Das Zeitalter der Industrie

Die Folgen des Klimawandels

Manche zukünftige Auswirkung des Klimawandels beruht auf einfachen physikalischen Zusammenhängen, etwa der Anstieg des Meeresspiegels; andere stellen komplexe Folgen dar - etwa die Veränderung der Meeresströmungen und die Auswirkungen auf Ökosysteme, Landwirtschaft und Ernährung oder die Gesundheit. Außerdem sind komplexe Systeme wie das Ökosystem Erde immer für Überraschungen gut - es könnten noch Wirkungen auftreten, mit denen heute keiner rechnet.

2. Womit wir in Zukunft rechnen müssen

Die künftigen Folgen des Klimawandels hängen einerseits davon ab, welche Mengen an Treibhausgasen wir noch in die Atmosphäre abgeben und welche Temperaturerhöhungen diese auslösen; und anderseits von der Reaktion der Menschheit auf unser Wissen um die möglichen Folgen des Klimawandels. Alle diese Faktoren sind unsicher: Welche Mengen an Treibhausgasen noch abgegeben werden, hängt unter anderem von menschlichem Verhalten, technologischen Entwicklungen und dem Bevölkerungswachstum ab; die Unsicherheiten über die davon verursachten Temperaturerhöhungen von den vielfältigen Rückkoppelungen des Klimasystems (siehe >> Der Klimawandel). Die Folgen dieser Temperaturerhöhungen lassen sich zum Teil bereits absehen, aber aufgrund der Unsicherheiten bei den Voraussetzungen und den komplexen Zusammenhängen mit anderen Umweltauswirkungen der menschlichen Aktivitäten und den schwer vorhersehbaren Anpassungsstrategien der Menschheit an den Klimawandel sind Überraschungen so gut wie sicher. Absehbar sind die folgenden zukünftigen Entwicklungen:

Anstieg des Meeresspiegels

Derzeit steigt der Meeresspiegel alle 10 Jahre um 3,2 Zentimeter. Der >> IPCC rechnet in seinem >> 5. Klimareport von 2013 bei ungebremsten Emissionen von Treibhausgasen mit einem Anstieg des Meeresspiegels von 52 bis 98 Zentimetern bis zum Jahr 2100 und weist darauf hin, dass der Anstieg schon aufgrund der Ausdehnung des sich nur sehr langsam erwärmenden Tiefenwassers auch danach auf jeden Fall noch viele Jahrhunderte weitergehen wird; im Jahr 2300 könnte er drei Meter betragen. Der Bericht berücksichtigt den zukünftigen Beitrag >> schmelzenden Kontinentaleises kaum, da dieser mit den heutigen Computermodellen noch nicht genau genug abgeschätzt werden kann. Im März 2006 veröffentlichte die Wissenschaftszeitschrift Science eine Studie, nach der der hierdurch verursachte Anstieg zusätzlich mehrere Meter betragen könne. Die Autoren der Studie und einige weitere Gletscherkundler fürchten, dass das Festlandeis wesentlich schneller verschwinden könnte als bisher gedacht, da sich durch Schmelzwasser eine Wasserschicht zwischen Boden und Eis bilden könnte, die wie ein Schmiermittel ermöglichen könnte, dass große Eisflächen einfach ins Meer rutschen. Wenn das gesamte das Eis auf Grönland tauen würde, würde es den Meeresspiegel um 7 Meter ansteigen lassen; das Eis aus dem West-Antarktischen Eisschild um 6 Meter; das gesamte Eis in der Antarktis reicht gar für 65 Meter (>> mehr). Ein Vergleich zwischen Temperatur und Meeresspiegel in der jüngeren Erdgeschichte (siehe Abbildung) lässt ahnen, dass die Prognosen bis zum Jahr 2100 nur ein Anfang sind.

 

Temperatur der Erde und Höhe des Meeresspiegels in der Erdgeschichte:
Der Anstieg bis 2100 ist nur der Beginn eines langfristig viel stärkeren Anstiegs.
Abb. nach >> Rahmstorf und Richardson 2007, Seite 125.

