H?ufige Fragen zum Klimawandel

Bew?lkter Himmel mit einem Sonnenstrahlzum Vergr??ern anklicken
Wetter, Witterung, Klima - wir erkl?ren die Unterschiede.
Quelle: CC Vision

Uns erreichen immer wieder ?hnliche Fragen zu grunds?tzlichen Hintergründen des Klimawandels und seinen Folgen. Hier haben wir daher unsere Antworten auf h?ufig gestellt Fragen (FAQs) für Sie zusammengestellt. Zu Beginn jeder Antwort finden Sie eine kurze Zusammenfassung.

Inhaltsverzeichnis

 

1. Was ist eigentlich Klima?

Klima⁠ ist der mittlere Zustand der ⁠Atmosph?re⁠ an einem bestimmten Ort oder in einem bestimmten Gebiet über einen l?ngeren Zeitraum. Als Zeitspanne für Untersuchungen des Klimas empfiehlt die Weltorganisation für Meteorologie (⁠WMO⁠ – World Meteorological Organization) mindestens 30 Jahre, aber auch Betrachtungen über l?ngere Zeitr?ume wie Jahrhunderte und Jahrtausende sind bei der Erforschung des Klimas gebr?uchlich.

T?glich reden wir über das ⁠Wetter⁠, beinahe t?glich über das Klima und etwas seltener über die ⁠Witterung⁠. Aber welche Unterschiede machen die Meteorologen eigentlich zwischen diesen Begriffen?

Wetter ist der physikalische Zustand der Atmosph?re an einem bestimmten Ort oder in einem Gebiet zu einem bestimmten Zeitpunkt oder in einem kurzen Zeitraum von Stunden bis hin zu wenigen Tagen. Dieser Zustand wird durch meteorologische Gr??en beschrieben, die an den meteorologischen Beobachtungsstationen
regelm??ig gemessen und aufgezeichnet werden. Dazu z?hlen unter anderem Lufttemperatur, Luftdruck, Windgeschwindigkeit und Windrichtung, Luftfeuchte, Bew?lkung und Niederschlag.

Als Witterung bezeichnen die Meteorologen den durchschnittlichen Charakter des Wetterablaufs an einem Ort oder in einem Gebiet über mehrere Tage bis zu mehreren Wochen.

Der Definition des Klimas hingegen liegt ein wesentlich l?ngerer Zeitraum zugrunde:?Klima ist der mittlere Zustand der Atmosph?re an einem bestimmten Ort oder in einem bestimmten Gebiet über einen l?ngeren Zeitraum. Als Zeitspanne für Untersuchungen des Klimas empfiehlt die Weltorganisation für Meteorologie mindestens 30 Jahre, aber auch Betrachtungen über l?ngere Zeitr?ume wie Jahrhunderte und Jahrtausende sind bei der Erforschung des Klimas gebr?uchlich. Das Klima wird durch statistische Eigenschaften der Atmosph?re charakterisiert, wie Mittelwerte, H?ufigkeiten, Andauer und Extremwerte meteorologischer Gr??en (Temperatur, Niederschlag und weitere).

Wir fassen zusammen, dass den Kategorien Wetter, Witterung und Klima sehr unterschiedliche Zeitr?ume zugrunde liegen. So kann etwa aus drei aufeinander folgenden hei?en Sommern nicht auf eine Erw?rmung des Klimas geschlossen werden. Auch bedeutet eine Reihe von kühlen Jahren in einem Jahrzehnt nicht unbedingt, dass sich das Klima abkühlt. Das k?nnte der Fall sein, wenn sich die Abkühlung über mehrere Jahrzehnte hinweg fortsetzt.

Umgekehrt k?nnen auch Klimadaten nicht als Wetter und Witterung interpretiert werden. Diese Daten werden meist nicht nur über lange Zeitr?ume, sondern auch sehr gro?r?umig gemittelt, h?ufig über die ganze Erde. Folgende Beispiele veranschaulichen die Gr??enordnung globaler Temperaturmittel: Der Unterschied im globalen Temperaturmittel zwischen dem H?hepunkt der letzten Vereisung vor circa 21.000 Jahren und dem Klima der Gegenwart in vorindustrieller Zeit betr?gt etwa drei bis acht Grad Celsius (⁠IPCC⁠ 2013, Kap. 5.3.3.1). W?hrend der letzten Vereisung waren gro?e Teile Europas, Asiens und Nordamerikas von gewaltigen Eisschilden bedeckt. Ein auf den ersten Blick relativ gering erscheinender Anstieg der globalen Mitteltemperatur ist mit erheblich gr??eren regionalen Temperaturschwankungen verbunden. So k?nnte ein Anstieg der globalen Mitteltemperatur um zwei bis vier Grad Celsius gegenüber vorindustriellem Niveau schwerwiegende Folgen haben. Beispielsweise k?nnte das Gr?nl?ndische Eisschild in den kommenden Jahrhunderten abschmelzen. Ein vollst?ndiges Abschmelzen des Gr?nl?ndischen Eisschildes w?re mit einem Meeresspiegelanstieg von bis zu sieben Metern und enormen Problemen in küstennahen Gebieten verbunden.

 

2. Was sind die Ursachen von Klima?nderungen?

Klima?nderungen haben verschiedene Ursachen. Dazu z?hlen ?nderungen der auf der Erde ankommenden Sonnenstrahlung, ?nderungen der an der Erdoberfl?che und in der ⁠Atmosph?re⁠ reflektierten Sonnenstrahlung, ?nderungen der in den Weltraum abgegebenen W?rmestrahlung sowie die interne ⁠Klimavariabilit?t⁠.?

Motor des Klimas der Erde ist die Strahlung der Sonne. Von der auf der Erde ankommenden Sonnenstrahlung wird ein Teil durch Wolken, Bestandteile der Luft und die Erdoberfl?che reflektiert und in Richtung Weltraum zurückgestrahlt. Ein weiterer Teil wird an der Erdoberfl?che und in der Atmosph?re in W?rmestrahlung umgesetzt. Ein Teil dieser W?rmestrahlung wird wiederum an den Weltraum abgegeben. Wenn dieses Verh?ltnis – verursacht durch bestimmte Prozesse und Faktoren – nicht mehr im Gleichgewicht ist, ?ndert sich das ⁠Klima⁠ so lange, bis sich ein neuer Gleichgewichtszustand einstellt und die Energiebilanz wieder ausgeglichen ist (Rahmstorf und Schellnhuber 2007).

Zu den oben genannten Prozessen und damit den wesentlichen Ursachen von Klima?nderungen geh?ren:

  • ?nderungen der ankommenden Sonnenstrahlung;
  • ?nderungen der reflektierten Sonnenstrahlung;
  • ?nderungen der in den Weltraum abgegebenen W?rmestrahlung;
  • Interne Variabilit?t des Klimasystems.

Die Sonnenstrahlung schwankt in sehr langen und auch kürzeren Zeitr?umen und beeinflusst damit das Klima auf der Erde. Die Forschung hat Zyklen gefunden, die von Dekaden bis hin zu einigen Jahrtausenden dauern. Die auf der Erde ankommende Sonnenstrahlung unterliegt zudem Schwankungen, wenn sich die Parameter der Erdbahn um die Sonne ?ndern (siehe dazu auch Frage 6).

Ein Teil der auf der Erde ankommenden Sonnenstrahlung wird in der Atmosph?re und an der Erdoberfl?che reflektiert und in den Weltraum zurückgestrahlt. In der Atmosph?re sind es neben den Wolken besonders ⁠Aerosole⁠ (kleine schwebende Teilchen oder Tr?pfchen), die Sonnenstrahlung reflektieren. Eine Quelle für Aerosole sind zum Beispiel Vulkanausbrüche. Sie verursachen zeitweise einen h?heren Aerosolgehalt der Atmosph?re und führen deshalb in der Tendenz zu einer kurzzeitigen Abkühlung des Klimas. Auch die Beschaffenheit der Erdoberfl?che beeinflusst das Rückstrahlverm?gen gegenüber der Sonnenstrahlung. Eine nur mit Wasser oder Wald bedeckte Erde w?re um einiges w?rmer und eine nur mit Eis bedeckte Erde (wegen der st?rkeren Reflektion) erheblich k?lter, als es gegenw?rtig auf der Erde der Fall ist. Der Mensch ver?ndert durch seine T?tigkeit – zum Beispiel durch Bebauung, Landwirtschaft, Rodung von W?ldern – die Landoberfl?che und beeinflusst damit das Klima.

Die Erdatmosph?re enth?lt einen natürlichen Anteil an Gasen, die W?rmestrahlung absorbieren (?aufnehmen“). Wir bezeichnen sie als Treibhausgase. Diese Gase lassen die Sonnenstrahlung passieren. Allerdings absorbieren sie aber Teile der W?rmestrahlung, die von der Erdoberfl?che kommt. Dadurch verringern die Gase den Anteil der in den Weltraum abgegebenen W?rmestrahlung. Seit der Industrialisierung hat der Mensch die Zusammensetzung der Atmosph?re ver?ndert und den Anteil an Treibhausgasen, besonders an Kohlendioxid, erh?ht. Dadurch hat sich das Klima erw?rmt.

Es gibt auch interne ⁠Klimaschwankungen, die nicht durch ?u?ere Antriebe – wie ?nderungen der Sonnenstrahlung, der Zusammensetzung der Atmosph?re oder der Beschaffenheit der Erdoberfl?che – hervorgerufen werden. Die interne Klimavariabilit?t entsteht durch Wechselwirkungen in und zwischen den einzelnen Subsystemen des Klimasystems – zwischen Atmosph?re, Hydrosph?re (Ozeane, Seen, Flüsse), Kryosph?re (Eis und Schnee), Lithosph?re (Boden und Gesteinsschichten) und Biosph?re (Pflanzen und Tiere). Ein Beispiel dafür ist das El Ni?o-Ph?nomen im tropischen Pazifik, eine starke, kurzfristige, interne Klimaschwankung. El Ni?o (spanisch: das Christkind) ist ein Ereignis, bei dem (beginnend um die Weihnachtszeit) die Oberfl?chentemperaturen des Ozeans in einem gro?en Gebiet im tropischen Pazifik ungew?hnlich erh?ht sind. Die ?nderung der Meeresoberfl?chentemperaturen hat Folgen für die ⁠atmosph?rische Zirkulation⁠: In Regionen Südamerikas, in denen sonst Trockenheit herrscht, kann es zu starken Niederschl?gen mit überschwemmungen kommen, w?hrend in Indonesien und Australien Dürren auftreten, die teils verheerende Wald- und Buschbr?nde nach sich ziehen (siehe dazu auch Frage 15).

 

3. Wie gro? ist der beobachtete weltweite Temperaturanstieg?

Im Zeitraum von 1880 bis 2012 stieg die globale Mitteltemperatur in Bodenn?he um 0,85°C (⁠IPCC⁠ 2013).?

