10 Jahre, um die Zukunft der Menschheit

und des Ökosystems zu retten

Der schwedische Resizilienzforscher Johan Rockström leitet seit September 2018 zusammen mit

Ottmar Edenhofer das Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK). Er hat im Rahmen der TED-

Konferenz einen beeindruckenden Vortrag gehalten. Johan Rockström zählt zu den meistzitierten

Forschern der Welt.

Wasser
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1. Das Schlimmste steht uns bevor!

Der Mensch verliert die Kontrolle über den Klimawandel. 16 Kipppunkte werden durch die steigenden Temperaturen ausgelöst Die Kontrolle über den Klimawandel geht verloren Die Menschen haben nur noch wenige Jahre um die gefährliche Kettenreaktion zu stoppen Die 16 Kippelemente, die bei unterschiedlichen Temperatur-Schwellenwerten ausgelöst werden, haben Wissenschaftler identifiziert. Sind die Kippelemente erst einmal aktiviert, werden künftige Generationen mit ganz anderen Dimensionen konfrontiert sein. Die Küstenregionen werden nicht mehr bewohnbar sein, Metropolen wie New York, Schanghai oder Rotterdam müssten aufgegeben werden. Die ersten dieser Kipppunkte sind in Gang gesetzt! Wir erleben alle wie unser Klima einen globalen Krisenpunkt erreicht hat. In den letzten 10 Jahren haben wir bedrohliche Klimaextreme erlebt: Brände in Australien, Sibirien, Kalifornien und im Amazonasgebiet, Über- schwemmungen in China, Bangladesch und Indien. Wir erfahren jetzt Hitzewellen auf der gesamten Nordhalbkugel und Überschwemmungen in Mitteleuropa. Und trotzdem gehen wir nach wie vor die Risiken ein Kipppunkte zu über- schreiten, die unser Ökosystem und den Planeten nachhaltig zerstören. Wir müssen zum ersten Mal die reale Gefahr einer Destabilisierung des gesamten Planeten in Betracht zu ziehen. Viele junge Menschen haben dies erkannt und verlassen die Schulen, um Taten zu fordern. Und sie blicken ungläubig auf unsere Unfähigkeit, jetzt zu handeln. In den nächsten 10 Jahren, muss der tiefgreifendste Wandel stattfinden, den die Welt je erlebt hat. Es ist unser aller Auftrag jetzt zu Handel weil der Countdown sich nicht verschieben lässt. Vor einem Jahrzehnt gab es nur einen starken Hinweise auf einen ernsthaften Kipppunkt: das war das schmelzen des arktisches Meereis. Andere Kipppunkte waren weit entfernt. Heute, zehn Jahre später sind wir nur noch wenige Jahrzehnte von einer Arktis ohne Meereis im Sommer entfernt. In Sibirien taut der Permafrost jetzt in drama- tischen Ausmaßen auf. Grönland verliert Billionen Tonnen Eis und nähert sich einem Kipppunkt. Die großen Wälder des Nordens brennen mit Rauchfahnen von der Größe Europas. Die Zirkulation des Atlantischen Ozeans verlangsamt sich. Der Amazonas-Regenwald wird schwächer und könnte in 15 Jahren beginnen, Kohlenstoff auszustoßen. Die Hälfte der Korallen des Great-Barrier-Riffs ist abgestorben. Die Westantarktis hat möglicherweise bereits heute den Kipppunkt überschritten. Und jetzt werden Teile der Ostantarktis, instabil.

2. Neun der 15 großen biophysika-

lischen Systeme, die das Klima

regulieren, sind jetzt in Bewegung

und zeigen besorgniserregende

Anzeichen des Niedergangs und

nähern sich ihren Kipppunkten.

Diese Kipppunkte bringen drei Bedrohungen mit sich: Erstens: Der Anstieg des Meeresspiegels. Dies wird die Häuser von 200 Millionen Menschen gefährden. Aber wenn wir das schmelzende Eis der Antarktis und Grönlands in die Gleichung einbeziehen, könnte dies zu einem Anstieg um zwei Meter und mehr führen. Zweitens: Wenn unsere Kohlenstoffspeicher wie der Permafrostboden und die Wälder umschlagen und beginnen, Kohlenstoff auszustoßen, dann macht dies die Aufgabe der Temperaturstabilisierung sehr viel schwieriger. Und drittens, all diese Systeme sind miteinander wie Dominosteine verbunden: Wenn man einen Kipppunkt überschreitet, nähert man sich anderen. Die Grundlage unserer Ökosysteme und unserer Zivilisation ist ein stabiles Klima und eine reiche Vielfalt des Lebens. Wir driften jetzt in eine Heißzeit. Bei jedem Anstieg um ein weiteres Grad werden eine Milliarde Menschen gezwungen sein, unter Bedingungen zu leben, die wir heute weitgehend als unbewohnbar ansehen. Dies ist kein klimatischer Notstand, es ist ein planetarer Notstand. Wir können jetzt entscheiden welche Knöpfe wir für die Zukunft drücken. Was in den nächsten 10 Jahren geschieht, wird wahrscheinlich den Zustand des Planeten bestimmen, den wir den künftigen Generationen übergeben. Die Sorgen der Kinder sind berechtigt weil eine ernsthaftes Bemühen um die Stabilisierung unseres Planeten bisher nicht sichtbar ist. Zwei Elemente werden einen Wandel leiten. Die erste Grenze liegt in der Wissenschaft. Hier ist eine neue Gleichung für einen nachhaltigen Planeten: planetare Grenzen plus globale Gemeinschaftsgüter gleich planetare Verantwortung. Wir brauchen einen sicheren Korridor für die Menschheit, damit wir alle zu Verwaltern des gesamten Planeten werden können. Nicht nur um den Planeten und das Ökosystem zu retten, sondern um eine gute Zukunft für alle Menschen zu sichern. Und die zweite Grenze liegt in der Gesellschaft. Wir brauchen eine neue wirtschaftliche Ordnung, die auf Wohlergehen basiert. Wir sind jetzt in der Lage, wissenschaftlich fundierte Ziele für alle globalen Gemeinschaftsgüter für alle Unternehmen und Städte in der Welt festzulegen. Die erste Aufgabe besteht darin, die globalen Emissionen bis 2030 um die Hälfte zu reduzieren und möglichst vor 2050 ein Netto-Null-Niveau zu erreichen. Das bedeutet, dass wir die großen Systeme, die unser Leben bestimmen, dekarbo- nisieren müssen: Energie, Industrie, Verkehr und Gebäude. Das Zeitalter der fossilen Brennstoffe ist vorbei. Wir müssen die Landwirtschaft von einer Emissionsquelle in einen Kohlenstoffspeicher umwandeln, und wir müssen vor allem unsere Ozeane und unser Land schützen, die natürlichen Öko- systeme, die die Hälfte unserer Emissionen absorbieren. Die gute Nachricht ist: wir können das schaffen! Wir haben das Wissen. Wir haben die Technologie. Wir wissen, dass es sozial und wirtschaftlich sinnvoll ist. Nur wenn wir Erfolg haben, können wir alle positiv in die Zukunft schauen und einen gesunden Lebensstil und eine widerstandsfähige Wirtschaft in lebens- werten Städten erleben. Wir sind alle gemeinsam auf diesem Planeten und dies ist unser einziges Zuhause. Das ist unsere Mission: die Zukunft des Ökosystems und unserer Kinder zu schützen.

