Sind sie erreicht, gibt es kein Zurück mehr

Kipppunkte im Klimasystem mit ihren verheerenden Kettenreaktionen

17. August 2021 - 16:15 Uhr

Wetter-Experte Bernd Fuchs über die Kipppunkte im Klimasytem

Viele denken ja, der Klimawandel ist ein langsamer und schleichender Prozess. Das stimmt leider nicht immer, denn es gibt tickende Zeitbomben in unserem Klimasystem, die gravierende und schnelle Veränderungen mit sich ziehen. Sie werden auch als Kipppunkt bezeichnet. In unserer aktuellen Folge des Klima Updates nimmt sich Bernd Fuchs dieser Domino-Effekte beim Klimawandel an.

Lese-Tipps:

Wissenswertes rund um die Kipppunkte auf der Erde

Arktis als Kipppunkt
Das schmelzende Eis der Arktis ist ein Kipppunkt unseres Klimasystems
© wetter.de

Kipppunkte stellen im Erdklima bestimmte Systeme dar, die bei steigender Luft- und Wassertemperatur auf der Erde aus dem Gleichgewicht geraten können und dann ihrerseits ebenfalls immens zum Klimawandel beitragen könnten. Die mitunter zusammenhängenden Systeme können unumkehrbar in einen neuen Zustand versetzt werden, wenn sie einen bestimmten Schwellenwert, ihren Kipppunkt, erreicht haben. Das bisher stabile Erdklima verändert sich dann noch schneller und selbstverstärkend.

Lese-Tipp: Die Veränderung des Klimas auf der Erde

Die Kipppunkte lassen sich in drei Klassen aufteilen:

  1. schmelzende Eiskörper
  2. sich verändernde Strömungs- und Zirkulationssysteme von Ozeanen und in der Atmosphäre
  3. bedrohte bedeutende Ökosysteme

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Arktis als einer der Kipp-Punkte unseres Klimas

 Die Arktis leidet enorm unter dem Schwund des Eises.
Das Eis wird dünner - der Albedo-Effekt verstärkt den Klimawandel.
© imago images/Nature Picture Library, Ingo Arndt via www.imago-images.de, www.imago-images.de

Die Arktis ist einer der Kipppunkte in unserem Klimasystem. Das heißt, wenn das Abschmelzen des Eises fortschreitet, ist die Eisschmelze irgendwann irreversibel. Dann droht das Ende des gesamten Eises auf Grönland.

Klima weltweit: Alles zum Thema Klima und Klimawandel

Weitere Kipppunkte unsere Klimasystems

Die verschiedenen Kipppunkte im Erdsystem und ihre möglichen Folgen und Rückkopplungseffekte wurden von den Wissenschaftlern des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung (PIK) benannt und um weitere Elemente ergänzt:

Das Abschmelzen des Grönländischen Eisschildes

Durch die schmelzenden Gletscher steigt der Meeresspiegel weiter an und die Erderwärmung schreitet voran. Die kritische Grenze wird bei einer Erwärmung von 3 Grad vermutet. Der Eisschild könnte dann in den nächsten Jahrhunderten komplett abschmelzen, was einen Meeresspiegelanstieg von circa 7 Metern zur Folge hätte.

Das Abschmelzen des Westantarktischen Eisschildes

Das Gleiche gilt für das Schmelzen des größten Eisspeichers der Erde. Der Kipppunkt wird hier bei einer Erwärmung von 5 bis 8 Grad vermutet.

Das Abtauen der Permafrostböden

In den dauerhaften Frostböden Nordkanadas, Sibiriens, Alaskas und Grönlands sowie den Hochgebirgen wird Methan und Kohlendioxid gespeichert, das durch die globale Erwärmung abtaut und die Treibhausgase freisetzt. Die Treibhausgas-Konzentration wird dadurch weiter erhöht. Rückkopplungseffekt: Durch die erhöhte CO2-Konzentration wird es wärmer auf der Erde und das Eis schmilzt noch schneller.

Rückgang der Nordischen Nadelwälder (Borealwälder)

Die Bäume im Norden der Erde im Taiga-Gebiet (Alaska, Skandinavien und Sibirien) speichern CO2, ein Rückgang würde die CO2-Konzentration in der Atmosphäre erhöhen. Rückkopplungseffekt: Durch mehr CO2 in der Atmosphäre wird es heißer auf der Erde, Waldbrände und Baumkrankheiten würden zunehmen und den Bestand weiter verringern. Der Kipppunkt liegt bei 3 bis 5 Grad und könnte das komplette Aussterben der Wälder innerhalb von 50 Jahren begünstigen.