Etwa zwei Drittel der Erw?rmung fallen auf den Zeitraum seit Mitte der 1970er Jahre. Alle bisherigen Jahre des 21. Jahrhunderts (2001-2020) geh?ren nach NASA 2021 zu den zwanzig w?rmsten seit Beginn der regelm??igen instrumentellen Messung der Lufttemperatur in Bodenn?he in der zweiten H?lfte des 19. Jahrhunderts (s. Abb. 1) und lagen jeweils mindestens um 0,4°C über der Durchschnittstemperatur des Zeitraums 1961-1990. Das Jahr 2016 war mit einer globalen Mitteltemperatur von etwa 1,1°C über dem Niveau des vorindustriellen Zeitalters das bisher w?rmste Jahr seit Beginn der systematischen Temperaturaufzeichnung, dicht gefolgt vom Jahr 2020 (NOAA 2021). Die überdurchschnittliche Erw?rmung im Jahre 2016 wurde dabei auch durch ein, besonders zu Jahresbeginn wirksames, starkes El-Niňo Ereignis beeinflusst, welches typischerweise mit 0,1°C–0,2°C zur Erw?rmung beitragen kann (⁠WMO⁠ 2017).

Die Dekade von 2001-2010 war global einer der w?rmsten, w?rmer als die neunziger Jahre und diese wiederum waren w?rmer als die Dekade der achtziger Jahre (WMO 2012). In der Nordhemisph?re war die letzte 30-j?hrige Periode (1983-2012) wahrscheinlich die w?rmste seit 1.400 Jahren (IPCC 2013).

Betr?chtliche Erw?rmungen wurden in den hohen Breiten der Nordhalbkugel beobachtet. So hat sich die Arktis seit Mitte des 20. Jahrhunderts besonders stark erw?rmt. Die durchschnittliche j?hrliche Ausdehnung des arktischen Meereises ist im Zeitraum von 1979 bis 2012 um etwa 3,5 bis 4,1 % pro Jahrzehnt – in den Sommermonaten sogar um 9,4 bis 13,6 % pro Jahrzehnt – geschrumpft (IPCC 2013). Das im September gemessene j?hrliche Minimum der Ausbreitung arktischen Meereises wies im Jahre 2016, wie im Jahre 2007, den zweitgeringsten Wert nach 2012 auf. Die im M?rz gemessene j?hrliche Maximalausdehnung des arktischen Meereises zeigte für 2016 sogar den geringsten Wert seit Beginn der satellitengestützten Messungen vor 40 Jahren (WMO 2017). Auch die Dicke des arktischen Meereises nahm in den vergangenen 35 Jahren deutlich ab. 2011 betrug das Volumen 4200 Kubikkilometer und lag damit deutlich unter dem bisherigen Minimum von 4580 Kubikkilometern (WMO 2012).

Grafik zeigt steigende Temperaturabweichung in Form einer steigenden Linie seit 1880 bis zum Jahr 2020
Abbildung 1: Abweichungen des globalen Mittels der bodennahen Lufttemperatur (bis 2020)

Abweichungen des globalen Mittels der bodennahen Lufttemperatur vom Mittelwert im Referenzzeitraum 1951 – 1980 (schwarze Quadrate), die durchgezogene schwarze Linie stellt die Jahresmittel, die durchgezogene rote Linie gleitende Mittelwerte und der graue Schatten stellt die Unsicherheitsabsch?tzung auf einem 95% Konfidenzniveau dar (x-Achse: Jahre 1880 - 2020, y-Achse: Temperaturabweichung)

Quelle: https://data.giss.nasa.gov/gistemp/graphs_v4/
 

4. Wird das Klima extremer? Sind die sich h?ufenden überschwemmungen ein Indiz dafür?

Nach gegenw?rtigen wissenschaftlichen Erkenntnissen wird die fortschreitende Klimaerw?rmung zu Ver?nderungen der St?rke, der H?ufigkeit, der r?umlichen Ausdehnung und der Dauer von Extremwetterereignissen führen.

Ob eine Luftmasse trocken oder feucht ist, h?ngt davon ab, wie viel Feuchtigkeit (Wasserdampf) diese Luftmasse aus ihrer Umgebung aufgenommen hat. Es geh?rt zu den physikalischen Grundlagen, dass eine w?rmere ⁠Atmosph?re⁠ mehr Wasserdampf aufnehmen kann als eine k?ltere. Die Wissenschaft geht demzufolge von einer Intensivierung des Wasserkreislaufs im Hinblick auf eine globale Erw?rmung des Klimas aus. Das bedeutet unter anderem, dass in der w?rmeren unteren Atmosph?re mehr Wasserdampf für Niederschl?ge zur Verfügung steht.

Die Beobachtungsdaten der letzten Jahrzehnte belegen klar eine globale Erw?rmung des Klimas. Die dominierende (wenngleich nicht die einzige) Ursache sind die seit dem sp?ten 20. Jahrhundert gestiegenen atmosph?rischen Treibhausgaskonzentrationen (siehe dazu auch die Fragen 5 und 6). Für die Zukunft erwarten die Klimaforscherinnen und -forscher, dass sich die durch den Menschen verursachte ⁠Klima?nderung⁠ deutlich verst?rkt. Die Strukturen der Klima?nderungen k?nnen dabei regional und jahreszeitlich sehr variabel sein. Auch Extremereignisse werden Ver?nderungen unterliegen. Extremereignisse sind Bestandteil der natürlichen ⁠Klimavariabilit?t⁠. Solche Ereignisse sind Starkniederschl?ge und damit einhergehende Hochwasser, Trockenperioden, besonders hei?e oder kalte Tage, Hitzeperioden oder auch Stürme. Wegen ihrer m?glichen Auswirkungen sind sie von besonderem Interesse. Deshalb ist es überaus wichtig zu wissen, wie sich Extremereignisse in einem w?rmer werdenden ⁠Klima⁠ entwickeln.

Um m?gliche Tendenzen in der Entwicklung von Extremereignissen aufzudecken, untersuchen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, wie sich die Wahrscheinlichkeiten des Auftretens von diesen Extremereignissen zeitlich ver?ndern. Daraus l?sst sich dann ableiten, ob Ereignisse?– wie das Auftreten von Starkniederschl?gen in einem Zeitraum von beispielsweise 100 Jahren?– nicht nur h?ufiger sondern auch wahrscheinlicher geworden sind oder nicht. Diese empirisch-statistischen Befunde lassen sich nicht ohne weiteres auf die Zukunft hochrechnen, sind jedoch zum Erkennen von Tendenzen hilfreich. Zur Einsch?tzung künftiger Entwicklungen von Extremereignissen verwenden Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler vor allem globale und regionale dynamische Klimamodelle. Daraus geht hervor, dass Extremereignisse überall auf der Welt Ver?nderungen unterliegen. In einigen Regionen ist es zum Beispiel wahrscheinlich, dass lang andauernde Hitzeperioden und Starkniederschl?ge zunehmen werden.

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Zwischenstaatlichen Ausschusses für Klima?nderungen (⁠IPCC⁠) haben die Erkenntnisse zu Extremereignissen im Sonderbericht zum ?Management des Risikos von Extremereignissen und Katastrophen zur F?rderung der Anpassung an den Klimawandel“ (IPCC 2012) festgehalten. Im Bericht der Arbeitsgruppe I zum Fünften Sachstandsbericht des IPCC (IPCC AR 5 WG I, 2013) wurden diese Erkenntnisse anhand fortgesetzter Forschungsergebnisse weiter vervollst?ndigt. Diese Berichte verdeutlichen, dass viele Extreme sich seit Mitte des letzten Jahrhunderts bereits durch die anthropogene Beeinflussung ver?ndert haben?– einschlie?lich der zunehmenden Konzentrationen der Treibhausgase in der Atmosph?re. Beispielsweise hat die Zahl der kalten Tage und N?chte abgenommen und die der warmen Tage und N?chte global zugenommen. In gro?en Teilen Europas, Asiens und Australiens traten Hitzewellen h?ufiger auf und dauerten l?nger an. Auch Starkregenereignisse in Nordamerika und Europa sind h?ufiger und intensiver geworden. Wahrscheinlich ist ebenfalls, dass parallel zum mittleren Meeresspiegelanstieg auch extreme Wasserst?nde an den Küsten seit 1970 gestiegen sind.

Mit welchen Entwicklungen der Extremereignisse wir bis zum Ende des 21. Jahrhunderts rechnen müssen, h?ngt insbesondere von der Wirksamkeit globaler Klimaschutzma?nahmen und der damit verbundenen Entwicklung der Emissionen ab. Zukünftige m?gliche Extremereignisse einzusch?tzen, ist sehr unsicher. Das liegt unter anderem in den zahlreichen Szenarien der künftigen Treibhausgasemissionen und in Modellunsicherheiten begründet.

Beispielsweise werden bis zum Ende des 21. Jahrhunderts die Temperaturextreme global mit hoher Wahrscheinlichkeit zunehmen. Sehr wahrscheinlich werden auch Hitzeperioden über den Landfl?chen h?ufiger auftreten und l?nger andauern. In vielen Regionen kann sich die Anzahl der hei?en Tage (an denen die Tagesh?chsttemperatur mindestens 30°C erreicht) unter bestimmten Emissionsszenarien verzehnfachen.

Sehr wahrscheinlich werden auch über den meisten Landfl?chen der mittleren Breiten und der feucht-tropischen Regionen Starkregenereignisse h?ufiger auftreten und in ihrer Intensit?t zunehmen. Wenn wir von bestimmten Emissionsszenarien ausgehen, kann sich der maximale Tagesniederschlag ver?ndern: Niederschlagsmengen, die derzeit einmal in 20 Jahren auftreten, k?nnen bis Ende des Jahrhunderts einmal in 15 oder sogar einmal in 5 Jahren auftreten.

Es ist sehr wahrscheinlich, dass der ansteigende mittlere Meeresspiegel auch zu einer Zunahme von Extremwasserst?nden beitr?gt und damit an bestimmten Küsten mit einer zunehmenden ⁠Erosion⁠ (durch Wasser und Wind verursachte Abtragung von Boden und verwittertem Gestein) verbunden sein wird.

Insgesamt ist erkennbar, dass der fortschreitende ⁠Klimawandel⁠ voraussichtlich zu Ver?nderungen der St?rke, der H?ufigkeit, der r?umlichen Ausdehnung und der Dauer von Extremwetterereignissen führen wird. Darüber hinaus k?nnen bislang unvorhersehbare Extremereignisse auftreten. Zu berücksichtigen ist jedoch, dass bei der Bewertung eines einzelnen Ereignisses nicht beurteilt werden kann, ob dieses konkrete Ereignis ein zuf?lliges Ereignis innerhalb der natürlichen Klimavariabilit?t darstellt, oder ob die durch den Menschen verursachte Klimaerw?rmung die Ursache dafür ist.

 

5. Ist der menschliche Beitrag zur globalen Erw?rmung nicht sehr gering und daher unbedeutend?

Unterschiedliche Simulationsrechnungen ergeben übereinstimmend, dass der gr??te Teil der globalen Erw?rmung seit Mitte des 20. Jahrhunderts durch den beobachteten Anstieg der anthropogenen Treibhausgaskonzentrationen verursacht wurde.