3. Was bedeutet Kipppunkte

(Tipping-points)

Das Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung definiert Kipppunkte wie folgt: „Einige Teile des Erdsystems weisen ein Schwellenverhalten auf: Werden sie durch den menschgemachten Klimawandel über ihre jeweilige kritische Grenze hinaus belastet, kann es zu starken und teils unaufhaltsamen und unumkehr- baren Veränderungen kommen – sie kippen um, vereinfacht gesagt. Zu den Kippelementen im Klimasystem zählen etwa die Eisschilde auf Grönland und in der Antarktis, die große Umwälzströmung im Atlantik, und die Permafrost- böden. Bereits das Überschreiten einzelner Kipppunkte hätte Umweltauswir- kungen, die die Lebensgrundlage vieler Menschen gefährdet. Zudem besteht das Risiko einer dominoartigen Kettenreaktion – eine solche ‚Kipp-Kaskade ‘ würde die Gesamtstabilität unseres Erdsystems beeinträchtigen“. Die Kippelemente lassen sich laut dem Potsdam-Institut für Klimafolgenfor- schung (PIK) in drei Kategorien einteilen: Eiskörper, Strömungs- bzw. Zirkulationssysteme der Ozeane und der Atmosphäre, bedrohte Ökosysteme

Eiskörper als Kippelemente

Aufgrund der Erhitzung der globalen Temperaturen schmelzen dicke Eisschichten. Damit kommt es zu einem Rückkopplungsmechanismus, der Eis-Albedo-Rück- kopplung. Dieser selbstverstärkende Prozess läuft so ab, dass das helle, reflek- tierende Eis schwindet und eine dunkle Fläche, meist Felsen oder das Meer, an seiner Stelle zurück lässt. Die so freigelegte Oberfläche nimmt mehr Sonnen- wärme auf, was wiederum zu schneller ansteigenden Temperaturen und dem stärkeren Schmelzen des Eises führt – und dieser Vorgang wiederholt sich. Dieses Phänomen ist sowohl Folge als auch Ursache der lokalen Temperatur- erhöhung. Weitere Mechanismen, die große Eismassen zu Kippelementen sind:

Verlust des Grönland-Eispanzers

Das stellenweise drei Kilometer dick Grönlandeis verlor durch die wärmeren Temperaturen in den letzten Jahren immer mehr Eis durch ins Meer fließende Gletscher. Befindet sich die Oberfläche derzeit noch in hohen und damit kalten Luftschichten, schmilzt sie jetzt immer weiter ab und wird damit wärmeren Temperaturen ausgesetzt. Forschende schätzen, dass der Kipppunkt des voll- ständigen Abschmelzens schon bei einer globalen Erwärmung von knapp 2°C gegenüber dem vorindustriellen Niveau erreicht werden und bei höheren Temperaturen zu einem Anstieg des Meeresspiegels von bis zu sieben Metern führen kann.

Auftauen der arktischen Permafrostböden

Die arktischen Perma- oder Dauerfrostböden sind seit Jahrtausenden gefrorene Schichten. Permafrost-Regionen nehmen 25 Prozent der Erdoberfläche ein. Vor allem Gebiete in Sibirien, Kanada und Alaska sind durch diese gefrorenen Land- schaften geprägt. In Zentralsibirien kann der Boden bis in eine Tiefe von über 1.500 Meter gefroren sein. Allein in den obersten drei Metern sind um die Tausend Milliarden Tonnen Kohlenstoff gespeichert, die beim Auftauen große Mengen an Kohlenstoffdioxid und Methan freisetzen könnten. Die Arktis ist einer zweieinhalbmal schnelleren Erwärmung im Vergleich zum globalen Mittel ausgesetzt. Daher sind selbstverstärkende Prozesse wie die Zersetzung dieser gespeicherten Kohlenstoffverbindungen durch Mikroorganismen besonders gravierend – die ursprüngliche Einlagerung hat sich über viele Jahrtausende hingezogen, die Zersetzungsprozesse laufen über wenige Jahrhunderte oder gar nur Jahrzehnte. Prof. Dr. Hans-Wolfgang Hubberten vom Alfred-Wegener Institut (AWI) untersucht die Wechselwirkung zwischen Klimawandel und Permafrost. Eine Messkampagne, bei der mehr als 600 Bohrlöcher in verschie- denen Permafrost-Gebieten mit Thermometern ausgestattet wurden, zeigt in Teilen Alaskas, Kanadas und Sibiriens die Erwärmung des Bodens bis in Tiefen von zum Teil 40 Metern. Das globale Ökosystem hat also keine Chance, sich dieser drastischen Veränderung anzupassen.

Methan-Ausgasung aus den Ozeanen

Im arktischen Meeresboden, besonders in Ostsibirien, ist eine Menge an orga- nischem Kohlenstoff, das sogenannte Methanhydrat, gespeichert. Wie viel dort lagert, kann man nur schätzen. Methanhydrate bauen sich schon seit langer Zeit langsam durch die Wärmezufuhr aus dem Meerwasser ab und gelten als eher träges Kippelement. Methan ist 21-mal wirkungsvoller als Kohlendioxid, kommt aber in der Atmos- phäre in sehr viel geringeren Mengen vor.

Menschengemachte Methan-Ausgasungen

Methan ist der Hauptbestandteil von Erdgas. Je nach Quelle des Erdgases liegt der Anteil zwischen 75 und 99 %. Die Energiewirtschaft – also die Erdöl- und Erdgasindustrie – ist die zweitgrößte Quelle von menschengemachten Methan- Emissionen in westlichen Ländern, nach der Landwirtschaft (Reisanbau, Massen- tierhaltung) und vor der Abfallwirtschaft.