Der immer weiter ansteigende Meeresspiegel könnte niedrig liegende Küstengebiete und -städte überfluten. Küstengebiete gehören zu den am dichtesten bewohnten Regionen der Erde; 22 der 50 größten Städte der Welt sind Küstenstädte, darunter Tokio, Shanghai, Hongkong, New York, Mumbai ... Rund 10 Prozent der Weltbevölkerung leben in Küstennähe auf Flächen, die sich weniger als 10 Meter über dem heutigen Meeresspiegel befinden. In Bangladesch liegen 17 Prozent der Landesfläche nicht einmal höher als einen Meter über dem Meeresspiegel - auf dieser Fläche leben 35 Millionen Menschen. Und Bangladesch ist so arm, dass es sich nicht angemessen schützen kann. (Die ebenfalls tief gelegenen Niederlande bauen als Antwort auf den Klimawandel bereits an einen Superdeich; Bangladesch wird sich so etwas kaum leisten können.) Auch andere Regionen Südostasiens werden besonders betroffen sein: Vietnam, Teile Chinas und Indiens. Ganz verschwinden könnten die Länder, die im Pazifik auf Atollen (ringförmigen Korallenriffen) liegen, etwa die Malediven: Die Korallenriffe werden zerstört; der Meeresspiegel steigt und Unwetter nehmen zu - das Ende dieser Länder scheint absehbar. (Auf den Malediven wurde bereits ein Fonds aufgelegt, mit dessen Hilfe der Staat sicheres Terrain auf dem Festland, beispielsweise in Australien oder Indien, kaufen will; die pazifischen Inselstaaten Kiribati und Tuvalu haben Einwanderungsrechte für ihre Bürger in Australien und Neuseeland beantragt.)

Die Erwärmung des Ozeans könnte noch dramatischere Folgen haben, die sich heute noch nicht abschätzen lassen, etwa durch das >> Abreißen von Meeresströmungen oder andere >> "positive" Rückkoppelungen.

Weiter ansteigender Meeresspiegel ...

Bis zu 300 Millionen Menschen sind in den Küstengebieten zusätzlich von Überflutungen betroffen.

Bis zu 170 Millionen Menschen sind in den Küstengebieten zusätzlich von Überflutungen betroffen.

10 Millionen Menschen sind in den Küstengebieten zusätzlich von Überschwemmungen betroffen.

Bedrohung der Atolle und Inselstaaten im Indischen und Pazifischen Ozean; häufigere Überflutung von Stränden.

Zunehmende Wetterextreme und Wassermangel

Zunehmende Wetterextreme werden wohl die am direktesten spürbaren Folgen des Klimawandels sein: Wenn die Luft nur ein Grad wärmer wird, kann sie sieben Prozent mehr Wasser aufnehmen. In den trockenen Gebieten verdunstet bei höheren Temperaturen mehr Wasser; und aufgrund der höheren Aufnahmefähigkeit warmer Luft wird dieses Wasser mit der Luft abtransportiert, bis es anderswo (>> hier) als Regen fällt. In Kurzfassung: Die zunehmende Wärme wird den Wasserkreislauf der Erde intensivieren - das heißt: Dürren, Überschwemmungen und Stürme nehmen zu. Wo es heute trocken ist, wird es nach den meisten Klimamodellen noch trockener werden; wo es bereits heute Überschwemmungen gibt, werden diese noch zunehmen. Aber auch zu Verschiebungen der Niederschlagsgürtel dürfte es kommen: Die trockenen Gebiete um den 30sten Breitengrad dürften sich in höhere Breiten verschieben; in der Folge werden schon bei einer Erhöhung der Erdtemperatur um 2 Grad Celsius das südliche Afrika und die Mittelmeerregion um 20 bis 30 Prozent weniger Wasser verfügen als heute. Unklar ist noch die Auswirkung des Klimawandels auf den westafrikanischen Monsun: Einerseits könnte der Monsun zunächst verstärkt werden und mehr Wasser in die Sahelregion bringen, bei einem bestimmten Schwellenwert könnte der Monsun aber auch abreißen.

Gleichzeitig wird durch die weiter schmelzenden Gebirgsgletscher die Wasserversorgung in den Trockenzeiten schwieriger, betroffen sind zuerst die Menschen in Südamerika, die heute von Wasser aus den Anden leben; gegen Ende des Jahrhunderts könnte bei einer Temperaturerhöhung von 5 Grad Celsius sogar der Himalaya betroffen sein - dies würde Hunderte von Millionen Menschen in China und in Indien treffen.

Auch die Energie tropischer Wirbelstürme, die von der Wassertemperatur abhängt (>> hier), könnte zunehmen: Eine Erhöhung der Oberflächentemperatur um nur 1 Grad Celsius könnte nach manchen Untersuchungen zu einer Verdoppelung der Häufigkeit der heftigsten Wirbelstürme (Kategorie 5 - “verwüstend” mit Windgeschwindigkeiten von über 250 Stundenkilometern) führen. Andere Forscher glauben aber nicht daran: Bei höheren Temperaturen würden Scherwinde zunehmen, die Wirbelstürme in einem frühen Stadium zerstören; insgesamt würden daher die Windgeschwindigkeiten nur leicht zunehmen.

