Klimasystem nähert sich 9 kritischen Kipp-Punkten

Climate system approaching 9 critical tipping points

Klimasystem nähert sich 9 kritischen Kipp-Punkten

Die Erde nähert sich in diesem Jahrhundert neun wichtigen Klima-Kipp-Punkten
und könnte diese sogar überschrei-ten, berichtet diese Woche eine Veröffentlichung
in "Proceedings of the National Academy of Science (PNAS)".

Der Bericht stützt sich auf einen Workshop führender Klimawissenschaftler in
der Britischen Botschaft in Berlin, Deutschland, vom Oktober 2005, sowie eine
Überprüfung anderer Forschungen. Er bezieht sich auf das Schmelzen des arktischen
Meer-Eises und der grönländischen Eiskappe als das sensibelste "Kipp-Element"
mit der geringsten Unsicherheit. Die Forscher prägten den Begriff "Kipp-Element",
um die Komponenten des Klimasystems zu beschreiben, welche das Risiko einer
Überschreitung eines Kipp-Punkts laufen.

"Die Gesellschaft darf nicht durch sanfte Projektionen des globalen Wandels
in ein falsches Gefühl der Sicherheit gewiegt werden", sagte der leitende
Autor Tim Lenton, Professor an der University of East Anglia. "Unsere Ergebnisse
deuten darauf hin, dass eine Vielzahl von Kipp-Elementen des von Menschen verursachten
Klimawandels ihre kritischen Punkt in diesem Jahrhundert erreichen könnten.
Die größten Gefahren sind das Kippen des arktischen Meer-Eises und der grönländischen
Eiskappe, und mindestens fünf weitere Elemente könnten uns überraschen durch
das Aufzeigen von naheliegenden Kipp-Punkten."

Die Autoren schlagen die Einrichtung von Frühwarnsystemen zur Erkennung der
Nähe bestimmter Kipppunkte vor.

Eine Pressemitteilung aus dem Potsdamer Institut für Klimafolgenforschung e.V.,
einer mit dieser Forschung beschäftigten Institution, listet die neun Kipp-Elemente
wie folgt auf:

Grönländische Eiskappe – Die Erwärmung über der Eiskappe beschleunigt den
Eisverlust von Gletscherbrüchen und senkt die Eishöhe der Peripherie, wodurch
die Oberflächentemperatur und das Abschmelzen weiter erhöht werden. Der genaue
Kipp-Punkt für den Zerfall der Eiskappe ist nicht bekannt, da die aktuellen
Modelle die beobachteten dynamischen Prozesse des Abschmelzens nicht genau
erfassen können. Aber im schlimmsten Fall könnte eine lokale Erwärmung von
mehr als 3 °C dazu führen, dass die Eiskappe innerhalb von 300 Jahren verschwindet.
Dies würde zu einem Anstieg des Meeresspiegels von bis zu 7 m führen. (mehr
als 300 Jahre, um sich einem grösseren Wandel zu unterziehen).

Arktisches Meer-Eis – Durch Schmelzen des Meer-Eises ergibt sich eine viel
dunklere Meeresoberfläche, welche mehr Strahlung absorbiert als weisses Meer-Eis,
sodass die Erwärmung verstärkt wird. Dies führt zu einem schnelleren Schmelzen
im Sommer und verringert Eisbildung im Winter. Im Laufe der letzten 16 Jahre
ist die Eisdecke im Sommer deutlich zurückgegangen. Die kritische Schwelle
mittlerer globaler Erwärmung kann zwischen 0,5 bis 2°C liegen und könnte aber
bereits überschritten sein. Ein Modell zeigt einen nichtlinearen Übergang
zu einem möglichen neuen stabilen Zustand ohne arktisches Meereis im Sommer
innerhalb weniger Jahrzehnte. (ca. 10 Jahre).

Dazwischenliegende sensible Kipp-Elemente, große Unsicherheit:

Eisdecke der West Antarktik – Jüngste Schwerkraftmessungen deuten darauf
hin, dass der Eisschild an Masse verliert. Da der größte Teil der Eiskappe
unter dem Meeresspiegel gegründet ist, könnte das Eindringen von Ozeanwasser
diese destabilisieren. Der Kipppunkt könnte bei einer lokalen Erwärmung von
5 bis 8 °C im Sommer erreicht werden. Ein Szenario des schlimmsten Falls zeigt,
dass die Eiskappe innerhalb von 300 Jahren zusammenbrechen könnte, wobei sich
der Meeresspiegel möglicherweise um bis zu fünf Meter erhöht. (mehr als 300
Jahre)

