Kippelemente des Klimasystems

Das Klimasystem der Erde ist sehr komplex – und empfindlicher, als wir oft glauben. Wissenschaftler warnen, dass es einige Punkte gibt, nach deren Überschreitung eine unumkehrbare Erderwärmung in Gang gesetzt würde. „Tipping Points“ werden sie im Englischen genannt, zu deutsch: Kipp-Punkte. Der jeweilige Prozess wäre in diesem Bild wie ein Bauklotz, der schon auf der Kippe steht – bei einem kleinen Anstoß stürzt er ganz um.

In der renommierten Fachzeitschrift „Proceedings of the National Academy of Sciences“ (PNAS) hat ein internationales Forscherteam die wichtigsten Kipp-Punkte beschrieben. So kann die Erhöhung der Durchschnittstemperatur von nur einem halben °C in Grönland für uns alle enorme Auswirkung haben.

Schmilzt nämlich das Eis auf dem Festland – man nennt es Grönländischer Eisschild – setzt es eine Kettenreaktion in Gang. Am Rande des Eises wird mehr Landfläche sichtbar, die dunkler ist und deshalb mehr Wärme absorbiert – was zu einer weiteren Aufheizung führt. Denselben Effekt haben Schmelzwasserseen auf dem Schild. Das Abschmelzen des Festlandeises hat jedenfalls besonders gravierende Folgen – anders als bei Ozeaneis steigen die Meeresspiegel dadurch dramatisch an, Forscher warnen vor mehreren Metern!

Schneller könnte beim Meereis am Nordpol der Punkt erreicht sein, an dem es unwiderruflich verschwindet – manche Forscher warnen, es sei bereits zu spät für eine Rettung. Seit Jahren wird die Ausdehnung der Eisfläche im Sommer immer kleiner und es gibt immer weniger stabiles, mehrjähriges Eis. Durch die Aufheizung des Ozeans unter der verschwindenden Eisfläche gleicht dieser Prozess einer sich selbst beschleunigende Spirale.  

Wälder, Winde und Meeresströmungen

Ein weiterer Kipp-Punkt sind die riesigen Nadelwälder der nördlichen Breiten. Diese oft noch unberührten borealen Wälder sind an lange Winter angepasst – werden diese kürzer, werden die Bäume anfällig für Krankheiten und Parasiten. Weil die borealen Wälder einer der wichtigen CO2-Speicher überhaupt sind, hätte das weitreichende Folgen für die Klimaentwicklung. Ausgedehnte und fürs Klima extrem wichtige Wälder gibt es auch in den Tropen. Wenn es im Amazonasbecken weniger Niederschläge gibt, wären die Folgen für die dortigen Regenwälder dramatisch und unwiderruflich – ebenso für die Artenvielfalt und das Weltklima.

Bei fortschreitender Erderwärmung werden sich auch die Bedingungen auf dem afrikanischen Kontinent verändern. Die Niederschläge in Afrika, wie der Westafrikanische Monsun, hängen eng mit der Wassertemperatur des Atlantiks und dem Bewuchs des Landes zusammen. Forscher gehen davon aus, dass die Niederschläge zunächst üppiger ausfallen könnten, um dann jedoch vollständig auszubleiben. Dürre und Ausbreitung der Wüsten folgten. Ein anderes Szenario prognostiziert stark zunehmende Niederschläge, die folgenschwere Überschwemmungen bringen würden. Vergleichbare Folgen ergeben sich nach aktuellen Forschungen für den Indischen Sommermonsun.

Der Klimawandel könnte zudem die Nordatlantikzirkulation beeinflussen: Das Gleichgewicht der zirkulierenden atlantischen Meeresströmungen wird durch Wassertemperatur und Salzkonzentration gesteuert und aufrecht erhalten. Diese beiden Faktoren bestimmen die Dichte des Wassers. Nun steigt die Wassertemperatur durch globale Erwärmung. Gleichzeitig verändert das schmelzende Eis aus der Arktis und dem Grönländischen Eisschild (Süßwasser!) die Konzentration des Meerwassers.

Ein Kipp-Punkt, der möglicherweise schon fast erreicht ist, ist das Tauen der arktischen Permafrostböden: Wenn der Dauerfrost abbricht, werden gigantische Mengen des besonders wirksamen Treibhausgases Methan unumkehrbar freigesetzt – was dann den Klimawandel noch weiter antreibt. Wissenschaftler der Universität Edinburgh haben zwischen 2003 und 2007 bereits einen Anstieg des ausgasenden Methans um ein Drittel festgestellt. 

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