Zirkulationssysteme als Kippelemente

Auf unserem Planeten gibt es große Muster von Luft- und Meeresströmungen, die natürlichen Schwankungen unterliegen. Aufgrund der starken Erwärmung der Arktis haben sich die Temperatur- und Druckunterschiede zu den Subtropen und Tropen enorm vermindert. Das hat gravierende Auswirkungen: Der Antrieb der Zirkulation und die bisherigen Zirkulationsmuster werden verändert und massiv geschwächt. Die atmosphärische Zirkulation der Nordhalbkugel ist offen- sichtlich irrreversibel in einen anderen Zustand übergegangen und in wesent- lichen Aspekten grundlegend verändert.

Abschwächung der atlantischen thermohalinen Zirkulation

Wie eine gewaltige Umwälzpumpe transportieren Strömungen des Atlantiks warmes Wasser in den Norden und kaltes Wasser in den Süden. Teil dieses Strömungssystems ist auch der Golfstrom, der für das meist milde Klima im Nordwesten Europas sorgt. Forscher haben Belege dafür entdeckt, dass diese riesige Meeresströmung schwächer wird. Beobachtungen weisen darauf hin, dass die Umwälzung in den letzten Jahrzehnten langsamer war als jemals zuvor im vergangenen Jahrhundert, wahrscheinlich sogar im vergangenen Jahrtausend. Tatsächlich wurde bereits eine Abschwächung von 15 Prozent nachgewiesen. Die Strömungen des Atlantiks stellen laut PIK ein „gewaltiges Energieförderband“ dar, in dem warmes Wasser an der Oberfläche Richtung Norden und nach dem Abkühlen und Absinken zurück in den Süden transportiert wird. Motor für die Strömungen ist die thermohaline Zirkulation, also das Zusammenspiel zwischen dem kalten, dichten (und damit schweren) Salzwasser, welches vor Grönland in die Tiefe sinkt, und Süßwasser-Strömungen. Strömt durch schmelzendes Eis im Norden (Arktis, Grönland) mehr Süßwasser (mit geringerer Dichte) zu, könnte sich die Tiefenwasserbildung abschwächen und dieser Antrieb erlahmen. Die Folgen? Das Ganze kann sich auf marine Ökosysteme auswirken, der Nordatlan- tik-Raum könnte sich abkühlen und so den Meeresspiegelanstieg insbesondere an der US-amerikanischen Atlantikküste verstärken.

Verlagerung des Monsuns in Westafrika mit Auswirkung auf die Sahara

Monsune treten überall auf der Welt auf, neben Indien gibt es auch in Afrika Monsun-Zeiten. Bei diesem Beispiel für ein Kippelement werden die globalen Zusammenhänge und die immensen potenziellen Veränderungen deutlich. Durch die Veränderung der Bodenfeuchte, Vegetation und Luftströme in der Atmosphäre könnten sich die Monsunregenfälle verschieben. Würden sich Niederschläge in der Sahelzone erhöhen, würde die Sahara ergrünen. Was zunächst einmal positiv klingt, könnte auch negative Folgen haben. Denn bis- lang wird Wüstenstaub über Stürme über den Atlantik transportiert und versorgt Korallenriffe in der Karibik und sogar den Amazonasregenwald mit Nährstoffen. Fehlt diese Quelle an Sand, fehlen in anderen Teilen der Welt die Nährstoffe. Ein sensibler und nicht auf den ersten Blick erkennbarer Kreislauf würde außer Balance gebracht.

Ökosysteme

Ökosysteme pendeln sich über einen langen Zeitraum ein. Aufgrund natürlicher klimatischer Änderungen sind viele Pflanzen- und Tierarten mehr oder weniger gut an ihre Umwelt angepasst. Eine Erwärmung ihrer Umwelt bedeutet für lebende Arten eine Veränderung ihres Lebensraums: Problematisch ist dies vor allem für Arten, die selbst oder deren Nahrung an enge Temperaturgrenzen angepasst sind. Da die Veränderung schneller geschieht, als Arten sich durch natürliche Selektion anpassen können, können sie sich nur durch Abwanderung anpassen. Problematisch ist die Veränderung ihres Lebensraumes vor allem für Arten, die nicht ohne weiteres wandern können. Sehr empfindlich sind auch die tropischen Hochlandwälder: Die Gebirgsökosysteme liegen dort in großen Höhen und die hier lebenden Arten können daher bei weiterer Erwärmung kaum weiter nach oben ausweichen. Im sehr gut erforschten Monteverde-Regenwald in Costa Rica ist das Aussterben von Arten durch zunehmende Austrocknung nachge- wiesen.

Amazonas-Regenwald

Immerhin circa ein Viertel des weltweiten Kohlenstoff-Austausches zwischen Atmosphäre und Biosphäre findet im Amazonas-Regenwald statt. Durch Rück- gang der Niederschläge, Abholzung ganzer Landstriche sowie Waldbrände verändert sich der natürliche Kreislauf des Ökosystems Amazonas. Regenwälder werden abgeholzt, um Platz für die Viehzucht oder den Anbau zu schaffen. Die Menschen konsumieren viel Fleisch und um die Nachfrage zu decken, werden die Regenwälder für die Viehzucht gerodet. Die Bauern nutzen diese Regen- wälder auch, um Pflanzen anzubauen, um zu überleben. Der Regenwald wird auch als „Lunge der Welt“ bezeichnet, da er große Mengen Kohlenstoff speichert und Sauerstoff an die Atmosphäre gibt. Mit dem Ver- schwinden des Regenwaldes geht also nicht nur wichtige Biodiversität verloren, sondern auch noch die Kapazität, CO2 zu binden und somit die Erderwärmung aufzuhalten. Regenwälder werden abgeholzt, um Platz für die Viehzucht oder den Anbau zu schaffen. Die Menschen konsumieren viel Fleisch und um die Nachfrage zu decken, werden die Regenwälder für die Viehzucht gerodet. Die Bauern nutzen diese Regenwälder auch, um Pflanzen anzubauen, um zu über- leben.

Nordische Nadelwälder (Borealwälder)

Nicht nur der Amazonas leistet einen wichtigen Beitrag für den Kohlenstoff-Kreis- lauf. Auch große Flächen von Borealwäldern sind vom Klimawandel betroffen. Diese nordischen Nadelwälder umfassen immerhin fast ein Drittel der welt- weiten Waldfläche. Die Borealwälder speichern alleine in Kanada 186 Milliarden Tonnen Kohlenstoff. Mit dem Klimawandel kommt es vermehrt zu Pflanzen- schädlingen, Feuern und Stürmen, während gleichzeitig ihre Regeneration durch Wassermangel, erhöhte Verdunstung und menschliche Nutzung beeinträchtigt wird. Aufgrund der hohen Belastung könnten bald nur noch Graslandschaften an ihrer Stelle stehen. So wäre nicht nur der Lebensraum vieler Tiere und Pflanzen betroffen, sondern es würden außerdem riesige Mengen an Kohlendioxid frei- gesetzt werden.

