Der Tschadsee

Der Tschadsee am Rande der Sahara in der Sahelzone (Ausschnitt Karte Afrika Schweizer Weltatlas / ©EDK 2002)

Der Tschadsee 1973: das blaue Quadrat markiert den Bildausschnitt rechts

Reste des Tschadsees im Jahr 2001

Fotos: © NASA

Der Tschadsee (Arabisch Bar as-Salam) besaß eine Wasserfläche von 12000 bis über 25000 Quadratkilometer (1960: Trockenzeit - Regenzeit), die Tiefe schwankte jahreszeitlich zwischen 4 und 7 Meter. Seit etwa 40 Jahren geht der Wasserstand deutlich zurück, der Nordteil des Sees ist seit Jahrzehnten ausgetrocknet. In diesem Zeitraum hat der See 90% seiner Größe eingebüßt, 2001 lag seine Ausdehnung in der Regenzeit noch bei ca. 1350 Quadratkilometern.

Hier geht es zu einer Animation zum Verschwinden des Tschad-Sees -> Afrika Animationen

Landschaft in der Umgebung des Tschadsees

Der Südteil des Sees wird ebenfalls immer kleiner, das Wasser ist längst nicht mehr blau und relativ klar, sondern braun und trübe. Andauernde Dürre, Entwaldung, Überweidung und Übervölkerung sind die Ursachen des Rückgangs. Nahezu 20 Millionen Menschen leben am und vom See, durch Fischfang und Bewässerungslandwirtschaft. Immer mehr Menschen aus den Anrainerstaaten ziehen an den Restsee, weil ihre Lebensgrundlage in der Landwirtschaft in der durch den Klimawandel trockener werdende Sahelzone verschwindet.

Hier ist das Wassereinzugsgebiet des Tschadsees deutlich zu erkennen. Ein gewaltiger Raum scheint auszutrocknen! (©UNEP)

Doch führt der Wasserrückgang im Tschadsee zu einer Abnahme der Artenzahl und der Menge an Fisch. Hinzu kommt eine Wassererwärmung, die nicht nur eine zunehmende Verdunstung des Restwassers nach sich zieht, sondern in den letzten Jahren zum Aufflammen von Seuchen, wie Malaria oder Cholera führt. Die vor Jahren angelegten Bewässerungssysteme funktionieren heute teilweise nicht mehr, weil der Seespiegel so weit gesunken ist, dass die Bauern nicht mehr ans Wasser kommen.

Experten befürchten ein Verschwinden des Sees bis zum Jahr 2030.

Klimawandel in Afrika - Dürre in den Bergen

The mountains of Lesotho have seen declining snow and rainfall in recent years, and for the people of Ha Tsui, poor harvests have become the norm leading many to migrate to South Africa in search of work. (September 2008)

Direktlink auf die Filmdatei: -> hier klicken!

Quelle Text und Film: IRIN (www.irinnews.org), alle Rechte vorbehalten!

Klimawandel in Afrika

Schon seit Jahren findet innerhalb Afrikas eine Wanderung von Bevölkerungsteilen statt, weil die Lebensbedingungen vor Ort nicht mehr akzeptabel sind. Besonders alle Gebiete, die südlich an die Sahara angrenzen sind betroffen.

Plötzliche Überschwemmungen weiter Landstriche, während die Ernte heranwächst, dann wieder außerordentliche Dürren, lassen für viele Landwirtschaft nicht mehr sinnvoll erscheinen.

Die Menschen ziehen in die ohnehin dicht bevölkerten Regionen, die nicht so starken Niederschlagsschwankungen unterworfen sind. Oder Sie ziehen direkt in die großen Städte und vergrößern dort die Slums.

Nach einer im Wissenschaftsmagazin "Science" veröffentlichten Studie südafrikanischer Forscher droht weiten Teilen Afrikas bei ungebremsten Ausstoß von klimawirksamen Gasen eine anhaltende Dürre. Besonders betroffen wären Gebiete im Süden und Westen Afrikas, aber auch der Oberlauf des Nil. Hier könnten Seen vollständig austrocknen und Flüsse versiegen. 5-8% mehr aride und teil-aride Landstriche prognostiziert der jüngste IPCC-Bericht für das Jahr 2080 für ganz Afrika.

Die zu erwartenden Temperaturerhöhung bis 2080 wird weite Gebiete um 4°C und mehr erwärmen.

Regional wird es allerdings sehr unterschiedliche Auswirkungen bis 2080-2099 geben:

Neueste Klimaprojektionen auf der Basis der jährlichen Abweichung der Häufigkeit von trockenen Tagen (unter 1mm Niederschlag) und der Abweichung der Bodenfeuchte zwischen verschiedenen Jahren weisen in dieselbe Richtung:

2046-2065	2081-2100
Zahl der trockenen Tage
2046-2065	2081-2100
Abweichung der Bodenfeuchtigkeit

grau: keine einheitlichen Daten aus den verschiedenen Projektionen, schwarze Punkte: sehr hohe Übereinstimung aller Projektionen

Neue und alte Probleme des Kontinents:

• Frischwassermangel
• Mehr Strom: Solarkraftwerk Ouarzazate in Marokko

Regionale Beispiele:

• Sudan - die Darfur-Katastrophe - hier geht es nicht nur ums Öl
• Tschadsee - ehemals der viertgrößte See Afrikas

Überschwemmungen und Dürren:

• Dürre am Horn von Afrika 2011
• Überschwemmungen in der Sahelzone2007
• Dürre im südlichen Afrika 2007

10 Mal Klimawandel und Möglichkeiten der Anpassung (engl. Videos und Texte):

• Kenya 1: Malaria  -> Klimawandel - Malaria in Kenya
• Kenya 2: Regen ernten  -> Klimawandel - Regen ernten in Kenya
• Lesotho: Dürre in den Bergen  -> Klimawandel - Dürre Lesotho
• Madagaskar 1: Wälder zu Holzkohle  -> Klimawandel - Wälder zu Holzkohle in Madagaskar
• Madagaskar 2: Sand vertreibt Menschen  -> Klimawandel - Sand in Madagaskar
• Mauretannien: Trockene Wüste  -> Klimawandel - Wüste in Westsahara
• Mosambique 1: Am Sambesi  -> Klimawandel - Flut am Sambesi
• Mosambique 2: Umsiedlung  -> Klimawandel - Flut in Mosambique
• Senegal 1: Tröpchenbewässerung  -> Klimawandel - Tröpfchenbewässerung in Senegal
• Senegal 2: Küstenerosion  -> Klimawandel - Küstenerosion in Senegal

Quellen:

• Giga Focus 2/2008
• IRIN
• IPCC-Websites (inkl. SREX-SPM 2012)
• WBGU: Welt im Wandel 2008

Das 21. Jahrhundert -
Der Klimawandel und seine Auswirkungen

Mit Quiz zum Klima des 21. Jahrhunderts (auf der Seite "Die Welt 2090")

„Klimawandel und Wetterextreme – Die Folgen für Deutschland“. Auf der Fachtagung am 16.02.2005 wurde berichtet:

Malaria und Dengue-Fieber in Deutschland
Die gesundheitlichen Risiken der bevorstehenden Klimawandels für Deutschland liegen vor allem in der zu erwartenden Zunahme der Hitzeperioden. „Das schon heute in Deutschland bestehende Infektionsrisiko durch Zeckenbisse wird steigen“, prognostiziert Peter Höppe, Leiter des Bereichs GeoRisikoForschung der Münchener Rückersicherungsgesellschaft. „Bei einer weiteren Erwärmung müssen wir in Deutschland mit der Ausbreitung von „tropischen“ Infektionskrankheiten wie z.B. Malaria oder Dengue-Fieber rechnen. Deutschland könnte zumindest aus gesundheitlicher Sicht von der Klimaänderung auch profitieren, da mit einer verminderten Sterblichkeitsrate in den Wintermonaten zu rechnen sei, so Höppe.

Abrupter Klimawandel im 21. Jahrhundert nicht auszuschließen
„Auch ein abrupter Klimawandel kann für das 21. Jahrhundert nicht ausgeschlossen werden“ warnte Hartmut Graßl, Direktor am Max Planck-Institut für Meteorologie in Hamburg, auf der Veranstaltung in München und forderte eindringlich Maßnahmen zur Anpassung auch in Deutschland. So seien Siele, Rückhaltebecken, Regenrinnen und Deiche vor allem an kleineren Flüssen zu vergrößern sowie der Blitzschutz zu verbessern. Auch die Sicherung der Stromversorgung bei sommerlichen Hitzewellen bisher unbekannten Ausmaßes müsse gewährleistet bleiben.
(nach GSF - Forschungszentrum für Umwelt und Gesundheit
Presse- und Öffentlichkeitsarbeit)

Modelle und Vorhersagen - ein Blick in die Expertenklimaküche

(1) Diese Auswirkungen können durch entsprechende Anpassungsmaßnahmen gemildert werden.
(2) Änderungen in der regionalen Verteilung von Wirbelstürmen sind möglich, aber nicht eindeutig vorhersagbar.

Alle zu diesem Thema wichtigen Seiten gefunden und kurz gecheckt?

• Pflanzenwachstum im Klimawandel
• Bayerns Klimazukunft
• Das Hitzejahr 2003
• Eiszeit oder Heißzeit?

zum Thema: Klimawandel 2090 - Deutschland und Europa

Quellen:

• Tabelle: nach IPCC (Zwischenstaatlicher Ausschuss für Klimaänderung): KLIMAÄNDERUNG 2001: SYNTHESEBERICHT [zum Teil ergänzt nach Infos aus verschiedenen Quellen (u.a. Greenpeace)]
• Thema Golfstrom: verschiedene Quellen

Klimawandel in Afrika - Flut

All along the banks of the Zambezi river in Mozambique, vulnerable populations are being moved to resettlement sites, where they are safe from the floods but no longer have access to their farms and livelihoods (September 2008)

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Quelle Text und Film: IRIN (www.irinnews.org), alle Rechte vorbehalten!

Klimawandel in Afrika - Küstenerosion

In the Senegalese town of Saint Louis, rising sea levels means that every year the sea gets closer to peoples homes and it is now just a matter of when, not if, their houses are swept away. (October 2008)

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Quelle Text und Film: IRIN (www.irinnews.org), alle Rechte vorbehalten!

Klimawandel in Afrika - Malaria im Bergland

Malaria already kills a million Africans a year and warmer temperatures means that the malarial mosquito can now survive in highland communities that were previously immune. In Kenya, children and the elderly have been worst hit. (October 2008)

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Quelle Text und Film: IRIN (www.irinnews.org), alle Rechte vorbehalten!

Klimawandel-
Aerosole, Sonne, Erdbahnschwankungen,...

Ist auch die Wirkung der sogenannten Treibhausgase eindeutig, so gibt es doch noch deutlich mehr Einflussfaktoren, die an einem Klimawandel beteiligt sein können.

Der Strahlungsantrieb
Der Strahlungsantrieb in Watt pro Quadratmetern beschreibt die direkte Wirkung der klimawirksamen Gase auf den Energiehaushalt der Erde. Ein negativer Strahlungsantrieb entzieht der Erde Energie, führt also zu einer Abkühlung der Atmosphäre. Ein positiver Strahlungsantrieb führt der Atmosphäre Energie zu, sie erwärmt sich.

Strahlungsantrieb
(IPCC 2021, übers. STM)

Insgesamt liegt der von Menschen verursachte Strahlungsantrieb derzeit bei etwa 2,75 Watt pro Quadratmeter,1,6 wurden noch im IPCC-Bericht 2007 angegeben.

Aerosole:
Aerosole, kleinste Schwebteilchen in der Luft, können unterschiedlich auf die Energiebilanz der Erde einwirken.

Sogenannte reflektierende Aerosole, etwa helle Sulfate, die sich aus Schwefelemissionen bilden, reflektieren in hohem Maß kurzwellige Strahlung zurück in den Weltraum (Albedo wird erhöht). Sie verringern damit die Sonneneinstrahlung auf die Erde und wirken "kühlend".

Verschiedene Aerosole wirken als Kondensationskerne für Wassertröpfchen - und verstärken damit eine Wolkenentstehung in der Atmosphäre. Sie verursachen direkt eine zunehmende Bildung von hellen Wolken, die dann ebenfalls Sonnenlicht ins Weltall zurück reflektieren, aber eben auch langwellige Ausstrahlung in den Weltraum zurück halten.

Dunkler Ruß aber, der etwa bei der unvollständigenVerbrennung von Kraftstoffen (Diesel, Schweröl,...) und bei Brandrodung entsteht, absorbiert Strahlung und trägt zur Erwärmung der Atmosphäre bei.

