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Neubewertung von Kippelementen : Hat die Erde den „sicheren“ Klimazustand schon verlassen?

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Inspektion am Thwaites-Gletscher. Das rasch von unten abschmelzende und immer schneller strömende Eisfeld ist der unsicherste Kantonist in der Antarktis. Bild: dpa

Fünf Klima-Kipppunkte könnten bereits einen kritischen Wert überschritten haben. Das Pariser 1,5-Grad-Ziel reicht womöglich nicht aus, um den Kollaps zu verhindern, warnen Forscher in einer Neubewertung. Sie fordern ein Frühwarnsystem.

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          Mit der Stabilität des Klimas, die gut zehntausend Jahre lang im Holozän gehalten hat, ist es womöglich schon jetzt endgültig vorbei. „Die Gefahr rückt schneller näher als gedacht“, heißt es in der Neubewertung einer internationalen Forschergruppe, die sich seit 2008 mit den Risiken von irreversiblen, möglicherweise abrupten Veränderungen – den Klima-Kippelementen – beschäftigt. Die Erde habe mit der aktuellen Erwärmung von 1,1 Grad über dem vorindustriellen Niveau einen „sicheren“ Klimazustand bereits verlassen, und schon bei der im Pariser Klimavertrag angepeilten Erwärmung um 1,5 Grad würden mehrere Schwellenwerte mit einiger Wahrscheinlichkeit überschritten, warnen die Forscher. Dies führe womöglich dazu, dass fünf der mittlerweile sechzehn Kipppunkte des Weltklimas unwiederbringlich aus dem Gleichgewicht geraten.

          Damit verschärfen führende Klimaforscher wenige Monate nach der Veröffentlichung des sechsten Sachstandsberichts des Weltklimarats IPCC noch einmal die Warnungen vor dem Kollaps. Mitautor Johan Rockström, der schwedische Direktor des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung (PIK) und Ko-Vorsitzender der „Earth Commission“, sieht die Gefahr durch die Klima-Kippelemente – die Achillesfersen des Erdsystems – für bislang deutlich unterschätzt: „Das ist definitiv mehr als eine weitere Warnung vor dem Klimawandel“, sagt er. „Es ist die erste präzise und sehr beunruhigende Analyse der Kippelemente, die uns zeigt, dass 1,5 Grad nicht einfach ein Klimaziel ist, sondern ein echtes planetares Limit.“

          Das 2-Grad-Ziel ist obsolet

          Der IPCC hatte festgestellt, dass bei einer globalen Erwärmung von zwei Grad über dem vorindustriellen Level die Wahrscheinlichkeit für ein Auslösen von Kipppunkten „hoch“ und ab 2,5 Grad „sehr hoch“ würde. Unklar blieb, was durch die – angesichts der derzeitigen Tendenz schon in den nächsten acht Jahren zu erwartenden – Erwärmung von 1,5 Grad passiert. Die Gruppe um David Armstrong McKay vom Stockholm Resilience Center, Tim Lenton von der Universität Exeter und den PIK-Experten hat nun alle relevanten, seit 2008 publizierten Daten zur Entwicklung von möglichen Kippelementen neu bewertet und das alte Zwei-Grad-Ziel, das jahrzehntelang die Klimapolitik beschäftigt hat, quasi als indiskutabel eingestuft. „Schon ab 1,5 Grad nehmen wir gewaltige Risiken in Kauf“, sagt Rockström. „Die Vorstellung, wenn wir 1,5 Grad nicht schaffen, dann werden es eben zwei Grad, ist ein gefährlicher Trugschluss.“ Bei zwei Grad ist das Kind gewissermaßen schon in den Brunnen gefallen.

          Tatsächlich hat sich mit den wissenschaftlichen und technischen Fortschritten der vergangenen Jahre gezeigt, dass viele der Kippelemente wohl noch empfindlicher auf die Erderhitzung reagieren als anfangs gedacht. Zudem ist die Liste möglicher Kippelemente, die Experten als gefährdet ansehen, weltweit weiter gewachsen: Inzwischen enthält die von den Science-Autoren vorgelegte Liste neun globale Elemente, die in der Lage sind, das gesamte Erdsystem aus dem Lot zu bringen und damit in einen neuen, ungemütlichen Zustand zu überführen, sowie sieben weitere Kippelemente mit regionaler Bedeutung.

          Infografik Kippelemente der globalen Erwärmung
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          Die fünf Kippelemente, die bereits bei der aktuellen Erwärmung um 1,1 Grad – wie es wissenschaftlich heißt „am unteren Ende des Unsicherheitsbereichs der Risikoabschätzung“ – liegen, betreffen die Eisschilde Grönlands und der Westantarktis, die Ozean-„Umwälzpumpe“ in der Labradorsee, das massive Absterben der tropischen Korallenriffe sowie das Auftauen der Permafrostböden. Bei ihnen sind nach Auswertung aktueller Daten schon Veränderungen in Gang gekommen, die zwar mit unterschiedlicher Geschwindigkeit, aber „möglicherweise“ schon heute ein Kippen des Systems in einen anderen, instabilen Zustand bedeuten. Bei einer Erwärmung von 1,5 Grad würde dieses Umkippen der fünf Elemente „wahrscheinlich“. Das zeigt auch: Die Abschätzungen, die auf riesigen Datenmengen und Empirie von vielen Disziplinen beruhen, vor allem aber auch auf den Berechnungen von Erdsystemmodellen, sind noch immer mit erheblichen Unsicherheiten und Datenlücken behaftet. Trotzdem halten die Wissenschaftler die vor uns liegenden Risiken für so weit berechenbar, dass sie Alarm schlagen.