Korallenriffe

Durch die Versauerung der Ozeane und Temperaturschwankungen leiden die empfindlichen Ökosysteme Korallenriffe weltweit. Durch die Erwärmung des Wassers kommt es zur sogenannten „Korallenbleiche“ – die Korallen stoßen nach und nach Algen ab und sterben so aus. Selbst bei einem Einhalten der 2°C- Grenze rechnen Forschende mit dem Verlust eines Großteils der Korallenriffe. Im Great Barrier Reef vor Australien beispielsweise sind nur noch neun Prozent der Korallen von diesem Prozess verschont geblieben.

Algen – die marine Kohlenstoffpumpe

Unsere Weltmeere sind wahre Kohlenstoff-Schlucker und damit wichtige Kompo- nenten in unserem bislang gut ausbalancierten Weltklima. Laut PIK wurden so sogar schon rund 40 Prozent der bisherigen anthropogenen CO2-Emissionen der Atmosphäre wieder entzogen. Ein großer Teil des Kohlenstoffdioxids wird von Algen zum Wachstum genutzt und sinkt nach deren Absterben in die Tiefsee, wo der Kohlenstoff gespeichert wird. Diese sogenannte marine biologische Kohlen- stoffpumpe ist durch die ansteigenden Temperaturen gefährdet.
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Grundlagen zur

Klimakrise

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Wird das Leben in Europa langfristig klirrend kalt? Einer neuen Studie zufolge könnte dies passieren, wenn die Erderwärmung nicht gestoppt wird. Foto: Unsplash
Abbildung: Das globales Förderband, im Fachjargon thermohaline Zirkulation genannt, veranschaulicht: die Tiefenströmung ist blau, die Oberflächenströmung rot markiert. Diese Kombination von Meeresströmungen verbindet vier Ozeane miteinander. (Nasa) Quelle: Neue Studie: Golfstrom droht abzureißen - die Folgen für Europa wären fatal
Temperaturen im Zeitraum April-Juli an der Säkularstation Potsdam, einer der hochwer- tigsten langen Wettermessreihen der Welt. Die grauen Balken zeigen die Messwerte der einzelnen Jahre, die farbige Kurve ist über 11 Jahre geglättet. Die Abweichung (linke Skala) gilt relativ zu den ersten 30 Jahren der Messreihe. Quelle: Spektrum.de, „Hitze ohne Ende“, Grafik nach: Stefan Rahmstorf, Creative Commons License CC BY-SA 3.0.
Die Dünne rote Linie zeigt die Anzahl der rekordwarmen Monatswerte für jedes Jahr, in rund 150.000 Datenreihen (eine für jeden Kalendermonat und jeden Gitterpunkt auf der Erde, auf Basis der NASA-Daten). Die gezeigte Maßzahl ist das Verhältnis zur erwarteten Anzahl der Rekorde in einem stationären Klima. “5” heißt also 5-mal so viele Rekorde wie ohne globale Erwärmung zu erwarten wären. Die dicke rote Linie ist eine Glättung. Die blaue Linie zeigt was man erwarten würde, wenn die globale Mitteltemperatur wie beobachtet ansteigt, sich aber ansonsten an den kurzfristigen Schwankungen von Jahr zu Jahr nichts ändert. Quelle: Spektrum.de, „Hitze ohne Ende“, Aus Coumou et al. 2013, Global increase in record- breaking monthly mean temperatures.
Abbildung: Anstieg der globalen mittleren Oberflächentemperatur im Vergleich zum vorindustriellen Niveau (°C) Quelle: IPCC and J. B. Smith et al. Proc. Natl Acad. Sci. USA 106, 4133-4137 (2009), Nature, „Climate tipping points — too risky to bet against“
Abbildung: Alarm schlagen. In den letzten zehn Jahren haben sich die Anzeichen dafür verdichtet, dass sich Kipp- Punkte einstellen. Auch Domino-Effekte wurden postuliert. Quelle T. M. Lenton et al., Nature, „Climate tipping points — too risky to bet against“
Zu nah für Komfort Abrupte und irreversible Veränderungen des Klimasystems sind bei einem geringeren globalen Durchschnittstemperaturanstieg zu einem höheren Risiko geworden. dies wurde für große Ereignisse wie den teilweisen Zerfall des antarktischen Eisschildes vorgeschlagen.  Anstieg der globalen mittleren Oberflächentemperatur im Vergleich zum vorindustriellen Niveau (°C) 6 5 4 3 2 1 0 Risikograd       hoch       moderat       unauffindbar Globale Durchschnittstemperatur: ~1°C über dem vorindustriellen Niveau
* Der ICC-Sonderbericht 2018: Global Warming of 1.5 °C konzentriert sich auf den Temperaturbereich bis 2.5 °C.
2009
2001
2014
2018*
Verhältnis der Extreme 14 12 10 8 6 4 2 0 1880 1900 1920 1940 1960 1980 2000 2020 2040 Mittlere Temperatur in Potsdam April-Mai-Juni-Juli Temperaturabweichung (°C) 4 3 2 1 0 -1 1920 1940 1960 1980 2000 2020 1900 18 17 16 15 14 13 12 Temperatur (°C) Kalte Oberflächenströmung Oberflächenströmung Warme Alarm schlagen In den letzten zehn Jahren haben sich die Anzeichen dafür verdichtet, dass sich Kipp-Punkte einstellen.  Auch Domino-Effekte wurden postuliert. Kipppunkte Konnektivität A. Amazonas-Regenwald Häufige Dürren  B. Arktisches Meereis Reduzierung in der Fläche  C. Atlantikzirkulation Im Abschwung seit den 1950er Jahren D. Borealer Wald Brände und Schädlinge im Wandel  F. Korallenriffe Massensterben  G. Grönland-Eisschild Eisverlust beschleunigt H. Permafrost Auftauen  I. Westantarktischer Eisschild Eisverlust beschleunigt  J. Wilkes Becken Ostantarktis Eisverlust beschleunigt sich  D G B H C A I J F
Abbildung: Geografische Einordnung der wichtigsten Kippelemente im Erdsystem mit Angabe der Klimazonen nach KöppenGeografische Einordnung der wichtigsten Kippelemente im Erdsystem mit Angabe der Klimazonen nach Köppen. Die Kippelemente lassen sich in drei Klassen einteilen: Eiskörper, sich verändernde Strömungs- bzw. Zirkulationssysteme der Ozeane und der Atmosphäre, und bedrohte Ökosysteme von überregionaler Bedeutung. Fragezeichen kennzeichnen Systeme, deren Status als Kippelement wissenschaftlich noch nicht gesichert ist. Quelle PIK, 2017. Die Karte der Kippelemente ist lizenziert unter einer Creative Commons BY-ND 3.0 DE Lizenz.
Geografische Einordnung der wichtigsten Kippelemente im Erdsystem mit Angabe der Klimazonen nach Köppen Eiskörper Strömungssysteme Ökosysteme Ar    Am   Aw    As     BS    BW   Cr     Cs    Cw    Do    Dc     Eo     Ec     FT     FI Klimaklassifikation nach Köppen
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Eisberg bei Scoresby Sund, Grönland von oben. Foto: Unsplash
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1. Das Schlimmste steht

uns bevor!