Insgesamt nehmen Ruß und Schwefelaerosole die letzten zwanzig Jahre deutlich ab, so dass deren Rückgang wieder einen Einfluss auf den Klimawandel hat.

Kondensstreifen von Flugzeugen reflektieren Energie ins Weltall zurück. Vermindert sich die Bedeckung durch diese künstlichen Wolken, so steigt die Tagesmitteltemperatur um bis zu ein Grad. Dieser Effekt wurde im Jahr 2001 über Nordamerika entdeckt, als der Flugverkehr nach dem 11. September drei Tage fast vollständig ruhte. Dies gilt insbesondere für Gebiete mit hohem Aufkommen an Flugverkehr (z.B. auch Europa). Durch verminderte Rückstrahlung in den Weltraum wird aber auch Energie unter den entstehenden Zirrus-Wolken "gefangen" und kann nicht entweichen. Insggesamt haben daher Kondensstreifen und durch sie entstehende Wolken einen minimal positiven Strahlungsantrieb zur Folge.

Veränderte Landbedeckung:
Wenn immer mehr Waldgebiete in Ackerland umgewandelt werden, dann hat auch dies einen Einfluss auf das Klima. Dunkle Waldgebiete nehmen mehr Strahlung auf als verhältnismäßig helleres Ackerland, das mehr Strahlung direkt reflektiert (sog. Albedo). Sie absorbieren also mehr Sonnenlicht als Ackerflächen.

Werden Äcker aber in bebautes Land (Städte) umgewandelt, so nehmen die Städte wieder mehr Sonnenlicht auf, als die Äcker, zum Beispiel auch deshalb, weil in Städten (siehe Mensch und Klima: Stadtklima) im Winter der Schnee kürzer liegen bleibt, als auf landwirtschaftlichen Nutzflächen.

Sonne:
Die Sonne wird ebenfalls als Einflussfaktor des Weltklimas gesehen. Regelmäßige sehr geringe Schwankungen in ihrem Energieausstoß haben, weil sie etwa alle sieben Jahre auftreten, keine wesentlichen langfristigen Auswirkungen auf das Klima. In den letzten 150 Jahren hat allerdings wohl der Gesamtenergieausstoß der Sonne etwas zugenommen, so dass ein geringer zusätzlicher Energiebetrag auf der Erde eintrifft. Aktuelle Berechnungen gehen von einem Strahlungsantrieb von +0,12 Watt pro Quadratmetern aus.
[nach: Hansen, James E.: Lässt sich die Klima-Zeitbombe entschärfen? und IPCC 2007, IPCC 2021]

Erde:
Immer wiederkehrende, aber unregelmäßige Veränderungen in der Erdumlaufbahn können durchaus den Übergang zwischen Warm- und Kaltzeiten (Eiszeiten) beschleunigen oder auslösen.
Schwankungen war in den letzten 250.000 Jahren unter anderem die Erdneigung unterworfen, Werte zwischen 22° und 24,5° wurden gemessen (heute: 23,5°). Auch der Abstand Sonne Erde, die sog. Präzession, variiert minimal jahreszeitlich. Momentan ist das Perihel, die größte Annäherung, im Januar. Die Bahnexzentrizität beschreibt wie stark die elliptische Umlaufbahn der Erde um die Sonne von einer Kreisbahn abweicht. Auch hier gab es Schwankungen. Nimmt man die Veränderung dieser Parameter zusammen, so zeigt es sich, dass Veränderungen der Erdumlaufbahn mit dem Auftreten von Warm- und Kaltzeiten zusammenhängen.
Wir leben heute in einer Warmzeit, die vor etwa 11.600 Jahren begann und etwa 15.000 bis
20.000 Jahre dauern sollte, wenn man die Längen der letzten vier Warmzeiten statistisch bewertet. Neue physikalische Überlegungen, basierend auf der astronomischen Theorie der
Eiszeiten, zeigen allerdings, dass die heutige Warmzeit durchaus auch 50.000 Jahre andauern könnte. Die nächste Eiszeit sollte ihren Höhepunkt in 50.000 bis 60.000 Jahren haben, dann begänne wieder eine langsame Erwärmung.
Diese Voraussagen an Hand der Erdbahnparameter scheinen nicht zum derzeit messbaren Klimawandel zu passen. Da sie nicht leicht bewertbar sind, gehen sie nicht in die Berechnungen in der obigen Grafik ein.
[Erde: nach Graedel, Thomas E., Paul J.Crutzen: Atmosphäre im Wandel;
WBGU Sondergutachten 2003]

Alles klar? -> auf zum Wissenscheck!

weiter zu Klimawandel: Sicheres und Unsicheres

Klima schützen - jetzt

Klar ist, dass der Mensch einen inzwischen unübersehbaren Einfluss auf das Klima ausübt. Während die Temperatur natürlicher Weise etwa gleichbleibend sein müsste, steigt sie die letzten Jahrzehnten deutlich an.
Weit über 1°C Temperaturzuwachs ist es heute bereits.

Am sinnvollsten ist es dort anzusetzen, wo Erfolge möglich sind und wo der Mensch bereits massive Änderungen verursacht hat. An erster Stelle steht hier Kohlendioxid.

Weltenergieverbrauch pro Person in Steinkohleeinheiten

Wer will einsparen?
Verpflichtet haben sich fast alle Industrieländer im sogenannten Kyoto-Protokoll (1997) ihre CO₂-Emissionen bis 2012 um 5,2% zu senken. Anfang 2005 ist das Protokoll in Kraft getreten, nachdem mit dem Beitritt Russlands Länder mit über 55% der Emissionen (Bezugsjahr 1990) aller Industrieländer das Abkommen ratifiziert haben.
Nicht dabei sind die USA und alle Entwicklungsländer. Aufstrebende Länder wie China oder Indien beginnen aber immer größere Mengen Energie zu verbrauchen und dies in der Hauptsache aus fossilen Brennstoffen.
So ist das Ziel weltweit die Emissionen von CO₂ stabil zu halten oder ja eigentlich abzusenken kaum zu verwirklichen. -> Infos zum Kyoto-Protokoll

Nach den neuesten Erkenntnissen bleibt der Menschheit kaum noch Zeit, ernsthaft mit Sparmaßnahmen zu beginnen, denn es wird immer deutlicher, dass ab einer Temperaturerhöhung von mehr als 2°C der Klimawandel unumkehrbar sein könnte. Auch diesen Punkt dürften wir relativ bald überschritten haben.

Laut den Berechnungen des IPCC können ab 2020 insgesamt noch 400 Gigatonnen Kohlendioxid freigesetzt werden, damit das 1,5°-Ziel mit hoher Wahrscheinlichkeit nicht überschritten wird. Um bei 2 Grad Erderhitzung zu bleiben könnten noch 1150 GT ausgestoßen werden. Diese Berechnung beruht auf dem direkten physikalischen Zusammenhang zwischen der in der Atmosphäre befindlichen Treibhausgasmenge und der daraus entstehenden Erwärmung.

Wie viel sollte eigentlich jeder sparen?
Klimatologen haben berechnet, dass jeder Mensch auf der Welt im Jahr 2050 maximal 2 Tonnen CO₂ pro Jahr ausstoßen darf, damit die Temperatur den kritischen Wert von 2°C nicht überschreitet. Derzeit verursacht jeder Deutsche Emissionen von mehr als 11 Tonnen CO₂ jedes Jahr! Davon sind aber bereits etwa 1 Tonne staatlich verursachte Emissionen.
Die Entwicklungsländer liegen im Schnitt deutlich unter 1 Tonne pro Person und Jahr.

Damit jeder Mensch auf der Welt die gleiche Menge verursachen kann, müsste jeder Deutsche seine Emissionen auf weniger als ein Fünftel des bisherigen Wertes drücken, anders ausgedrückt deutlich mehr als 80% Treibhausgasemissionen einsparen.

Das geht mit unserem heutigen Lebensstil und unserer heutigen Form der Weltwirtschaft kaum.

Trotzdem - oder gerade deshalb - verzweifelt in die Ecke setzen und nichts machen ist keine Option (und eine sehr teure noch dazu).

Erfolgreich und kreativ die eigene Klimabilanz verbessern ist absolut möglich. Man darf sich ja auch die Frage stellen, wie jeder eigentlich in Zukunft leben will. Was ist wichtiger Konsum oder Glücklichsein, eine riesen Villa oder ein Tinyhouse, wirklich die ganze Welt sehen oder einfach die ganze Welt retten?

Wie kann man also einsparen?
Einmal entscheidet die Wahl des Energieträgers über den persönlichen CO₂-Ausstoß.

Klimawandel in Afrika - Regen ernten

In the arid farmlands of eastern Kenya, a German NGOhas been helping communities to harvest rain. Using the monolithic rocks that pepper the landscape, they are building simple reservoirs to catch rainwater as it runs down the rock face. (September 2008)

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Klimawandel in Afrika - Sand in Bewegung

In Madagascar, an estimated 65 percent of the population of 19 million live on little more than US$1 a day and the country has long been plagued by political crises. Climate change adds insult to injury. Farther south, communities are under siege from the relentless march of sand; dunes sweep in on the wind and claim the void left by farmland choked dry by years of drought. In villages such as Androka, the sand and floods have forced hundreds of people to flee. Some have taken refuge in new towns, but remain hostage to the ravages of climate. Just outside New Androka, a farmer sweats over the rather pathetic looking maize crop that he has managed to coax out of the sand.

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Klimawandel in Afrika - Tröpfchenbewässerung

In Senegal, an Israeli NGO is teaching farmers the simple techniques of drip irrigation that gives them control over their crops and does not leave them entirely at the mercy of the climate. (October 2008)

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Klimawandel2090 - Deutschland und Europa

"Der Klimawandel ist keine ferne Zukunft mehr, er findet bereits statt – weltweit, in Europa und auch in Deutschland."
Umweltbundesamt: Neue Ergebnisse zu regionalen Klimaänderungen Januar 2007

Deutschland 2022 - ein Einblick:
Die Durchschnittstemperaturen haben die letzten 140 Jahre um 1,2°C zugenommen. Damit haben sich die Klimazonen um mindestens 100 Kilometer nach Norden verschoben.
Die Nordsee ist bereits deutlich wärmer, als sie es laut langjährigem Mittel sein sollte.
Der Frühling kommt je nach Region seit 1950 etwa 5 Tage früher pro Jahrzehnt.
Tier- und Pflanzenarten wandern mit, wenn sie schnell genug sind. Wenn nicht werden sie aussterben.

Bienenfresser
(Marek Szczepanek, Copyright)

Heute nur noch im Mittelmeerraum beheimatete Vogelarten fühlen sich langsam wieder heimisch in günstigen Lagen Deutschlands. So der in Deutschland eigentlich ausgestorbene Bienenfresser, der seit 1990 mit einer wachsenden Kolonie am Kaiserstuhl und an mehreren weiteren Orten in Deutschland (Schwarzwald,...) vertreten ist.
Der Anbau von anspruchsvollen Weinsorten ist inzwischen so weit nördlich möglich, wie noch nie in der Geschichte des Weinbaus.
Obstbauern suchen neue Obstsorten, weil die traditionellen bei höheren Temperaturen keinen so guten Ertrag mehr abwerfen.
An kühlere Temperaturen angepasste, langsam wachsende Baumarten werden Schritt für Schritt von wärmeliebenden schneller wachsenden (und Sommertrockenheit vertragenden) Arten verdrängt.

Deutschland 2090 - ein Überblick:
Auch die neuesten Klimamodelle für regionale Betrachtungen sind noch nicht ganz eindeutig in ihren Aussagen, doch manches wird wahrscheinlich eintreffen, auch wenn Wissenschaftler die Ergebnisse nicht als Vorhersage gedeutet wissen wollen. Insgesamt gibt es noch sehr viele Ungenauigkeiten und Unklarheiten.