          Kaskaden beschleunigen den Trend

          Kopfzerbrechen bereiten den Klimaforschern insbesondere die Tendenzen der vergangenen Jahre, die nicht nur auf eine Beschleunigung des Klimawandels hindeuten, sondern auf die Verknüpfung vieler der Kippelemente. Kommt ein Puzzleteil aus dem Gleichgewicht, können durch positive Rückkoppelungen andere Kippunkte schneller erreicht werden. Ein Beispiel ist der Rückgang der Meereisbedeckung in der Arktis, der zwar selbst kein Kippelement darstellt, aber bei dem aktuellen schnellen Abschmelzen die Erwärmung weiter beschleunigt und den Energiehaushalt weit über das Polargebiet hinaus verändern kann. „Tatsächlich können Wechselwirkungen zwischen diesen Elementen die kritischen Temperaturschwellen für manche dieser Elemente senken, ab denen einzelne Kippelemente sich dann langfristig zu destabilisieren beginnen“, sagt PIK-Glaziologin Ricarda Winkelmann, die ebenfalls an der Neuanalyse beteiligt ist.

          Zu den fünf in der Gefährdungsskala weiter hochgestuften Kippelemente kommen zwei dazu, die ebenfalls schon heute klare Anzeichen einer Destabilisierung zeigen, aber möglicherweise kritische Werte etwas später erreichen: Der Amazonas-Regenwald und die Umwälzzirkulation im Nordatlantik, die vom Golfstrom gespeist wird und das sogenannte globale Förderband antreibt. Der Amazonas ist ein Beispiel für das quasi ungebremste Abrutschen in kritische Werte, das nicht immer nur von der Temperatur forciert wird. Seit den Siebzigerjahren sind 17 Prozent des Amazons durch Abholzung verloren gegangen. Die Rodungen haben den gewaltigen Tropenwald, der heute noch größer als ganz Europa ist, sukzessive anfälliger gemacht für Austrocknung. Auf drei Viertel der Fläche ist die Widerstandsfähigkeit gegen Trockenheit geschrumpft. Der Kohlenstoffspeicher unter dem grünen Blätterdach schrumpft damit zusehend. Wenn 40 Prozent des Amazonas verloren sind, so wurde zuletzt noch vom Weltklimarat geschätzt, wäre die Umwandlung des Amazonasbeckens in eine Savanne unaufhaltsam. Die Autoren des neuen Berichts korrigieren diesen Schwellenwert nun auf 20 bis 25 Prozent. Mit anderen Worten: Auch dieses global lebenswichtige Element, die „grüne Lunge der Erde“, steuert auf ihren kritischen Punkt zu.

          „Ein Fall für den UN-Sicherheitsrat“

          Die katastrophalen Folgen vieler dieser Systemveränderungen seien wahrscheinlich noch abwendbar – oder wenigstens umkehrbar –, wenn der Klimaschutz schnell greift. Auch bei einem vorübergehenden Überschreiten des 1,5-Grad-Ziels könnte zumindest der Abwärtstrend bei einigen wenigen der Kippelemente, wie den großen Polareisschilden, noch umgedreht werden, sofern der Erwärmungstrend schnell korrigiert würde. „Jedes Zehntelgrad zählt jetzt“ – die Warnung von Johan Rockström, die schon auf den letzten UN-Klimagipfeln oft wiederholt wurde, gilt nach dieser neuen Analyse verstärkt für die zahlreichen Achillesfersen des Erdsystems. Ab 1,5 Grad „eskalieren“ die Risiken. Um wenigstens eine 50-prozentige Chance zu haben, eine Erwärmung von 1,5 Grad einzuhalten und damit das Risiko für Überschreitung von Kipppunkten zu begrenzen, müssen nach den Kalkulationen der Forscher die Treibhausgasemissionen bis zum Jahr 2030 um die Hälfte und die globalen Netto-Emissionen bis 2050 auf Null reduziert werden.

          Aktuell allerdings ist die Klimapolitik auf einem erheblich abweichenden Pfad unterwegs. So sind derzeit zwischen zwei und drei Grad Erwärmung wahrscheinlich. Die in dem Kipppunkte-Aufsatz angeführte beste Schätzung lautet plus 2,6 Grad; dies wäre allenfalls möglich, wenn die heute weltweit beschlossenen klimapolitischen Maßnahmen umgesetzt werden. 1,95 Grad wären denkbar, wenn die bisher eingereichten Null-Emissionsziele der Vertragsstaaten realisiert würden. Möglich sind aber auch vier Grad, heißt es in dem neuen Bericht, wenn die Klimapolitik versagt oder wenn Rückkoppelungsmechanismen im Klimasystem – wie bisher gelegentlich schon – unterschätzt würden. Dann würden weitere Kippelemente in den roten, gefährlichen Bereich abrutschen und die Folgen zunehmend unkalkulierbar. Die Wissenschaftler verstärken deshalb ihre Anstrengungen, die Erdsystemmodelle zur Vorhersage von Kippereignissen zu verbessern. Zudem plädieren sie dafür, ein erst ansatzweise vorhandenes Kippelemente-Frühwarnsystem an den sensiblen Orten rund um den Globus aufzubauen.

          Rockström geht weiter. Das Thema müsste auf dem nächsten Klimagipfel thematisiert werden, und mehr noch: „Ein Frühwarnsystem ist in unserer Lage nicht nur dringend erforderlich, das ist für mich ein Fall für den UN-Sicherheitsrat.“

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