust von Gebirgsgletschern (!)
• Verlust von Ostantarktischen Einzugsgebieten (!)

Kippelemente, die ab 3,7 Grad “kippen” könnten:

• Versiegen der Atlantische Umwälzzirkulation
• Kollaps des Arktischen Winter-Meereis (!!)
• Kollaps der Borealen Permafrostböden
• Ausbreitung der Nadelwälder Richtung Norden
• Absterben der Nordischen Nadelwälder im Süden
• Verlust des Ostantarktischen Eisschild (!)

Klar ist: Nach aktuellem Stand der Forschung könnte es schon bei einer Temperaturerhöhung von 1,5 Grad dazu kommen, dass Kippelemente angestoßen werden.

Einen ausführlichen Artikel zu den Kippelementen findest du hier. 

Schnell handeln lohnt sich

Im sechsten Sachstandsbericht des Weltklimarats IPCC wird deutlich: Wenn wir Emissionen jetzt reduzieren, würde sich die globale Erwärmung innerhalb der nächsten zwei Jahre verlangsamen. Das würde mehr Zeit verschaffen, um Bewässerungssysteme zu etablieren, die den Boden vor Austrocknung schützen, Deiche zu bauen, die Überschwemmung vermeiden, Häuser besser an Hitze und Kälte anzupassen und die Energie- und Verkehrswende zu schaffen. Da gilt: Je langsamer die globale Erwärmung und je mehr Zeit wir für Anpassungen haben, desto geringer ist das Risiko für Fehlanpassungen

Schnelles Handeln würde sich zudem auch finanziell lohnen. Ein mehrjähriges Forschungsprojekt im Auftrag des Umweltbundesamtes zeigt, dass die Anpassungsmaßnahmen an die Erderwärmung am Ende geringere Kosten verursachen als die Klimawandelfolgen wie Ernteeinbußen, Flutschäden, Migration oder Gesundheitsprobleme.

Einen ausführlichen Artikel zu den Kosten des Klimawandels findest du hier.

DIE MACHER:INNEN

Autorin: Vanessa Reske

Host: Marlis Schaum

Redaktion: Jan Friese