Tagesmitteltemperatur: Differenz zwischen dem Zeitraum 2071 – 2100 und dem Zeitraum 1961 – 1990
für das Szenario A1B (aus: UBA: Regionale Klimaänderungen)

Niederschlag im Sommer (im Rolloverbild: Niederschlag im Winter):
prozentuale Änderung zwischen dem Zeitraum 2071 – 2100 und dem Zeitraum 1961 – 1990 für das Szenario A1B (aus: UBA: Regionale Klimaänderungen)

Die Simulationen für den Zeitraum 2071 – 2100 zeigen:

• die stärkste Erwärmung innerhalb Deutschlands im Norden Deutschlands (mit Ausnahme der Küstenregionen) und im Voralpenraum
• eine geringere Erwärmung an der Nord- und Ostseeküste, in den zentralen Mittelgebirgen und im Osten Bayerns (Bay. Wald)
• eine über ganz Deutschland gemittelte Temperaturzunahme ergibt für das Szenario A1B einen Wert von 2,3°C (für das niedrigere Emissionsszenario B1 einen Wert von 1,8°C)
• der Sommerniederschlag nimmt im Mittel um 22% ab
• der Winterniederschlag steigt im Mittel um 30%

Europa 2090 - so könnte es sein:
Der Mittelmeerraum hat durch im Mittel um ca. 4°C höhere Jahresdurchschnittstemperaturen und einen im Mittel mindestens 20% geringeren Jahresniederschlag seine Attraktivität für Touristen verloren und ist auch landwirtschaftlich kaum noch nutzbar. Die Bildung von wüstenhaften Gebieten ist nicht mehr aufzuhalten.
In Italien sind weite Küstenstreifen verloren gegangen, auf über 1400 Kilometern Länge hat der Meeresspiegelanstieg hier Strände und Hafenanlagen verschwinden lassen. Die Milliarden teuren Küstenschutzmaßnahmen haben vielerorts nicht viel gebracht. Millionen Menschen drängen deshalb seit Jahrzehnten Richtung Norden. Neben und mit den Menschen breiten sich immer weiter nördlich bisher unbekannte Schädlinge und Krankheitserreger aus.
Auch in den höchsten Höhenregionen der Alpen gibt es kaum noch Gletscher, die aus den Alpen heraus fließenden großen Flüsse trocknen deshalb im Sommerhalbjahr zeitweise beinahe aus.
Im Osten Europas herrscht Sommertrockenheit, weite trockene Steppen haben sich ausgebreitet, viele Wälder sind verschwunden.
Palmen auf den britischen Inseln sind keine Raritäten mehr, dafür verschwinden ehemals heimischen Baum- und Straucharten langsam für immer.
Der Norden Europas entwickelt sich zur Kornkammer des Kontinents, dafür ist der boreale Nadelwald beinahe verschwunden. Urlaub in Skandinavien ist der Renner bei durch sommerliche Hitze gestressten Mitteleuropäern.

(aus: WBGU Sondergutachten Die Zukunft der Meere – zu warm, zu hoch, zu sauer. 2006)

Durch den massiven Anstieg des Meeresspiegels um fast einen Meter mussten einige Großstädte ins Landesinnere verlegt werden.
Insgesamt geben die europäischen Staaten über 20% ihres Bruttosozialprodukts für die Bewältigung der Folgen des Klimawandels und die Anpassung an die neuen Klimagegebenheiten aus.

zum Thema: Klimawandel 2090 - Welt

Klimawandel in Afrika - Wälder für Holzkohle

According to the World Bank, Madagascar has seen a 10 percent increase in temperature and a 10 percent decrease in rainfall in the past 50 years, with a devastating impact on the farming and fishing communities. Years of drought in the south of the country have left people there facing chronic hunger and high rates of malnutrition. In this film, we look at the charcoal industry in the south, and discover how the prolonged drought has driven farmers - whose barren fields can no longer support them - into the forests in search of a livelihood. In a country that relies almost exclusively on charcoal as a cooking fuel, wood is one of the few resources left for them to exploit.

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Quelle Text und Film: IRIN (www.irinnews.org), alle Rechte vorbehalten!

Klimawandel in Afrika - Wüste im Vormarsch

In West Africa, the Sahara desert is growing by thousands of square kilometres a year and the search for water for people and their animals becomes ever more desperate. When I was young it was easy to get water, but not these days, said Alioune Modhi, a Mauritanian nomad. Sometimes I dig 12 wells and still dont find water. Its our biggest problem. (October 2008)

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Quelle Text und Film: IRIN (www.irinnews.org), alle Rechte vorbehalten!

Grönlands Eismassen könnten bereits bei 1,6 Grad globaler Erwärmung komplett schmelzen

11.03.2012 (Potsdam) - Die Eismassen Grönlands sind wahrscheinlich viel verletzlicher durch die Erderwärmung als bislang gedacht. Die Grenze für ein völliges Schmelzen der Eisdecke dort befindet sich im Bereich zwischen 0,8 und 3,2 Grad Celsius globaler Erwärmung, mit einem besten Schätzwert von 1,6 Grad über den Temperaturen vor Beginn der Industrialisierung. Das zeigt eine neue Studie von Wissenschaftlern des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung (PIK) und der Universidad Complutense de Madrid.

Treibhausgase und der Klimawandel

(Nach dem Lesen gibt es ganz unten ein kleines Memory!)

Der Nachweis
Nachgewiesen werden konnten die Veränderungen der Gaskonzentrationen für die letzten 650.000 Jahre zum Beispiel an Hand von Eiskernbohrungen (sog. Proxidaten). In Gletschern (etwa Grönlands) werden im Eis winzige Luftmengen eingeschlossen. Jede Jahreslage Schnee, die sich zu Firn, Firneis und schließlich Gletschereis verdichtet, überlagert die früheren Schichten. Diese Schichten oder Eislagen können eindeutig zeitlich zugeordnet werden. Auch aus Baumringen konnten Daten erhoben werden. Erst ab etwa 1960 werden diese Messdaten direkt erhoben.

Sicher ist, dass die Konzentration der Treibhausgase Kohlendioxid, Methan und der Stickoxide derzeit höher ist, als die letzten 650.000 Jahre! Es gab zwar auch deutliche natürliche Anstiege, etwa am Ende der letzten Eiszeit, diese waren aber weder so massiv, noch war das Tempo der Zunahme so schnell.

Nachweisbar ist inzwischen eindeutig, dass in den letzten Kaltzeiten die Kohlendioxidkonzentration nie über 200 ppm lag, in den Warmzeiten nie über 300 ppm. Derzeit haben wir einen Wert, der vergleichbar ist mit den ca. 420 ppm, die vor etwa 5,3 bis 2,6 Millionen Jahren in der Atmosphäre vorhanden waren, als die gesamte Nordhalbkugel eisfrei gewesen ist. In der Erdgeschichte waren nie beide Pole vereist, wenn der Kohlendioxidgehalt 360 ppm überschritten hat.
[Spurenleser im Klimalabyrinth. SdW 03/2010, 78ff.]

Die Gase
Der wichtigste Stoff, der am Treibhauseffekt beteiligt ist, ist Wasser. In der Atmosphäre liegt Wasser meist als Wasserdampf vor, aber auch in Tröpfchenform oder als Eis in den hohen Wolken. Der Wasserdampf trägt etwa zu 62% zum natürlichen Treibhauseffekt bei. Ebenfalls einen geringen Beitrag leisten die hohen Wolken (ca. 5%), deren Eiskristalle Wärmestrahlung absorbieren.

Oben übrigens der Tageswert aus Hawaii (täglich aktualisiert) - vom Mauna Loa...

Kohlendioxid ist das zweitwichtigste Treibhausgas insgesamt, aber über 55% des anthropogenen Treibhauseffekts sind auf CO₂ zurückzuführen. Seit 1958 wird der Gehalt der Atmosphäre direkt in Gebieten ohne eigene Luftbelastung (Reinluftgebiete) gemessen, so dass falsch überhöhte Werte, verursacht durch benachbarte Industriestandorte, ausgeschlossen werden können.

Werte in den letzten 650.000 Jahren: 180 - 300 ppm

anthropogene Quellen: Verbrauch fossiler Brennstoffe (Erdöl, Kohle, Gas,...), Brandrodung

Senken: Ozeane, Photosynthese,...
(ohne die gewaltigen Mengen an Kohlendioxid, die insbesondere in den Weltmeeren gespeichert werden, wäre der gemessene Anstieg wesentlich höher)

Verweildauer in der Atmosphäre: - 120 Jahre

Klimawirksamkeit im Vergleich zu CO₂: 1

Methan macht etwa 15% des vom Menschen verursachten Treibhauseffktes aus.

Werte in den letzten 650.000 Jahren: 320 - 790 ppb

anthropogene Quellen: Reisfelder, Rindermägen, Verbrennung von Biomasse (z.B.: Brandrodungen), Mülldeponien, Erdgaslecks, Gasaustritt aus Bergwerken

Senken: OH-Radikale

Verweildauer: 9 - 15 Jahre

Klimawirksamkeit im Vergleich zu CO₂: 21x

 
Alle Grafiken: NOAA

Distickstoffoxid (Lachgas) trägt zu etwa 5% zum anthropogen verursachten Treibhauseffekt bei. Mehr als ein Drittel aller Distickstoffoxid-Emissionen sind vom Menschen verursacht.

anthropogene Quellen: Stickstoffdünger in der Landwirtschaft, Verbrennung von Biomasse

Senken: Abbau durch Ozon,...

Verweildauer: -120 Jahre

Klimawirksamkeit im Vergleich zu CO₂: 310x

FCKW (Fluorchlorkohlenwasserstoffe) tragen etwa 10% zum Treibhauseffekt bei.

nur vom Menschen erzeugt (kommen nicht natürlich vor!)

anthropogene Quellen: Sie sind ungiftige und nicht brennbare Substanzen, die technisch hergestellt wurden (und werden), um zum Beipiel als Treibmittel in Sprühdosen, als Mittel zum Aufschäumen von Kunststoffen und als Kältemittel in Kühlschränken zu dienen.

Senken: Abbau in der Stratosphäre, also der oberen Atmosphäre, durch Photolyse, d.h. durch Einwirkung von Sonnenlicht

Verweildauer: 20 - 300 Jahre

Klimawirksamkeit im Vergleich zu CO₂: - 12.000x

Bodennahes (troposphärisches) Ozon trägt zu etwa 10% zum zusätzlichen Treibhauseffekt bei. Es ist jahreszeitlich und regional sehr unterschiedlich verteilt. Man darf es nicht mit der stratosphärischen Ozonschicht verwechseln, die uns vor der gefährlichen UV-Strahlung schützt.

anthropogene Quellen: photochemische Reaktion mit Luftschadstoffen, insbesondere mit Stickoxiden, Kohlenmonoxid, Methan,...

Senken: Abbau durch Reaktion mit anderen Luftschadstoffen, oft in Verbindung mit Licht

Verweildauer: - einige Tage

Klimawirksamkeit im Vergleich zu CO₂: ein Mehrfaches

Perfluorokarbone (PFCs): Ihre Menge ist extrem gering.

anthropogene Quellen: Nebenprodukte aus der Aluminiumschmelze und Urananreicherung.
Auch ersetzen sie die Chlorofluorkarbone bei der Herstellung von Halbleitern.

Verweildauer: - 50.000 Jahre

Klimawirksamkeit im Vergleich zu CO₂: - 9.000x

Daneben spielen noch eine Rolle z.B.: Halogenfluokohlenwasserstoffe,...

zum Treibhausgase-Memory

weiter zu Klimawandel: Aerosole, Sonne,....

Aufbau und Zusammensetzung der Atmosphäre

Der Aufbau der Erdatmosphäre
(verändert und ergänzt nach Battan, Weischet, u.a.)

Animation: ->Ein Flug durch die Atmosphäre

Ist Roland Emmerichs Klima-Schocker (2004) - wenn auch in Hollywood-Manier - realistisch?
Droht uns bei einem Stocken des Golfstromes, der Warmwasserheizung Europas, ein Tiefkühlschock?

Wir wissen, dass die Temperaturen weltweit seit 1880 um ca. 1,2°C gestiegen sind. Seit 1900 dürfte der menschliche Einfluss den Hauptanteil zur Erwärmung beitragen. Zu nennen ist hier besonders der ungebremst immer weiter steigende Kohlendioxid-Ausstoß aus der Verbrennung fossiler Brennstoffe (Autoverkehr, Heizung, Industrie,...).

Temperaturentwicklung der letzten 1000 Jahre
(aus: Klima in Menschenhand. Schweizer Bundesamt für Umwelt. Nach IPCC (Intergovernmanetal Panel on Climate Change)

Der Golfstrom könnte tatsächlich ins Stocken geraten und zusammenbrechen, aber vermutlich (laut Professor Seiler vom Klimaforschungszentrum Karlsruhe) erst, wenn die weltweite Erwärmung ca. 2°C erreicht hat. Wird ein Stocken des Golfstroms ausgelöst, oder seines nördlichen Ausläufers, des Nordatlantikstroms zum Beispiel im Jahr 2100, dann würden die Temperaturen in Mittel-Europa etwa um zwei Grad sinken, also auf heutige Werte.

Neue Erkenntnisse aus dem November 2005 zeigen eine Abschwächung des Tiefenstroms, der das abgekühlte Wasser vom Norden wieder Richtung Äquator zurückführt um 30% im Vergleich zum Zustand vor vor fünfzig Jahren.
Gemessen wurde bei 25° nördl. Breite zwischen den Bahamas und den Kanarischen Inseln. Da bei Messungen im Jahr 1998 noch keine deutliche Veränderung gegenüber frühreren Messfahrten (1957, 1981, 1992) zu erkennen war, muss im Moment offen bleiben, was die Ursache des Schwundes von Tiefenwasser ist. Ob es sich hierbei um eine natürlich Schwankung handelt oder um ein erstes Zeichen, dass sich auch der oberflächennahe Warmwasserzustrom nach Norden verringert, ist unklar.