Verschwinden der großen Gletscher im Himalaja: Betroffen ist die Wasserversorgung von einem Viertel der chinesischen Bevölkerung sowie mehreren Hundert Millionen Indern.

30 bis 50 Prozent weniger Wasser im Mittelmeerraum und im südlichen Afrika verfügbar.

Alle 10 Jahre schwere Dürre in Südeuropa; zwischen 1 und 4 Milliarden Menschen leiden unter Trockenheit, die auf den Klimawandel zurückgeht.

20 bis 30 Prozent weniger Wasser im Mittelmeerraum und im südlichen Afrika verfügbar.

Verschwinden kleinerer Andengletscher bedroht die Wasserversorgung von 50 Millionen Menschen.

Auswirkungen auf biogische Vielfalt und Ökosysteme

Nicht so spürbar wie Wetterextreme, aber langfristig noch bedeutender ist die Auswirkung des Klimawandels auf die Ökosysteme - und aufgrund ihrer Komplexität sind sie schwierig einzuschätzen. Klar ist: Eine Temperaturerhöhung um mehrere Grad würde tief greifende Auswirkungen haben; sie übersteigt die Anpassungsfähigkeit vieler Tiere und Pflanzen und würde daher das bereits zu beobachtende >> Massenaussterben von Arten weiter beschleunigen. Besonders empfindliche Ökosysteme werden heute schon beeinträchtigt: Neben Korallenriffen und tropischen Hochlandwäldern (siehe >> Die Vorboten - Erste Schäden an Ökosystemen) vor allem arktische und alpine Ökosysteme - so sinkt etwa die Überlebenschance der >> Eisbären. Eine erste "vorläufige Einschätzung", welche Folgen der Klimawandel alleine bis Mitte des Jahrhunderts auf die biologische Vielfalt hätte, ergab 2004 einen Artenverlust von - je nach angenommener Emissionsrate an Treibhausgasen - 9 bis 52 (mittleres Szenario 24) Prozent (260). Die verwendete Methodik wurde oftmals kritisiert, aber nachfolgende Studien bestätigten seither des Öfteren zumindest die Größenordnung - und damit entsprächen die Auswirkungen des Klimawandels alleine einem der "kleineren" Aussterbeereignisse der Erdgeschichte.

Der Klimawandel steht aber nicht alleine: die natürlichen Ökosysteme sind ohnehin durch menschliche Aktivitäten belastet (>> Das sechste Artensterben); welche zusätzliche Belastung durch den Klimawandel sie noch ertragen - dies ist ein großes Experiment, das die Menschheit zur Zeit durchführt. Ökosysteme sind an das Klima vergangener Zeiten angepasst; und die Änderungen durch den Klimawandel sind viel schneller als alle natürlichen Änderungen - abgesehen vielleicht von Katastrophen wie Meteoriteneinschlägen oder Vulkanausbrüchen, die aber nicht so lange andauern. Das >> Millenium Ecosystem Assessment kam zu dem Ergebnis, dass der Klimawandel in Zukunft eine rasch steigende Bedeutung für das Artensterben haben wird, zumal Klimawandel und Naturzerstörung sich gegenseitig verstärken (>> hier).

Möglich ist etwa ein Zusammenbrechen des Regenwalds am Amazonas: Zunehmender Kohlendioxid-Gehalt in der Luft führt dazu, dass die Pflanzen ihre Spaltöffnungen länger schließen können, und weniger Wasser verdunsten - da der Niederschlag im Amazonasgebiet aber größtenteils “selbst gemacht” ist (das Wasser stammt aus der pflanzlichen Transpiration), reduziert dies die Regenmenge. Eine Verdopplung des CO2-Gehalts könnte daher nach Modellrechnungen das Ende der Amazonas-Regenwälder bedeuten. Dies würde den Klimawandel weiter beschleunigen: Acht Prozent allen Kohlenstoffs, der in der Vegetation und den Böden der Erde gespeichert ist, würde dann freigesetzt - und der Klimawandel damit verstärkt (>> Rückkoppelungen). Leider gibt es zu diesem Thema nicht nur Modellrechnungen: In den letzten Jahren melden Feldforscher aus dem Amazonasgebiet eine zunehmende Trockenheit. Unter weiterem Klimawandel würden auch die borealen Nadelwälder des Nordens (>> hier) leiden: Sommerhitze und Trockenheit sowie zunehmende Waldbrände konnte große Teile der Wälder vernichten. Da andere Baumarten die Kälte im Winter nicht überstehen, könnten sie nicht ersetzt werden: Waldvernichtung mit zusätzlichem Freiwerden großer Mengen Kohlendioxid wäre die Folge.

