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Klimaforscher fürchten "Heißzeit"

Je mehr sich die Erderwärmung der Zwei-Grad-Grenze nähert, desto größer wird die Gefahr, dass eines der Elemente im Erdsystem "kippen" könnte. Dann drohen bis zu fünf Grad Erwärmung und ein um 60 Meter höherer Meeresspiegel.


Ein abgestorbener Baum unter sengender Sonne
Wenn mehrere Elemente im Erdsystem kippen, droht ein Supertreibhaus-Klima. (Foto: Gerd Altmann/​Pixabay)

Eine "Heißzeit", ein rasanter Anstieg des Meeresspiegels und viele unbewohnbare Orte auf der Erde – das ist nicht die Vorschau eines apokalyptischen Hollywood-Films, sondern die Prognose einer wissenschaftlichen Publikation, die ein internationales Forscherteam jetzt in den "Proceedings" der Nationalen Akademie der Wissenschaften der USA, kurz PNAS, veröffentlicht hat.

Selbst wenn das Zwei-Grad-Limit bei der Erderwärmung eingehalten wird, heißt es in der Studie, könnten kritische Prozesse im Klimasystem angestoßen werden, die eine weitere Erwärmung der Erde auslösen und den Planeten in eine "Heißzeit" kippen lassen können. Die globalen Durchschnittstemperaturen würden dann dauerhaft um vier bis fünf Grad höher liegen als in vorindustrieller Zeit. Der Meeresspiegel könnte zwischen zehn und 60 Metern ansteigen.

Das Pariser Klimaabkommen ist eigentlich eine Verheißung: Wenn die Weltgemeinschaft den Vertrag einhält und es schafft, die Erderwärmung auf 1,5 bis zwei Grad zu begrenzen, dann werden die Auswirkungen des Klimawandels beherrschbar bleiben. Die jetzt veröffentlichte Studie stellt diese Annahme infrage.

Wie kommen die Wissenschaftler zu ihrer drastischen Prognose? Sie haben sich die sogenannten Kippelemente genauer angesehen. Dabei geht es um Vorgänge im Erdsystem von überregionalem Ausmaß, beispielsweise das Auftauen der Permafrostböden in Russland, Kanada und Nordeuropa, das teilweise Absterben des Amazonas-Regenwaldes und der borealen Nadelwälder, das Abschmelzen des Grönlandeises oder den Verlust von Meereis in Arktis und Antarktis.

Wenn menschliche Einflüsse dort zu starken Veränderungen führen, kann es sein, dass diese Elemente in einen anderen Zustand übergehen – sie kippen, und zwar irreversibel. Die Wissenschaftler befürchten: Je näher die Erderwärmung der kritischen Zwei-Grad-Grenze kommt, desto größer ist die Wahrscheinlichkeit, dass die natürlichen Kohlenstoffsenken kippen und künftig mehr CO₂ ausstoßen, als sie zurzeit aufnehmen. Jedes Jahr binden die Wälder, Ozeane und Böden etwa 4,5 Milliarden Tonnen Kohlenstoff, die sonst in die Atmosphäre gelangen und die Temperaturen zusätzlich erhöhen würden.

Möglicher Dominoeffekt

Wenn ein Kippelement umgekippt ist, ist es sehr wahrscheinlich, dass dadurch ein weiteres wichtiges Element im Erdsystem negativ beeinflusst wird. "Diese Kippelemente könnten sich wie eine Reihe von Dominosteinen verhalten", sagt Johan Rockström, bisheriger Leiter des Stockholm Resilience Centre und künftiger Ko-Direktor des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung (PIK).

Einige Kippelemente können einen sich selbst beschleunigenden starken Klimawandel in Gang setzen, der dann nicht mehr rückgängig zu machen wäre. "Es könnte sehr schwierig oder sogar unmöglich sein, die ganze Reihe von Dominosteinen davon abzuhalten, umzukippen", warnt Rockström. "Manche Orte auf der Erde könnten unbewohnbar werden, wenn die 'Heißzeit' Realität würde."

Kippelemente im Erdsystem
Wenn Elemente des Erdsystems (Grafik vergrößern) kippen, kann das einen Domino-Effekt auslösen. (Grafik: aus der Studie/​PNAS)

Derzeit liegt die globale Durchschnittstemperatur bereits um gut ein Grad über dem vorindustriellen Niveau und steigt um etwa 0,17 Grad pro Jahrzehnt an. "Die Treibhausgasemissionen aus Industrie und Landwirtschaft bringen unser Klima und letztlich das ganze Erdsystem aus dem Gleichgewicht", sagt PIK-Direktor Hans Joachim Schellnhuber. Derzeit wisse die Forschung nicht, ob das Klimasystem bei etwa zwei Grad über dem vorindustriellen Niveau 'geparkt' werden könne – so wie es das Pariser Klimaabkommen vorsieht. "Oder ob es weiter abrutschen würde in ein dauerhaftes Supertreibhaus-Klima", so Schellnhuber.

Ab wie viel Grad Erwärmung mit einem solchen Supertreibhaus gerechnet werden muss, lässt die Studie offen. Deutlich sagen dagegen die Forscher, wie sich dieses Horror-Szenario vermeiden ließe: durch eine entschlossene Minderung der Treibhausgas-Emissionen sowie eine angepasste Bewirtschaftung von Böden und Wäldern, sodass diese natürlichen CO₂-Speicher auch künftig ihre Funktion im Erdsystem erfüllen können.

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