In einer auf vier Jahre angesetzten Messkampagne wurden 22 automatische Messbojen im Atlantik verankert, deren Daten Aufschluss darüber geben sollen, was sowohl in den Oberflächen-, als auch in den Tiefenströmungen geschieht.
Dr. Stewart Cunningham, der gerade von der Messfahrt zurückgekommen ist sagt: "Kontinuierliche Messungen könnten uns vor möglichen schnellen Klimaänderungen warnen. Was wir installiert haben, ist sozusagen ein Frühwarnsystem für den Atlantik."

Neue Vergleiche zwischen älteren und neueren Messungen lassen den vorläufigen Schluss zu, dass die weltweiten Strömungen natürlicher Weise massiven Schwankungen unterworfen sind, daher sind die beobachteten Abweichungen momentan kein Grund zur Sorge. Bis 2021 ergibt sich eine Abschwächung um etwa 15% in den letzten 100 Jahren. Ab einem Wert von über 40-45% dürfte die Strömung abbrechen.
Eine Studie aus 2022 spricht die derzeitige Abschwächung natürlichen Schwankungen zu.

Temperaturveränderung weltweit bei Aussetzen des Nordatlantik-Stroms
(aus: http://www.clivar.org/)

Nordatlantik-Strom
(aus: http://www.clivar.org/)

Ein Temperatursturz bei Aussetzen des Golftsroms geschähe natürlich nicht innerhalb weniger Tage, eher dürfte es sich um einen Prozess von nur einigen Jahren handeln. Wie unser Klima dann tatsächlich aussieht, ist aber noch unklar, wird es besonders im Winter kälter und bleiben die Sommer warm, oder kühlt Mitteleuropa gleichmäßig ab?

Hart treffen dürfte ein Versiegen des Golfstroms unter anderem alle Gebiete in der Umgebung des Nordatlantik. Sind etwa in Teilen der Skandinavischen Halbinsel die Wintertemperaturen durch den Nordatlantikstrom um über 10°C höher als sie es der Breitenlage nach sein dürften, so würde dort ein Temperatursturz ungeahnten Ausmaßes einsetzen.

Welche weiteren Folgen ein Aussetzen des weltumspannenden Warmwasserförderbandes, dem der Golfstrom als nördlichster Ausläufer angehört, noch haben könnte, ist eher ungewiss. Es gibt aber Hinweise, dass zum Beispiel in den Monsungebieten Afrikas und Asiens die Menge der Niederschläge so deutlich zurück gehen könnte, dass Dürren und folgende Missernten Milliarden Menschen treffen könnten (Alley).

Beim vollständigen Aussetzen dieses Wasseraustauschsystems würden die Tropen wohl um ein bis drei Grad wärmer, der Norden entsprechend kühler.

Übrigens: werden die tropischen Meere entlang des Äquators noch wärmer als es heute bereits der Fall ist, so nimmt die Häufigkeit von Hurrikans deutlich zu.

Mehr Infos:

• http://www.noc.soton.ac.uk/ (National Oceanography Centre, Southampton, Pressemeldung vom 01.12.05))
• Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein! (Meldung vom 30.11.05, nach: BrydenH., LongwortH. & CunninghamS. Nature, 438. 665 - 657 (2005))
• daswetter.com, klimareporter.de

Energieumwandlung

Trifft die auf der Erde eintreffende kurzwellige Sonnenstrahlung auf die Erdoberfläche, wird

• ein Teil der Strahlung direkt zurück in den Weltraum reflektiert. Dies geschieht an hellen Flächen oder Wasseroberflächen.
   
• ein Teil der Strahlung absorbiert und in Form von langwelliger Wärmestrahlung (auch: Infrarotstrahlung) wieder abgegeben.
  Der Erdboden hat sich erwärmt und gibt diese Wärme wieder langsam ab.

  Diese langwellige Infrarotstrahlung wird von Spurengasen in der Atmosphäre aufgenommen (absorbiert).

Mehr Infos:

• Woraus das "Sonnenlicht" besteht - das elektromagnetische Spektrum: -> hier klicken!

2005 - wohl das wärmste je gemessene Jahr auf der Nordhalbkugel

Mit Ende November war die mittlere Oberflächentemperatur auf der nördlichen Hemisphäre um 0,65°C über dem langjährigen Mittel. Damit könnte 2005 das wärmste je gemessene Jahr auf der Nordhalkugel werden.
Mit 0,32°C ist 2005 auf der Südhalbkugel das viertwärmste Jahr, seit Messungen im Jahr 1861 durchgeführt werden. Dies gaben das Met Office's Hadley Centre und die University of East Anglia bekannt.

Satellitenbeobachtungen des arktischen See-Eis zeigen, dass im September 2005 die Eismassen so weit zurückgewichen sind wie noch nie seit Beginn der Messungen im Jahr 1970.

Adam Scaife, ein Klimatologe am Met Office Hadley Centre sagt: "Diese Zahlen zeigen, dass die globale Erwärmung fortschreitet. Die Messungen bestätigen die Ergebnisse aus unseren Forschungen zu den Treibhausgasen".

Quelle:

Pressemeldung des Met Office's Hadley Centre

Weltweite Gletscherschmelze

(überarbeitet und ergänzt nach einem Bericht des Earthobservatory der NASA)

South Cascade Glacier in den Washington Cascade Mountains, in den Jahren 1928, 1979 und 2000
(Images courtesy of the National Snow and Ice Data Center)

"Seit Ende des 19. Jahrhunderts verringerte sich die Inlandsgletscherfläche weltweit um rund 50%."
Münchener Rück Topics 2006/1

Tausende von Kilometern entfernt von Montana, am Kilimandscharo in Afrika,wird es in spätestens zwanzig Jahren keinen Schnee am Kilimandscharo mehr geben. ->weitere Bilder und Infos ->Tansania

Mitten in Europa, in den Alpen ist der Rückgang der Gletscher mehr als augenfällig. Die bayerischen Gletscher etwa sind bereits etwa um 70 Prozent geschrumpft. ->siehe auch: www.gletscherarchiv.de

Abnahme und Zunahme der Gletscherdicke in mm
(STM, verändert nach: European Environmental Agency (nach WGS))

Das Bild zeigt den Aletsch-Gletscher, den größten Gletscher Europas: er ist in
den letzten 100 Jahren schätzungsweise um 50% zurückgegangen.
(NASA, Earth Observatory Team, based on data provided by the ASTER Science Team)

Auch im Himalaya ist in weiten Bereichen ein Rückgang der großen und kleinen Gletscher beobachtbar.

Im Verlauf des Rückgangs bleiben am Ende des Gletschers, dort wo ehemals
die Gletscherzunge den Boden ausgeschürft hat, Seen zurück.
(Image courtesy of Jeffrey Kargel, USGS/NASA JPL/AGU)

Weltweit existieren etwa 160.000 Gletscher in den polaren und Hochgebirgsregionen.
"Zurückgehende Gletscher sind ein mehr als deutliches Zeichen für den globalen klimatischen Wandel", sagt Jeff Kargel, Chef des Koordinationszentrums für globale Land-Eis-Messungen aus dem Weltraum (GILMS) des United States Geological Survey (USGS) in Flagstaff, Arizona.

Der Gangotri-Gletscher zwischen Kaschmir und Nepal
(NASA; Image by Jesse Allen, Earth Observatory; based on data provided by the ASTER Science Team;
glacier retreat boundaries courtesy the Land Processes Distributed Active Archive Center)

Kleine Gletscher reagieren schnell auf eine Erwärmung, sie liegen in sensitiven Bereichen. D.h. Gletscher benötigen Nachschub in Form von Schneefall in ihrem Entstehungsgebiet (Nährgebiet). Fällt dort der Niederschlag nicht mehr als Schnee, wird weniger Gletschereis "produziert". Zudem bedeuten steigende Temperaturen ein schnelleres Abschmelzen des vorhandenen Gletschers, seine Masse nimmt im sog. Zehrgebiet schneller ab als gewöhnlich. Große Gletscher reagieren allerdings stark zeitverzögert auf Änderungen in der Umwelt. So können auch Niederschlagsschwankungen Auswirkungen haben, etwa verstärkte Nierderschläge in Schneeform im Nährgebiet auch zum Wachsen eines Gletschers führen, trotz Abschmelzen der Gletscherfront im Zehrgebiet.

Warum ist nun das Abschmelzen der Gletscher ein Problem?
In vielen Gebieten ist Landwirtschaft im Sommer nur mit Bewässerung durch Flusswassser möglich Häufig stammt das Wasser von im Sommer nartürlicher Weise schmelzenden Gletschern. So führt das Verschwinden der Gletscher für Menschen, deren Erwebsquelle vom Wasser der Gletscher abhängig ist, in die Arbeitslosigkeit. Zudem haben viele Orte keine ausreichende Wasserversorgung mehr.

Der Muir-Gletscher in Alaska
(Image courtesy Dorothy Hall, NASA Goddard Space Flight Center)

 

Schnelles Abschmelzen von Gletschern führt zu einem kurzfristig höheren Wasserangebot in vielen Gebieten, nach dem Abschmelzen größerer Teile eines Gletschers, sinkt es aber rapide. Flüsse, die bisher im Sommer durch das Schmelzwasser ihren höchsten Wasserstand aufwiesen, werden dann nur noch Rinnsaale sein.
Auch das Auftauen von bisher dauerhaft gefrorenem Boden (Permafrost) in Hochgebirgsregionen wird auf Dauer zur Gefahr von Erdrutschen, Murenabgängen, u.ä. führen. Für Orte und Infrastruktur in den betroffenen Gebieten entstehen neue Gefahrenherde

Quellen:

• http://earthobservatory.nasa.gov/Study/GLIMS/
• http://earthobservatory.nasa.gov/Study/Glaciers/glaciers.html

Klimawandel - Einführung

Ist der Klimawandel wirklich gefährlich - und wenn ja, für wen?

Tiere und Pflanzen können natürlich mit den üblichen langsamen Veränderungen in ihrer Umwelt fertig werden, sonst gäbe es keine Tiere und Pflanzen mehr auf unsererem Planeten.
So war es vor einigen Millionen Jahren auf der gesamten Erde im Durchschnitt über 10°C wärmer als heute, damals dürfte es keine Regionen gegeben haben, in denen dauerhafte Eisbedeckung oder Permafrost verbreitet war. Und trotzdem kennen wir heute tausende von Tier- und Pflanzenarten, die perfekt an solche kalten Bedingungen angepasst sind.

Als vor 60 Millionen Jahren ein gewaltiger Meteorit auf der mexikanischen Halbinsel Yucatan einschlug und abrupt eine jahrelange Minieiszeit einsetzte, starben unter anderem die Dinosaurier und viele tausende Arten aus, aber bei weitem nicht alle Tier- und Pflanzenarten waren betroffen.

Warum sollte also ein schneller Temperaturanstieg um "nur" 1.5 - 4°C ein Problem darstellen? Natürlich werden manche (kalte) Ökosysteme verschwinden und viele zumindest verschoben.

Und hier tritt für die Natur ein doppeltes Problem auf:

1. Einmal ist unsere menschengemachte Klimaerwärmung außerordentlich schnell, d.h. innerhalb von kaum 150 Jahren werden wir eine Temperaturänderung von 1.5 - 4°C erreichen.
   
   
2. Zum zweiten gibt es Menschen auf der Erde, und zwar nicht wenige. Das hat zwei Auswirkungen:

• Nur wenige Prozent der Erdoberfläche werden heute nicht vom Menschen genutzt und verändert. Naturlandschaften im engeren Sinne des Wortes existieren (wenn überhaupt) nur noch in kleinen Schutzbereichen. Pflanzen und Tiere können daher nicht mehr ohne weiteres einer Klimaveränderung in andere Regionen ausweichen.
• knapp 8 Milliarden Menschen (bald werden es 9 Milliarden sein) benötigen eine gewaltige Menge an Ressourcen und Nahrungsmitteln. Die Erde ist ohnehin übernutzt. Eine Änderung der Nutzungsmöglichkeiten führt zur Nutzung aller bisher nicht genutzten Regionen. Dies bedeutet eine weitere Einschränkung für Flora und Fauna.

Die Zahl der Tier- und Pflanzenarten wird deutlich abnehmen.

