Würde der Klimawandel aufhören? Die einfache Antwort lautet nein. Ein Klimaforscher erklärt.
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Von Richard B. Rood, Universität von Michigan
Das Klima auf der Erde verändert sich rasant. Wir wissen dies aus Milliarden von Beobachtungen, die in Tausenden von Fachzeitschriften dokumentiert und alle paar Jahre vom Zwischenstaatlichen Ausschuss der Vereinten Nationen für Klimawandel zusammengefasst wurden. Die Hauptursache für diese Änderung ist die Freisetzung von Kohlendioxid aus der Verbrennung von Kohle, Öl und Erdgas.
Eines der Ziele des internationalen Pariser Übereinkommens über den Klimawandel ist es, den Anstieg der globalen durchschnittlichen Lufttemperatur auf 2 Grad Celsius im Vergleich zu vorindustriellen Zeiten zu begrenzen. Es gibt eine weitere Verpflichtung, die Erhöhung auf 1,5 € zu begrenzen.
Die Erde hat bereits im Wesentlichen die 1? Schwelle. Trotz der Vermeidung von Millionen Tonnen Kohlendioxidemissionen durch die Nutzung erneuerbarer Energien, der Steigerung der Effizienz und des Umweltschutzes bleibt die Rate der Zunahme von Kohlendioxid in der Atmosphäre hoch.
Internationale Pläne zur Bewältigung des Klimawandels sind mühsam zusammenzubasteln und es dauert Jahrzehnte, bis sie ausgearbeitet sind. Die meisten Klimaforscher und Unterhändler waren bestürzt über die Ankündigung von Präsident Trump, dass die USA vom Pariser Abkommen zurücktreten werden.
Aber abgesehen von der Politik, in wie viel Erwärmung sind wir bereits gefangen? Wenn wir jetzt aufhören, Treibhausgase zu emittieren, warum würde die Temperatur dann weiter steigen?
Grundlagen von Kohlenstoff und Klima
Das Kohlendioxid, das sich in der Atmosphäre ansammelt, isoliert die Erdoberfläche. Es ist wie eine wärmende Decke, die Wärme speichert. Diese Energie erhöht die Durchschnittstemperatur der Erdoberfläche, erwärmt die Ozeane und schmilzt polares Eis. In der Folge steigt der Meeresspiegel und das Wetter ändert sich.
Die globale Durchschnittstemperatur ist gestiegen. Anomalien beziehen sich auf die Durchschnittstemperatur von 1961-1990. Gestützt auf IPCC-Bewertungsbericht 5, Arbeitsgruppe 1. Bild über das finnische meteorologische Institut, das finnische Umweltministerium und Climateguide.fi.
Seit 1880, nachdem die Kohlendioxidemissionen mit der industriellen Revolution zugenommen hatten, ist die durchschnittliche globale Temperatur gestiegen. Mit Hilfe von internen Variationen im Zusammenhang mit dem El Niño-Wettermuster haben wir bereits Monate mit mehr als 1,5? über dem Durchschnitt. Anhaltende Temperaturen jenseits der 1? Schwelle stehen unmittelbar bevor. Jedes der letzten drei Jahrzehnte war wärmer als das vorangegangene Jahrzehnt und wärmer als das gesamte vorige Jahrhundert.
Der Nord- und Südpol erwärmen sich viel schneller als die durchschnittliche globale Temperatur. Eisschilde in der Arktis und der Antarktis schmelzen. Das Eis im Arktischen Ozean schmilzt und der Permafrost taut auf. 2017 ist das Meereis in der Antarktis erstaunlich zurückgegangen, was an den Rückgang in der Arktis im Jahr 2007 erinnert.
Ökosysteme an Land und im Meer verändern sich. Die beobachteten Veränderungen sind kohärent und stimmen mit unserem theoretischen Verständnis der Energiebilanz der Erde und Simulationen von Modellen überein, die dazu dienen, die Variabilität der Vergangenheit zu verstehen und uns beim Nachdenken über die Zukunft zu helfen.
Ein massiver Eisberg - schätzungsweise 34 x 19 km groß - bricht vom Pine Island Glacier in der Antarktis ab. Bild über die NASA.
Schlag auf die Klimabremsen
Was würde mit dem Klima passieren, wenn wir heute aufhören würden, Kohlendioxid zu emittieren? Würden wir zum Klima unserer Ältesten zurückkehren?
Die einfache Antwort lautet nein. Sobald wir das in den von uns verbrannten fossilen Brennstoffen gespeicherte Kohlendioxid freisetzen, sammelt es sich in der Atmosphäre, den Ozeanen, dem Land und den Pflanzen und Tieren der Biosphäre und bewegt sich zwischen diesen. Das freigesetzte Kohlendioxid bleibt tausende von Jahren in der Atmosphäre. Erst nach vielen Jahrtausenden wird es zu Gesteinen zurückkehren, beispielsweise durch die Bildung von Kalziumkarbonat - Kalkstein -, während sich die Muscheln der Meeresorganismen auf dem Meeresboden ansiedeln. Aber sobald Kohlendioxid freigesetzt wird, bleibt es für immer in unserer Umwelt. Es verschwindet nicht, wenn wir es nicht selbst entfernen.