Das ⁠Klima⁠ hat sich in erdgeschichtlichen Zeitr?umen h?ufig stark gewandelt. Vor etwa 100 Millionen Jahren war es auf der Erde deutlich w?rmer. Die atmosph?rischen CO2-Konzentrationen lagen damals um ein Vielfaches h?her als heute. Nach einer starken Abkühlung wechseln seit nunmehr 2 bis 3 Millionen Jahren Eiszeiten und Warmzeiten einander ab. Betrachten wir einen Zeitraum von hunderten bis zu tausenden von Jahren, befinden wir uns?– erdgeschichtlich gesehen – seit etwa 10.000 Jahren in einer Warmzeit (Rahmstorf und Schellnhuber 2007).

Blicken wir nur auf die letzten Jahrhunderte, so stellen wir fest, dass mit Beginn der Industrialisierung die Menschen begonnen haben, das Klima auf der Erde zus?tzlich spürbar zu beeinflussen. Insbesondere durch unsere Lebensweise mit hohem Energieverbrauch geben wir immer mehr Treibhausgase in die Luft ab. Die dadurch steigenden Konzentrationen der Treibhausgase in der ⁠Atmosph?re⁠ verursachen einen zus?tzlichen, den so genannten anthropogenen ⁠Treibhauseffekt⁠. Dieser ruft eine Ver?nderung des Klimas hervor.

Für den Zeitraum der letzten 100 Jahre liegen sowohl Messungen meteorologischer Parameter (wie der Temperatur) als auch fundierte Erkenntnisse über die Einflüsse auf das Klima vor. Diese Daten werden für die Klimamodellierung ben?tigt. Die Modellergebnisse verdeutlichen, dass die Temperaturentwicklung der vergangenen 100 Jahre nur dann realistisch simuliert werden kann, wenn neben den natürlichen Einflüssen auf das Klima (wie ?nderungen der Sonnenstrahlung, Vulkanausbrüche) auch die anthropogenen Einflüsse (wie erh?hte Treibhausgaskonzentrationen) einbezogen werden (siehe dazu auch Frage 6). Besonders deutlich wird dies in der zweiten H?lfte des vorigen Jahrhunderts. Sowohl die Simulationsrechnungen mit dynamischen als auch statistischen Modellen ergeben übereinstimmend, dass der gr??te Teil der globalen Erw?rmung seit Mitte des 20. Jahrhunderts sehr wahrscheinlich durch den beobachteten Anstieg der anthropogenen Treibhausgaskonzentrationen verursacht wurde (⁠IPCC⁠ 2007). Nach den Erkenntnissen im 5. Sachstandsbericht des IPCC ist es sogar extrem wahrscheinlich (das bedeutet: mit einer Wahrscheinlichkeit von 95 bis 100 %), dass der menschliche Einfluss die dominante Ursache der beobachteten Erw?rmung ist (IPCC 2013). Grieser u.a. 2000 kamen zu dem Ergebnis, dass etwa zwei Drittel der globalen Erw?rmung seit Mitte des vorigen Jahrhunderts auf den anthropogenen Einfluss zurückzuführen sind. Dieser Teil der Klimaerw?rmung wurde nicht durch natürliche Prozesse, sondern die Lebensweise der Menschen hervorgerufen und ist demzufolge auch durch unser Handeln in der Zukunft beeinflussbar.

 

6. Ist die ?nderung der Sonnenstrahlung nicht der wesentliche Faktor bei Klima?nderungen?

Da das ⁠Klima⁠ durch verschiedene Faktoren beeinflusst wird, ist die ?nderung der Sonnenstrahlung nicht immer der wesentliche Faktor bei Klima?nderungen. Der gr??te Teil der globalen Erw?rmung im Laufe der vergangenen 50 Jahre wurde nach heutigem Stand der Wissenschaft durch die steigenden Konzentrationen von Treibhausgasen in der ⁠Atmosph?re⁠ verursacht.

Die Strahlung der Sonne ist der Energielieferant und damit der Motor des Klimas auf der Erde. Folgerichtig sind ?nderungen der Sonnenstrahlung in sehr unterschiedlich langen Zeitr?umen eine wichtige – allerdings nicht die einzige – Ursache von Klima?nderungen. Die Leuchtkraft der Sonne ?ndert sich in sehr langen, mittelfristigen und auch in sehr kurzen Zeitr?umen. Im Laufe ihrer Existenz dehnt sich die Sonne aus und wird immer hei?er. Deshalb nehmen die Leuchtkraft und damit der solare Energiefluss langfristig stetig zu. Abgesehen von dieser ?nderung über Milliarden von Jahren schwankt die Sonnenstrahlung zudem in kürzeren Zeitr?umen. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler haben Zyklen gefunden, die von Jahrzehnten bis hin zu einigen Jahrtausenden reichen (Clausen 2003).

Auch wenn sich die Parameter der Erdbahn um die Sonne ?ndern, kommt es zu Ver?nderungen der Sonneneinstrahlung an der Erdoberfl?che. Diese Ver?nderungen vollziehen sich zyklisch und über lange Zeitr?ume. Die dominanten Perioden der Erdbahnzyklen – die sogenannten Milankovitch-Zyklen?– betragen 23.000, 41.000, 100.00 und 400.000 Jahre. Sie treten in den meisten langen Klimazeitreihen deutlich hervor (Rahmstorf und Schellnhuber 2007). Die ⁠Milankovitch-Zyklen⁠ verursachten nach gegenw?rtigen Erkenntnissen die periodisch wiederkehrenden Eiszeiten, die vor zwei bis drei Millionen Jahren begannen. In langen Zeitr?umen k?nnen ?nderungen der Leuchtkraft der Sonne demnach eine gro?e Rolle spielen.

Zu den vergleichsweise kurzen Zyklen, in denen die Sonnenstrahlung schwankt, z?hlen unter anderem der 11-Jahreszyklus, der Gleissberg-Zyklus mit 80 bis 90 Jahren, der de Vries- oder Suess-Zyklus mit 208 Jahren und der Hallstatt-Zyklus mit 2.300 Jahren (Gray u.a. 2010). Lediglich für den 11-Jahreszyklus liegen direkte Messwerte der Sonnenstrahlung (oder pr?ziser: des solaren Energieflusses) vor. Denn erst seit 1977 wird der solare Energiefluss kontinuierlich von Satelliten aus gemessen. Die Schwankungen des Energieflusses zwischen dem Maximum und dem Minimum des 11-Jahreszyklus liegen – umgerechnet auf die Erdoberfl?che – bei 0,07 %. Das ist ein sehr geringer Wert. Schwankungen dieser Gr??enordnung k?nnen keinen ma?geblichen Einfluss auf das globale Mittel der bodennahen Lufttemperatur haben, sofern nicht bestimmte Mechanismen der Verst?rkung auftreten. Das sind Prozesse in der Atmosph?re, durch die eine Verst?rkung der Wirkung einer bestimmten Ursache hervorgerufen wird. Im vorliegenden Fall des 11-Jahreszyklus der Sonne müsste die geringe ?nderung der globalen Mitteltemperatur infolge einer geringen ?nderung des Energieflusses der Sonne durch weitere Prozesse verst?rkt werden. Bisher liegen jedoch keine gesicherten Hinweise und Erkenntnisse im Hinblick auf einen derartigen Verst?rkungsmechanismus vor (Gray u.a. 2010).

Betrachten wir nun den Zeitraum des letzten Jahrhunderts bis in die Gegenwart, in dem sich das Klima erw?rmt hat. Denn bei der Untersuchung von Klima?nderungen analysiert die Klimaforschung den Zeitraum, in dem sich die ?nderung vollzogen hat sowie alle Ursachen, die in Betracht kommen.

Unterschiedliche Simulationen mit Klimamodellen ergeben, dass der gr??te Teil der globalen Erw?rmung in der ersten H?lfte des 20. Jahrhunderts durch natürliche Faktoren hervorgerufen wurde. Dabei werden die Beobachtungsdaten und alle bekannten Einflüsse auf das Klima (solarer Energiefluss, Treibhausgaskonzentrationen, Vulkanausbrüche und Aerosolkonzentrationen) in den Modellen berücksichtigt. Von den natürlichen Faktoren, die in der ersten H?lfte des 20. Jahrhunderts dominierten, hatte die Erh?hung des solaren Energieflusses den gr??ten Anteil an der globalen Erw?rmung (Gray u.a. 2010). Diese Untersuchungen verdeutlichen darüber hinaus, dass im sp?ten 20. und dem frühen 21. Jahrhundert die steigenden atmosph?rischen Treibhausgaskonzentrationen der entscheidende Faktor für die globale Erw?rmung waren (Gray u.a. 2010).

In der Abbildung 2 sind die Ergebnisse von Simulationen mit Klimamodellen den Beobachtungsdaten gegenübergestellt. Die beiden linken Abbildungen zeigen jeweils die Abweichungen der globalen Mitteltemperatur vom langj?hrigen Mittelwert. Die dicke schwarze Linie in beiden übersichten der Abbildung repr?sentiert die Beobachtungsdaten. Die dünnen gelben und hellblauen Linien sind Ergebnisse einer Vielzahl von Simulationen mit unterschiedlichen Klimamodellen. Speziell stellen die hellblauen Linien die Ergebnisse der CMIP3-Rechnungen dar (CMIP = Coupled Modelling Intercomparison Project, Internationales Projekt zum Vergleich von Klimamodellen), die Grundlage des 4. Sachstandsberichtes des ⁠IPCC⁠ waren. Die dicke blaue Linie ist das ⁠Ensemblemittel⁠ dieser Simulationen. Die gelben Linien sind Ergebnisse weiterentwickelter Klimamodelle der CMIP5-Rechnungen, die Gegenstand des 5. Sachstandsberichtes des IPCC sind (https://pcmdi.llnl.gov/mips/cmip3/overview.html). Hier stellt die dicke rote Linie das zugeh?rige Ensemblemittel dar.

Bei den Modellsimulationen in der oberen linken Abbildung wurden ausschlie?lich natürliche Einflüsse auf das Klima zugrunde gelegt (ohne erh?hte Konzentrationen von Treibhausgasen und Aerosolen). In der Abbildung links unten dagegen erfolgten die Modellrechnungen auf der Basis sowohl natürlicher als auch anthropogener Einflüsse (IPCC 2013, IPCC 2007, Gray u.a. 2010, Stott u.a. 2006).

Auf der unteren linken Abbildung sehen wir – besonders ab den 1960er Jahren des vorigen Jahrhunderts?– eine sehr gute übereinstimmung zwischen Beobachtungsdaten und Ensemblemittel der Modellsimulationen (mit allen bekannten Einflüssen auf das Klima). Die Modellrechnungen mit natürlichen Klimaeinflüssen (wie ?nderungen des solaren Energieflusses, Vulkanausbrüche) auf der oberen linken Abbildung hingegen stimmen ab den 1960er Jahren weniger gut mit den Beobachtungsdaten überein und driften etwa ab Ende der 1970er Jahre stark auseinander.

