Tipping Points - Kipp-Punkte unserer Erde



Kleine Dinge können weltweit dramatische Folgen haben. Bereits winzige Veränderungen können reichen, um die Welt unabsehbar und unumkehrbar zu verändern.


Heute möchte ich euch ein Thema vorstellen, das mich persönlich sehr interessiert. Inspiriert wurde ich zu diesem Beitrag durch mein Geographie-Seminar in der Uni, denn dort haben wir über die Ursachen für Eis- und Warmzeiten geredet. Im unmittelbaren Zusammenhang haben wir auch über den Klimawandel gesprochen und es fiel das Schlagwort "tipping points". 

Verändert sich unser Klima?


Mehrere Eiszeiten haben das Landschaftsbild unserer Breiten erheblich geprägt. Dass Europa nicht immer noch von einer dicken Eisschicht bedeckt ist, zeigt, dass sich das Klima verändert. Die Veränderungen unseres Klimas haben verschiedene Ursachen. Grundlegend unterscheidet man zwischen internen und externen Ursachen für Klimaveränderungen.

Die internen Ursachen umfassen die Beeinflussung von innen, also durch Bestandteile des Klimasystems. Besonders wichtig sind hierbei die Wechselwirkungen in den einzelnen Subsystemen. Beispiele hierfür sind die Walker-Zirkulation über dem Pazifik und die Nordatlantische Oszillation, sowie sämtliche thermohaline Zirkulationsprozesse.
Das Klimasystem der Erde wird jedoch auch durch externe Ursachen beeinflusst. Hierzu zählen sämtliche Einflüsse, die nicht Bestandteil des Klimasystems sind. Hier wird zusätzlich häufig noch zwischen natürlichen und anthropogenen Ursachen unterschieden.


Eine Vielzahl von Forschern beschäftigt sich seit Ewigkeiten mit den sich ändernden Klimaverhältnissen auf unserer Erde, sodass im Laufe der Jahre verschiedene Theorien für das wechselnde Klima der Erde aufgestellt wurden.
Den pendelnden Wechsel zwischen Warm- und Kaltzeiten beschreibt der Wissenschaftler Milancovic. Er beschreibt beispielsweise, dass die Kreisbahn, auf der sich die Erde um die Sonne bewegt, variiert. Die Erde bewege sich danach mit einer Periodizität von etwa 100.000 Jahren mal auf einer kreisförmigen und mal auf einer eliptischen Bahn. Milancovic beschreibt zusätzlich die Schiefe der Ekliptik, also die Neigung der Erde, die mit einer Periodizität von 41.000 Jahren zwischen 22,1° und 24,5° schwanken soll. Diese Besonderheiten wirken sich auf die mittlere Entfernung der Erde zur Sonne ab und hätten deshalb eine Kalt- oder Warmzeit zur Folge, so Milancovic.

Der sogenannte Treibhauseffekt ist kein Problem der Neuzeit, denn seit Bestehen der Erde gibt es einen natürlichen Treibhauseffekt. Die Sonne sendet kurzwellige Strahlung auf die Erde. Diese trifft in der Atmosphäre zwar auf Wolken und kleinste Partikel, die sogenannten Aerosole, kann diese aber meist unbeschwert durchdringen, sodass nur ein Bruchteil der Strahlung den Erdboden niemals erreicht. Trifft die Strahlung auf den Boden wird die Wärme aufgenommen oder reflektiert. Dabei wird die Wärmestrahlung in langwellige Strahlung umgewandelt, die sich auf dem Rückweg jedoch an den Aerosolen und den Wolken bricht und erneut auf die Erde reflektiert wird. Der natürliche Treibhauseffekt wurde beispielsweise durch Vulkanausbrüche angetrieben.

Mit der Menschheit gelangten immer mehr sogenannter Treibhausgase in die Atmosphäre, was zur Erhöhung des Anteils dieser führte. Dadurch wird noch weniger reflektierte Strahlung wieder ins All reflektiert, sondern verweilt auf der Erde, sodass es auf Dauer wärmer wird.

Das Klimasystem der Erde versucht jegliche Beeinflussung auszugleichen und auszubalancieren. Kohlenstoffdioxid wird von Pflanzen aufgenommen, gespeichert und umgewandelt. Der zunehmende anthropogene Einfluss auf das Klimasystem macht der Erde jedoch schwer zu schaffen. Das sensible Gleichgewicht wird gestört und gerät ins Kippen.

Jene sensiblen Stellen im System der Erde, an denen bereits eine winzige Veränderung ausreichen würde, um einen globalen Klimawandel auszulösen, bezeichnet man als "tipping points". 

Welche Kipp-Punkte hat das Klima auf unserer Erde?