Und nun zum Menschen:

• Als nahezu außerhalb der Natur stehendes Geschöpf ist er trotzdem von ihr abhängig. Die Überlebenschancen der Menschheit sinken stetig, je geringer die Zahl an verschiedenen Tier- und Pflanzenarten wird, denn ohne vielfältige natürliche Ressourcen bekommt jede Tier- oder Pflanzenseuche das Potential die Menschheit an den Rand des Verhungerns zu bringen.
• Hinzukommen Dürren, Wald- und Buschbrände, Überschwemmungen durch Starkregenereignisse,...
• Zudem wird der Lebensraum für den Menschen etwa durch Ausdehnung der Wüsten und durch den um einen bis zu vier Meter ansteigenden Meeresspiegel deutlich eingeschränkt: bis zu drei Milliarden Menschen werden bis zum Jahr 2100 ihre Heimat verlassen müssen. Sie verkleinern die Lebensräume für Tiere und Pflanzen weiter und treten mit ihrem Wohnraumbedarf in Konkurrenz zur Landwirtschaft.

Das Problem Klimawandel ist also eigentlich kein Problem der Natur im engeren Sinn, sondern ein rein menschliches! Und es wird nicht die Natur, sondern den Menschen am stärksten betreffen.

weiter zu Klimawandel: der natürliche Treibhauseffekt

Messungen und Auswertungen

Die Exkursionen und ihre Auswertung

Ergebnisse zur Exkursion Englischer Garten am 26.1.2007

Bei den Messungen lag relativ viel Schnee, dieser dämpft den Schall erheblich.

Interessant ist auch das der Schall nicht weniger als 45 db beträgt, obwohl man meint, nichts mehr hören zu können. Windmessungen wurden keine gemacht, da es kaum Wind gab. Die Luftfeuchtigkeit am See war nicht erheblich höher, da er zugefroren war.
Schlussfolgerung: Autos und Lkw erhöhen die Temperatur um rund 1 Grad (Abwärme,...).

Ergebnisse zur Exkursion Englischer Garten am 5.2.2007

Wenn kein Schnee auf den Bäumen liegt beträgt der Unterschied nur 9dB zwischen Rand und Mitte des Parks. (Die Bäume trugen auch keine Blätter). Der Temperaturunterschied ist ebenfalls nicht so groß wie bei der Messung vom 26.01.07. Auf der Wiese war es ebenfalls lauter und es war ein deutliches Rauschen zu vernehmen. Die Luftfeuchtigkeit war am See um rund 5 % höher, da er nicht mehr zugefroren war.
Autos und Lkw erhöhten die Temperatur nur um 0,3 Grad, da ein leichter Wind wehte.

Ergebnisse zur Exkursion Englischer Garten am12.2.2007            

Da es an diesem Tag geregnet hat, stieg die Lautstärke an der B2 von 79dB auf 82dB.

An den restlichen Orten blieb die Lautstärke im Großen und Ganzen gleich.

Als Folge des Regens stieg die die Luftfeuchtigkeit deutlich. An der B2 um 10 %, an den restlichen Orten um ca. 7-8 %. Die Temperatur war an diesem Tag um 4-5 °C höher im Vergleich zur letzten Exkursion.
DieDaten sind allerdings durch das vorhergehende Regenwetter nich sehr aussagekräftig.

Karte der Messpunkte im Englischen Garten

Ergebnisse zur Exkursion Englischer Garten am 2.5.2007

In der Nacht vor den Messungen hatte es geregnet, die Straße war aber schon abgetrocknet. Deshalb erhöhte sich der Schallpegel auch nicht. Wider erwarten fiel die Luftfeuchtigkeit geringer aus als sonst, obwohl das Wasser am Boden verdampfen müsste. Signifikant änderte sich die Temperatur, der Englische Garten kühlte um 1,4°C herunter. Dieser Tag war aber eine kühle Außnahme in diesem sehr heißen, trockenen April/Mai.

Ergebnisse zur Exkursion Englischer Garten am 23.6.07

An diesem  Messtag war das Wetter wechselhaft. In der Früh war es zwar bewölkt, jedoch gab es keine Niederschläge.
Die Messungen ähneln denen der letzten Exkursion.  Die Luftfeuchtigkeit war deshalb so hoch, da es während der Messungen einen kurzen Schauer gab.

Auswertung

Es zeigt sich insgesamt, dass zum Zentrum des Parks hin die Temperaturen im Vergleich zum Parkrand mehr oder minder deutlich sinken. Mit Hilfe von Satellitenbildern versuchten wir nun heraus zu finden, ob sich der Kühlungseffekt auch auf die nähere und weitere Umgebung des Parks erstreckt.

Auswertung: Infrarotbild der Münchener Innenstadt (darunter auch: Englischer Garten und Westpark)

Wärmebild mit PixelGis erzeugt (je röter, je wärmer; grün: kühl; hellblau bis weiß: reflektierende Flächen)

Hier sieht man sehr deutlich, dass der Englische Garten um einiges kühler ist als der Rest der Stadt. Aber nicht einmal die direkte Umgebung scheint von dieser "Kühlung" betroffen, hier zeigt das Infrarotbild nur Unterschiede zwischen Grünflächen, halbversiegelten Flächen (Häuserreihen) und sehr warmen vollversiegelten Flächen (Bahnstrecke Hauptbahnhof -Pasing). Der Englische Garten ist also eine Naturoase mit niedriger Temperatur für Stadtmenschen, rein klimatisch gesehen aber nur eine Grünfläche, die für München keine unmittelbaren Temperaturauswirkungen hat.

Zwei noch im Juli angehängte Messreihen zeigten, dass der kühlende Effekt des Englischen Gartens teilweise nur 50 bis 200 Meter messbar gewesen ist.

Was wir nicht nachweisen konnten, ist
- einmal die Frage, ob der Englische Garten als Frischluftschneise durch München nicht doch einen insgesamt kühlenden Einfluss hat,
- zum anderen die Frage, ob ohne den Englischen Garten die Innenstadttemperaturen nicht um einiges höher wären, weil zusätzliche Bebauung zusätzliche Wärmeaufnahme bedeuten würde.

Infos zur Lärmpegelskala

Infos: Bedeutung der Grünflächen in Städten

Info: Wie weit Parks wirklich wirken

Info: Krankheiten durch Luftverschmutzung

Quellen:

• Städtebauliche Klimafibel online
• www.geolinde.musin.de/klima/index.htm

Das elektromagnetische Spektrum, die Infrarotfenster und die Treibhausgase

Die langwellige, infrarote Erdausstrahlung wird natürlicher Weise zu über 90% von der Atmosphäre absorbiert. Nur ein Teil der Strahlung geht direkt in den Weltraum verloren.

Dies geschieht in einem schmalen Bereich des elektromagnetischen Spektrums, nämlich in bestimmten Wellenlängenbereichen der infraroten Strahlung. Nur hier ist die Atmosphäre für langwellige Strahlung teilweise durchlässig.

(nach verschiedenen Quellen [Weischet, Batan, Uni Kiel,...] verändert)

Die Darstellung zeigt einen Ausschnitt aus dem elektromagnetischen Spektrum. Hier sind nur die Wellenlängen zwischen 0,1 und etwa 50 Mikrometern dargestellt.
"Links" vom UV-Licht würden noch kurzwelligere Strahlungen bis hin zur radioaktiven Strahlung folgen. "Rechts" vom thermalen Infrarot (Wärmestrahlung) folgen langwelligere Radiowellen.

Die Sonne strahlt auf Grund ihrer Eigentemperatur (6000 K) hauptsächlich UV-, sichtbares und IR-Licht aus. Ihr Strahlungsmaximum liegt im Bereich des sichtbaren Lichts. Die Erde strahlt auf Grund ihrer Temperatur (300 K) im Bereich des Infraroten, insbesondere im thermalen Infrarot (Wärme) Energie ab.

Die Erdatmosphäre ist aber nicht in allen Wellenlängenbereichen gleich für Strahlung durchlässig. Die natürlichen Treibhausgase absorbieren die von der Erde und Atmosphäre abgestrahlte Energie zum großen Teil wieder. Daher kann nur in bestimmten (Infrarot-)Fenstern Strahlung ungehindert die Erdatmosphäre verlassen.

Die vom Menschen zusätzlich emittierten (ausgestoßenen) Treibhausgase schließen diese Fenster immer weiter, da die Gase in bestimmten Wellenlängenbereichen mehr von der Erde abgegebene Strahlung absorbieren.

Je mehr von diesen Gasen in der Atmosphäre vorhanden sind, desto "dichter" werden die Fenster in der Atmosphäre geschlossen.

Alles klar? -> auf zum Wissenscheck!

Mehr Infos:

• Darstellung des ganzen elektromagnetischen Spektrums: -> hier klicken!
• Animation des Schließens des Infrarotfensters am Beispiel Methan: -> hier klicken!

Eiskernbohrung

Tausende Meter Eiskerne wurden erbohrt. Aus ihrer Schichtung, Zusammensetzung, elektrischen Leitfähigkeit,... können Rückschlüsse auf das Klima in vergangenen Jahrhunderttausenden getroffen werden.

In winzigen eingschlossenen Luftblasen enthaltene Gase können analysiert werden.
(U.S. National Ice Core Laboratory)

Das Kyoto-Protokoll und darüber hinaus

Eine kurze Geschichte des Klimaschutzes

Das Montreal-Protokoll von 1987 beinhaltete Stoffe, die zu einem Abbau der Ozonschicht führen. Es wurde in London (1990), Kopenhagen (1992), Wien (1995), Montreal (1997) und Beijing (1999) angepasst und ergänzt. Es kontrolliert den Verbrauch und die Produktion von chlor- und bromhaltigen Chemikalien, die das stratosphärische Ozon zerstören, wie FCKWs, Methyl-Chloroform, Tetrachlorkohlenstoff und viele andere.

Die Erkenntnis einer weitreichenden Klimaänderung, die vom Menschen verursacht wird, führte vor dem Kyoto-Protokoll am 9. Mai 1992 zur Rahmenkonvention der Vereinten Nationen über Klimaänderungen (UNFCCC) in New York. Kurz darauf wurde die Konvention am Weltgipfel in Rio de Janeiro von über 150 Ländern und der Europäischen Gemeinschaft unterschrieben.
Ihr ultimatives Ziel ist die "Stabilisierung von Treibhausgaskonzentrationen in der Atmosphäre auf einem Niveau, das gefährliche anthropogene Beeinträchtigungen des Klimasystems verhindert".
Es umfasst Verpflichtungserklärungen aller Unterzeichner. Die Treibhausgasemissionen, die nicht vom Montrealer Protokoll kontrolliert werden, sollten bis 2000 auf das Niveau von 1990 zurückzuführen. Die Konvention ist im März 1994 in Kraft getreten.

Das Kyoto-Protokoll wurde 1997 zum Abschluss der Vertragsstaatenkonferenz des Rahmenübereinkommens der Vereinten Nationen über Klimaänderungen (UNFCCC) in Kyoto, Japan, angenommen. Es enthält bindende Verpflichtungen in Ergänzung zu denen im UNFCCC-Abkommen. Die meisten OECD-Staaten und einige Schwellenländer vereinbarten eine Reduktion ihrer anthropogenen Treibhausgas-Emissionen (CO₂, CH₄, N₂O, HFCs, PFCs und SF6) um mindestens 5% unter den Stand von 1990 innerhalb des Verpflichtungszeitraums von 2008 bis 2012.

Mit dem Beitritt von Russland Ende 2004 konnte das Protokoll am 16.02.2005 in Kraft treten.

Wie sieht es mit einer (dringend notwendigen) weiteren Reduzierung der Treibhausgase nach 2012 aus? Auch über 2012 hinaus soll es verbindliche Regelungen für den Klimaschutz geben, darüber waren sich die Verhandlungsführer der 163 Kyoto-Vertragsstaaten bei einer UN-Konferenz zum Klimaschutz im Mai 2006 in Bonn einig. Vor allem die Entwicklungsländer sind an einer baldigen Einigung interessiert. Nach allen Vorhersagen wird gerade die Entwicklungsländer der Klimawandel besonders hart treffen.

In Doha (2012) wurde schließlich eine Verlängerung des Kyoto-Protokolls bis 2020 beschlossen, um mehr Zeit für weitere Verhandlungen zu gewinnen.

Nach wenig erfolgreichen Zwischenschritten brachte Paris 2015 (COP 21) einen Durchbruch für die Zeit nach 2020:

• man einigt sich auf das Ziel, die Klimaerwärmung auf unter 2°C zu beschränken
• jeder Staat meldet (und überprüft dann auch nachvollziehbar) seine Reduktionsziele
• die Welt-Finanzströme sollen so gestaltet werden, dass sie zu niedrigerem Klimagasausstoß führen
• ärmere Staaten werden mit einem Fonds unterstützt bei Anpassungsmaßnahmen und in Notsituationen

nach: IPCC, UNFCCC.int und weiteren Quellen

Meeresspiegelanstieg

Geht der Anstieg des Meeresspiegels weiter wie bisher, müssten bis zum Jahr 2050 etwa 150 Millionen Menschen ihre Siedlungsgebiete aufgeben (nach: Le Monde diplomatique).

