#COP21 (10/12) Was sind Kipp-Elemente im Klimasystem?

Beim Klimawandel und der Diskussion über Erwärmungsszenarien denkt man in der Regel an eine graduelle Änderung, die im Maßstab eines menschlichen Lebens kaum spürbare Konsequenzen mit sich bringt. Dieses Bild ist aber nur teilweise korrekt, denn das Klimasystem ist komplex und enthält auch Elemente, die sich nicht linear verhalten.

Eine lineare Änderung würde bedeuten, dass bei langsamer Änderung eines „Reglers“ (z.B. der CO2-Konzentration der Erdadmosphäre) das ganze System ebenfalls langsam reagiert. Das ist jedoch nicht immer so. Im Klimasystem gibt es aber auch so genannte „Kipp-Punkte“ (englisch: Tipping Points), bei deren Überschreitung das System in sehr kurzer Zeit gravierende Änderungen erfährt.

Es besteht die Gefahr, dass abrupte, drastische Klimaänderungen die Anpassungsmöglichkeiten der menschlichen Gesellschaft überaus fordern oder auch übersteigen. Dies gilt besonders für solche Fälle, in denen die bewirkten Änderungen nicht mehr umkehrbar sind.

In Verbindung mit dem Anstieg der atmosphärischen Konzentrationen der Treibhausgase und möglichen Kipp-Punkten im Klimasystem diskutiert die Fachwelt folgende Prozesse […]:

  • Schmelzen des Meereises und Abnahme der Albedo in der Arktis
  • Schmelzen des Grönländischen Eisschildes und Anstieg des Meeresspiegels
  • Instabilität des westantarktischen Eisschildes und Anstieg des Meeresspiegels
  • Störung der ozeanischen Zirkulation im Nordatlantik
  • Zunahme und mögliche Persistenz des El-Niño-Phänomens
  • Störung des Indischen Monsunregimes
  • Instabilität der Sahel-Zone in Afrika
  • Austrocknung und Kollaps des Amazonas-Regenwaldes
  • Kollaps der borealen Wälder
  • Auftauen des Permafrostbodens unter Freisetzung von Methan und Kohlen- dioxid
  • Schmelzen der Gletscher und Abnahme der Albedo im Himalaya
  • Versauerung der Ozeane und Abnahme der Aufnahmekapazität für Kohlen- dioxid
  • Freisetzung von Methan aus Meeresböden. 

(Quelle, PDF)

Das oben zitierte Papier des Umweltbundesamts (PDF) stellt die Kipp-Punkte sehr klar und übersichtlich dar. Eine detailliertere und theoretischere Erklärung zu den Kipp-Punkten gibt es im Klimawandel-Wiki des Hamburger Bildungsservers.

Manche dieser Kipp-Punkte sind anfälliger als andere, das Wissen über sie ist unterschiedlich gut. Ein Artikel des Potsdam Instituts für Klimafolgenforschung sortiert die einzelne Elemente nach den Kriterien „Anfälligkeit“ und „Unsicherheit“. Demnach sind der Grönländische Eisschild und das Arktische Meereis sehr anfällig für ein Überschreiten des kritischen Punktes, die Unsicherheit darüber ist gering.

Grönländischer Eisschild – Die Erwärmung über dem Eisschild beschleunigt den Eisverlust durch Gletscher, die ins Meer fließen. Der Rand des Eisschildes verliert dadurch an Höhe, was die Erwärmung und den Eisverlust weiter verstärkt. Wann genau der Kipppunkt zum Zerfall des Eisschildes überschritten ist, lässt sich bislang nicht beurteilen. Die heutigen Modelle können das beobachtete Abschmelzen der Gletscher nicht genau erfassen. Wird aber die kritische Grenze von drei Grad Celsius lokaler Erwärmung überschritten, könnte der Eisschild schlimmstenfalls schon innerhalb von 300 Jahren abschmelzen. Dies würde den Meeresspiegel um bis zu sieben Meter ansteigen lassen. (Quelle)

An dieser Größenordnung – potentiell komplettes Abschmelzen des Grönländischen Eises innerhalb von 300 Jahren – und dem damit einhergehenden Anstieg des Meeresspiegels um sieben Meter (sic!) kann man erkennen, wie gravierend es sein kann, wenn ein Kipp-Punkt überschritten wird. Welche Gebiete bei diesem Anstieg überflutet würden, kann man im Sea-Level Rise Explorer nachschauen. Alledings muss betont werden, dass heute noch wenig verstanden ist, bei welchem Anstieg der globalen Mitteltemperatur der Kipp-Punkt überschritten würde.

Eine Kartentool von ARTE gibt ebenfalls einen guten Einblick in diese Elemente: Wenn das Klima kippt. Man startet zunächst das Modul durch Klick auf die Karte und dann „Modul starten“. Nun kann man am Thermometer die Erhöhung der globalen Mitteltemperatur einstellen, was dann die verschiedenen Kipp-Elemente zum Vorschein bringt, die beim jeweiligen Temperaturanstieg relevant zu werden drohen.


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