Die rechten Bilder in der Abbildung 2 zeigen den Temperaturtrend zwischen 1951 und 2010 in r?umlicher Aufl?sung weltweit. Das obere Bild ist Ergebnis eines gro?en Ensembles von CMIP5-Rechnungen mit ausschlie?lich natürlichen Einflüssen auf das Klima, w?hrend das untere Bild die entsprechenden Modellergebnisse mit natürlichen und anthropogenen Einflüssen verdeutlicht. Der beobachtete Temperaturtrend von 1951 bis 2010 ist zum Vergleich auf dem Bild in der Mitte dargestellt. Auch hier sehen wir wieder, dass die Modellergebnisse auf ausschlie?licher Basis natürlicher Einflussfaktoren die beobachtete Erw?rmung seit der zweiten H?lfte des vorigen Jahrhunderts nicht wiedergeben. Darüber hinaus unterscheiden sich die r?umlichen Strukturen auf den betreffenden Bildern (oben und Mitte rechts) erheblich. Nur die Modellsimulationen mit allen Einflüssen auf das Klima ergeben Temperaturtrends nahe jenen, die beobachtet wurden (IPCC 2013).

Klimamodelle enthalten den gegenw?rtigen Stand des Wissens über die physikalischen und chemischen Prozesse in der Atmosph?re. Der Kenntnisstand von Physik und Chemie der Atmosph?re l?sst nur folgendes Resultat zu: Zumindest seit Ende der 1970er Jahre ist die ?nderung der bodennahen, globalen Mitteltemperatur mit natürlichen Einflüssen allein nicht zu erkl?ren. Nur wenn wir alle bekannten Einflüsse auf das Klima einbeziehen, einschlie?lich der durch den Menschen verursachten Treibhausgase in der Atmosph?re, kann die beobachtete Klimaerw?rmung von Seiten der Theorie nachgebildet werden.

Die Kurvendiagramme zeigen: Nur wenn wir alle bekannten Einflüsse auf das Klima einbeziehen, einschlie?lich der durch den Menschen verursachten Treibhausgase in der Atmosph?re, kann die beobachtete Klimaerw?rmung von Seiten der Theorie nachgebildet werden
Abbildung 2: Vergleich von Beobachtungsdaten der Temperatur mit Ergebnissen von Klimamodellen

Darstellung der Ergebnisse von Klimamodellen unter ausschlie?licher Berücksichtigung natürlicher Einflussfaktoren (oben) und unter Zugrundelegung natürlicher und anthropogener Einflussfaktoren (unten) im Vergleich zu den Beobachtungsdaten (dicke schwarze Linie). Dargestellt sind jeweils die Abweichungen der globalen Mitteltemperatur in Bodenn?he vom langj?hrigen Mittelwert für den Zeitraum 1860 – 2010 (x-Achse: Jahr, y-Achse: Temperaturabweichung).
Rechts: R?umlich aufgel?ste Trends der bodennahen Lufttemperatur von 1951 bis 2010 (oben: CMIP5-Ergebnisse mit natürlichen Einflüssen, Mitte: Beobachtungen, unten: CMIP5-Ergebnisse mit natürlichen und anthropogenen Einflüssen)

Quelle: IPCC 2013 (Assessment Report 5; WG1; Chapter 10; Figure FAQ 10.1-1)
 

7. Ist Wasserdampf nicht ein viel wichtigeres Treibhausgas als Kohlendioxid?

Bei dem in der ⁠Atmosph?re⁠ natürlich vorhandenen ⁠Treibhauseffekt⁠ spielt der Wasserdampf die wichtigste Rolle. Da der Mensch seit der Industrialisierung Treibhausgase in die Atmosph?re emittiert, kommt zum natürlichen noch ein anthropogener Treibhauseffekt hinzu. Bei diesem anthropogenen Treibhauseffekt ist das Kohlendioxid der Hauptverursacher.

Die Erdatmosph?re enth?lt einen natürlichen Anteil an Treibhausgasen. Dazu geh?ren – in der Reihenfolge ihrer Bedeutung – Wasserdampf, Kohlendioxid, Methan, Distickstoffmonoxid (Lachgas) und Ozon. Ohne diese Gase w?re die Erde v?llig vereist. Anstelle einer globalen Mitteltemperatur in Bodenn?he von etwa 14°C, so wie sie tats?chlich beobachtet wird, würden vielmehr etwa -19°C herrschen. Diese Wirkung der in der Atmosph?re natürlich vorhandenen Treibhausgase ist der natürliche Treibhauseffekt. Durch die massive Verbrennung fossiler Energietr?ger, durch gro?fl?chige Entwaldung sowie Land- und Viehwirtschaft verursacht der Mensch zus?tzliche Treibhausgase in der Atmosph?re. Den dadurch hervorgerufenen?– zus?tzlichen?– Treibhauseffekt nennen wir anthropogenen Treibhauseffekt (siehe auch Frage 5).

Beim natürlichen Treibhauseffekt ist der Wasserdampf ausschlaggebend: dieser verursacht etwa zwei Drittel des natürlichen Treibhauseffekts, der seit Jahrmillionen die Erde bewohnbar macht. Ein geringerer Teil stammt von CO2 und den restlichen Treibhausgasen.

Warum steht der Wasserdampf nicht st?rker im Zentrum der Diskussionen um die anthropogene ⁠Klima?nderung⁠? Weil der Wasserdampf zwar beim natürlichen, jedoch nicht beim anthropogenen Treibhauseffekt die Hauptrolle spielt. Denn die Atmosph?re nimmt – in Abh?ngigkeit von ihrer Temperatur – nur eine bestimmte Menge an Wasserdampf auf. So nimmt eine w?rmere Atmosph?re mehr Wasserdampf auf als eine kalte (siehe auch Frage 4). Bei gleichbleibender Temperatur kann der atmosph?rische Wasserdampfgehalt also nicht stetig steigen. Anders verh?lt es sich beim Kohlendioxid: Seit Beginn der Industrialisierung bis in die Gegenwart stieg der CO2-Gehalt der Atmosph?re durch die vom Menschen verursachten – anthropogenen?– Emissionen um rund 40 % (⁠IPCC⁠ 2013) kontinuierlich an und hat mit einer Konzentration von 403,3 ⁠ppm⁠ (parts per million, das hei?t 403,3 CO2-Moleküle auf eine Million Luftmoleküle) für das Jahr 2016 einen neuen Rekordwert erreicht (⁠WMO⁠ 2017a).

Dennoch spielt Wasserdampf auch bei der anthropogenen Erw?rmung des Klimas eine wichtige Rolle, weil der atmosph?rische Wasserdampfgehalt von der Temperatur abh?ngt. Steigt nun die Lufttemperatur, nimmt auch der atmosph?rische Wasserdampfgehalt zu und die zuvor eingetretene Erw?rmung wird damit verst?rkt. Wasserdampf wirkt somit als Verst?rker einer durch Kohlendioxid und andere anthropogene Treibhausgase verursachten Erw?rmung. Umgekehrt wirkt Wasserdampf auch als Verst?rker einer Abkühlung, wie das bei Vereisungen in der Vergangenheit der Fall war. Kühlt sich die Atmosph?re ab, nimmt sie weniger Wasserdampf auf. Die Folge ist ein verringerter Treibhauseffekt, der die anf?ngliche Abkühlung verst?rkt. Dieser Prozess ist eine wichtige positive (verst?rkende) Rückkopplung im ⁠Klimasystem⁠.

UBA-Erkl?rfilm: Treibhausgase und Treibhauseffekt

UBA-Erkl?rfilm: Treibhausgase und Treibhauseffekt

 

8. Ist der vulkanische CO2-Aussto? nicht bedeutender als der des Menschen?

Die gegenw?rtigen, durch den Menschen verursachten, j?hrlichen CO2-Emissionen liegen betr?chtlich über dem j?hrlichen CO2-Aussto? vulkanischen Ursprungs.

Zum Zusammenhang zwischen Vulkanismus und ⁠Klima⁠ gibt es eine Vielzahl von Untersuchungen. Sie zeigen, dass vor allem explosive Vulkanausbrüche einen merklichen Einfluss auf das Klima haben. Deren Auswurfmasse kann die Stratosph?re – die im Mittel zwischen 10 und 50 km H?he liegt – oder sogar die darüber liegende Mesosph?re erreichen (dies war wahrscheinlich beim st?rksten explosiven Vulkanausbruch der letzten Jahrhunderte, dem Tambora 1815 in Indonesien, der Fall). Von Bedeutung sind dabei vor allem die Sulfatpartikel. Sie bilden sich im Verlauf einiger Monate aus den schwefelhaltigen Vulkan-Gasen. Diese Partikel streuen einen Teil der Sonnenstrahlung. Dadurch gelangt weniger Sonnenstrahlung bis zur Erdoberfl?che, und es resultiert ein abkühlender Effekt.

Nach dem Ausbruch des Pinatubo 1991 auf den Philippinen erreichte der negative Strahlungsantrieb (Ma? für die Gr??e des abkühlenden Effektes) kurzzeitig Werte von fast 4 W/m2 (Watt pro Quadratmeter). Im Mittel mehrerer Jahre bleibt der negative vulkanische Strahlungsantrieb jedoch gering. Das hei?t, dass die global gemittelte bodennahe Lufttemperatur nur vorübergehend durch Vulkanausbrüche beeinflusst wird. So wird dem Ausbruch des Pinatubo ein zeitweiliger Rückgang der globalen Mitteltemperatur um etwa 0,2°C zugeordnet (Sch?nwiese 2006). Vulkanausbrüche führen in der Tendenz zu einer Abkühlung. Diese dauert jedoch beim Ausbruch einzelner Vulkane nur wenige Jahre an.

Die atmosph?rische CO2-Konzentration ist in den letzten 10.000 Jahren in etwa konstant geblieben (ca. 280 +/- 10 ⁠ppm⁠). Allein diese Tatsache verdeutlicht, dass der vulkanische ⁠CO2⁠-Aussto? gegenüber dem des Menschen unbedeutend sein muss. Tats?chlich stiegen die durch den Menschen verursachten CO2-Emissionen (zum Beispiel durch Nutzung fossiler Energietr?ger, Waldrodungen, Brennholznutzung, Zementproduktion) im Laufe des Industriezeitalters auf derzeit insgesamt ca. 8 Milliarden Tonnen Kohlenstoff pro Jahr (entspricht ca. 30 Milliarden Tonnen CO2 pro Jahr). Die vulkanischen CO2-Emissionen sind dagegen viel geringer. Sie betragen nach Hards 2005 etwa 300 Megatonnen pro Jahr. Das entspricht nur einem Prozent der durch den Menschen verursachten j?hrlichen CO2-Emissionen.

 

9. War die globale Erw?rmung von1998 bis 2014 zum Stillstand gekommen?

Das Jahr 1998 war ein besonders warmes Jahr. Es handelt sich sogar um das mit Abstand w?rmste Jahr im vergangenen Jahrhundert. Aus einer Zeitreihe der globalen Mitteltemperatur ein besonders warmes Jahr auszuw?hlen und ab diesem Zeitpunkt einen (vorhersehbar) gleichbleibenden oder abnehmenden ⁠Trend⁠ zu konstruieren, ist kein wissenschaftlich begründetes Vorgehen. überdies erwarten die Fachleute keinen linearen Temperaturanstieg infolge der Zunahme der Treibhausgase in der ⁠Atmosph?re⁠. Denn es gibt verschiedene Ursachen von Klima?nderungen, die gleichzeitig wirken k?nnen. Ganz abgesehen davon, geh?rten s?mtliche Jahre von 2001 bis 2014 zu den fünfzehn w?rmsten Jahren seit Beginn der instrumentellen Beobachtungen.