Wenn wir heute aufhören zu emittieren, ist dies nicht das Ende der Geschichte der globalen Erwärmung. Der Anstieg der Lufttemperatur verzögert sich, da die Atmosphäre die gesamte Wärme, die sich auf der Erde angesammelt hat, aufholt. Nach vielleicht weiteren 40 Jahren gehen Wissenschaftler davon aus, dass sich das Klima bei einer Temperatur stabilisiert, die über der für frühere Generationen üblichen Temperatur liegt.
Diese jahrzehntelange Verzögerung zwischen Ursache und Wirkung ist auf die lange Zeit zurückzuführen, die erforderlich ist, um die riesige Masse des Ozeans zu erwärmen. Die Energie, die durch vermehrtes Kohlendioxid in der Erde gespeichert wird, erwärmt nicht nur die Luft. Es schmilzt Eis; es heizt den Ozean. Im Vergleich zu Luft ist es schwieriger, die Wassertemperatur zu erhöhen. Es braucht Zeit - Jahrzehnte. Sobald jedoch die Meerestemperatur erhöht ist, gibt sie Wärme an die Luft zurück und wird als Oberflächenheizung gemessen.
Selbst wenn die Kohlenstoffemissionen jetzt vollständig aufhören würden, da die Erwärmung der Ozeane mit der Atmosphäre Schritt hält, würde die Temperatur der Erde um weitere 0,6 ° C ansteigen. Wissenschaftler bezeichnen dies als engagierte Erwärmung. Eis, das auch auf die zunehmende Hitze im Ozean reagiert, wird weiterhin schmelzen. Es gibt bereits überzeugende Beweise dafür, dass bedeutende Gletscher in der Westantarktis verloren gehen. Eis, Wasser und Luft - die zusätzliche Wärme, die Kohlendioxid auf der Erde hält, wirkt sich auf alle aus. Was geschmolzen ist, wird geschmolzen bleiben - und mehr wird schmelzen.
Ökosysteme werden durch natürliche und vom Menschen verursachte Ereignisse verändert. Während sie sich erholen, wird es ein anderes Klima geben als das, in dem sie sich entwickelt haben. Das Klima, in dem sie sich erholen, wird nicht stabil sein; es wird sich weiter erwärmen. Es wird keine neue Normalität geben, nur mehr Veränderung.
Beste der Worst-Case-Szenarien
In jedem Fall ist es derzeit nicht möglich, den Ausstoß von Kohlendioxid zu stoppen. Trotz erheblicher Fortschritte bei erneuerbaren Energiequellen beschleunigt sich der Gesamtbedarf an Energie und die Kohlendioxidemissionen steigen. Als Professor für Klima- und Weltraumwissenschaften unterrichte ich meine Schüler, die sie für eine Welt planen müssen 4? Wärmer. In einem Bericht der Internationalen Energieagentur aus dem Jahr 2011 heißt es, wenn wir nicht von unserem derzeitigen Weg abkommen, dann schauen wir auf eine Erde 6? Wärmer. Selbst jetzt nach dem Pariser Abkommen ist die Flugbahn im Wesentlichen dieselbe. Es ist schwer zu sagen, dass wir auf einem neuen Weg sind, bis wir einen Höhepunkt und dann einen Rückgang der CO2-Emissionen sehen. Mit dem ungefähr 1? Die beobachteten Veränderungen der Erwärmung sind bereits beunruhigend.
Es gibt viele Gründe, warum wir unsere Kohlendioxidemissionen senken müssen. Das Klima ändert sich schnell; Wenn dieses Tempo verlangsamt wird, können sich die Angelegenheiten der Natur und des Menschen leichter anpassen. Der Gesamtbetrag der Änderung, einschließlich des Anstiegs des Meeresspiegels, kann begrenzt werden. Je weiter wir uns von dem uns bekannten Klima entfernen, desto unzuverlässiger sind die Leitlinien unserer Modelle und desto unwahrscheinlicher ist es, dass wir uns darauf vorbereiten können.
Es ist möglich, dass das Kohlendioxid in der Atmosphäre bei abnehmenden Emissionen weiter zunimmt. Je wärmer der Planet wird, desto weniger Kohlendioxid kann der Ozean aufnehmen. Steigende Temperaturen in den Polarregionen erhöhen die Wahrscheinlichkeit, dass Kohlendioxid und Methan, ein weiteres Treibhausgas, das den Planeten erwärmt, aus den Speichern in den gefrorenen Land- und Ozeanreservoirs freigesetzt werden, was das Problem noch verschärft.
Wenn wir heute unsere Emissionen stoppen, kehren wir nicht in die Vergangenheit zurück. Die Erde wird sich erwärmen. Und da sich die Reaktion auf die Erwärmung durch Rückkopplungen in Verbindung mit schmelzendem Eis und erhöhtem atmosphärischen Wasserdampf stärker erwärmt, besteht unsere Aufgabe darin, die Erwärmung zu begrenzen. Wenn die Treibhausgasemissionen innerhalb weniger Jahrzehnte schnell genug beseitigt werden, bleibt die Erwärmung überschaubar. Das wird den Wandel verlangsamen - und uns erlauben, uns anzupassen. Anstatt zu versuchen, die Vergangenheit wiederherzustellen, müssen wir über die bestmögliche Zukunft nachdenken.
Richard B. Rood, Professor für Klima- und Weltraumwissenschaften und -technik, Universität von Michigan
Dieser Artikel wurde ursprünglich auf The Conversation veröffentlicht. Lesen Sie den Originalartikel.