Der Mensch verliert die Kontrolle über den Klimawandel. 16 Kipppunkte werden durch die steigenden Temperaturen ausgelöst Die Kontrolle über den Klimawandel geht verloren Die Menschen haben nur noch wenige Jahre um die gefährliche Kettenreaktion zu stoppen Die 16 Kippelemente, die bei unterschiedlichen Temperatur-Schwellenwerten ausgelöst werden, haben Wissenschaftler identifiziert. Sind die Kippelemente erst einmal aktiviert, werden künftige Generationen mit ganz anderen Dimensio- nen konfrontiert sein. Die Küstenregionen werden nicht mehr bewohnbar sein, Metropolen wie New York, Schanghai oder Rotterdam müssten aufgege- ben werden. Die ersten dieser Kipppunkte sind in Gang gesetzt! Wir erleben alle wie unser Klima einen globalen Krisenpunkt erreicht hat. In den letzten 10 Jahren haben wir bedrohliche Klimaextreme erlebt: Brände in Australien, Sibirien, Kalifornien und im Amazonasgebiet, Überschwemmungen in China, Bangladesch und Indien. Wir erfahren jetzt Hitzewellen auf der gesamten Nordhalbkugel und Überschwemmungen in Mittel- europa. Und trotzdem gehen wir nach wie vor die Risiken ein Kipppunkte zu überschreiten, die unser Ökosys- tem und den Planeten nachhaltig zerstören. Wir müssen zum ersten Mal die reale Gefahr einer Destabilisierung des gesamten Planeten in Betracht zu ziehen. Viele junge Menschen haben dies erkannt und verlassen die Schulen, um Taten zu fordern. Und sie blicken ungläubig auf unsere Unfähigkeit, jetzt zu handeln. In den nächsten 10 Jahren, muss der tiefgreifendste Wandel stattfinden, den die Welt je erlebt hat. Es ist unser aller Auftrag jetzt zu Handel weil der Count- down sich nicht verschieben lässt. Vor einem Jahrzehnt gab es nur einen starken Hin- weise auf einen ernsthaften Kipppunkt: das war das schmelzen des arktisches Meereis. Andere Kipp- punkte waren weit entfernt. Heute, zehn Jahre später sind wir nur noch wenige Jahrzehnte von einer Arktis ohne Meereis im Som- mer entfernt. In Sibirien taut der Permafrost jetzt in dramatischen Ausmaßen auf. Grönland verliert Billionen Tonnen Eis und nähert sich einem Kipp- punkt. Die großen Wälder des Nordens brennen mit Rauch- fahnen von der Größe Europas. Die Zirkulation des Atlantischen Ozeans verlangsamt sich. Der Amazo- nas-Regenwald wird schwächer und könnte in 15 Jahren beginnen, Kohlenstoff auszustoßen. Die Hälfte der Korallen des Great-Barrier-Riffs ist abges- torben. Die Westantarktis hat möglicherweise bereits heute den Kipppunkt überschritten. Und jetzt werden Teile der Ostantarktis, instabil.

2. Neun der 15 großen

biophysikalischen

Systeme, die das Klima

regulieren, sind jetzt in

Bewegung und zeigen

besorgniserregende

Anzeichen des Nieder-

gangs und nähern sich

ihren Kipppunkten.

Diese Kipppunkte bringen drei Bedrohungen mit sich: Erstens: Der Anstieg des Meeresspiegels. Dies wird die Häuser von 200 Millionen Menschen gefährden. Aber wenn wir das schmelzende Eis der Antarktis und Grönlands in die Gleichung einbeziehen, könnte dies zu einem Anstieg um zwei Meter und mehr führen. Zweitens: Wenn unsere Kohlenstoffspeicher wie der Permafrostboden und die Wälder umschlagen und beginnen, Kohlenstoff auszustoßen, dann macht dies die Aufgabe der Temperaturstabilisie- rung sehr viel schwieriger. Und drittens, all diese Systeme sind miteinander wie Dominosteine verbunden: Wenn man einen Kipppunkt überschreitet, nähert man sich anderen. Die Grundlage unserer Ökosysteme und unserer Zivilisation ist ein stabiles Klima und eine reiche Vielfalt des Lebens. Wir driften jetzt in eine Heißzeit. Bei jedem Anstieg um ein weiteres Grad werden eine Milliarde Men- schen gezwungen sein, unter Bedingungen zu leben, die wir heute weitgehend als unbewohnbar ansehen. Dies ist kein klimatischer Notstand, es ist ein planetarer Notstand. Wir können jetzt entscheiden welche Knöpfe wir für die Zukunft drücken. Was in den nächsten 10 Jahren geschieht, wird wahrscheinlich den Zustand des Planeten bestim- men, den wir den künftigen Generationen über- geben. Die Sorgen der Kinder sind berechtigt weil eine ernsthaftes Bemühen um die Stabilisierung unseres Planeten bisher nicht sichtbar ist. Zwei Elemente werden einen Wandel leiten. Die erste Grenze liegt in der Wissenschaft. Hier ist eine neue Gleichung für einen nachhaltigen Planeten: planetare Grenzen plus globale Gemein- schaftsgüter gleich planetare Verantwortung. Wir brauchen einen sicheren Korridor für die Menschheit, damit wir alle zu Verwaltern des gesamten Planeten werden können. Nicht nur um den Planeten und das Ökosystem zu retten, son- dern um eine gute Zukunft für alle Menschen zu sichern. Und die zweite Grenze liegt in der Gesellschaft. Wir brauchen eine neue wirtschaftliche Ordnung, die auf Wohlergehen basiert. Wir sind jetzt in der Lage, wissenschaftlich fundierte Ziele für alle globa- len Gemeinschaftsgüter für alle Unternehmen und Städte in der Welt festzulegen. Die erste Aufgabe besteht darin, die globalen Emissionen bis 2030 um die Hälfte zu reduzieren und möglichst vor 2050 ein Netto-Null-Niveau zu erreichen. Das bedeutet, dass wir die großen Systeme, die unser Leben bestim- men, dekarbonisieren müssen: Energie, Industrie, Verkehr und Gebäude. Das Zeitalter der fossilen Brennstoffe ist vorbei. Wir müssen die Landwirtschaft von einer Emissions- quelle in einen Kohlenstoffspeicher umwandeln, und wir müssen vor allem unsere Ozeane und unser Land schützen, die natürlichen Ökosysteme, die die Hälfte unserer Emissionen absorbieren. Die gute Nachricht ist: wir können das schaffen! Wir haben das Wissen. Wir haben die Technologie. Wir wissen, dass es sozial und wirtschaftlich sinnvoll ist. Nur wenn wir Erfolg haben, können wir alle positiv in die Zukunft schauen und einen gesunden Lebens- stil und eine widerstandsfähige Wirtschaft in lebens- werten Städten erleben. Wir sind alle gemeinsam auf diesem Planeten und dies ist unser einziges Zuhause. Das ist unsere Mission: die Zukunft des Ökosystems und unserer Kinder zu schützen.