Zur Untersuchung von Klima?nderungen werten die Meteorologen die weltweiten Messungen der bodennahen Lufttemperatur aus. Sie mitteln diese Daten r?umlich über die ganze Erde, um ein globales Mittel der Temperatur zu erhalten sowie zeitlich über ein Jahr, zum Beispiel 2012. Nun wird die Abweichung dieses globalen Mittels (z.B. im Jahr 2012) vom Mittelwert in einem zurückliegenden, l?ngeren Zeitraum (Referenzzeitraum – zum Beispiel 1961-1990) gebildet. Daraus wird ersichtlich, ob 2012 w?rmer oder kühler als im langj?hrigen Durchschnitt war. Erkenntnisse über die zeitliche ?nderung der Temperatur – den Trend – lassen sich aus einer Zeitreihe der globalen Mitteltemperatur ableiten, wie sie die Abbildung 3 zeigt. Es handelt sich um die Temperaturreihe der NASA (Goddard Institute for Space Studies – GISS).

Diese Temperaturreihe weist das Jahr 1998 als das mit Abstand w?rmste Jahr des vergangenen Jahrhunderts und eins der fünf w?rmsten Jahre im Zeitraum 1998-2014 aus (NASA 2021):
Aus der Temperaturentwicklung seit 1998 zieht manch einer die Schlussfolgerung, dass die globale Erw?rmung seit dieser Zeit zum Stillstand gekommen ist. Das ist jedoch aus folgenden Gründen nicht richtig:

  1. In der Klimatologie werden lange Zeitreihen (soweit vorhanden) und langfristige Trends untersucht. Auf langfristige ?nderungen des Klimas müssen wir uns in besonderer Weise einstellen und Ma?nahmen ergreifen. Die in Abbildung 3 dargestellten HadCRUT-Daten zeigen eine fortschreitende globale Erw?rmung seit mehr als 30 Jahren. Das ist ein langfristiger Erw?rmungstrend. Eine langfristige Stagnation der globalen Erw?rmung hingegen ist nicht erkennbar. überdies geht auch nach 1998 bis etwa 2003 der Temperaturtrend noch steil nach oben. Erst danach erfolgt eine Abflachung der Trendlinie (siehe auch Met Office 2013). Diese Abflachung der Trendlinie wurde durch die in den Jahren 2014-2016 gemessenen Rekordwerte der globalen Mitteltemperatur allerdings beendet (⁠WMO⁠ 2017, NOAA 2017).
  2. Die vom Menschen verursachte Zunahme der Treibhausgase in der Atmosph?re bewirkt einen langfristigen Anstieg der globalen Mitteltemperatur, keine st?rkeren Schwankungen von Jahr zu Jahr oder über den Zeitraum weniger Jahre. Derartige Schwankungen haben andere Ursachen. Innerhalb einer globalen Erw?rmung k?nnen durchaus einige kühlere Jahre auftreten, die am langfristigen Erw?rmungstrend nichts ?ndern.
  3. Es gibt keinen physikalisch plausiblen Grund, das Jahr 1998 als Wendepunkt der globalen Erw?rmung anzunehmen. Diesen Grund g?be es vielleicht, wenn wir in diesem Zeitraum die atmosph?rischen Treibhausgaskonzentrationen auf einem bestimmten Niveau stabilisiert h?tten, mehrere gro?e Vulkane ausgebrochen w?ren und eine lange – über mehrere Dekaden dauernde – Phase vornehmlich inaktiver Sonne prognostiziert worden w?re. Wohlgemerkt: diese Gründe müssten schon zusammenkommen. Denn trotz Stabilisierung der Treibhausgaskonzentrationen würde die Erw?rmung zun?chst andauern. Welche Abkühlung ein gro?er Vulkanausbruch bewirkt, sehen wir in der Abbildung 2 deutlich am Beispiel des Pinatubo 1991. Und auch die Sonne kann das Ruder nicht herumrei?en: Zwischen 2005 und 2010 war die Sonnenleuchtkraft im tiefsten Minimum seit Beginn der Satellitenmessungen in den 1970er Jahren (Rahmstorf 2011, NASA 2012). Trotzdem geh?ren alle Jahre des Zeitraumes von 2001 bis 2014 zu den fünfzehn w?rmsten Jahren, die seit Beginn der instrumentellen Beobachtungen bis zu diesem Zeitpunkt gemessen wurden (NOAA 2015).
  4. Die Klimaforscherinnen und -forscher kennen einen wesentlichen Grund dafür, warum das Jahr 1998 besonders warm war: 1998 fand das st?rkste bis 2010 verzeichnete El Ni?o-Ereignis statt (Rahmstorf 2011a). El Ni?o (spanisch: das Christkind) ist die Warmphase einer periodisch wiederkehrenden Erw?rmung und Abkühlung der Meeresoberfl?chentemperaturen im tropischen Pazifik. Dieses Ph?nomen beeinflusst in starkem Ma?e die ⁠atmosph?rische Zirkulation⁠ und damit die ⁠Witterung⁠ weit über den tropischen Pazifik hinaus (Latif 2018). El Ni?o Southern Oscillation (ENSO) – wie die vollst?ndige Bezeichnung lautet – entsteht durch die Wechselwirkung zwischen Ozean und Atmosph?re und zeigt sich in kurzfristigen Schwankungen des globalen Mittels der bodennahen Lufttemperatur (siehe auch Frage 2). Ein besonders warmes Jahr in Zusammenhang mit einem besonders starken El Ni?o-Ereignis – einem natürlichen, im Abstand weniger Jahre wiederkehrenden Ph?nomen – ist wahrlich kein Anzeichen für eine etwaige Umkehr eines langfristigen Trends.
  5. Neben El Ni?o, der Warmphase des ENSO-Ph?nomens, gibt es auch eine Kaltphase: La Ni?a (spanisch: das M?dchen). W?hrend La Ni?a-Ereignissen treten im ?stlichen und zentralen ?quatorialen Pazifik niedrigere Wasseroberfl?chentemperaturen auf als unter normalen Bedingungen. La Ni?a – Jahre tendieren dazu, kühler zu sein als El Ni?o- und neutrale Jahre (in neutralen Jahren treten weder El Ni?o- noch La Ni?a-Ereignisse auf). Die Abbildung 4 zeigt eine Auswertung der amerikanischen Ozean-Atmosph?renbeh?rde, in der El Ni?o–Jahre mit roten Balken und La Ni?a – Jahre mit blauen Balken markiert sind (NOAA 2013). Die n?here Betrachtung dieser Abbildung führt zu einer interessanten Feststellung: Von Ende der 1990er Jahre bis zum Jahr 2012 waren alle Jahre, die etwas weniger warm ausfielen, La Ni?a-Jahre. Und mehr noch: Wie El Ni?o- und neutrale Jahre wurden auch die eher kühlen La Ni?a–Jahre mit der Zeit immer w?rmer. 2006 und 2009 waren die w?rmsten aller bisherigen La Ni?a-Jahre (bezogen auf den Zeitraum der ENSO-Aufzeichnungen von 1950 bis 2012), dicht gefolgt von 2012. Alle La Ni?a-Jahre von 2001 bis 2012 waren w?rmer als die El Ni?o-Jahre vor 1998. Auch diese Tatsache fügt sich in das Bild der fortschreitenden globalen Erw?rmung ein.

Zweifellos ist die Frage nach den Ursachen des verz?gerten Anstiegs der globalen Mitteltemperatur nach dem Jahr 2000 von wissenschaftlichem Interesse. Da in der Klimaforschung Zeitr?ume von 10 bis 15 Jahren zu kurz sind, um zuverl?ssige Aussagen über Temperaturtrends und deren Ursachen zu machen, kann die Frage nicht abschlie?end beantwortet werden. Dennoch gibt die Klimawissenschaft erste vorl?ufige Antworten, die in ⁠UBA⁠ 2013 ausführlich dargestellt sind. Beobachtungen des W?rmeinhaltes der Ozeane und des Meeresspiegelanstiegs deuten darauf hin, dass ein Teil der Energie aus dem kontinuierlichen Anstieg der atmosph?rischen Treibhausgaskonzentrationen zu einer weiteren Erw?rmung der Meere geführt hat.

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10. Sind die Gletscher wirklich global auf dem Rückzug und ist ein Gletscherrückgang ein Zeichen für eine Klima?nderung?

Die Beobachtungen zeigen, dass weltweit Gletscher an Eismasse verlieren. Ein anhaltender, globaler Gletscherrückgang ist ein klares Zeichen für eine ⁠Klima?nderung⁠.

Die übergro?e Mehrheit der weltweit existierenden Gletscher befindet sich klar auf dem Rückzug. Nach neuesten Ver?ffentlichungen des Welt-Gletscher Beobachtungsdienstes (World Glacier ⁠Monitoring⁠ Service, WGMS 2015, 2017) haben sich die aktuellen globalen Eismasse-Verlustraten der Gletscher gegenüber den 1990iger Jahren etwa verdoppelt. Der Rekordverlust des 20. Jahrhunderts aus dem Jahre 1998 wurde in den Jahren 2003, 2006, 2011, 2013 und wahrscheinlich auch 2014, deutlich übertroffen.

Da sich die Oberfl?chentemperatur von Gletschern oftmals in der N?he des Schmelzpunktes befindet, sind diese sehr sensibel gegenüber Ver?nderungen ihres Umgebungsklimas. Diese Eigenschaft macht die Ver?nderung von Gletschern zu einem wichtigen ⁠Indikator⁠ eines globalen Klimawandels.

Generell passen Gletscher sich langfristig und dynamisch an die Ver?nderungen des globalen Klimas an. Auf Temperaturanstieg und Niederschlagsrückgang reagieren sie mit Masseverlust. Dieser Masseverlust dauert solange an, bis der Gletscher sich mit seinem Umgebungsklima im Gleichgewicht befindet. Die Geschwindigkeit des Masseverlusts h?ngt von bestimmten Gletschereigenschaften wie z.B. Hangneigung, Oberfl?chengr??e und -helligkeit sowie geographischer Ausrichtung ab. Die fortgesetzte globale Klimaerw?rmung wird deshalb zu einem weiteren gro?r?umigen Verlust an Gletschermasse bis hin zum Verschwinden vieler Gletscher führen. Da in Gebirgsregionen Gletscher wichtige Wasserlieferanten sind, kann dies wiederum gravierende Folgen wie zum Beispiel eine langfristig verringerte Wasserverfügbarkeit in verschiedenen Regionen der Erde haben. Mehr als ein Sechstel der Weltbev?lkerung lebt in Gebieten, die auf Schmelzwasser aus gro?en Gebirgen angewiesen sind (Bates u.a. 2008).

Ein anhaltender, globaler Gletscherrückgang ist damit ein klares Zeichen für eine Klima?nderung.