Würden entweder Grönland oder die West-Antarktis ihre Eisdecke verlieren, würde der Meeresspiegel um 5 Meter ansteigen. Dann wären z.B. große Teile Floridas unter Wasser (schwarze Linie markiert den heutigen Küstenverlauf).
(Illustration courtesy William Haxby)

Messungen verschiedener Messsysteme kombiniert
(Quelle: IPCC 2021)

Seit wenigen Jahren überwiegt beim Steigen des Meeresspiegels nicht mehr die Ausdehnung des Meerwassers durch die erhöhten Wassertemperaturen. Nach neueren Forschungen (Hansen) haben die Weltmeere die letzten fünfzig Jahre gewaltige Wärmemengen gespeichert. Etwa 90% der in das irdische Klimasystem zusätzlich eingebrachten Energiemenge wurde von den Meeren aufgenommen.

Damit sind die Meere bereits so weit vorgewärmt, dass nur noch die Wärmezufuhr von ca. 10-15 Jahren fehlt um ein massives Abschmelzen der Polkappen, insbesondere des arktischen und antarktischen Meereises zu verursachen. Ist dieser Vorgang erst einmal in die Wege geleitet und das Eis instabil und brüchig geworden, so ist das Abschmelzen unumkehrbar.

Nach neusten Ergebnisse (Univ. of Colorado 2006) trägt das Abschmelzen der Antarktis derzeit bereits mehr als 0,5 mm pro Jahr zum Ansteigen des Meeresspiegels bei.
Je nachdem wie stark zusätzlich zur Wärmeausdehnung des Meerwassers der Einfluss abschmelzender Polkappen zum Meeresspiegelanstieg beiträgt, könnte eine Erhöhung des weltweiten Meeresspiegels um einen halben Meter bis zum Jahr 2100 eintreten (Vorhersage IPCC) oder sogar innerhalb der nächsten Jahrzehnte (Hansen). Möglich ist bei schneller schmelzenden Polkappen,... auch ein Anstieg von nahezu 1 Meter bis 2100! Mehr als 0,5 Meter gelten als wahrscheinlich.
Damit würde sich die Zahl der Betroffenen bis 2100 mehr als verdoppeln. Niedrig liegende Staaten wie Bangladesh oder viele Inselstaaten wären kaum noch bewohnbar.
Projektionen zum Meeresspiegelanstieg deuten bis zum Jahr 2300 einen Anstieg um über 3 Meter und bis zu 5-7 Meter an!

nach IPCC

Regionale Unterschiede im Meeresspiegelanstieg

(https://tidesandcurrents.noaa.gov/sltrends/sltrends.html)

Regionale Unterschiede erklären sich etwa durch das Aufsteigen von Festlandbereichen nach dem Abschmelzen der kilometerdicken Gletscher nach der letzten Eiszeit (etwa in Teilen Skandinaviens), durch Effekte an Subduktionszonen oder auch menschengemachte Veränderungen, etwa massives Abpumpen von Grundwasser,...

Der deutliche weltweite Trend ist aber ein Anstieg des Meeresspiegels.

Mehr Infos zu eiszeitlichen Auswirkungen auf Nordeuropa: Nacheiszeitliche Hebung Skandinaviens

Quellen:

• IPCC 2014
  
• Copenhagen Diagnosis
  
• NOAA / NESDIS: https://www.star.nesdis.noaa.gov/

Der Norden wird grün

oder führt die globale Erwärmung zu einem Schwund der borealen Nadelwälder?

Wissenschaftler des Wood Hole Research Center um Dr. Scott Goetz herum konnten 2011 im Vergleich von zwanzig Jahre alten Satellitendaten mit modernen Messungen feststellen, dass die Klimaerwärmung teils absolut unerwartete Auswirkungen auf das Pflanzenwachstum im hohen Norden hat. Betroffen sind die Vegetationszonen der Taiga und der Tundra.

Ungefähr 14,5% der Landoberfläche der Erde wird von borealem Nadelwald (Taiga) bedeckt, also etwa 16 Millionen Quadratkilometer (Fläche der USA). Der boreale Wald formt einen Waldgürtel südlich an die polare Klimazone angrenzend durch Russland, Nordeuropa, Kanada und Alaska. Die südliche Grenze dieser Vegetationszone liegt etwa bei 50-60° nrdl. Breite.

Die boreale Nadelwaldzone (MODIS)

In der borealen Zone ist ca. 30% des in Festland-Lebensräumen gespeicherten Kohlendioxids festgelegt. Der Grund für diesen hohen Anteil liegt in den niedrigen Temperaturen: herabfallendes Laub zersetzt sich kaum, der Boden ist weit über die Hälfte des Jahres gefroren. Damit wird abgestorbene Biomasse kaum zersetzt, das in den Pflanzenteilen gebundene Kohlendioxid wird nicht frei. Somit ist der boreale Nadelwald ein wichtiger natürlicher Kohlenstoffspeicher, der auch eine zentrale Rolle bei der Klimaerwärmung spielen könnte. Kohlendioxid ist schließlich das wichtigste Treibhausgas, das die Klimaänderung vorantreibt.

Hauptgrafik: Rot: stark positive Wirkung auf das Pflanzenwachstum durch die Klimaerwärmung der letzten 20 Jahre; gelb: poitive Wirkung; grau: keine Wirkung; hellblau: negative Wirkung; blau: stark negative Wirkung auf das Pflanzenwachstum;
Grafik rechts oben: Änderung der Größe der vier Bereiche (von stark positiv bis stark negativ in denselben Farben wie in der Hauptgrafik) im Jahresdurchschnitt zwischen 1982 und 2003
Grafik links unten:Größe des durch sommerliche Brände betroffenen Gebietes zwischen 1980 und 2003
(Bild: http://www.whrc.org/borealNAmerica/eco_res.htm)

Im Bereich der Tundra ist wie zu erwarten bei steigenden Durchschnittstemperaturen ein deutlich positiver Trend für verstärktes Pflanzenwachstum zu erkennen.

Der negative Trend, d.h. die Abschwächung des Wachstums von borealen Nadelwäldern der Tundra in den letzten zwanzig Jahren, verwunderte die Forscher. Nach Auswertung von Klimadaten aus der Region ließ sich feststellen, dass zunehmende sommerliche Trockenheit zu einem jahrezeitlich verfrühten Wachstumsstopp der Nadelbäume führte.

Die sommerliche Trockenheit bei gleichzeitiger Erhöhung der Durchschnittstemperaturen passt exakt zu den Vorhersagen der meisten Modelle, die Auswirkungen der Klimaerwärmung vorhersagen sollen.

Ob sich der Trend zum Waldschwund fortsetzt, wollen die Wissenschaftler um Dr. Goetz die nächsten Jahre beobachten. Eine weitere Erwärmung könnte das Wachstum des borealen Nadelwaldes noch stärker hemmen und gleichzeitig dazu führen, dass große Mengen Kohlendioxid durch vermehrte Brände und den verstärkten Abbau von Pflanzenresten durch Mikroorganismen freigesetzt werden.

2022 konnte das Alftred-Wegener-Institut in einer Studie für Sibirien zeigen, dass die durchschnittliche Lufttemperatur im hohen Norden in den letzten 50 Jahren um mehr als 2 Grad Celsius angestiegen ist – und damit viel stärker als in anderen Regionen der Welt. Und dieser Trend wird sich fortsetzen. Bei ambitionierten Maßnahmen zur Treibhausgasreduktion könnte die weitere arktische Erwärmung bis zum Ende des Jahrhunderts auf knapp unter 2 Grad begrenzt werden. Bleiben die Emissionen sehr hoch, droht laut Modellprognosen bis 2100 eine dramatische Erhöhung der durchschnittlichen Sommertemperaturen in der Arktis um 14 Grad Celsius über dem heutigen Wert.

Wollgräser am Ufer des Unteren Illerneys (AWI/Stefan Kruse)

„Für den Arktischen Ozean und das Meereis wird die aktuelle und künftige Erwärmung erhebliche Konsequenzen haben“, sagt Prof. Dr. Ulrike Herzschuh, Leiterin der Sektion Polare Terrestrische Umweltsysteme am Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI). „Aber auch an Land wird sich die Umwelt drastisch verändern. Die weiten arktischen Tundraflächen in Sibirien und Nordamerika werden massiv zurückgehen, weil sich die Baumgrenze aktuell langsam und in naher Zukunft sehr schnell nach Norden verschiebt. Im schlimmsten Fall wird die Tundra bis Mitte des Jahrtausends nahezu vollständig verschwinden und mit ihr einzigartige Fauna und Flora.

Quellen:

• Woods Hole Research Center (http://www.whrc.org/index.php?option=com_content&id=942&catid=18&view=article)
• Earthobservatory Newsroom (http://earthobservatory.nasa.gov)
• AWI - Presseerklärung 25.05.22 (https://www.awi.de)

Sibirien taut auf - Permafrost setzt Methan frei

Amerikanische Wissenschaftler haben bei der Auswertung von Satellitenbildern von vor dreißig Jahren im Vergleich zu aktuellen Bildern einen verheerenden Trend im Bereich des sibirischen Permafrosts entdeckt.

Innerhalb von dreißig Jahren sind 125 von 10882 sibirischen Seen vollständig verschwunden, bei der Auswertung zeigte sich zudem, dass die Wasserfläche von über 40 Hektar großen Seen im Vergleichszeitraum um sechs Prozent zurückgegangen ist.

Die amerikanischen Geologen vermuten, dass im Sommerhalbjahr in der Tiefe antauender, ehemals immer gefrorener Boden wasserdurchlässig wird, das Wasser der Seen beginnt abzulaufen.

In die gleiche Richtung weisen Forschungsergebnisse, die zeigen, dass gerade die nördlichen Regionen (jenseits 45°) der Nordhalbkugel in den letzten 20 Jahren deutlich grüner geworden sind.

Das Bild zeigt leichte Zunahme von Pflanzenwachstum in beige und starke in grün bis schwarz. Die Linie markiert 30° nördlicher Breite.
( Image courtesy Liming Zhou, Boston University )

Es wird deutlich, dass in weiten Bereichen Sibiriens heute ein deutlich höheres Pflanzenwachstum stattfindet als vor 20 Jahren. Dies entspricht auch der gemessenen Temperaturzunahme in diesen Regionen.

Eine weitere Folge des Tauens von Permafrost am Grund der Seen rund um die Arktis ist die Freisetzung des im Boden gebundenen Treibhausgases Methan. Jedes Methan-Teilchen hat die ca. 25-fache Treibhauswirkung eines Kohlendioxid-Teilchens und ist damit hochwirksam. Etwa ein Fünftel des irdischen Festlands ist Permafrostgebiet. Zwischen 30 und 50% des Permafrostbodens ist nur noch 1-1,5°C vom Auftauen entfernt. In Sibirien, Alaska und Kanada haben Forscher nun herausgefunden, dass bei andauernder Erderwärmung die Methanemissionen aus Permafrostböden bis zum Ende dieses Jahrhunderts jede andere Quelle von Methan bei weitem übertreffen werden. Methan und auch Kohlendioxid aus den auftauenden Böden könnten die weltweiten Temperaturen zusätzlich um weitere 0,32 Grad steigen lassen.
Tauen Seen weiter auf, so könnten sich Auftaubereiche fingerartig in die Tiefe erstrecken. Damit könnte in Zukunft auf Grund dieses zusätzlichen Temperaturanstiegs auch Methan aus sogenannten Methanhydraten, also unter dem Permafrost in eisartigen Strukturen eingelagertes Methan, freigesetzt. Damit würde sich die Erderwärmung massiv weiter beschleunigen.

Quellen:

• K. W. Anthony: Klimazeitbombe Permafrost. In: SdW 06/2010, 81ff.
• SZ vom 3.06.05, S. 11
• http://earthobservatory.nasa.gov

Wie Kohlendioxid auf das Wachstum von Pflanzen wirkt

Bekannter Maßen benötigen Pflanzen für ihren Stoffwechsel Kohlendioxid. Daher müssten sich ein höherer Kohlendioxidgehalt in der Erdatmosphäre und gleichzeitig höhere Temperaturen grundsätzlich positiv auf das Wachstum von Pflanzen auswirken, Blattwachstum und damit auch Ernteerträge von Nutzpflanzen müssten zunehmen.