Die Änderungen betreffen nicht nur das Land, sondern auch die Ozeane: Die heute schon zu beobachtende >> Versauerung der Ozeane durch die zunehmende Aufnahme von Kohlendioxid und die darauf folgende Kohlensäurebildung greift die Skelette von Korallen und die Kalkschalen der Meerestiere an. Wenn die Emission von Kohlendioxid wie bisher weitergeht, wird der pH-Wert des Meerwassers von heute 8,1 bis Mitte des Jahrhunderts auf 8,0 und bis Ende des Jahrhunderts auf 7,8 absinken - da der pH-Wert ein logarithmischer Wert ist (eine Abnahme um pH 1 bedeutet eine zehnfache Säuremenge), bedeutet dies eine Zunahme der Säuremenge in den Weltmeeren um 150 Prozent! Als besonders gefährdet hierdurch gelten die Kaltwasser-Korallenriffe - die noch kaum erforscht sind. Bei den Warmwasser-Korallenriffen muss man fürchten, dass die Erosionsrate die Wachstumsrate bald übertrifft; und viele Küsten damit einen wertvollen Schutz verlieren (220). Die Schädigung von Planktonarten insbesondere der Polargebiete könnte zudem die Basis der Nahrungskette in den Meeren schwächen. Außerdem führt die Zunahme der Oberflächentemperatur zu einer die Artenvielfalt auch im Meer gefährdenden Verschiebung von Lebensräumen (>> mehr) und zu einer stabileren Schichtung des Wasser (warmes Oberflächenwasser vermischt sich kaum mit kühlerem, dichterem Wasser darunter) in den Ozeanen; und während das Tiefenwasser durch Tiefenströmungen wie dem >> globalen Förderband noch einigermaßen mit Sauerstoff versorgt ist, liegt dazwischen eine besonders sauerstoffarme und damit kaum produktive Zone. Wenn diese sich durch die Erwärmung ausdehnt, könnte die Produktivität der Meere weiter zurückgehen.

Die Versauerung der Meere könnte zudem den Klimawandel weiter anheizen: Zum einen, da Phytoplankon in saurerem Wasser weniger Dimethylsulfid (DMS) produziert, das in der Atmosphäre als Kondensationskeim die Bildung kühlender Wolken fördert; zum anderen, da mit verringerter Kalzifikation auch weniger Calciumcarbonat (und der darin gebundene Kohlenstoff) in die Tiefsee versinken und aus dem Kohlenstoffkreislauf entfernt werden.

 (Siehe zum Thema auch: >> Die Ozeane und der Klimawandel.)

... für diese Temperaturbereiche liegen noch keine umfassenden Untersuchungen vor

Artensterben betrifft 20 bis 50 Prozent aller Arten und zahlreiche >> Hotspots (Regionen besonderer Artenvielfalt); Küstenlebensräume, Mangroven und Korallenriffe leiden unter steigendem Meeresspiegel.

Korallenbleiche wird unumkehrlich, Korallensterben beginnt; 15 bis 37 Prozent aller Arten durch den Klimawandel zum Aussterben verurteilt; Verluste großer Flächen an Tundra und Taiga, hohes Aussterberisiko für arktische Arten wie Eisbären.

Zahlreiche Korallenriffe in Indischen Ozean, im Great Barrier Reef und in der Karibik leiden unter Korallenbleiche; Arten der tropischen Hochlandwälder (insb. Amphibien) sterben aus.

Landwirtschaft und Ernährung

Diese Auswirkungen auf die Ökosysteme werden auch die Landwirtschaft betreffen: Zahlreiche Regionen der Erde werden von starkem Rückgang der Erträge betroffen sein - durch Trockenheit oder durch Überschwemmungen etwa. Mit deutlichen Ernteverlusten ist vor allem in tropischen Ländern zu rechnen; der Klimawandel macht vor allem die Bauern in armen Ländern noch ärmer. Als besonders gefährdet gilt der indische Subkontinent: Hier ist schon heute im Norden das Grundwasser übernutzt, und wenn verschwindende Gletscher im Himalaya die Wassermengen im Brahmaputra, Indus und Ganges verringern und gleichzeitig die Monsunregen schwächer und unzuverlässiger werden, drohen Ernteeinbußen bis 2050 von 30 Prozent - dabei kann Indien schon heute seine 1,1 Milliarden Einwohner nicht ausreichend ernähren; im Jahr 2050 werden hier aber 1,5 Milliarden Menschen leben. Auch in China gefährdet zunehmende Trockenheit die Ernährungssicherheit; schon seit 1972 erreicht der Gelbe Fluss nicht mehr das Meer und sinkt aufgrund der verstärkten Grundwassernutzung im Norden des Landes der Grundwasserspiegel (>> mehr); bis zum Jahr 2050 werden Rückgänge um 20 Prozent befürchtet. Dieser Wert könnte in Australien, wo die Landwirtschaft schon seit Jahren mit einer ungewöhnlichen Trockenheit nach der anderen kämpft, schon 2030 erreicht werden, und in Afrika werden Weizen, Mais, Hirse und Sorghum kaum noch wachsen.