3. Was bedeutet Kipp-

punkte (Tipping-points)

Das Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung definiert Kipppunkte wie folgt: „Einige Teile des Erdsystems weisen ein Schwe- llenverhalten auf: Werden sie durch den mensch- gemachten Klimawandel über ihre jeweilige kritische Grenze hinaus belastet, kann es zu star- ken und teils unaufhaltsamen und unumkehr- baren Veränderungen kommen – sie kippen um, vereinfacht gesagt. Zu den Kippelementen im Klimasystem zählen etwa die Eisschilde auf Grön- land und in der Antarktis, die große Umwälz- strömung im Atlantik, und die Permafrostböden. Bereits das Überschreiten einzelner Kipppunkte hätte Umweltauswirkungen, die die Lebens- grundlage vieler Menschen gefährdet. Zudem besteht das Risiko einer dominoartigen Ketten- reaktion – eine solche ‚Kipp-Kaskade ‘ würde die Gesamtstabilität unseres Erdsystems beeinträch- tigen“. Die Kippelemente lassen sich laut dem Potsdam- Institut für Klimafolgenforschung (PIK) in drei Kategorien einteilen: Eiskörper, Strömungs- bzw. Zirkulationssysteme der Ozeane und der Atmosphäre, bedrohte Ökosysteme

Eiskörper als Kippelemente

Aufgrund der Erhitzung der globalen Temperaturen schmelzen dicke Eisschichten. Damit kommt es zu einem Rückkopplungsmechanismus, der Eis-Albedo- Rückkopplung. Dieser selbstverstärkende Prozess läuft so ab, dass das helle, reflektierende Eis schwindet und eine dunkle Fläche, meist Felsen oder das Meer, an seiner Stelle zurück lässt. Die so freigelegte Oberfläche nimmt mehr Sonnenwärme auf, was wiederum zu schneller ansteigenden Temperaturen und dem stärkeren Schmelzen des Eises führt – und dieser Vorgang wiederholt sich. Dieses Phänomen ist sowohl Folge als auch Ursache der lokalen Temperaturerhöhung. Weitere Mecha- nismen, die große Eismassen zu Kippelementen sind:

Verlust des Grönland-Eispanzers

Das stellenweise drei Kilometer dick Grönlandeis verlor durch die wärmeren Temperaturen in den letzten Jahren immer mehr Eis durch ins Meer fließende Gletscher. Befindet sich die Oberfläche derzeit noch in hohen und damit kalten Luftschich- ten, schmilzt sie jetzt immer weiter ab und wird damit wärmeren Temperaturen ausgesetzt. Forschende schätzen, dass der Kipppunkt des vollständigen Abschmelzens schon bei einer glo- balen Erwärmung von knapp 2°C gegenüber dem vorindustriellen Niveau erreicht werden und bei höheren Temperaturen zu einem Anstieg des Meeresspiegels von bis zu sieben Metern führen kann.

Auftauen der arktischen Permafrostböden

Die arktischen Perma- oder Dauerfrostböden sind seit Jahrtausenden gefrorene Schichten. Permafrost- Regionen nehmen 25 Prozent der Erdoberfläche ein. Vor allem Gebiete in Sibirien, Kanada und Alaska sind durch diese gefrorenen Landschaften geprägt. In Zentralsibirien kann der Boden bis in eine Tiefe von über 1.500 Meter gefroren sein. Allein in den obersten drei Metern sind um die Tausend Milliarden Tonnen Kohlenstoff gespeichert, die beim Auftauen große Mengen an Kohlenstoff- dioxid und Methan freisetzen könnten. Die Arktis ist einer zweieinhalbmal schnelleren Erwärmung im Vergleich zum globalen Mittel ausgesetzt. Daher sind selbstverstärkende Prozesse wie die Zerset- zung dieser gespeicherten Kohlenstoffverbindun- gen durch Mikroorganismen besonders gravierend – die ursprüngliche Einlagerung hat sich über viele Jahrtausende hingezogen, die Zersetzungsprozesse laufen über wenige Jahrhunderte oder gar nur Jahrzehnte. Prof. Dr. Hans-Wolfgang Hubberten vom Alfred-Wegener Institut (AWI) untersucht die Wechselwirkung zwischen Klimawandel und Permafrost. Eine Messkampagne, bei der mehr als 600 Bohrlöcher in verschiedenen Permafrost- Gebieten mit Thermometern ausgestattet wurden, zeigt in Teilen Alaskas, Kanadas und Sibiriens die Erwärmung des Bodens bis in Tiefen von zum Teil 40 Metern. Das globale Ökosystem hat also keine Chance, sich dieser drastischen Veränderung anzupassen.

Methan-Ausgasung aus den Ozeanen

Im arktischen Meeresboden, besonders in Ost- sibirien, ist eine Menge an organischem Kohlen- stoff, das sogenannte Methanhydrat, gespeichert. Wie viel dort lagert, kann man nur schätzen. Methanhydrate bauen sich schon seit langer Zeit langsam durch die Wärmezufuhr aus dem Meer- wasser ab und gelten als eher träges Kippelement. Methan ist 21-mal wirkungsvoller als Kohlendioxid, kommt aber in der Atmosphäre in sehr viel gerin- geren Mengen vor.

Menschengemachte Methan-Ausgasungen

Methan ist der Hauptbestandteil von Erdgas. Je nach Quelle des Erdgases liegt der Anteil zwischen 75 und 99 %. Die Energiewirtschaft – also die Erdöl- und Erdgasindustrie – ist die zweitgrößte Quelle von menschengemachten Methan-Emissionen in westlichen Ländern, nach der Landwirtschaft (Reisanbau, Massentierhaltung) und vor der Abfall- wirtschaft.