Künstlich erhöhte Kohlendioxid-Werte werden auch in Wäldern simuliert: wie hier in einem Testgebiet mit bis zu 30 Metern Durchmesser und 20 Meter hohen Gasausströmern.
(Bild: FACE -- Brookhaven National Laboratory)

Forscher untersuchen in jahrelangen, besonders aufwändigen Freilandexperimenten unter technisch kontrollierten Bedingungen, wie höhere Kohlendioxidwerte tatasächlich auf verschiedene Pflanzenarten wirken. Nur so lässt sich herausfinden, ob nicht weitere Faktoren den positiven Effekt beeinflussen.

Ändert sich das Klima, ändern sich neben den Temperaturen oft auch andere Klimaelemente, etwa die Niederschlagsmenge. Trockenheit kann hier ein wesentlicher Faktor sein, der dazu führt, dass Jungpflanzen, aber auch ältere Pflanzen eingehen.

Tatsächlich lagern fast alle Pflanzen aber bei höheren Kohlendioxidwerten mehr Kohlenstoff in ihren Geweben ein, die Pflanzenmasse nimmt zu. Zumindest wenn genügend Nährstoffe vorhanden sind, besonders Stickstoff.

Gleichzeitig auftretende hohe Ozonwerte zum Beispiel können den Wachstumsschub aber abbremsen oder gar negativ auf das Wachstum wirken.

Testcontainer in einer Studie zu Sumpfgebieten
(Bild: Smithsonian Environmental Research Center)

Schädlinge und Unkräuter sind ein weiterer Einflussfaktor. Bei veränderten Wachstumsbedingungen werden Pflanzen einerseits teilweise anfälliger gegen Schädlinge und Krankheiten, andererseits begünstigen die neuen Umweltbdingungen nicht selten die Ausbreitung von Schädlingen und auch bisher vor Ort nicht bekannten Krankheiten und Unkräutern.

Da die Rückkopplungen so komplex sind, liegen bisher keine eindeutigen Ergebnisse vor, bzw. die Ergebnisse sind je nach Pflanzenart und Wachstumsort so unterschiedlich, dass sich kein Trend erkennen lässt.

Die Forscher hoffen in den nächsten Jahren exaktere Vorhersagen treffen zu können, wenn die Versuche länger gelaufen sind.

Quellen:

• S.D. Wullschleger, M. Strahl: Klimawandel im Freilandexperiment. SdW 07/2010, 80ff.

Der Kohlenstoffkreislauf

1 Gigatonne: 1000.000.000 Tonnen (übersetzt von STM nach NASA Earth Science Enterprise)

Kohlenstoff ist ein wichtiger Baustein allen Lebens auf der Erde, daneben findet er sich in großen Mengen in der Atmosphäre und den Ozeanen, da Wasser Kohlenstoff sehr gut lösen kann. In Gestein und insbesondere in fossilen Brennstoffen (Öl, Kohle, Gas) sind noch gewaltigere Mengen gelagert.

Verschiedenste Flüsse zwischen den einzelnen Lagerorten und der belebten Umwelt (Biosphäre) lagern laufend Kohlenstoff um.

Der Mensch entlässt über die Verbrennung fossiler Brennstoffe und die Abholzung von Wäldern zusätzlich zu den natürlichen Flüssen Kohlenstoff (etwa in Form von CO₂) in die Umwelt und verändert damit das System des natürlichen Kohlenstoffkreislaufs.

Animation: -> Kohlenstoffkreislauf - Land
Animation: ->Kohlenstoffkreislauf - Meer

Klimawandel - Schnelleinstieg Physik

1. Die Erde erhält Energie von der Sonne. Sie strahlt normalerweise dieselbe Menge Energie wieder zurück in den Weltraum. D.h., die Menge der Energie in der Erdatmosphäre bleibt ohne Einwirkungen immer gleich.

2. Ein Teil der Strahlung wird vom Erdboden,... aufgenommen (absorbiert) und in Form von langwelliger Wärmestrahlung (Infrarotstrahlung) wieder abgegeben.

3. Infrarotstrahlung in verschiedenen Wellenlängen wird von verschiedenen Gasen in der Erdatmosphäre aufgenommen. Jedes Gas, etwa Wasserdampf oder Kohlendioxid, nimmt dabei nur Strahlung bei ganz bestimmten Wellenlängen auf.

4. Natürlicher Weise kann nur in bestimmten Wellenlängenbereichen des Infrarotlichts Strahlung in den Weltraum entweichen, den sogenannten Infrarotfenstern.
Die übrigen Wellenlängenbereichen sind für entweichende Strahlung durch verschiedene Gase in der Atmosphäre bereits geschlossen.

5. Der Mensch entlässt nun große Mengen an Gasen, die in genau den natürlicher Weise offenen Wellenlängenbereichen die Strahlung absorbieren.

6. Je mehr solche zusätzlichen Spuren- oder Treibhausgase in die Atmosphäre abgegeben werden, desto weiter werden auch die Infrarotfenster geschlossen.

Mehr Infos:

• Woraus das "Sonnenlicht" besteht - die Wellenlängen: -> hier klicken!

zurück zu der Treibhauseffekt

Neues zum Klimawandel 01/2014

Pause beim Klimawandel?

Was in den letzten Jahren - inwischen sind es wohl beinahe 16 - deutlich wurde ist, dass die Temperaturerhöhung nicht weiter fortschreitet. Wir haben somit eine Pause bei der Erderwärmung, nicht aber beim Klimawandel. Dabei bleibt aber das Niveau der Erwärmung gleichmäßig hoch, sie sinkt nicht etwa ab.

Der natürliche Treibhauseffekt

(mit kleinem Atmosphären-Quiz [ohne mehr Infos geht da gar nichts] ganz unten)

(STM)

Treibhausgase (zum Beispiel Wasserdampf, Kohlendioxid,...) und Wolken lassen einen großen Teil der von der Sonne kommenden kurzwelligeren Strahlung durchdringen. EinTeil dieser kurzwelligen Strahlung wird direkt in den Weltraum zurückreflektiert (Albedo).

Was auf die Erdoberfläche gelangt, wird teilweise wieder als Wärmestrahlung (Infrarot) abgegeben.Treibhausgase und Wolken nehmen die langwellige (Infrarot-) Ausstrahlung der Erdoberfläche und von Wolken auf und strahlen sie als atmosphärische Gegenstrahlung in alle Richtungen ab, also einen Teil zum Erdboden zurück und einen Teil ins Weltall hinaus.
Nur im Bereich der infraroten Strahlung kann die von der Erdoberfläche und der Atmosphäre aufgenommene Sonnenenergie die Erdatmosphäre wieder verlassen.

Zwischen Erdoberfläche und Troposphäre (untere Atmosphäre bis etwa 10-16 km Höhe) wird also Wärme in Form von Infrarotstrahlung durch Treibhausgase und Wolken eingefangen – es entsteht der "natürliche Treibhauseffekt".
Im natürlichen Gleichgewichtszustand gibt die Erde genau so viel Energie in den Weltraum ab, wie sie von der Sonne erhält.

Ohne den natürlich vorhandenen Treibhauseffekt läge die Temperatur an der Erdoberfläche um ca. 33°C unter dem weltweiten Durchschnittswert von etwa 15°C. Die Erdoberfläche wäre ohne die Treibhausgase minus 18°C kalt!

Zu kompliziert? Dann gibt es hier einen vereinfachten Schnelleinstieg zu den physikalischen Hintergründen! -> hier klicken!

Alles klar? ->Das Atmosphären-Quiz

Alle zu diesem Thema wichtigen Seiten gefunden und kurz gecheckt?

• Die Atmosphäre
• Die Infrarotfenster
• Die Energieumwandlung

weiter zu Klimawandel: was wir gemessen haben

Klimawandel - Ursachen
Änderungen im System der Erde im 20. Jahrhundert

Der anthropogene Treibhauseffekt verursacht den Klimawandel
Eine Zunahme der Treibhausgaskonzentration führt zu einer zunehmenden Undurchlässigkeit der Atmosphäre für Infrarotstrahlung (Wärme). Dies verursacht einen positiven Strahlungsantrieb, also ein Ungleichgewicht, das nur mit einer Zunahme der Temperatur in der Erdatmosphäre ausgeglichen werden kann. Die Erde "behält" also einen Energieüberschuss.
Ein solcher Temperaturanstieg geschieht sehr langsam und über längere Zeiträume, da zum Beispiel das Wärmeaufnahmevermögen (Wärmekapazität) der Weltmeere sehr groß ist. Sie speichern erst einmal einen großen Teil der "überschüssigen" Wärme.
Es dauert mindestens 100 Jahre, bis sich die Erde auf einem neuen stabilen Temperaturniveau einpendelt, wenn die Treibhausgaskonzentration nicht weiter steigt. Erst dann gibt die Erde wieder so viel Energie ab, wie sie von der Sonne erhält.

Indikatoren
Indikatoren, also "Anzeiger" sagen uns, was am Klimawandel beteiligt ist und welche Auswirkungen wir direkt messen können

Modelle und Vorhersagen - ein Blick in die Expertenklimaküche

weiter zu Klimawandel: Treibhausgase

Quellen:

• Tabelle nach: IPCC (Zwischenstaatlicher Ausschuss für Klimaänderung): KLIMAÄNDERUNG 2001: SYNTHESEBERICHT [teils gekürzt und verändert nach aktuellen Forschungsergebnissen, IPCCBericht 2007, IPCC-Bericht 2014, IPCC-Bericht 2021]
• Treibhausgase: WMO, NOAA
  
• Thema Aerosole... nach: Hansen (SdW)

Klimawandel

Modelle und Vorhersagen - ein Blick in die Expertenklimaküche

Für Vorhersagen über mögliche Klimaänderungen gilt noch viel mehr als für die alltägliche Wettervorhersage, dass über eine ferne Zukunft geredet werden muss. Die Zahl der unbekannten Faktoren ist groß. Werden wir Menschen auch weiterhin immer mehr Treibhausgase in die Lufthülle unseres Planeten blasen.
Wie reagieren die einzelnen Bereiche unseres Planeten darauf, etwa die Meere, die Spurengase aufnehmen können,aber vielleicht bei etwas höheren Temperaturen auch wieder abgeben.
Vielleicht wachsen auch die pflanzlichen Lebewesen in den Ozeanen viel schneller und nehmen große Mengen an Gasen auf (insbesondere Kohlendioxid). Vielleicht sterben die Pflanzen bei etwas höheren Wassertemperaturen aber auch ab.

Allein aus diesen Beispielen wird deutlich, dass die weltweiten Zusammenhänge schwer zu durchschauen, teils auch gar nicht erforscht und somit teilweise kaum einzuberechnen sind.

Die besten Modelle haben eine Auflösung von 200 x 200 km, das heißt, sie lösen die ganze Erdoberfläche in Flecken dieser Größe auf und berechnen für jeden dieser Flecken alle möglichen Klimaelemente und -daten.

Temperaturveränderung in °C
(nach: IPCC, 1996; Hasselmann et al., 1995; aus: http://www.clivar.org/publications/other_pubs/iplan/iip/pa1.htm)

Die obige Abbildung einer Modellrechnung von 1996 zeigt den Temperaturanstieg (und auch Abkühlung!) zwischen 1880-89 und 2040-49. Die obere Darstellung ist die Vorhersage für die Monate Dezember bis Februar, die untere gilt für die Sommermonate Juni bis August.

Neueste Modellvorhersagen von 2007 für die Zeiträume 2020-2029 und 2090-2099

Ganz deutlich muss hier betont werden, dass auch die neusten Vorhersagen nicht alle zu denselben Ergebnissen kommen. Für verschiedene Zukunftsszenarien mit unterschiedlichen Annahmen zu Wirtschaftsentwicklung, Einsatz von fossilen Brennstoffen,... werden Klimamodelle durchgerechnet.

verschiedene Modellrechnungen des weltweiten Temperaturwandels in Jahren vom Beginn der Berechnung an;
die grauen Balken geben die möglichen Maximal- und Minimalwerte der einzelnen Szenarien an
(nach: IPCC2007 WG1)

Zum Vergleich seien hier einmal drei mögliche Szenarien kurz vorgestellt:

• B1: weltweite Einigung auf Klimaschutzziele, Nutzung aller Techniken zum Energiesparen
• A1B: das "mittlere" Szenario mit Wirtschaftswachstum, fossil-regenerativem Energiemix, effizienteren Technologien
• A1Fl: das negative Szenario mit Wirtschaftswachstum und weitgehendem Klimaschutzverzicht (fossile Brennstoffe,...)