In den reichen Ländern des Nordens könnten dagegen die Erträge zunächst steigen: Kohlendioxid wirkt auch als Dünger, und die Wachstumssaison wird länger. Aber die zunehmenden Wetterextreme könnten einen Teil der erhofften Steigerung wieder zunichte machen; und mit weiter steigenden Temperaturen kehrt sich die Tendenz sowieso um: die Erträge gehen auch hier aufgrund von zunehmender Trockenheit wieder zurück; ganze Regionen könnten für die Landwirtschaft unbrauchbar werden - etwa der Mittelmeerraum oder der Westen der USA. Den hungernden Menschen im Süden würden die steigenden Erträge im Norden aber sowieso nicht helfen: Schon heute ist der Hunger auf der Welt nicht durch fehlende Nahrungsmittel bedingt, sondern durch unzureichende Verteilung (>> mehr). Der Klimawandel wird also den Hunger auf der Welt verschärfen.

Versauerung der Ozeane gefährdet Fische und Fischerei.

Ernteerträge in Afrika gehen um 15 bis 35 Prozent zurück; Ernterückgang in den hohen Breiten; ganze Regionen werden für die Landwirtschaft zu trocken (z.B. Teile Australiens).

Ernteerträge in den hohen Breiten erreichen ihren Höhepunkt; schwere Dürren in Südeuropa; zwischen 150 und 500 Millionen Menschen mehr als heute hungern.

Rückgang der Erträge in tropischen Regionen (in Afrika um 10 bis 20 Prozent); Rückgang der Reiserträge im Regenfeldbau in China um 5 - 12 Prozent; zunehmender Wassermangel im Mittelmeerraum schränkt Bewässerung ein.

Steigerung der Ernteerträge in hohen Breiten.

Zunehmende Krankheiten

Erwärmung kann direkte Gesundheitsfolgen haben, so sind im Hitzesommer 2003 in Europa deutlich mehr Menschen gestorben als üblich. Doch wieder könnte der Norden zunächst profitieren: Kältebedingte Todesfälle im Winter dürften zurückgehen, und die Hitzesommer mehr als ausgleichen. Anders im Süden: Schon eine Temperaturerhöhung um ein Grad Celsius wird nach Angaben der WHO die Anzahl an Todesfällen durch Durchfallerkrankungen, Malaria und Unterernährung um 300.000 pro Jahr erhöhen.

Wärmeres Klima fördert aber auch die Ausbreitung von Schädlingen. Bereits zu beobachten ist die Zunahme der (Wärme liebenden) Zecken, die Hirnhautentzündungen übertragen können; in Zukunft gehört die Rückkehr der Malaria nach Europa oder die Ausbreitung des von Tigermücken übertragenen Dengue-Fiebers zu den möglichen Folgen des Klimawandels. Die Ausbreitung der Malaria übertragenden Mücken wird in den Tropen für steigende Todeszahlen sorgen. Ebenso werden die zunehmenden Wetterextreme für Krankheiten sorgen: sowohl Dürren als auch Überschwemmungen sind mit Gesundheitsfolgen verbunden, Überschwemmungen etwa führen in den Tropen oft zu Choleraepidemien.

70 bis 80 Millionen Menschen erkranken in Afrika zusätzlich an Malaria (diese Zahlen hängen auch von möglichen Fortschritten bei der Malaria-Bekämpfung ab).

1 bis 3 Millionen zusätzliche Todesfälle im Jahr durch Unterernährung.

40 bis 60 Millionen Menschen erkranken in Afrika zusätzlich an Malaria (diese Zahlen hängen auch von möglichen Fortschritten bei der Malaria-Bekämpfung ab).

300.000 klimabedingte, zusätzliche Todesfälle im Jahr, vor allem durch Durchfallerkrankungen, Malaria oder Unterernährung; Rückgang der kältebedingten Todesfälle in hohen Breiten.

