Zehn Fakten zum Klimawandel

Den derzeitigen wissenschaftlichen Kenntnisstand zum Klimawandel haben wir in zehn Fakten zusammengetragen. Daraus wird deutlich, wie sehr die Zeit drängt: Nach neuesten Modellrechnungen wird es immer wahrscheinlicher, dass die Durchschnittstemperatur auf der Erde um weit mehr als die als maximal vertretbar angesehenen zwei Grad steigen wird. Bis zum Ende des Jahrhunderts könnte es demnach bis zu sieben Grad wärmer als vor Beginn der Industrialisierung werden.

CO2: Wirkung klar belegt

Zweifler am menschengemachten Klimawandel argumentieren oft, dass der nach wie vor relativ geringe CO2-Gehalt der Atmosphäre von gut 0,04 Prozent kaum einen großen Effekt haben könne. Die Wirkung der durch unsere Zivilisation bedingten CO2-Emissionen ist jedoch klar durch Messungen belegt. Wissenschaftler der Universität Berkeley beziffern den Erwärmungseffekt allein im Zeitraum 2000 bis 2010 auf 0,2 Watt pro Quadratmeter. Insgesamt liegt die „Heizwirkung“ des seit Beginn der Industrialisierung zusätzlich emittierten Kohlendioxids bei zwei Watt pro Quadratmeter. Das mag nach wenig klingen, reicht aber aus, um das weltweite Klimageschehen nachhaltig zu beeinflussen. Tatsächlich haben sich der CO2-Gehalt und die Durchschnittstemperatur in der Erdatmosphäre ungeachtet einiger kurzfristiger Schwankungen in den letzten Jahrzehnten in die gleiche Richtung bewegt.

Prognosen: Komplexe Modelle

Wenn Forscher Vorhersagen über das Klima in der Zukunft machen, nutzen sie Modelle, die auf bekannten physikalischen Zusammenhängen beruhen. Kompliziert werden die Prognosen dadurch, dass neben der Treibhausgaskonzentration zahlreiche weitere Faktoren berücksichtigt werden müssen, die sich zudem noch wechselseitig beeinflussen können. Bereits kleine Änderungen können daher sehr große Veränderungen hervorrufen. Deshalb ist es nicht möglich, etwa die Durchschnittstemperatur im Jahr 2050 exakt vorherzusagen, wohl aber die Bandbreite, in der sie sich voraussichtlich bewegen wird. In der Regel veröffentlichen Klimaforscher mehrere Szenarien, die jeweils mit einer bestimmten Wahrscheinlichkeit eintreten sollen. Durch den ständigen Vergleich der simulierten Ergebnisse mit der tatsächlichen Klimaentwicklung versuchen die Forscher, ihre Modelle immer genauer zu machen.

Wissenschaft: Unsicherheiten

Die überwältigende Mehrheit der Wissenschaftler weltweit ist sich völlig einig, dass der Klimawandel real ist – und die Menschen ihn beschleunigen: 95 Prozent stimmen darin überein, auch wenn die wenigen Skeptiker überproportional oft zitiert werden. „Wir sehen, dass CO2 zunimmt, wir sehen, wo es herkommt, und wir sehen, wie es das globale System aus dem Gleichgewicht bringt“, sagt Christoph Bertram, Physiker am Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung. Klar seien auch die Folgen. Dennoch gibt es Unsicherheiten, etwa im Hinblick auf steigende Meeresspiegel, schmelzende Gletscher oder Extremwetterereignisse wie Starkregen. „Wie schnell das passiert, wo genau es mehr Regen geben wird und wo weniger, das ist teils unklar“, so Bertram. Auch das Ausmaß der nötigen Anpassungen sei schwer abzuschätzen.