 

11. Ist die globale Erw?rmung nicht durch Messungen in den St?dten und den dortigen "W?rmeinseleffekt" nur vorget?uscht?

Messungen der Lufttemperatur erfolgen nicht nur in St?dten, sondern auch in l?ndlichen Regionen, in Gebirgen oder auf Inseln. Auch die Beobachtungen an diesen Stationen zeigen h?ufig Erw?rmungen. Die st?dtischen ⁠W?rmeinsel⁠-Effekte sind lokal begrenzt und haben einen geringen Einfluss auf die globale Mitteltemperatur.

Es ist zwar richtig, dass es in St?dten meist etwas w?rmer als im Umland ist und dieser "W?rmeinseleffekt" mit dem Wachstum von St?dten intensiver wird. Verursacht wird der Effekt durch erh?htes W?rmespeicherverm?gen, geringere ⁠Verdunstung⁠ und Heizt?tigkeit in St?dten. Die st?dtischen W?rmeinsel-Effekte sind jedoch lokal begrenzt und haben einen geringen Einfluss auf die globale Mitteltemperatur. Sie betragen laut 4. Sachstandsbericht des ⁠IPCC⁠ weniger als 0,006°C über Land und Null über dem Ozean (IPCC 2007). Im Vergleich dazu stieg im Zeitraum von 1880 bis 2012 die globale Mitteltemperatur in Bodenn?he um 0,85°C. Auch im 5. Sachstandsbericht ist festgehalten, dass W?rmeinseleffekte einen langj?hrigen Temperaturtrend nur in geringem Ma?e beeinflussen k?nnen (IPCC 2013, Kapitel 2.4.1.3).

Neben vielen Beobachtungsstationen au?erhalb der St?dte – wie Berg- und Inselstationen, die ebenfalls sehr h?ufig Erw?rmungen zeigen, gibt es eine Reihe von indirekten Indikatoren für eine Erw?rmung auch au?erhalb der St?dte. Dazu z?hlen beispielsweise der Rückzug von vielen Gebirgsgletschern (z.B. in den Alpen) und der Rückgang der arktischen Meereisbedeckung. W?rmeliebende Pflanzen und Insekten breiten sich auf der Nordhalbkugel weiter nach Norden (und auf der Südhalbkugel weiter nach Süden) aus. Auch das Zugvogelverhalten spiegelt die klimatischen Ver?nderungen wider.

Schlie?lich ist die ?nderung des globalen Mittels der bodennahen Lufttemperatur zwar ein sehr anschaulicher ⁠Indikator⁠ für eine globale Erw?rmung, es gibt jedoch eine Vielzahl weiterer Indikatoren. Diese müssten im Falle der gegenw?rtigen – durch den Menschen verursachten – Klimaerw?rmung ?nderungen anzeigen. Laut theoretischer Berechnungen müsste sich die Stratosph?re (Schicht der ⁠Atmosph?re⁠ zwischen etwa 12 und 50 km H?he) abkühlen, wenn die atmosph?rischen Treibhausgaskonzentrationen – insbesondere die CO2-Konzentrationen – steigen. Und genau diese Abkühlung wird tats?chlich beobachtet (IPCC 2013, Kapitel 2.4.4).

Zunehmende atmosph?rische Treibhausgase bewirken Ver?nderungen der Strahlungsbilanz der Erde, die sich in Ver?nderungen des W?rmeinhaltes der Ozeane widerspiegeln müssten (Bernhardt 2012). Auch diese Ver?nderungen sind eingetreten: Die Beobachtungen zeigen, dass seit der zweiten H?lfte des vergangenen Jahrhunderts die durchschnittliche Temperatur des Weltozeans bis in Tiefen von 2.000 Metern angestiegen ist und der Ozean zwischen 1971 und 2010 mehr als 90 % der dem ⁠Klimasystem⁠ zugeführten W?rme aufgenommen hat (IPCC 2013, Kapitel 3.2).

 

12. Sind die ?CO2-Absorptionsbanden“ nicht weitgehend ges?ttigt?

Die 15 μm-Bande ist im Zentralbereich – das ist der Wellenl?ngenbereich in der Mitte der Bande um 15 μm herum – weitgehend ges?ttigt. Dies gilt aber nicht für die Flanken- oder Randbereiche der 15 μm – Bande. In diesen Bereichen absorbiert zus?tzlich in die ⁠Atmosph?re⁠ gelangendes Kohlendioxid langwellige Strahlung und bewirkt damit eine weitere Erw?rmung.

Kohlendioxid absorbiert (?schluckt“) langwellige elektromagnetische Strahlung bestimmter Wellenl?ngen. Genauer gesagt, absorbiert das Gas die Strahlung in zusammenh?ngenden Wellenl?ngenintervallen, den sogenannten Absorptionsbanden. Es gibt zwei relevante CO2-Absorptionsbanden in einem Wellenl?ngenbereich um 4,3 μm (Mikrometer) herum und um 15μm. In diesen Wellenl?ngenbereichen absorbiert Kohlendioxid von der Erdoberfl?che und aus der Atmosph?re kommende langwellige elektromagnetische Strahlung.

Die 15 μm-Bande ist im Zentralbereich – das ist der Wellenl?ngenbereich in der Mitte der Bande um 15 μm herum – tats?chlich schon weitgehend ges?ttigt. Das bedeutet, dass zus?tzlich in die Atmosph?re gelangendes Kohlendioxid auf die Absorption in diesem Teilbereich der Bande keinen Einfluss hat, weil das in der Atmosph?re befindliche Kohlendioxid die Wellenl?ngen in dem Teilbereich bereits vollst?ndig absorbiert (siehe Hoffmann 2009, Bilder 4 und 5).

Dies gilt aber nicht für die Flanken- oder Randbereiche der 15 μm – Bande, also für die Wellenl?ngen an den R?ndern der Bande. In diesen Bereichen absorbiert zus?tzlich in die Atmosph?re gelangendes Kohlendioxid langwellige Strahlung. Deshalb bedeutet eine atmosph?rische ⁠CO2⁠-Zunahme auch eine h?here Absorption elektromagnetischer Strahlung (DMG 1999, Hoffmann 2009). Zur Untersuchung der Absorptionseigenschaften von Kohlendioxid sind allerdings ?u?erst genaue Messungen notwendig. Diese k?nnen nur von entsprechend eingerichteten Instituten mit der erforderlichen Pr?zision durchgeführt werden.

Ein Vergleich mit der Venusatmosph?re zeigt, wie viel Spielraum der durch den Menschen verursachte ⁠Treibhauseffekt⁠ prinzipiell noch zul?sst. Ihr CO2-Gehalt liegt bei 96,5 % (Erdatmosph?re 0,037 %). Auf der Venus herrscht ein gigantischer Treibhauseffekt. Obwohl 95 % des einfallenden Sonnenlichtes durch die dichten Wolken reflektiert werden, reichen die restlichen 5 % aus, um unseren Nachbarplaneten aufzuheizen. An der Venusoberfl?che herrscht eine mittlere Temperatur von 468 °C (ESA 2012).

 

13. Wie kann man überhaupt das Klima vorhersagen, wenn schon eine Wettervorhersage für zwei Wochen im Voraus nicht stimmt?

Wettervorhersagen und Klimasimulationen sind in unterschiedlicher Weise begrenzt. Die Wettervorhersage ist auf einige Tage im Voraus beschr?nkt. Bei der Klimamodellierung h?ngt das Ergebnis wesentlich von den Randbedingungen im Simulationszeitraum (z.B. der zeitlichen ?nderung der Solarstrahlung) ab. Wenn diese Randbedingungen realit?tsnah vorgegeben werden k?nnen, besteht auch die M?glichkeit, das ⁠Klima⁠ realit?tsnah zu simulieren.

Zum besseren Verst?ndnis dieser Thematik gehen wir auf einen wesentlichen Unterschied zwischen Wettervorhersage und Klimamodellierung ein:

Bei der modellgestützten Wettervorhersage wird von einem Anfangszustand mit Hilfe eines physikalischen Gleichungssystems schrittweise in die Zukunft gerechnet. Dabei müssen die meteorologischen Gr??en (wie beispielsweise Druck, Wind und Temperatur) zum Anfangszeitpunkt der Simulation sehr genau bestimmt werden. Denn bereits kleine ?nderungen in diesem Anfangszustand der ⁠Atmosph?re⁠ k?nnen gro?e ?nderungen in der ⁠Vorhersage⁠ bewirken. Je l?nger der Vorhersagezeitraum ist, desto gr??er werden diese ?nderungen. Die Meteorologinnen und Meteorologen k?nnen den Anfangszustand aber nie mit 100 %iger Genauigkeit ermitteln. Das h?ngt in erster Linie damit zusammen, dass keine fl?chendeckenden Beobachtungen / Messungen der meteorologischen Gr??en vorhanden sind. Denn die meteorologischen Beobachtungsstationen haben gr??ere Abst?nde voneinander und sind Teil eines Beobachtungsnetzes. Um die Wettervorhersage wesentlich pr?ziser zu gestalten, br?uchten die Fachleute ein dichteres Beobachtungsnetz mit geringeren Abst?nden zwischen den Stationen. Deshalb ist die modellgestützte Wettervorhersage in ihrer Güte durch das Netz an Beobachtungsstationen eingegrenzt. Darüber hinaus sind die Messwerte meteorologischer Gr??en fehlerbehaftet. Sie enthalten zuf?llige und unter Umst?nden systematische Fehler. Diese Fehler wirken sich gleichfalls auf die Vorhersage aus.

Bei der Klimamodellierung ist die Herangehensweise anders: Das Ergebnis von Klimasimulationen h?ngt weniger vom Anfangszustand der Atmosph?re, sondern vielmehr von den Randbedingungen im Simulationszeitraum ab. Zu den Randbedingungen z?hlen die zeitliche Entwicklung der atmosph?rischen Konzentrationen von Treibhausgasen, die zeitliche ?nderung der Solarstrahlung, die zeitliche ?nderung der Beschaffenheit der Erdoberfl?che und weiteren Faktoren. Diese Einflussfaktoren sind für die Zukunft meist nicht genau bekannt, aber sie k?nnen im Rahmen von Szenarien vorgegeben werden. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler nutzen derartige Szenarien und rechnen dann mit den Klimamodellen verschiedene F?lle durch. Zum Beispiel: Welche Klima?nderungen resultieren, wenn sich die atmosph?rischen Treibhausgaskonzentrationen künftig in unterschiedlichem Ma?e ?ndern? Oder: Mit welcher ⁠Klima?nderung⁠ müssen wir rechnen, wenn gro?e Teile des tropischen Regenwaldes vernichtet werden? Was passiert, wenn die Sonnenstrahlung über mehrere Dekaden gering bleibt?

Wettervorhersagen und Klimasimulationen sind demnach in unterschiedlicher Weise begrenzt. Die Wettervorhersage ist auf einige Tage im Voraus beschr?nkt. Wir k?nnen zwar mit einem Modell das ⁠Wetter⁠ für einige Wochen im Voraus berechnen, aber das Ergebnis ist nutzlos, weil Vorhersage und Wirklichkeit mit sehr hoher Wahrscheinlichkeit nicht übereinstimmen werden. Bei der Klimamodellierung h?ngt das Ergebnis wesentlich von den oben genannten Randbedingungen im Simulationszeitraum ab. Wenn diese Randbedingungen realit?tsnah vorgegeben werden k?nnen, besteht auch die M?glichkeit, das Klima realit?tsnah zu simulieren.