Forscher, die sich mit den Folgen unseres Klimas beschäftigen, haben die größten Kipp-Punkte unseres Klimasystems und deren Auswirkungen auf unsere Erde unter die Lupe genommen. Die Veränderungen treten ein, wenn das Klima auf der Erde eine bestimmte Temperaturveränderung überschreitet - mit fatalen Folgen.



Die Karte zeigt die eine Reihe von Archilles-Fersen unseres Klimasystems, wichtige, aber sensible Elemente unserer Erde. Eine Menge dieser Kipp-Punkte könnte schwere Auswirkungen auf unseren Planeten und die Menschen haben.

Der Grönland-Eisschild könnte gravierende Veränderungen herbeiführen. Prognosen zeigen, dass das Abschmelzen des Grönland-Eisschildes einen Meeresspiegelanstieg von bis zu sieben Metern mit sich bringen könnte. Das Problem dabei: Ein immer größer werdender Teil der Menschheit lebt in Küstenregionen. Forscher sehen die kritische Grenze bei einer dauerhaften Temperaturzunahme von 3°C.

Auch das arktische Meereis ist besonders anfällig. Noch dazu schwindet dieses schneller, als die Wissenschaftler anfangs annahmen. Zwar baue sich gerade dünnes Eis schnell wieder auf, bei eines konstanten Erwärmung gäbe es jedoch ein großes Problem: Schmilzt das weiße Eis von der Oberfläche weg, werden die unteren Eisschichten immer dunkler, weil der Boden durchschimmert. Dunkle Oberflächen speichern jedoch mehr Wärme als weiße Oberflächen. Der Schmelzprozess wird beschleunigt. Forscher vermuten, dass die Arktis bereits in wenigen Jahrzehnten im Sommer komplett Eisfrei sein könnte, denn der kritische Wert für diese Region liegt bei einer Temperaturzunahme von nur 0,5°C. 

Den antarktischen Eisschild kann man nicht komplett als Kipp-Punkt bezeichnen. Denn während der ostantarktische Teil des Eisschildes bislang stabil geblieben ist, verliert nur der westliche Teil langsam an Masse. Das komplette Abschmelzen des westantarktischen Eisschildes würde den Meeresspiegel um weitere fünf Meter ansteigen lassen. Forscher gehen jedoch davon aus, dass dies noch mehrer Jahrhunderte dauern würde.

Das Schwinden der tibetischen Gletscher ist ein noch nicht sehr gut untersuchter Kipp-Punkt unserer Erde. Fest steht jedoch, dass die Gletscher die großen süd- und ostasiatischen Flüsse speisen, aus denen viele Millionen Menschen ihr Trinkwasser gewinnen. Schmelzen die Gletscher weiter ab, könnte dies die Frischwasserversorgung dieser Menschen gefährden.

Permafrostböden sind ein hervorragender Speicher von klimawirksamen Gasen. Die Dauerfrostböden in Sibirien und Nordamerika würden beim Auftauen eine gewaltige Menge an Kohlenstoff und Methan freisetzen. Während dieser Prozess an manchen Orten ohne Erreichen eines Kipp-Punktes abläuft, stellt der sogenannte Yadoma Permafrostboden in Ostsibirien eine Ausnahme dar. Hier sind schätzungsweise 500 Milliarden Tonnen Kohlenstoff im Eis gespeichert. Mikroorganismen, die die Kohlenstoffverbindungen im Eis zersetzen, erzeugen Wärme und beschleunigen so das Auftauen. Das Freisetzen einer solchen Menge würde sich gravierend auf die Gesundheit der Menschheit auswirken. Ab einer Erwärmung von 9°C wäre diese Entwicklung unaufhaltsam. Methan und Kohlenstoff sind ebenfalls in sogenannten Methanhydraten gespeichert. Das sind Klumpen aus Methan und Eis, die tief unter Meeressedimenten vergraben liegen. Global sind auf diese Art und Weise schätzungsweise bis zu zwei Billionen Tonnen Kohlenstoff in den Meeren gespeichert. Ein globaler Temperaturanstieg von nur 3°C könnte über Jahrtausende mehr als die Hälfte des Methans freisetzen. Das freigesetzte Gas würde den Treibhauseffekt verstärken und die Atmosphäre zusätzlich erwärmen.

Zusätzlich zu den Eiskörpern sind auch die Strömungssysteme der Ozeane gefährdet. So könnte die thermohaline Zirkulation des Atlantiks zusammenbrechen und der Golfstrom zum Erliegen kommen, was einen Temperaturabfall von bis zu 4°C in Europa zur Folge hätte. Und auch Ökosysteme wie der boreale Nadelwald, der tropische Regenwald oder die Korallenriffe diesen als wertvoller Speicher für klimawirksame Gase.