Kipppunkte: Auftauende Frostböden

„Natürlich ist es zu spät, den Klimawandel komplett zu vermeiden“, sagt der Klimaforscher Christoph Bertram. Die Auswirkungen zeigen sich schon heute. Aber: Viele Prozesse im Zusammenhang mit der Erderwärmung verlaufen nicht linear. Forscher haben sogenannte Kipppunkte identifiziert, etwa das Auftauen der Permafrostböden in der Arktis oder in Sibirien. Werden diese Punkte überschritten, könnte sich die Erwärmung dramatisch verstärken – und zwar unumkehrbar. Es macht für das Leben auf der Erde einen großen Unterschied, ob sich das Klima um 1,5 Grad, zwei Grad, vier Grad oder noch stärker erwärmt, warnen Forscher. „Wenn wir jetzt schnell handeln, macht das durchaus einen Unterschied“, sagt Bertram – auch weil andere Länder auf Deutschland blicken. Wenn 2050 zehn Milliarden Menschen mit unserem Lebensstil auf der Erde leben, wäre das Klimaproblem dreimal so groß.

Ziele: Was passieren muss

Was müsste jetzt geschehen, um das gesetzte Klimaziel von 1,5 oder maximal zwei Grad noch zu erreichen? Klar ist: „Wir müssen von fossiler Energienutzung weitgehend wegkommen“, sagt Christoph Bertram. Zentral ist nach Ansicht vieler Wissenschaftler dabei ein allmählich steigender Preis für den Ausstoß von CO2. Ohne einen CO2–Preis wird es nicht gehen, meint Bertram. In den vergangenen Jahren seien die Emissionen trotz technischer Verbesserungen nicht gesunken. Weitere Forderungen, die Klimaforscher zusammengetragen haben, sind Investitionen in erneuerbare Energien, in Stromnetze und in Speichertechnologien, ein Ausbau des öffentlichen Personenverkehrs, der Schutz und die Aufforstung von Wäldern, eine ökologischere Landwirtschaft sowie ein reduzierter Fleischkonsum. Christoph Bertram ist optimistisch: „Viele sehen jetzt, dass nachhaltig auch wirtschaftlich ist.“

Geo-Engineering: Eingriffe ins Klima

Eine wachsende Zahl von Experten glaubt, dass es nicht reichen wird, den Ausstoß von Treibhausgasen zu verringern – zumal er bis jetzt weiter steigt. Sie plädieren für aktive Eingriffe ins Klima, um die Erwärmung im erträglichen Rahmen zu halten. Die Rede ist vom sogenannten Geo-Engineering. So will der Harvard-Forscher David Keith Schwefelverbindungen in der Atmosphäre verteilen, die einen Teil der Sonnenstrahlung zurück ins All werfen sollen. Dass dies einen kühlenden Effekt hat, haben Vulkanausbrüche gezeigt. Angesichts der Komplexität des Klimageschehens warnen Kritiker aber vor unerwünschten Nebenwirkungen – etwa einer veränderten Niederschlagsverteilung. Andere Forscher arbeiten an Anlagen, die CO2 einfangen, um es im Boden einzulagern oder daraus Kunststoffe zu machen. Zudem wird die Pflanzung neuer Wälder oder die Düngung der Meeresalgen mit Eisen diskutiert.

Jetstream: Mehr Extremwetter

Hitzewellen und Dürreperioden sowie Regengebiete, die sich kaum vom Fleck bewegen: In jüngster Zeit beobachten die Meteorologen bislang kaum gekannte Wetterphänomene. Eine mögliche Erklärung für diese Extreme könnten Veränderungen im Verhalten des Jetstreams sein. Diese Luftströmung umrundet die Nordhalbkugel in etwa zehn Kilometer Höhe und spielt auch für das Wetter in Europa eine wichtige Rolle. Sie hilft beim Ausgleich von Luftdruckunterschieden zwischen dem warmen Süden und dem kalten Norden. Da sich die Arktis stärker erwärmt als die Äquatorregion, schlängelt sich der Jetstream offenbar nicht mehr wie früher durch die Atmosphäre, sondern bleibt gewissermaßen stehen. Dies hat wohl zur Folge, dass Tief- wie Hochdruckgebiete länger an einer Stelle bleiben, was dort zu Dauerregen oder Dürre führt.