Boreale Wälder – Die nördlichen Wälder zeigen ein komplexes Wechselspiel
zwischen Baumphysiologie, Permafrost und Feuer. Eine globale mittlere Erwärmung
von 3 bis 5 °C könnte zum Absterben der borealen Wälder in großem Maßstab
innerhalb der nächsten 50 Jahren führen. Im Rahmen des Klimawandels würden
die Bäume einer Steigerung des Wasser-Stress und der Spitzensommerhitze ausgesetzt
und wären für Krankheiten anfälliger. Baumarten gemäßigten Klimas werden aufgrund
von Frostschäden in noch in sehr kalten Wintern ausgeschlossen. (ca. 50 Jahre)

Amazonas-Regenwald – Die globale Erwärmung und die Abholzung der Wälder werden
vermutlich die Niederschläge in der Region um bis zu 30 Prozent reduzieren.
Eine Verlängerung der Trockenzeit, und erhöhte Temperaturen im Sommer machen
es dem Wald schwierig sich neu zu etablieren. Modelle projektieren ein Absterben
des Amazonas-Regenwaldes bei globale Erwärmung von 3 bis 4 °C innerhalb von
50 Jahren. Allein die Flächennutzungsänderungen könnten möglicherweise die
Wald-Decke auf einen kritischen Schwellenwert bringen. (ca. 50 Jahre)

El-Niño-Südliche Schwankung (ENSO) – Die Veränderung des Ozean-Atmosphären-Modus
wird durch die Schichtung von Wasser verschiedener Temperaturen im Pazifischen
Ozean und dem Temperaturgradienten über dem Äquator bestimmt. Während der
weltweit um drei Grad Celsius wärmeren frühen Pliozänperiode, wurde ENSO möglicherweise
unterdrückt zu Gunsten von anhaltenden El Niño oder La Niña Bedingungen. Als
Reaktion auf ein wärmeres stabilisiertes Klima, simulieren die realistischsten
Modelle eine erhöhte El-Niño-Amplitude ohne klare Veränderung der Frequenz.
(ca. 100 Jahre)

Sahara/Sahel- und westafrikanischer Monsun – Die Menge der Niederschläge
steht in engem Zusammenhang mit Klimareaktion der Vegetation und Meeresoberflächentemperaturen
des Atlantiks. Durch erhöhten Treibhausgasausstoß werden voraussichtlich die
Niederschläge im Sahel weiter steigen. Aber eine globale Erwärmung von 3 bis
5 °C könnte zu einem Zusammenbruch des westafrikanischen Monsuns fvühren,
was wiederum entweder das Trocknen der Sahelzone oder seine Befeuchtung aufgrund
zunehmendem Zustrom aus dem Westen zur Folge haben könnte. Ein drittes Szenario
zeigt eine mögliche Verdoppelung der ungewöhnlich trockenen Jahre bis zum
Ende des Jahrhunderts. (ca. 10 Jahre)

Indischer Sommermonsun – Die Monsunzirkulation wird durch ein Druckgefälle
Land – Ozean verursacht. Treibhaus-Erwärmung tendiert zur Stärkung des Monsuns,
da wärmere Luft mehr Wasser aufnehmen kann. Luftverschmutzung und Flächennutzung,
welche die Reflexion des Sonnenlichts erhöhen, schwächen den Monsun eher ab.
Der indische Monsun könnte unregelmäßig werden und im schlimmsten Fall in
ein paar Jahren anfangen, chaotisch zwischen einer aktiven und einer schwachen
Phase zu wechseln. (ca. 1 Jahr)

Kipp-Elemente geringer Empfindlichkeit, intermediäre Unsicherheit:

Atlantic thermohaline circulation – The circulation of sea currents in the
Atlantic Ocean is driven by seawater that flows to the North Atlantic, cools
and sinks at high latitudes. If the inflow of freshwater increases, e.g. from
rivers or melting glaciers, or the seawater is warmed, its density would decrease.
A global mean warming of three to five degrees Celsius could push the element
past the tipping point so that deep water formation stops. Under these conditions
the North Atlantic current would be disrupted, sea level in the North Atlantic
region would rise and the tropical rain belt would be shifted. (approximately
100 years)

Thermohaline Zirkulation des Atlantiks – Die Zirkulation von Meeresströmungen
im Atlantik wird durch das Meerwasser verursacht, das zum Nordatlantik fließt,
dort abkühlt und auf hohen Breitengraden absinkt. Wenn der Zustrom von Süßwasser
erhöht wird, z.B. von Flüssen oder schmelzenden Gletschern, oder das Meerwasser
erwärmtwird, nimmt seine Dichte ab. Eine globale Erwärmung von 3 bis 5°C könnte
das Element über den Kipppunkt verschieben, so dass die Tiefwasserbildung
aufhört. Unter diesen Bedingungen würde die Nordatlantikströmung unterbrochen,
der Meeresspiegel in der Nord-Atlantik-Region würde steigen und der tropische
Regengürtel würde verlagert. (ca. 100 Jahre)