Zirkulationssysteme als Kippelemente

Auf unserem Planeten gibt es große Muster von Luft- und Meeresströmungen, die natürlichen Schwankungen unterliegen. Aufgrund der starken Erwärmung der Arktis haben sich die Temperatur- und Druckunterschiede zu den Subtropen und Tropen enorm vermindert. Das hat gravierende Auswirkungen: Der Antrieb der Zirkulation und die bisherigen Zirkulationsmuster werden verändert und massiv geschwächt. Die atmosphärische Zirkulation der Nordhalbkugel ist offensichtlich irrreversibel in einen anderen Zustand übergegan- gen und in wesentlichen Aspekten grundlegend verändert.

Abschwächung der atlantischen thermohalinen

Zirkulation

Wie eine gewaltige Umwälzpumpe transportieren Strömungen des Atlantiks warmes Wasser in den Norden und kaltes Wasser in den Süden. Teil dieses Strömungssystems ist auch der Golfstrom, der für das meist milde Klima im Nordwesten Europas sorgt. Forscher haben Belege dafür entdeckt, dass diese riesige Meeresströmung schwächer wird. Beobachtungen weisen darauf hin, dass die Umwäl- zung in den letzten Jahrzehnten langsamer war als jemals zuvor im vergangenen Jahrhundert, wahr- scheinlich sogar im vergangenen Jahrtausend. Tatsächlich wurde bereits eine Abschwächung von 15 Prozent nachgewiesen. Die Strömungen des Atlantiks stellen laut PIK ein „gewaltiges Energie- förderband“ dar, in dem warmes Wasser an der Oberfläche Richtung Norden und nach dem Abküh- len und Absinken zurück in den Süden transportiert wird. Motor für die Strömungen ist die thermoha- line Zirkulation, also das Zusammenspiel zwischen dem kalten, dichten (und damit schweren) Salz- wasser, welches vor Grönland in die Tiefe sinkt, und Süßwasser-Strömungen. Strömt durch schmelzen- des Eis im Norden (Arktis, Grönland) mehr Süß- wasser (mit geringerer Dichte) zu, könnte sich die Tiefenwasserbildung abschwächen und dieser Antrieb erlahmen. Die Folgen? Das Ganze kann sich auf marine Ökosysteme auswirken, der Nordatlan- tik-Raum könnte sich abkühlen und so den Meeres- spiegelanstieg insbesondere an der US-amerikani- schen Atlantikküste verstärken.

Verlagerung des Monsuns in Westafrika mit

Auswirkung auf die Sahara

Monsune treten überall auf der Welt auf, neben Indien gibt es auch in Afrika Monsun-Zeiten. Bei diesem Beispiel für ein Kippelement werden die globalen Zusammenhänge und die immensen potenziellen Veränderungen deutlich. Durch die Veränderung der Bodenfeuchte, Vegetation und Luftströme in der Atmosphäre könnten sich die Monsunregenfälle verschieben. Würden sich Nie- derschläge in der Sahelzone erhöhen, würde die Sahara ergrünen. Was zunächst einmal positiv klingt, könnte auch negative Folgen haben. Denn bislang wird Wüstenstaub über Stürme über den Atlantik transportiert und versorgt Korallenriffe in der Karibik und sogar den Amazonasregenwald mit Nährstoffen. Fehlt diese Quelle an Sand, fehlen in anderen Teilen der Welt die Nährstoffe. Ein sen- sibler und nicht auf den ersten Blick erkennbarer Kreislauf würde außer Balance gebracht.

Ökosysteme

Ökosysteme pendeln sich über einen langen Zeit- raum ein. Aufgrund natürlicher klimatischer Ände- rungen sind viele Pflanzen- und Tierarten mehr oder weniger gut an ihre Umwelt angepasst. Eine Erwär- mung ihrer Umwelt bedeutet für lebende Arten eine Veränderung ihres Lebensraums: Problema- tisch ist dies vor allem für Arten, die selbst oder deren Nahrung an enge Temperaturgrenzen ange- passt sind. Da die Veränderung schneller geschieht, als Arten sich durch natürliche Selektion anpassen können, können sie sich nur durch Abwanderung anpassen. Problematisch ist die Veränderung ihres Lebensraumes vor allem für Arten, die nicht ohne weiteres wandern können. Sehr empfindlich sind auch die tropischen Hochlandwälder: Die Gebirgs- ökosysteme liegen dort in großen Höhen und die hier lebenden Arten können daher bei weiterer Erwärmung kaum weiter nach oben ausweichen. Im sehr gut erforschten Monteverde-Regenwald in Costa Rica ist das Aussterben von Arten durch zunehmende Austrocknung nachgewiesen.

Amazonas-Regenwald

Immerhin circa ein Viertel des weltweiten Kohlen- stoff-Austausches zwischen Atmosphäre und Biosphäre findet im Amazonas-Regenwald statt. Durch Rückgang der Niederschläge, Abholzung ganzer Landstriche sowie Waldbrände verändert sich der natürliche Kreislauf des Ökosystems Amazonas. Regenwälder werden abgeholzt, um Platz für die Viehzucht oder den Anbau zu schaffen. Die Menschen konsumieren viel Fleisch und um die Nachfrage zu decken, werden die Regenwälder für die Viehzucht gerodet. Die Bauern nutzen diese Regenwälder auch, um Pflanzen anzubauen, um zu überleben. Der Regenwald wird auch als „Lunge der Welt“ bezeichnet, da er große Mengen Kohlenstoff speichert und Sauerstoff an die Atmosphäre gibt. Mit dem Verschwinden des Regenwaldes geht also nicht nur wichtige Biodiversität verloren, sondern auch noch die Kapazität, CO2 zu binden und somit die Erderwärmung aufzuhalten. Regenwälder werden abgeholzt, um Platz für die Viehzucht oder den Anbau zu schaffen. Die Menschen konsumieren viel Fleisch und um die Nachfrage zu decken, werden die Regenwälder für die Viehzucht gerodet. Die Bauern nutzen diese Regenwälder auch, um Pflan- zen anzubauen, um zu überleben.

Nordische Nadelwälder (Borealwälder)

Nicht nur der Amazonas leistet einen wichtigen Beitrag für den Kohlenstoff-Kreislauf. Auch große Flächen von Borealwäldern sind vom Klimawandel betroffen. Diese nordischen Nadelwälder umfassen immerhin fast ein Drittel der weltweiten Waldfläche. Die Borealwälder speichern alleine in Kanada 186 Milliarden Tonnen Kohlenstoff. Mit dem Klimawan- del kommt es vermehrt zu Pflanzenschädlingen, Feuern und Stürmen, während gleichzeitig ihre Regeneration durch Wassermangel, erhöhte Ver- dunstung und menschliche Nutzung beeinträchtigt wird. Aufgrund der hohen Belastung könnten bald nur noch Graslandschaften an ihrer Stelle stehen. So wäre nicht nur der Lebensraum vieler Tiere und Pflanzen betroffen, sondern es würden außerdem riesige Mengen an Kohlendioxid freigesetzt werden.