Für die Sahara und die Sahelzone wären zwei mögliche Folgen denkbar: Die Verschiebung der innertropischen Konvergenz würde es verstärkt zu Niederschlägen kommen lassen, sodass die Wüstenklimate wieder begrünt werden könnten. Gleichzeitig könnte ja diese Verschiebung jedoch auch dafür sorgen, dass andere Regionen Afrikas von Dürre heimgesucht werden. Eine Begrünung der Sahara hätte jedoch auch negative Auswirkungen. Denn feiner Saharastaub gelangt durch Winde in den Atlantik und dient dort als Nährquelle für Korallenriffe. Reißt diese Versorgung ab, würden die Korallenriffe absterben und das gespeicherte Methan freisetzen.

Welche Folgen hat das Kippen dieser Elemente?


© welt.de
Das vorangegangene Beispiel zeigt auf, dass die Folgen sich in alle möglichen Richtungen bewegen können. Die genauen Folgen der Kipp-Elemente können nur vermutet werden. Es gibt Kipp-Punkte, die eine globale Erwärmung, andere die eine Abkühlung mit sich bringen würden. Es gibt Kipp-Punkte, die einen Wassermangel, andere die einen viel zu starken Regen hervorrufen könnten. Sicher ist jedoch: Der Meeresspiegel wird mit einer Wahrscheinlichkeit von 99% ansteigen. Rechnungen zufolge müsste der Meeresspiegel, wenn alle Eisschilde, Polkappen und Gletscher abschmelzen würden, um etwa 70 Meter ansteigen, was diese Karte verdeutlicht. Ich müsste dann jedenfalls umziehen, denn von Schleswig-Holstein würde nicht mehr viel übrig bleiben. 

Was kann man gegen den Klimawandel unternehmen?


Natürlich werden schon unterschiedliche Strategien verfolgt, um die Veränderungen des Klimas einzudämmen, wie wirksam diese Strategien sind, wird jedoch erst die Zukunft zeigen.

Was glaubt ihr? Kann man den Klimawandel aufhalten oder ist das eine Spirale, aus der man nicht mehr herauskommt? Welche Maßnahmen könntet ihr euch vorstellen und was glaubt ihr, wie sich das Klima in Deutschland entwickeln wird?


Quellen:

SCHWARZBACH, M. (1974): Das Klima der Vorzeit. Stuttgart.
pik-potsdam.de
germanwatch.org
spiegel.de
welt.de

Kommentare:

  1. Huhu.
    Ein sehr interessantes Thema was gerade im Fernsehn ja auch immer wieder aufgewirbelt wird.
    Ich bin ja der Meinung, dass man allgemein was tun könnte.
    Weniger Auto fahren wär da ja schon mal ein Anfang. Dann müsste aber die ganze Welt mitmachen und die hält ja immmoment ja auch nicht wirklich zusammen. Ein zweiter Punkt ist Strom sparen. Das heißt, jeder sollte darauf achten, dass sinnlose lampen abzuschalten sind. Das der Fernsehen nicht auf standby rund um die Uhr ist.
    So kleine dinge, was die Erde kaputt macht, kann der Erde aber auch helfen.

    Ansonsten würde mich jetzt spontan nichts einfallen.
    Liebe Grüße
    Nicole

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  2. Da hast du aber sicher viel Zeit und Recherche hineingesteckt! Ich stimme Nicole zu, ein sehr interessantes Thema! Für unsere Zukunft hoffe ich, dass die Menschheit Wege findet, im Einklang mit der Natur zu leben und so die Gefahr einiger Kipp-Punkte minimiert. Ich selbst versuche ein wenig dazu beizutragen, indem ich z.B. wie Nicole Strom spare, wo es geht, nie Plastiktüten beim Einkaufen benutze und die Heizung abdrehe, wenn sie über längere Zeit nicht gebraucht wird. Man kann noch viel mehr tun, um Energie zu sparen und Müll zu vermeiden. Wenn das viele tun, kann man sicher etwas zum Positiven bewegen!
    Hab noch ein schönes Wochenende!
    Liebe Grüße Jana

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  3. Sehr interessantes Thema. Über den Klimawandel hab ich bisher garnicht wirklich nachgedacht, wobei man ja schon beim Einkauf meist dran denkt, ob die Plastiktüte nun wirklich nötig ist. Meiner Meinung nach bringt es nichts, wenn ich versuche Strom zu sparen, keine Plastiktüten benutze, weniger Auto zufahren und Umverpackungen zu vermeiden. Denn es müssten millionen Menschen auch machen, damit es was bringt!

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