Entwaldung des tropischen Regenwalds

Eine ähnlich wichtige Bedeutung wie die Borealwälder hat der Amazonas-Regenwald für unser Klima. Auch seine Bäume speichern CO2. Die Entwaldung erhöht die CO2-Konzentration und fördert somit die globale Erwärmung. Dem Regenwald droht so ein ähnliches Schicksal wie den nördlichen Waldgebieten.

Das Erlahmen der atlantischen thermohalinen Zirkulation

Der Wasserkreislauf der atlantischen Meeresströmung könnte durch die Erwärmung des Wassers aus dem Gleichgewicht geraten, wenn sich Wasserdichte und Salzgehalt u.a. durch schmelzende Eismassen verändern. Eine Schwächung oder gar ein Abreißen des Nordatlantikstroms würde das Klima verändern, zu mehr tropischen Niederschlägen führen und den Meeresspiegel ansteigen lassen. Der Kipppunkt wird bei 3 bis 5 Grad Erwärmung vermutet.

Störung der Southern Oscillation und Verstärkung des El-Niño-Phänomens

Die Wasserzirkulation im Pazifik wird durch El Niño und die Southern Oscillation (ENSO) bestimmt. Wenn sich diese komplexe Zirkulation verändert, könnten sich die Effekte des Klimaphänomens El Niño verstärken. Die daraus resultierenden Wetterextreme würden wohl deutlich öfter und stärker auftreten und dadurch für häufigere Überflutungen in Südamerika, Dürren in Australien und Missernten in Indien sorgen.

Der Rückgang der Netto-Produktivität der Biosphäre

Die Biosphäre kann weniger CO2 speichern, wenn durch mehr Dürren und Hitzewellen Pflanzen zerstört werden und so die Photosynthese zurückgefahren wird. Momentan ist das Erdklimasystem noch eine CO2-Senke, die mehr CO2 aufnimmt als abgibt. Dies könnte sich in diesem Jahrhundert drastisch ändern, wenn die menschengemachten CO2-Emissionen nicht verringert werden.

Destabilisierung des Jetstreams, Zusammenbruch des indischen Sommermonsuns und Veränderung des Westafrikanischen Monsunsystems

Drastische, irreversible Klimaveränderungen und Wetterextreme wie tropische Niederschläge, Hitzewellen, Dürreperioden oder Überschwemmungen sind die Folge. Die Veränderung kann allerdings auch möglicherweise positive Folgen haben wie das Ergrünen der Sahara.

Methan-Ausgasung aus den Ozeanen

Im Schelfeis auf dem Meeresboden gelagertes Methan (sogenannte Methanhydrate) wird durch die erhöhte Temperatur im Meerwasser freigesetzt und erhöht somit die Treibhausgas-Konzentration in der Atmosphäre. Allein auf dem sibirischen Kontinentalschelf sollen über 500 Milliarden Tonnen dieses Eis-Methan-Gemisches lagern.

Absterben von Korallenriffen

Nach aktuellen Klimamodellen würde bei einem Temperaturanstieg um 1,5 Grad ca. 70 bis 9 Prozent der Korallenriffe verloren gehen. Verschmutzungen, die erhöhte Meerestemperatur und die Versauerung der Meere führen zur Korallenbleiche. Korallenriffe sind eine wichtige Nahrungsquelle für die Meeresbewohner, daher würden absterbende Korallen das Artensterben im Meer verstärken. Zudem bieten Korallenriffe natürlichen Brandungsschutz für Küstengebiete.

Abschwächung der marinen Kohlenstoffpumpe

Die Weltmeere nehmen sehr große Mengen an Kohlenstoff auf und verringern somit die CO2-Emissionen in der Atmosphäre. Algen nutzen den Kohlenstoff zum Wachstum. Nach dem Sterben der Algen versinkt der Kohlenstoff in der Tiefsee. Diese so genannte marine Kohlenstoffpumpe könnte durch die Erwärmung und Versauerung der Ozeane sowie Sauerstoffarmut eingeschränkt werden.

Dauerhafte Dürre im nordamerikanischen Südwesten

Die subtropische Trockenzone dehnt sich weiter nach Norden aus und die dort vorhandenen monsunähnlichen Ozean- und Atmosphärenströmungen könnten sich weiter abschwächen. Die Niederschläge im Südwesten der USA würden weiter zurückgehen und die Region droht, durch anhaltende Dürreperioden zu versteppen.

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(oha)