Korallenriffe

Durch die Versauerung der Ozeane und Tempera- turschwankungen leiden die empfindlichen Öko- systeme Korallenriffe weltweit. Durch die Erwär- mung des Wassers kommt es zur sogenannten „Korallenbleiche“ – die Korallen stoßen nach und nach Algen ab und sterben so aus. Selbst bei einem Einhalten der 2°C-Grenze rechnen Forschende mit dem Verlust eines Großteils der Korallenriffe. Im Great Barrier Reef vor Australien beispielsweise sind nur noch neun Prozent der Korallen von diesem Prozess verschont geblieben.

Algen – die marine Kohlenstoffpumpe

Unsere Weltmeere sind wahre Kohlenstoff-Schlu- cker und damit wichtige Komponenten in unserem bislang gut ausbalancierten Weltklima. Laut PIK wurden so sogar schon rund 40 Prozent der bishe- rigen anthropogenen CO2-Emissionen der Atmos- phäre wieder entzogen. Ein großer Teil des Kohlen- stoffdioxids wird von Algen zum Wachstum genutzt und sinkt nach deren Absterben in die Tiefsee, wo der Kohlenstoff gespeichert wird. Diese sogenann- te marine biologische Kohlenstoffpumpe ist durch die ansteigenden Temperaturen gefährdet.
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Temperaturen im Zeitraum April-Juli an der Säkularstation Potsdam, einer der hochwertigsten langen Wettermessreihen der Welt. Die grauen Balken zeigen die Messwerte der einzelnen Jahre, die farbige Kurve ist über 11 Jahre geglättet. Die Abweichung (linke Skala) gilt relativ zu den ersten 30 Jahren der Messreihe. Quelle: Spektrum.de, „Hitze ohne Ende“, Grafik nach: Stefan Rahmstorf, Creative Commons License CC BY-SA 3.0.
Die Dünne rote Linie zeigt die Anzahl der rekordwarmen Monatswerte für jedes Jahr, in rund 150.000 Datenreihen (eine für jeden Kalender- monat und jeden Gitterpunkt auf der Erde, auf Basis der NASA-Daten). Die gezeigte Maßzahl ist das Verhältnis zur erwarteten Anzahl der Rekorde in einem stationären Klima. “5” heißt also 5-mal so viele Rekorde wie ohne globale Erwärmung zu erwarten wären. Die dicke rote Linie ist eine Glättung. Die blaue Linie zeigt was man erwarten würde, wenn die globale Mitteltemperatur wie beobachtet ansteigt, sich aber ansonsten an den kurzfristigen Schwankungen von Jahr zu Jahr nichts ändert. Quelle: Spektrum.de, „Hitze ohne Ende“, Aus Coumou et al. 2013, Global increase in record-breaking monthly mean temperatures.
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Abbildung: Alarm schlagen In den letzten zehn Jahren haben sich die Anzeichen dafür verdichtet, dass sich Kipp-Punkte einstellen. Auch Domino-Effekte wurden postuliert. Quelle T. M. Lenton et al., Nature, „Climate tipping points — too risky to bet against“
Zu nah für Komfort Abrupte und irreversible Veränderungen des Klimasystems sind bei einem geringeren globalen Durchschnittstemperaturanstieg zu einem höheren Risiko geworden. dies wurde für große Ereignisse wie den teilweisen Zerfall des antarktischen Eisschildes vorgeschlagen.  Anstieg der globalen mittleren Oberflächentemperatur im Vergleich zum vorindustriellen Niveau (°C) 6 5 4 3 2 1 0 Risikograd       hoch       moderat       unauffindbar Globale Durchschnitts-temperatur: ~1°C über dem vorindustriellen Niveau
* Der ICC-Sonderbericht 2018: Global Warming of 1.5 °C konzentriert sich auf den Temperaturbereich bis 2.5 °C.
2009
2001
2014
2018*
Verhältnis der Extreme 14 12 10 8 6 4 2 0 1880 1900 1920 1940 1960 1980 2000 2020 2040 Mittlere Temperatur in Potsdam April-Mai-Juni-Juli  Temperaturabweichung (°C) 4 3 2 1 0 -1 1920 1940 1960 1980 2000 2020 1900 18 17 16 15 14 13 12 Temperatur (°C) Kalte Oberflächenströmung Oberflächenströmung Warme Alarm schlagen In den letzten zehn Jahren haben sich die Anzeichen dafür verdichtet, dass sich Kipp-Punkte einstellen. Auch Domino-Effekte wurden postuliert. Kipppunkte Konnektivität A. Amazonas-Regenwald Häufige Dürren  B. Arktisches Meereis Reduzierung in der Fläche  C. Atlantikzirkulation Im Abschwung seit den 1950er Jahren  D. Borealer Wald Brände und Schädlinge im Wandel  F. Korallenriffe Massensterben G. Grönland-Eisschild Eisverlust beschleunigt  H. Permafrost Auftauen  I. Westantarktischer Eisschild Eisverlust beschleunigt  J. Wilkes Becken Ostantarktis Eisverlust beschleunigt sich  D G B H C A I J F
Abbildung: Geografische Einordnung der wichtigsten Kippelemente im Erdsystem mit Angabe der Klimazonen nach KöppenGeografische Einordnung der wichtigsten Kippelemente im Erdsystem mit Angabe der Klimazonen nach Köppen. Die Kippelemente lassen sich in drei Klassen einteilen: Eiskörper, sich verändernde Strömungs- bzw. Zirkulationssysteme der Ozeane und der Atmosphäre, und bedrohte Ökosysteme von überregionaler Bedeutung. Fragezeichen kennzeichnen Systeme, deren Status als Kippelement wissenschaftlich noch nicht gesichert ist. Quelle PIK, 2017. Die Karte der Kippelemente ist lizenziert unter einer Creative Commons BY-ND 3.0 DE Lizenz.
Geografische Einordnung der wichtigsten Kippelemente im Erdsystem mit Angabe der Klimazonen nach Köppen Eiskörper Strömungssysteme Ökosysteme Ar    Am   Aw    As     BS    BW   Cr     Cs    Cw    Do    Dc     Eo     Ec     FT     FI Klimaklassifikation nach Köppen
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