Jetstream: Mehr Extremwetter

Hitzewellen und Dürreperioden sowie Regengebiete, die sich kaum vom Fleck bewegen: In jüngster Zeit beobachten die Meteorologen bislang kaum gekannte Wetterphänomene. Eine mögliche Erklärung für diese Extreme könnten Veränderungen im Verhalten des Jetstreams sein. Diese Luftströmung umrundet die Nordhalbkugel in etwa zehn Kilometer Höhe und spielt auch für das Wetter in Europa eine wichtige Rolle. Sie hilft beim Ausgleich von Luftdruckunterschieden zwischen dem warmen Süden und dem kalten Norden. Da sich die Arktis stärker erwärmt als die Äquatorregion, schlängelt sich der Jetstream offenbar nicht mehr wie früher durch die Atmosphäre, sondern bleibt gewissermaßen stehen. Dies hat wohl zur Folge, dass Tief- wie Hochdruckgebiete länger an einer Stelle bleiben, was dort zu Dauerregen oder Dürre führt.

Europa: Sensibler Golfstrom

Der Golfstrom ist gewissermaßen die Warmwasserheizung Europas – bis hinauf zur Insel Spitzbergen macht sich die warme Meeresströmung bemerkbar. Nun mehren sich in den vergangenen Jahren aber die Anzeichen, dass der Golfstrom schwächeln könnte. Zweifelsfrei nachgewiesen ist dies aber noch nicht. Allerdings verweisen etwa Forscher am Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK) auf Temperaturdaten, wonach sich das Strömungssystem seit Mitte des vergangenen Jahrhunderts bereits um 15 Prozent verlangsamt habe. Ursache könnte der geringere Salzgehalt in der Erneuerungszone des Golfstroms zwischen Spitzbergen und Grönland sein, hervorgerufen unter anderem durch schmelzendes Arktiseis. Würde der Golfstrom ganz versiegen, könnte seine Heizungswirkung wegfallen. Die Folge könnte eine Abkühlung in Europa sein – trotz der globalen Erwärmung.

Polarregionen: Schmelzendes Eis

Die Erde erwärmt sich rapide – aber in manchen Regionen deutlich schneller als in anderen. Besonders stark ist der Temperaturanstieg in den Polargebieten. Einer UN-Studie zufolge liegt die Temperatur im Nordpolgebiet schon heute drei Grad über dem langjährigen Durchschnitt, in der restlichen Welt dagegen „nur“ um ein Grad. Auch in der Antarktis macht sich der Klimawandel besonders stark bemerkbar – was sich auch global auswirkt. Lange Zeit dachte man, dass eine Erhöhung der Temperaturen im Eisschild des Südpolgebiets keine großen Auswirkungen hat, da die Durchschnittstemperaturen ohnehin weit unter null Grad liegen. Doch höhere Sommertemperaturen und offenbar auch wärme Meeresströmungen lassen das Eis dort derzeit etwa sechsmal so schnell schmelzen wie in den 1980er Jahren. Das lässt den Meeresspiegel noch schneller ansteigen als befürchtet.

Klimaerwärmung: Mehr als 1,5 Grad

Erklärtes Ziel des Pariser Klimaabkommens von 2015 ist es, die Erderwärmung auf 1,5 Grad zu begrenzen. Viele Experten halten dies bereits jetzt für unrealistisch. Tatsächlich gehen neue Klimamodelle, die der Weltklimarats IPCC publizieren will, von einer höheren Klimasensitivität aus. Diese Größe gibt an, wie stark die Temperatur steigt, wenn sich der CO2-Gehalt der Atmosphäre verdoppelt. Er lag in vorindustrieller Zeit bei 280 ppm (Teile pro eine Million Luftteilchen). Heute sind es 410 ppm, 2060 werden 560 ppm erwartet. Den neuen Modellen zufolge droht bis dahin ein Temperaturanstieg von 2,8 bis 5,6 Grad. Hinzu kommt, dass zwischen 1,5 und zwei Grad mehrere Kipppunkte lauern, die die Erwärmung rapide verstärken können – etwa wenn reflektierendes Meereis schmilzt und sich das Wasser darunter durch einfallendes Sonnenlicht noch stärker erwärmt.