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Editorial-Archiv

Wo der Klimawandel unberechenbar ist

Prof. Dr. Hans Joachim Schellnhuber CBE,
Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung e.V. (PIK)
(im Internet unter » www.pik-potsdam.de)

Der Klimawandel stellt die Menschheit im 21. Jahrhundert vor Herausforderungen, denen sie trotz ihres Erfindungsreichtums und ihrer Anpassungsfähigkeit kaum gewachsen scheint. Kulturelle und technologische Errungenschaften wiegen die Menschen, denen sie zuteil werden, in trügerischer Sicherheit. Erst langsam verbreitet sich die Einsicht, dass die Lebensgrundlagen der Menschheit ein zerbrechliches Gut sind, das zu erhalten uns mehr abverlangt, als wir bislang zu tun bereit sind.

Im Jahr 1824 beschrieb der französische Physiker Jean-Baptiste Fourier, wie Spurengase in der Atmosphäre das Klima erwärmen. Ende des neunzehnten Jahrhunderts berechnete der spätere Chemie-Nobelpreisträger Svante Arrhenius, dass die globale Durchschnittstemperatur um vier bis sechs Grad Celsius stiege, würde der Kohlendioxid-Gehalt der Erdatmosphäre verdoppelt. Seit Jahrzehnten warnen Wissenschaftler nun, dass die Menschheit im Begriff ist, eine ähnlich starke Erwärmung tatsächlich herbeizuführen.

Viele Politiker erkennen heute die Tragweite der Probleme, die der Klimawandel verursacht und die er noch verursachen könnte. Bislang ist jedoch keineswegs sicher, dass die Staaten der Welt angemessen darauf reagieren. Fast unberührt werden anstelle des Jahrhundertprojekts Klimaschutz kurzfristigere wirtschaftliche Interessen weiter verfolgt. Und immer noch klammern sich viele Menschen mit großen Einflussmöglichkeiten an die tausendfach widerlegte These, dass menschliche Aktivitäten nicht die treibenden Kräfte des heutigen Klimawandels sein könnten.

Dass der Mensch das Klima der Erde verändert - durch Nutzung fossiler Brennstoffe und durch Entwaldung - ist wissenschaftlicher Konsens. Vielerorts bedroht die globale Erwärmung unmittelbar die Existenz dort lebender Menschen. Mittelbar verschärft sie zudem bestehende Probleme wie Armut, politische Konflikte und die direkte Zerstörung natürlicher Lebensräume. Die eintretenden klimatischen Veränderungen vollziehen sich nach menschlichen Maßstäben aber nur langsam und graduell. Auch das mag vielen ein falsches Gefühl von Sicherheit vermitteln. Denn in einigen Regionen der Erde kann der menschliche Einfluss auf das Klimasystem sprunghafte und teils unumkehrbare Entwicklungen anstoßen. Diese Bestandteile des Erdsystems, so genannte "Tipping Elements" (deutsch: Kippelemente), können die Umwelt ganzer Subkontinente und einige die Lebensbedingungen weltweit grundlegend verändern.

Das wohl bekannteste Beispiel für ein Kippelement ist der grönländische Eisschild. Die in nördlichen Breiten besonders starke menschengemachte Erwärmung beschleunigt das Abfließen der Gletscher ins Meer. Der Rand des Eisschildes verliert dadurch an Höhe, die Eisoberfläche sinkt in wärmere Luftschichten und schmilzt. Der Prozess ist selbstverstärkend. Erwärmt sich das Klima der Region um drei Grad könnte ein kritischer Punkt überschritten werden und der kilometerdicke Eisschild unaufhaltsam zerrinnen. Das würde den Meeresspiegel um bis zu sieben Meter ansteigen lassen - im schlimmsten Fall innerhalb von nur 300 Jahren. Das ist ein "Worst-Case"-Szenario, aber viele Klimaforscher schätzen den grönländischen Eisschild als "hoch anfällig" ein. Denn die Erwärmung des nordpolaren Klimas um mehr als drei Grad könnte bereits bei einem Anstieg der globalen Mitteltemperatur um weniger als zwei Grad eintreten.

Der Amazonas-Regenwald und die Borealwälder des hohen Nordens sind etwas weniger anfällige Kippelemente. Die Entwicklung der Borealwälder wird vor allem vom Stoffwechsel der Bäume, von Frost und von Bränden bestimmt. Bei einer globalen Erwärmung um drei Grad Celsius würden die Bäume im Sommer größerer Trockenheit und Hitze ausgesetzt. Die Brandgefahr stiege, die Bäume pflanzten sich schlechter fort und würden anfällig für Krankheiten und Schädlinge. So könnten innerhalb von fünfzig Jahren große Flächen der Borealwälder absterben. Da im Winter aber voraussichtlich weiterhin häufig Frost herrscht, können Baumarten aus gemäßigten Breiten diese Verluste nicht ausgleichen.