Klimaflüchtlinge

Anstieg des Meeresspiegels in dichtbevölkerten Küstenregionen mit zunehmenden Überschwemmungen in den Deltas von Yangtse, Ganges, Mekong, Niger und Nil, zunehmende Trockenheit im Inneren Südamerikas und Asiens mit versteppendem Ackerland; und das vor allem in Entwicklungs- und Schwellenländern, die mit den möglichen Anpassungsmaßnahmen überfordert sind: Es ist absehbar, dass sich in Folge von Überschwemmungen und Dürren Millionen Menschen auf den Weg machen werden. Die Vereinten Nationen und viele andere internationale Organisationen rechnen mit einer erheblichen Zunahme der weltweiten Flüchtlingsströme; im Jahr 2050 könnten 250 Millionen Menschen auf der Flucht sein (zehn Mal so viele wie heute).

Abrupte Klimaänderungen?

Viele der oben beschriebenen Auswirkungen des Klimawandels sind allmähliche, “berechenbare” Ergebnisse wärmerer Temperaturen. Die Auswertung der >> Klimageschichte zeigt aber, dass das Klima auch zu plötzlichen, dramatischen Änderungen in der Lage ist - ein Beispiel sind die “Dansgard-Oeschger-Ereignisse”, die z.B. die >> Jüngere-Dryas-Eiszeit verursacht haben. Diese Eiszeit wurde vermutlich durch Änderungen der Meeresströmungen im Nordatlantik verursacht, und solche Ereignisse, wo kleine Temperaturänderungen schnelle und große Auswirkungen haben, werden als “Kipppunkte" oder "Kippelemente” des Klimasystems bezeichnet. Da das “Umkippen” eines solchen Elementes in kurzer Zeit viele Ökosysteme und Menschen betreffen könnte, kommt ihnen bei den Auswirkungen des Klimawandels eine besondere Bedeutung zu.

Mögliche Kippelemente des Weltklimas. Zur Erklärung siehe Text (beim Klicken auf die gelben Kästen kommen Sie direkt zum entsprechenden Textabschnitt). Eigene Abbildung nach Lenton, T.M. et al. 2008: Tipping elements in the Earth’s climate system. PNAS 105(6), 1786-1793.

Kommt das globale Förderband zum Erliegen?

Ein möglicher Kipppunkt des Klimas wäre, wenn das beim Abschmelzen polaren Eises freigesetzte Süßwasser den Salzgehalt des Wassers so verringert, dass dieses - gemeinsam mit den in den Polarmeeren besonders stark steigenden Wassertemperaturen - irgendwann  den Antrieb des >> globalen Förderbands unterbrechen (oder auch nur wesentlich schwächen) könnte. Nicht nur könnte es im Nordatlantikraum um mehrere Grad kühler werden (da der Wärmetransport wegfällt - die Südhalbkugel würde sich dafür stärker erwärmen); vor allem wäre die Nährstoffversorgung der ertragreichen Fischgründe im nördlichen Atlantik unterbrochen: die biologische Produktivität des Nordatlantik könnte um bis zu 50 Prozent sinken, die der Ozeane insgesamt um bis zu 20 Prozent.

Im Jahr 2005 sorgte eine Studie für Aufsehen, nach der das Förderband sich bereits abschwächt; da aber über natürliche Schwankungen der Meeresströmungen noch sehr wenig bekannt ist, könnten die Messergebnisse auch hierauf zurückzuführen sein (siehe hierzu auch einen >> Beitrag aus der FAZ). Der IPCC hält im >> 5. UN-Klimabericht von 2013 das Zusammenbrechen oder eine Verlagerung des Förderbandes in diesem Jahrhundert für “sehr unwahrscheinlich”, danach aber für nicht ausgeschlossen.

El Niño und der Monsun

Aber auch andere Klimaphänomene sind anfällig für plötzliche Veränderungen, zum Beispiel der >> El Niño genannte Warmwasserstrom vor der Küste Perus. Er kann die asiatischen Monsunregen beeinflussen; und mehrere aktuelle Klimamodelle kommen zu dem Ergebnis, dass El-Niño-Ereignisse mit zunehmender Temperatur häufiger werden; andere gehen vor allem davon aus, dass er stärker wird. Der Monsun bringt Indien 75 bis 90 Prozent seines Regens - und nicht nur Landwirtschaft und Nahrungsversorgung sind auf seine Berechenbarkeit angewiesen, sondern praktisch das gesamte Leben in Indien. Auch ohne Veränderungen bei El Niño gehen die Klimaforscher davon aus, dass der asiatische Monsun in Zukunft unberechenbarer - mal schwächer, mal stärker - werden könnte - die Erwärmung sollte ihn eigentlich stärken (mehr Wasser in wärmerer Luft), andere Faktoren wie Luftverschmutzung und Waldvernichtung ihn aber schwächen.