Weil die Randbedingungen bei Simulationen des zukünftigen Klimas (wie die künftige Entwicklung der Treibhausgaskonzentrationen) jedoch nicht genau bekannt sind und in Form von Szenarien vorgegeben werden müssen, bezeichnen viele Fachleute die Ergebnisse von Klimamodellen auch treffender als Klimaprojektionen und nicht als Vorhersagen. Damit verdeutlichen sie, dass je nach Vorgabe der Randbedingungen verschiedene Pfade der künftigen Entwicklung des Klimas m?glich sind.

 

14. Warum sollte man den Ergebnissen von Klimamodellen vertrauen?

Das Vertrauen in Klimamodelle basiert auf deren physikalischen Grundlagen und der F?higkeit, das beobachtete ⁠Klima⁠ sowie Klima?nderungen der Vergangenheit abzubilden.

Klimamodelle basieren auf anerkannten physikalischen Gesetzen, wie der Erhaltung von Masse, Energie und Impuls. Sie sind in der Lage, grundlegende Züge des aktuellen Klimas wiederzugeben. Das belegen Vergleiche mit Beobachtungsdaten. In den vergangenen Jahren fand im Rahmen organisierter Multi-Modell-Vergleiche eine ?u?erst umfangreiche Prüfung und Bewertung von Klimamodellen statt. Die Modelle zeigen beachtliche Erfolge bei der Darstellung wichtiger Eigenschaften des Klimas. Dazu geh?ren die gro?fl?chige Verteilung der Lufttemperatur, des Niederschlags, der Strahlung und des Windes sowie der Meerestemperaturen, der Meeresstr?mungen und der Meereisbedeckung. Darüber hinaus geben Modelle wesentliche Aspekte der ⁠Klimavariabilit?t⁠ wieder. Beispiele hierfür sind der Vorsto? und der Rückzug der gro?en Monsunsysteme oder saisonale Verschiebungen der Temperatur, der Zugbahnen der Stürme und der Regengürtel. Diese F?higkeit von Klimamodellen steigert unser Vertrauen darin, dass sie die grundlegenden physikalischen Prozesse abbilden, die für die Simulation zukünftiger Klima?nderungen wichtig sind.

Ein weiterer Grund für das Vertrauen in Klimamodelle beruht auf der F?higkeit der Modelle, vergangene Klima?nderungen zu reproduzieren. Die Modelle wurden zur Simulation historischer Klimazust?nde eingesetzt, z.B. des warmen Mittelholoz?ns vor 6.000 Jahren oder des letzten glazialen Maximums (H?hepunkt der letzten Vereisung) vor 21.000 Jahren. Sie k?nnen viele Merkmale wie das Ausma? und das gro?r?umige Muster der Abkühlung der Ozeane w?hrend der letzten Eiszeit reproduzieren (im Rahmen der Unsicherheiten bei der Rekonstruktion vergangener Klimazust?nde).

Auch der globale Temperaturtrend des vergangenen Jahrhunderts, für das Beobachtungsdaten vorliegen, wird von den Modellen gut nachgebildet. Es gelingt, sowohl die st?rkere Erw?rmung der Arktis, als auch die kurzfristige, weltweite Abkühlung nach gro?en Vulkanausbrüchen zu simulieren.
Die Klimamodelle werden dahingehend ausgebaut, dass sie immer mehr physikalische Prozesse und Wechselwirkungen innerhalb des Klimasystems abbilden. Beispielsweise hat die Wissenschaft unl?ngst die Reaktion von Pflanzen, die biologischen und chemischen Wechselwirkungen im Ozean und die Dynamik von Eisschilden in globale Klimamodelle mit einbezogen. Durch die st?ndige Weiterentwicklung der Rechentechnik und zunehmende Rechenleistungen von Gro?rechnern kann die r?umliche Aufl?sung der Modelle weiter erh?ht werden. Dadurch werden auch kleinr?umigere Prozesse wie extreme Wetterereignisse besser darstellbar.

Fazit: Das Vertrauen in Klimamodelle basiert auf deren physikalischen Grundlagen und der F?higkeit, das beobachtete Klima sowie Klima?nderungen der Vergangenheit abzubilden. Defizite bestehen zweifellos. Jedoch lieferten Klimamodelle über mehrere Jahrzehnte der Modellentwicklung durchg?ngig ein robustes und eindeutiges Bild einer signifikanten Klimaerw?rmung als Reaktion auf zunehmende Treibhausgaskonzentrationen (⁠IPCC⁠ 2007, S. 600 - 601).

 

15. Ist ein w?rmeres Klima nicht generell von Vorteil?

Die gegenw?rtige Erw?rmung des Klimas geht sehr schnell vonstatten. Deshalb besteht die Gefahr, dass sich die menschliche Gesellschaft, die Tier- und Pflanzenwelt nicht schnell genug an die neuen Verh?ltnisse anpassen k?nnen. Das Leben der Menschen sowie vieler Tier- und Pflanzenarten w?re dann bedroht.

Ein w?rmeres ⁠Klima⁠ ist m?glicherweise für bestimmte Gebiete und die dort lebenden Menschen, für bestimmte Pflanzen und Tierarten von Vorteil. Die Nachteile hingegen wiegen weit schwerer als diese m?glichen Vorteile. Die gr??te Gefahr besteht in der Geschwindigkeit, mit der die gegenw?rtige Klimaerw?rmung vonstattengeht und laut Projektionen auch fortschreiten wird. Diese schnelle ?nderung des Klimas ist sehr wahrscheinlich einmalig in der Geschichte der Menschheit. Die menschliche Gesellschaft ist mit ihrer Infrastruktur an das gegenw?rtige Klima angepasst. Das gilt auch für ?kosysteme bzw. die Pflanzen- und Tierwelt. Eine schnelle ⁠Klima?nderung⁠ k?nnte nicht genug Zeit zur Anpassung an die neuen Verh?ltnisse lassen. Das Leben der Menschen sowie vieler Tier- und Pflanzenarten w?re dann bedroht.

Es gibt Erkenntnisse darüber, dass es in der Erdgeschichte offenbar mehrfach zu einem Massenaussterben von Arten gekommen ist. Das gr??te Ereignis dieser Art fand vor etwa 250 Millionen Jahren statt. Das war etwa an der Grenze der beiden Erdzeitalter Perm und Trias. Damals gelangten nach gegenw?rtigem Kenntnisstand gewaltige Mengen an Kohlendioxid und giftigem Chlorwasserstoff durch Gas- und Vulkanausbrüche in die ⁠Atmosph?re⁠. Das Klima erw?rmte sich au?erordentlich stark. Durch das Zusammenspiel von giftigen Gasen, Klimaerw?rmung und enormer ⁠Versauerung⁠ der Meere starb in der Folge etwa 90 % des Lebens auf der Erde aus (Sobolev u.a. 2011). Das Beispiel verdeutlicht die kolossalen Auswirkungen, die mit Klima?nderungen in geologischer Vorzeit verbunden waren.

 

16. Sind die Berichte des IPCC eine zuverl?ssige und objektive Quelle zur Einsch?tzung des wissenschaftlichen Kenntnisstandes?

Hunderte Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus der ganzen Welt erarbeiten die ⁠IPCC⁠-Berichte. Sie führen keine gezielten Forschungsarbeiten zum Verfassen der Berichte durch, sondern werten die bis dahin weltweit erschienene Fachliteratur auf dem Gebiet der Klimaforschung aus. Die Berichte durchlaufen in ihrer Erarbeitungsphase einen umfassenden und transparenten Begutachtungsprozess durch Fachleute sowie Regierungsvertreterinnen und -vertreter, an dem alle Mitgliedsl?nder beteiligt sind.

Der Zwischenstaatliche Ausschuss für Klima?nderungen – IPCC – wurde 1988 von der Weltorganisation für Meteorologie (⁠WMO⁠) und dem Umweltprogramm der Vereinten Nationen (⁠UNEP⁠) gegründet. Aufgabe des IPCC ist es, die besten verfügbaren wissenschaftlichen, technischen und sozio?konomischen Erkenntnisse zu Klima?nderungen weltweit umfassend und transparent zu bewerten.

Zu folgenden Themengebieten richtete der IPCC Arbeitsgruppen ein:

  • Arbeitsgruppe 1 beschreibt die physikalischen Grundlagen des Klimas;
  • Arbeitsgruppe 2 besch?ftigt sich mit den Auswirkungen der Klima?nderungen auf ?kosysteme und Gesellschaften, der ⁠Verwundbarkeit⁠ und der ⁠Anpassung an den Klimawandel⁠;
  • Arbeitsgruppe 3 befasst sich mit dem Thema der Minderung von Treibhausgasen.

Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Arbeitsgruppen legen in ihren jeweiligen Berichten eine umfassende Bewertung des aktuellen Kenntnisstandes der Klimawissenschaft vor. Grundlage dieser Bewertung ist die weltweit ver?ffentlichte und geprüfte Fachliteratur. Seit 1990 ver?ffentlichte der IPCC in Abst?nden von fünf bis sechs Jahren insgesamt fünf umfangreiche Sachstandsberichte. Neben diesen Berichten werden zus?tzlich je nach Bedarf Sonderberichte zu ausgew?hlten Themen sowie Methodikberichte erarbeitet.

Das Regelwerk des IPCC legt klar definierte Abl?ufe für die Erarbeitung der Berichte fest. Im Zeitraum von 2010 bis 2012 führte der IPCC einen umfassenden Reformprozess durch. Dieser optimiert unter anderem auch die Regeln zur Ausarbeitung der Berichte und gestaltet den gesamten Prozess der Berichtserarbeitung noch transparenter. Darüber hinaus erfolgten in den Bereichen des Managements, der Kommunikation und der Interessenskonflikte deutliche Verbesserungen. Damit optimiert der IPCC die Prozesse seiner weiteren Arbeit, sorgt für zus?tzliche Transparenz und für ein gest?rktes Vertrauen in die Ergebnisse.

Weltweit erarbeiten hunderte Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler die Berichte. Sie führen nicht extra gezielte Forschungsarbeiten zum Verfassen der IPCC-Berichte durch, wie f?lschlicherweise oft vermutet wird. Ihre Aufgabe besteht vielmehr darin, die bis dahin weltweit erschienene Fachliteratur auf dem Gebiet der Klimaforschung zu sichten. Darüber hinaus tragen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des IPCC den neuesten Kenntnisstand zum Thema zusammen und stellen die vorhandenen Erkenntnisse objektiv und ausgewogen im Bericht dar. Die Berichte durchlaufen in ihrer Erstellungsphase einen umfassenden und transparenten Begutachtungsprozess (Review) durch Fachleute sowie Regierungsvertreterinnen und -vertreter, an dem alle Mitgliedsl?nder weltweit beteiligt sind.