Der Amazonas-Regenwald schafft sich sein eigenes, für die Vegetation angenehm feuchtes Klima, indem die Bäume über die Blätter Wasser verdunsten. Die fortschreitende Entwaldung verringert jedoch die Luftfeuchtigkeit. Künftig könnten die Niederschläge in der Region um fast ein Drittel abnehmen, da aufgrund der globalen Erwärmung auch mit länger anhaltenden El-Niño-Bedingungen zu rechnen ist. Nach Modellaussagen könnte der Amazonas-Regenwald bei einer Erwärmung um drei bis vier Grad Celsius innerhalb von fünfzig Jahren großflächig absterben. Diesen Prozess könnte aber auch die Entwaldung allein schon in Gang setzen.

Die Ungewissheit über die Entwicklung dieser riesigen Waldsysteme zeigt, wie groß der Forschungsbedarf ist. Im Zusammenhang Klima und Wald gilt es, grundlegende Fragen zu klären. Ob etwa die erhöhte Kohlendioxid-Konzentration einen signifikanten Düngungseffekt auf Bäume hat, wurde bislang meist nur an Setzlingen im Labor untersucht. Wie unterschiedliche Baumarten und Mischbestände unterschiedlichen Alters darauf reagieren, ist heute nur in Ansätzen bekannt. Diese und weitere Eigenschaften von Wäldern müssen besser verstanden sein, um die Modellierung künftiger Entwicklungen voranzutreiben.

Wie sich die Kippelemente im Erdsystem verhalten werden, ist eine entscheidende Frage für die Menschheit. Will man ihr Kippen und die möglichen dramatischen Auswirkungen verhindern, ist es angeraten, die Bemühungen um den Klimaschutz zu verstärken. Wir brauchen aber auch neue Anpassungsstrategien, die über bisherige Schritt-für-Schritt-Konzepte hinausgehen. Der Klimawandel stellt den Erfindungsgeist und die Anpassungsfähigkeit des Menschen auf die Probe. Ich sehe heute, dass wir uns auch in der Entwicklung zur kohlenstoffarmen Wirtschaftsweise und zur nachhaltigen Gesellschaft einem Kipppunkt nähern. Nun gilt es sicherzustellen, ihn auch zu überschreiten.

zugesandt am 11. Juli 2008, eingestellt am 14. Juli 2008


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Prof. Dr. Hans Joachim Schellnhuber CBE - Lebenslauf

Bild von Prof. Dr. Hans Joachim Schellnhuber CBE

Daten und Foto wurden zusammen mit dem Editorial zur Verfügung gestellt
Geboren am:
7. Juni 1950 in Ortenburg (Landkreis Passau)
Studium:
Physik und Mathematik, Diplom in Physik (mit Auszeichnung), Universität Regensburg
Dissertation:
Theoretische Physik (summa cum laude), Universität Regensburg, Habilitation in Theoretischer Physik, Universität Oldenburg
Berufliche Tätigkeiten:
Studentische Hilfskraft am Fachbereich Physik, Universität Regensburg

Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fachbereich Physik, Universität Regensburg

Postdoctoral Fellow am Institute for Theoretical Physics (ITP), University of California, Santa Barbara, USA

Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fachbereich Physik, Universität Oldenburg

Gastprofessor am Institute of Nonlinear Sciences, University of California, Santa Cruz, USA

Ordentlicher Professor für Theoretische Physik am Institut für Chemie und Biologie des Meeres (ICBM), Universität Oldenburg

Geschäftsführender Direktor des Instituts für Chemie und Biologie des Meeres (ICBM), Universität Oldenburg

Gründungsdirektor des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung e.V. und Professor für Theoretische Physik an der Universität Potsdam

Forschungsdirektor des Tyndall Centre for Climate Change Research und Professor an der Environmental School der University of East Anglia, Norwich, Großbritannien

Gastprofessor für Physik, Ehrenmitglied des Christ Church College und Senior James Martin Fellow an der Universität Oxford
Arbeits- und Forschungsschwerpunkt:
Theoretische Physik, Nichtlineare Systeme, Umweltanalyse und Nachhaltigkeitsforschung


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