Rückkoppelungen

Diese abrupten Klimaänderungen treten dann auf, wenn im System Erde sogenannte “Kippschalter” (oder “tipping points”) umgelegt werden. Dahinter steht ein Mechanismus, der nicht nur abrupte Änderungen, sondern auch langsamere Temperaturerhöhungen auslöst: positive >> Rückkoppelungen. Sie können etwas langsamer, aber gründlich ebenso zu einer dramatischen Beschleunigung der Erderwärmung führen. Eine Beispiel ist das Auftauen der Permafrostböden Sibiriens und Nordamerikas: In diesen Böden sind riesige Kohlenstoffmengen gebunden, die als Methan und Kohlendioxid freigesetzt würden - die Schätzungen belaufen sich alleine auf 400 Milliarden Tonnen Methan. Methan ist ein besonders wirksames Treibhausgas (>> hier); nur ein Bruchteil des arktischen Kohlenstoffs würde freigesetzt die Temperatur der Erde weiter ansteigen lassen. Eine kürzlich veröffentlichte Untersuchung zeigt, dass bereits jetzt jedes Jahr knapp 3,8 Millionen Tonnen Methan alleine aus Schmelzwasserseen in Sibirien freigesetzt werden.

Mechanismus einer sich selbst verstärken Rückkoppelung: In der Arktis führt die
Erderwärmung zur Entstehung von Schmelzwasserseen, unter denen der Permafrostboden
 auftaut. In den feuchten Boden zersetzen vor allem anaerobe Bakterien das organische
Material in den zuvor gefrorenen Böden, dabei entsteht Methan, das in der Atmosphäre
die Erderwärmung weiter verstärkt. Dadurch bilden sich weitere Schmelzwasserseen ...
Eigene Abbildung.

Methan befindet sich auch - in noch weitgehend unbekannten Mengen, Schätzungen reichen von 1.000 bis 10.000 Milliarden Tonnen - in Form von Methaneis (auch Methanhydrat oder Methanclathrat genannt) am Meeresboden. In der Vergangenheit kam es vermutlich bereits zu Temperaturerhöhungen durch (natürliche) Freisetzungen dieses Methaneises (>> mehr). Da Methaneis sich zumeist - mit Ausnahmen der Polarmeere - in großen Tiefen befindet, wird die Temperaturerhöhung der Meere dort erst in langer Zeit ankommen; könnte dann aber dafür sorgen, dass die heute freigesetzten Treibhausgase noch in Jahrtausenden durch das dann freigesetzte Methan die Temperatur weiter erhöhen (und durch Umwandlung in Kohlensäure die Ozeane versauern). Im Polarmeer über dem sibirischen Kontinentalschelf konnte 2008 erstmals die Freisetzung von Methan aus Methaneis nachgewiesen werden (360).

Eine andere positive Rückkoppelung in den Weltmeeren könnte ebenfalls die Temperaturen weiter ansteigen lassen: Da die Oberfläche am stärksten erwärmt wird, wird die Schichtung des Wassers (warmes Oberflächenwasser liegt im Ozean relativ stabil auf kühlerem, dichterem Tiefenwasser) noch stabiler und die Durchmischung mit tiefer liegendem, nährstoffreichem Wasser nimmt ab. Aufgrund des zurückgehenden Nährstoffangebots wird auch weniger Kohlendioxid in organisches Material eingebaut; die Meere können insgesamt weniger Kohlendioxid aufnehmen und ein höherer Anteil verbleibt in der Atmosphäre - wo der Temperaturanstieg weiter verstärkt wird. Dazu kommt die Versauerung der Ozeane, die die Entfernung von Kohlendioxid über die “Karbonatpumpe” (Einbau von Kohlenstoff in Kalkschalen, die nach dem Absterben der Organismen in tiefere Meeresschichten absinken) reduziert - mit dem gleichen Effekt, dass weniger Kohlendioxid abgebaut wird und die Meere weniger Kohlendioxid aufnehmen können. (Die herabsinkenden Karbonat-Ionen können übrigens den Säuregehalt chemisch neutralisieren, aber durch die langsame Durchmischung geschieht dies nicht in der Geschwindigkeit, mit der wir heute den Gehalt erhöhen. Aber mit diesem Mechanismus sind die Ozeane mit den höheren Kohlendioxidgehalten der erdgeschichtlichen Vergangenheit zurechtgekommen. Die waren jedoch 100 bis 1000 Mal langsamer als die heutigen Veränderungen - auch Geschwindigkeit ist also ein Faktor, der Auswirkungen hat.)