Aus den Regeln des IPCC geht klar hervor, dass die in den Berichten dargelegten Erkenntnisse für die Politik relevant sein sollen. Allerdings sollen sie der Politik aber keine Handlungen auferlegen (Formulierung in Englisch: ?policy relevant but not policy prescriptive“). Die in mehr als 20 Jahren ver?ffentlichten zahlreichen Berichte des IPCC wurden zu Standardwerken. Sie werden von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern, politischen Entscheidungstragenden und weiteren Fachleuten intensiv genutzt.

 

17. übertreiben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler die Gefahren des Klimawandels, um mehr Forschungsmittel zu bekommen?

Es gibt weder überzeugende Argumente noch Belege dafür, dass weltweit die Fachleute einer ganzen Wissenschaftsdisziplin übertreiben, um an mehr Gelder für die Forschung heranzukommen. Im Gegenteil: Wenn Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler Thesen vertreten, die sich sp?ter als unhaltbar erweisen oder wenn sie unzutreffende Darstellungen verbreiten, ist ihr wissenschaftliches Ansehen – unter Umst?nden für ihre gesamte wissenschaftliche Laufbahn – besch?digt.

Dass Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler übertreiben oder sogar Sachverhalte falsch darstellen, um Forschungsmittel zu bekommen, ist ein verbreiteter Vorwurf. Nicht zuletzt ist der Vorwurf deshalb verbreitet, weil das Gegenteil schwer zu beweisen ist. Zumal hat es in Einzelf?llen derartige Vorkommnisse in der Wissenschaft schon gegeben. Im Falle der Klimaforschung w?re jedoch ein ganzer Wissenschaftszweig betroffen. Wer diesen Vorwurf n?her betrachtet, kommt zwangsl?ufig zu folgenden Schlüssen:

Das Ansehen in der Wissenschaft h?ngt in starkem Ma?e von der wissenschaftlichen Reputation ab. Wenn Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler Thesen vertreten, die sich sp?ter als unhaltbar erweisen oder wenn sie unzutreffende Darstellungen verbreiten, ist ihr wissenschaftliches Ansehen – unter Umst?nden für ihre gesamte wissenschaftliche Laufbahn – besch?digt. Daher machen sie in der Regel sehr bedachte ?u?erungen. Es ist ihnen daran gelegen, keine voreiligen oder ungesicherten Behauptungen aufzustellen. Aus diesen Gründen ist es ?u?erst unwahrscheinlich, dass Klimaforschende aus vielen verschiedenen L?ndern ihre Arbeitsergebnisse unzutreffend darstellen, nur um an Forschungsmittel heranzukommen.

Im Hinblick auf übertreibungen sollte zudem bedacht werden, dass auch der Journalismus und die Medien eine wichtige Rolle spielen. Die meisten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler bemühen sich in Gespr?chen mit Journalistinnen und Journalisten um eine m?glichst ausgewogene und genaue Darstellung, die Risiken weder übertreibt noch herunterspielt. In den Medien jedoch sind kurze, klare Aussagen und nicht selten auch zugkr?ftige Schlagzeilen gefragt. So ist es schon vorgekommen, dass dieselben Aussagen von einem Journalisten als Beleg für Entwarnung, von einem anderen für einen sehr dramatisierenden Artikel genutzt wurden. Hinsichtlich der Klimawissenschaft geschieht es mitunter, dass Au?enseitermeinungen in den Medien als allgemein akzeptierte Erkenntnis dargestellt werden. Scheinbar gern zitieren manche Medien auch Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler v?llig anderer Fachrichtungen mit Aussagen zur Klimaforschung. Immer wieder müssen Klimaforschende falsche oder unzureichende Darstellungen richtigstellen.

 

18. Welche Folgen hat der Klimawandel für Deutschland?

Der ⁠Klimawandel⁠ manifestiert sich sowohl in langfristigen Klima?nderungen wie steigenden Durchschnittstemperaturen oder einem h?heren Meeresspiegel, als auch in einer ver?nderten ⁠Klimavariabilit?t⁠, also st?rkeren kurzfristigen ⁠Klimaschwankungen⁠ und h?ufigeren Extremwetterereignissen wie ⁠Starkregen⁠, Dürren oder Hitzesommern.

Die ⁠Klimafolgen⁠ sind vielf?ltig und haben Einfluss auf unser t?gliches Leben. Dabei sind ganz unterschiedliche Bereiche betroffen. Beispiele hierfür sind:

  • Gesundheit: Hitzewellen belasten Menschen, Tiere und Pflanzen. Sie k?nnen vor allem bei ?lteren und kranken Menschen schwerwiegende gesundheitliche Folgen haben.
  • Landwirtschaft: Eine Verschiebung der Vegetationsperioden – jener Zeitr?ume, in denen Pflanzen wachsen, blühen und Früchte tragen – hat Einfluss auf die landwirtschaftliche Produktion. Extreme Hitze und Trockenheit k?nnen zu Ernteausf?llen führen.
  • Verkehr: Stra?en und Schienen werden in Folge von Starkregen überflutet oder unterspült, Binnenwasserstra?en leiden unter Hoch- oder Niedrigwasser und hohe Temperaturen k?nnen zu Sch?den an Stra?enbel?gen und Schienen führen.
  • Energieproduktion: Viele Kraftwerke entnehmen Kühlwasser aus nahen Flüssen und speisen es erw?rmt wieder ein. Durch Flusswasser, das bei der Entnahme bereits zu warm ist, oder durch sommerliches Niedrigwasser kann es künftig an ausreichendem Kühlwasser mangeln. Das kann im Extremfall dazu führen, dass Kraftwerke abgeschaltet werden müssen. Au?erdem gef?hrdet zu warmes Wasser die Tier- und Pflanzenwelt der Flüsse.

Doch auch weitere Sektoren sind von den Folgen des Klimawandels betroffen. Gleichzeitig ergeben sich für die verschiedenen Regionen Deutschlands unterschiedliche Betroffenheiten. Im Rahmen der Deutschen ⁠Anpassungsstrategie⁠ an den Klimawandel (⁠DAS⁠) wird der Monitoringbericht ver?ffentlicht. Anhand von durch Expertinnen und Experten ausgew?hlten Indikatoren und gemessenen Daten zeigt der Bericht auf, welche Ver?nderungen sich durch den Klimawandel heute schon in Deutschland feststellen lassen und welche Gegenma?nahmen bereits greifen. Mit der Klimawirkungs- und Vulnerabilit?tsanalyse 2021 werden zudem die Klimawirkungen und die ⁠Anpassungskapazit?t⁠ und ⁠Vulnerabilit?t⁠ Deutschlands bewertet. Bereits mit der Vulnerabilit?tsanalyse 2015 wurden Regionen und Systeme identifiziert, die besonders durch die Ver?nderung des Klimas gef?hrdet sind.

Animation: Bedrohung durch den Klimawandel – Analyse zur Verletzlichkeit Deutschlands
Quelle: Umweltbundesamt

Animation: Bedrohung durch den Klimawandel – Analyse zur Verletzlichkeit Deutschlands

Seit 2011 wurde von 16 Bundesbeh?rden und -institutionen im Auftrag der Bundesregierung die Vulnerabilit?t – also Verletzlichkeit – Deutschlands gegenüber dem Klimawandel analysiert.

 

19. Was hei?t ?Anpassung an den Klimawandel“ und wieso müssen wir uns anpassen?

Auch wenn uns der ⁠Klimawandel⁠ h?ufig erst durch sintflutartige Regenf?lle, ausgepr?gte Dürren oder heftige Stürme ins Bewusstsein rückt: Es sind vor allem schleichende Ver?nderungen, die auf lange Sicht das Leben in unserem Land nachhaltig ver?ndern werden. Die Treibhausgase, die sich bereits in unserer ⁠Atmosph?re⁠ befinden, werden noch viele Jahrzehnte oder Jahrhunderte lang wirken und unser ⁠Klima⁠ beeinflussen. Selbst wenn wir erfolgreich ⁠Klimaschutz⁠ betreiben, bleibt ein Teil des bereits angesto?enen Klimawandels unvermeidbar. Seine Folgen sind vielf?ltig und haben Einfluss auf unser Wohnen, Arbeiten und unsere Gesundheit.
Die gute Nachricht ist: Wir k?nnen etwas tun. Wir k?nnen mit den bereits zu beobachtenden Folgen der Klima?nderungen umgehen und uns effektiv auf Kommendes vorbereiten. Doch dafür müssen wir jetzt handeln. Denn rechtzeitige und aktive ⁠Anpassung an den Klimawandel⁠ kann Sch?den mindern – oder sogar vermeiden. Anpassung kann auch hei?en, durch den Klimawandel entstehende Chancen zu nutzen.
Unterschiedlichen Handlungsfeldern zugeordnet werden die Auswirkungen des Klimawandels und die m?glichen Anpassungsma?nahmen im Rahmen der Deutschen Anpassungsstrategie an den Klimawandel (DAS) beobachtet, aufgezeigt und umgesetzt.

 

20. Wieso sind Klimaschutz und Anpassung an den Klimawandel zwei Seiten derselben Medaille?

Obwohl wir viele M?glichkeiten haben, mit dem ⁠Klimawandel⁠ umzugehen, dürfen wir den ⁠Klimaschutz⁠ nicht vernachl?ssigen. Beim ⁠Klima⁠ handelt es sich um ein komplexes System und wir k?nnen nicht genau vorhersagen, was passiert, wenn wir immer mehr Treibhausgase in die ⁠Atmosph?re⁠ emittieren. Vor allem das überschreiten sogenannter Kipp-Punkte im ⁠Klimasystem⁠ kann irreversible Folgen haben und weitere Reaktionen des Klimasystems hervorrufen. Au?erdem ist Klimaschutz auch eine Frage der Wirtschaftlichkeit. Denn je st?rker der Klimawandel ausf?llt, desto teurer werden auch die Ma?nahmen zur Anpassung an seine Folgen. Deshalb hat die ⁠Anpassung an den Klimawandel⁠ auch Grenzen – ?kologische, technische und ?konomische.

Besonders positiv zu bewerten sind Ma?nahmen für den Klimaschutz, die gleichzeitig auch die Klimaanpassung f?rdern. Ged?mmte H?user senken zum Beispiel nicht nur den Energieverbrauch von Geb?uden, sie mindern auch die durch den Klimawandel steigende Hitzebelastung im Sommer. Andere Ma?nahmen, wie zum Beispiel der Einbau von Klimaanlagen in Wohn- und Bürogeb?uden, k?nnen jedoch auch zu Konflikten zwischen Anpassung und Klimaschutz führen. W?hrend Klimaanlagen das Wohlbefinden bei Hitze steigern und damit eine effektive ⁠Anpassungsma?nahme⁠ darstellen, wirkt sich der erh?hte Stromverbrauch negativ auf das Klima aus. Es ist deshalb wichtig, Synergien und Konflikte bei der Planung von Klimaschutz- und Anpassungsma?nahmen zu berücksichtigen.

 

21. Was kann ich selbst gegen den Klimawandel tun?

Was kann jede und jeder Einzelne im Alltag gegen den ⁠Klimawandel⁠ tun? Und wo liegen die wichtigsten Stellschrauben? Hier unsere Verbrauchertipps und unser Erkl?rfilm.

 

Quellen

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