Überraschungen können (ähnlich wie beim >> grönländischen Eisschild) auch aus dem antarktischen Eis kommen: Bisher beschäftigen sich die Klimaforscher vor allem mit dem West-Antarktischen Eisschild, die eigentliche Antarktische Eismasse galt als stabil. Nun mehren sich die Hinweise, dass auch diese dynamischer ist als gedacht - offenbar ruht das Eis auf einer Wasserschicht, die durch den gewaltigen Druck des Eises entsteht. Wenn sich die Befürchtungen vieler Gletscherforscher bestätigen, könnte das Eis weit schneller ins Meer rutschen als bisher gedacht; der Anstieg des Meeresspiegel wäre weit dramatischer als vom IPCC bisher vorhergesehen. Flüsse und Tümpel aus Schmelzwasser an der Oberfläche beschleunigen, da sie Sonnenstrahlung schlechter reflektieren, das Abtauen ebenfalls.

Positive Rückkoppelungen gibt es auch beim Meereis: Meerwasser absorbiert über 90 Prozent des Sonnenlichts, Meereis dagegen spiegelt über 90 Prozent zurück. Wenn Meereis schmilzt, wird daher weniger Sonnenlicht reflektiert und die Erwärmung verstärkt. Die schnelle Abnahme des arktischen Meereises (>> hier) könnte nach Ansicht einiger Forscher darauf hindeuten, dass dieses Element bereits kippt, andere Forscher bestreiten dies.

Wir verursachen den Klimawandel, die Armen zahlen

Nicht nur beim Anstieg des Klimawandels oder bei Ernterückgängen in der Landwirtschaft, auch bei Problemen mit der Wasserversorgung oder sich ausbreitenden Krankheiten gilt: Betroffen werden vor allem die Ärmsten sein, die kein Geld haben, um bei Ernteausfällen Nahrungsmittel zu kaufen, abgefülltes Wasser oder medizinische Behandlungen zu bezahlen. Dies ist die moralische Last des Klimawandels: Am meisten bezahlen (möglicherweise mit ihrem Leben) müssen die, die am wenigsten dazu beigetragen haben. Nach den Worten des englischen Umweltpolitikers Aubrey Meyer läuft eine Strategie des Abwartens daher auf “die faktische Ermordung von Teilen der ärmeren Weltbevölkerung” hinaus. Die reichen Länder werden sich besser schützen können, aber die Kosten werden einen stetig wachsenden Anteil der Wirtschaftskraft auffressen (>> Stern-Report).

Das Dilemma bleibt aber: Diejenigen, die jetzt Maßnahmen bezahlen müssten, sind nicht die, die am meisten leiden werden. Unser Meeresspiegel steigt? Wir verbessern den Küstenschutz! Der Meeresspiegel steigt in Bangladesch? Wir sehen die Folgen in der Tagesschau... “Eine dritte Welle der Kolonialisierung” ist dies für den Kulturwissenschaftler Klaus Michael Meyer-Abich (der hofft, dass wir so zynisch dann doch nicht sind).

Abwarten ist also nicht nur aus ökonomischen (>> Stern-Report, UN-Klimabericht Teil 3), sondern auch aus ethischen Gründen keine Lösung. Und auch aus Sicherheitsgründen: Die historische Antwort des Menschen auf Klimaveränderungen war immer die Wanderung in andere Regionen (>> hier). Der ungebremste Klimawandel wird die Anpassungsfähigkeit vieler, vor allem armer Staaten übersteigen und zu politischer Destabilisierung führen; heute gibt es aber keine fruchtbaren, aber unbesiedelten Gebiete mehr auf der Erde. Wanderungsbewegungen heißen jetzt Flüchtlingsströme, und diese führen oftmals auch zu Konflikten zwischen Staaten und kann neue Konfliktlinien in der Weltpolitik entstehen lassen. Nicht umsonst beschäftigt der Klimawandel heute Geheimdienste und Militär (deren Analysen sind aber leider geheim). Besser, als die Folgen des Klimawandels dem Militär zu überlassen, wäre politischen Handeln zu seiner Vermeidung. Was die Politik bisher gegen den Klimawandel unternommen hat, finden Sie >> hier; was getan werden muss, um den weiteren Klimawandel auf ein unvermeidliches Maß zu beschränken, zeigt die Seite >> Strategien gegen den Klimawandel. 

Empfehlenswerte Websites zum Thema

www.ipcc.ch: Website des International Panel on Climate Change; Berichte können dort heruntergeladen werden (englischsprachig).

Der Stand der Forschung über die Klimaänderungen ist auch im ersten Teil des aktuellen 5. Klimareport des IPCC dargestellt, der auf diesen Seiten >> hier zusammengefasst ist.

Weiter mit:
>> Teil 2: Womit wir in Zukunft rechnen müssen

Siehe zum Thema auch:
>> Klimapolitik
>> Strategien gegen den Klimawandel

Zurück zu:
>> Übersicht Industriezeitalter

© Jürgen Paeger 2006 - 2015