Es gibt übrigens kein Szenario, das gleichbleibende Emissionen zu Grunde legen würde, weil dies zu unwahrscheinlich ist!
Szenarien und Vorhersagen werden aus den oben genannten Gründen immer wieder neuen Forschungsergebnissen angepasst. Hunderte von Forschern weltweit widmen sich dieser Aufgabe, denn nur mit einer genauen Vorhersage des zukünftigen Klimas können Politiker wichtige und oft teure Entscheidungen treffen.

Ein besonderes Problem bietet zum Beispiel die Frage, wie die Meere und die Böden sich bei einer Erwärmung verhalten werden. Laut zwei neuen Untersuchungen könnten Meere bei einer Erwärmung weniger Kohlendioxid aufnehmen, gleichzeitig aber Böden mehr Kohlendioxid freisetzen. Damit würde die globale Durchschnittstemperatur bis 2100 um 5°C oder noch weiter steigen, nicht nur um etwa 2,5° wie derzeit vorausgesagt.

Allerdings verhält sich auch der Mensch nicht immer planbar, zwischen 2005 und 2008 wurde mehr Kohlendioxid aus der Verbrennung fossiler Energieträger ausgestoßen, als im negativsten Szenario angenommen wurde.

Copenhagen Diagnosis 2009

Alles klar? -> auf zum Wissenscheck!

Quellen:

• SZ vom 24./25.05.06, S. 18.
• IPCC 2007 WG1

weiter zu Vorschau: Klima im 21. Jahrhundert

Klimawandel - Die übrige Welt

"Der Klimawandel ist keine ferne Zukunft mehr, er findet bereits statt – weltweit, in Europa und auch in Deutschland."
Umweltbundesamt: Neue Ergebnisse zu regionalen Klimaänderungen Januar 2007

Temperaturveränderung in °C (im Szenario A1B)

Niederschlagsänderung für Dezember, Januar, Februar (links) und Juni, Juli August (rechts)
für den Zeitraum 2090-2099 im Vergleich zu 1980-1999
(in weißen Bereichen ist die Abweichung der einzelnen Rechnemodelle größer als 66%, in gepunkteten Bereichen ist die Übereinstimmung der einzelnen Rechenmodelle bei über 90%)

War bereits im Jahr 2007 klar, dass der Klimawandel angekommen ist, sind inzwischen weltweit die Folgen deutlich spürbar, mehr Extremwetterereignisse finden sich in den letzten Jahren überall.

Einige weltweite Einblicke in die Zukunft:

• Afrika: Nach einer im Wissenschaftsmagazin "Science" veröffentlichten Studie südafrikanischer Forscher droht weiten Teilen Afrikas bei ungebremsten Ausstoß von klimawirksamen Gasen eine anhaltende Dürre. Besonders betroffen wären Gebiete im Süden und Westen Afrikas, aber auch der Oberlauf des Nil. Hier könnten Seen vollständig austrocknen und Flüsse versiegen.
   
• Asien: regional unterschiedliche Tendenzen, in Süd-Asien weiterer Rückgang der Niederschläge, teilweise erhebliche Dürregefahren mit Einbrüchen in der landwirtschaftlichen Produktion
   
• Nord-Amerika: weitere Verstärkung der tropischen Stürme im Atlantik, häufigere Wintereinbrüche durch Abschwächung des Polarwirbels, häufigere Hitzewellen (150x wahrscheinlicher als in vorindustrieller Zeit),...
   
• Pazifik: Meeresspiegelanstieg und die Überschwemmung von Küstengebieten; d.h. kleine Inselstaaten, wie die Malediven, sind in ihrer Existenz bedroht, hinzu kommt ein massives Sterben der Korallen, die die steigenden Wassertemperaturen nicht vertragen, was die Inseln auf Dauer versinken lässt...
   
• Süd-Amerika: Abschmelzen der patagonischen Gletscher mit nachfolgender Trockenheit der Region im Sommer, starke Höhenausbreitung von Krankheiten (z.B.: Gelbfieber in Kolumbien bereits in über 2000 Meter Höhe aufgetreten, vor 20 Jahren noch unterhalb von 1000 Metern)

Hier geht es zum Quiz zum Klima des 21. Jahrhunderts

zum Thema: Klima schützen - jetzt

Kleine Parks - große Parks

(und in Zukunft darf Wasser auch nicht fehlen)

Wenn Stadtplaner von großen Parkanlagen in den Metropolen schwärmen, ist der Klimatologe Dieter Scherer von der Technischen Universität Berlin (TUB) eher skeptisch. Denn große Parks gehen oft zur Last kleiner Grünflächen. Für das Klima einer Großstadt aber ist ein Netzwerk aus großen Parks mit mittleren und kleineren Grünflächen am besten, erklärt der Klimaforscher vom Institut für Ökologie. Verteilen sich kleine Parks über eine Metropole, können sie die warme Luft tropischer Sommernächte nämlich viel besser abkühlen als wenige große, stellt der Forscher fest.

(STM)

Solche tropischen Nächte, bei denen die Temperatur nicht unter 20 Grad Celsius sinkt, lässt der Klimawandel aber auch in Ländern wie Deutschland immer häufiger auftreten. Besonders stark trifft es die großen Städte. Dort heizt die Sommersonne an heißen Tagen den Beton kräftig auf, haben Dieter Scherer und seine Mitarbeiter gemessen: Während Freiflächen gerade einmal fünf Prozent der von der Sonne eingestrahlten Energie speichern, halten dicht bebaute Städte am Morgen erst einmal die Hälfte der Wärme fest, später sinkt dieser Wert auf 25 bis 30 Prozent. Nachts aber strahlen die Wände die am Tag gespeicherte Energie wieder ab und verhindern so die kräftige Abkühlung nach Sonnenuntergang. "In extremen Situationen sind die Nächte im Stadtzentrum acht Grad wärmer als im Umland", erklärt Dieter Scherer. Großstädte bilden daher Wärmeinseln in der sonst kühleren Nacht.

Der Unterschied zwischen einer Nacht mit 17 Grad und ruhigem, erholsamem Schlaf zu 25-Grad-Nächten aber ist oft gravierend. An Schlaf ist im aufgeheizten Schlafzimmer kaum zu denken, unruhig wälzen sich viele Menschen im Bett und tappen am nächsten Morgen gerädert und oft noch erschöpfter als am Abend vorher zur Arbeit. Die Parks und Grünflächen einer Stadt aber speichern nicht so viel Wärme und verdunsten große Mengen Wasser, dabei kühlen sie stark ab. Diesen Effekt messen Dieter Scherer und seine Gruppe auch auf begrünten Dächern: Während sie normalerweise gut kühlen, werden sie regelrecht zur Hitzefalle, sobald die Pflanzen vertrocknen. Dann heizen sie sogar stärker als Beton auf und geben die Wärme an die Außenluft ab.

(STM)

Solange also die Parks und Grünflächen der Stadt genug Wasser haben, kühlen sie nachts mitten in der Wärmeinsel kräftig aus. Diese Kühle geben sie bestenfalls dreihundert Meter weiter, im Normalfall aber bekommen gerade einmal die hundert Meter entfernten Häuser noch einen kühlenden Wind. Von wenigen großen Parks profitieren in tropischen Nächten daher nur die unmittelbaren Anwohner. Verteilen sich dagegen viele kleine Grünflächen mit wenigstens einem Hektar Größe und damit Fußballplatz-Ausmaß über das Häusermeer, wohnt niemand weit vom nächsten Minipark entfernt, und die Wärmeinsel Stadt kühlt in der Nacht ein wenig besser ab. Die kühle Parkluft allein bringt aber auch noch keine Abkühlung, wenn sich die Luft nicht bewegen kann: "Blockieren Gebäude den Wind, spürt man von der kühlen Nachtluft in den Grünanlagen wenig", erklärt Dieter Scherer. Die bei Stadtplanern beliebten breiten Frischluftschneisen sind zwar aus Sicht des Klimatologen sehr sinnvoll, bringen aber in solchen Nächten zumindest im flachen Binnenland auch wenig Kühle in die Stadt, weil der Weg vom Umland einfach zu weit ist. Viel besser sind da eine unterschiedlich hohe Bebauung oder auch viele Parks mit Gruppen von Bäumen und Büschen und vielen Wiesen. Dann stößt der Wind immer wieder auf Hindernisse, Luftwirbel bilden sich und ziehen auch kühle Luft aus der Höhe in Richtung Boden. So bleibt die Luft in Bewegung und sammelt auch nicht, wie es bei unbewegten Kaltluftinseln oft der Fall ist, Schadstoffe an.

Wenn der Klimawandel die Temperaturen vor allem in der Wärmeinsel Großstadt in Zukunft steigen lässt, wird solche klimaoptimierte Stadtplanung sehr wichtig sein. Dann sollten die Stadtväter aber auch an genügend Wasservorräte denken. Denn die Sommer sollen in Zukunft eher trockener werden, befürchten die Klimaforscher. Und dann könnte das Wasser knapp werden, mit dem in Zeiten der Dürre das Stadtgrün feucht gehalten werden muss. Verdorren aber die Parks, heizen sie stärker als Beton auf. Dann aber könnte die Wärmeinsel Großstadt nachts zur Hitzeinsel werden.

Mehr Infos zur Wirkung von Parks: -> Schülerprojekte

Quelle:

Prof. Dr. Dieter Scherer, TU Berlin (Link zur Pressestelle)

Bayerns Klimazukunft und ein Blick in die Alpen

Wohl keine Eiszeitnach Roland Emmerichs Katastrophenszenario (The day after tomorrow), aber sicher eine Heißzeit erwartet uns. Regional sehr unterschiedlich, immer aber mit extremen Wetterlagen wie Starkregen, Sturmereignissen, lang andauernder Trockenheit.

So wird es in naher Zukunft in Südbayern im Winter mehr Niederschlag geben, in Franken und im Bayerischen Wald dagegen weniger. Überall in Bayern wird im Monat Juli eine Zunahme der sog. heißen Tage (über 25°C) zu verzeichnen sein, je nach Region gibt es dann zwischen 4 und zehn heiße Juli-Tage mehr als heute. In dreißig Jahren dürfte die Jahresmitteltemperatur um 2°C höher liegen als heute. Im Winter wird dann in Lagen bis 1000 Metern Höhe kaum noch Niederschlag als Schnee fallen.


Differenz der Anzahl der „heißen Tage“ (Maximum
der Lufttemperatur über 30 °C) im Juli
(aus: Klimaänderungen..., S.25)

(Nach: Klimaänderungen in Bayern und ihre Auswirkungen.
Abschlussber. Bayer. Klimaforschungsverbund, München 1999)

Laut der größten Rückversicherungsgesellschaft Münchner Rück, die sich intensiv mit den Schadensfällen durch die Klimaänderung beschäftigt, hat die Zahl der großen Wetterkatatastrophen in den Alpen seit 1960 um das 2,8 fache zugenommen. Dabei sind die Schäden an Eigentum um das 7,6 fache gewachsen und die Summe der versicherten Schäden stieg gar um das 25,6 fache!
Wenn die Alpen dann nach München kommen...

Quellen und weitere Infos:

SZ, vom 22.05.06, Seite 51.

Mehr Infos zur zukünftigen Lage in Bayern im Abschlussbericht von BayFORKLIM - Klimaänderungen in Bayern und ihre Auswirkungen (als pdf downloadbar):http://www.bayforklim.uni-muenchen.de/

Neues zum Klimawandel 2/2014 - Langzeitbeobachtung zeigt weiterhin Erwärmungstendenz

Laut NASA-Experten ist 2013, gemeinsam mit 2006 und 2009, das siebtwärmste Jahr seit 1880.  Ein Vergleich mit dem Mittelwert der Jahre 1951-1980 zeigt nahezu überall eine deutliche Erwärmungstendenz.

Warum können große Meeresströmungen abreißen?

Durch äußere Einflüsse können Meeresströmungen verstärkt oder aber auch unterbrochen werden. So sind größere zusätzliche Süßwasserzuflüsse, etwa aus Schmelzwasser aus der Arktis in der Lage Strömungssysteme ganz zu unterbrechen.

Höhere Niederschlagsmengen im Norden, das Auftauen des Permafrostbodens, eine stetig steigende Zahl von Eisbergen im Nordatlantik,... Immer mehr Eis taut in den Sommern ab und immer mehr Wasser fließt aus den Gletschern Grönlands ins Meer.
Auf dem Photo sieht man den Abfluss von Schmelzwasser an der Oberfläche eines Gletschers, das in einer sogenannten Gletschermühle in die Tiefe stürzt und schließlich am Fuß des Gletschers austritt.
(Photo Courtesy: Roger J. Braithwaite, The University of Manchester, UK)

Das liegt einmal daran, dass Wasser mit höherem Salzgehalt schwerer ist, als Wasser mit geringerem Salzgehalt. Beim Gefrieren von Meerwasser wird das Salz aus dem Eis ausgeschieden. Das umgebende Meerwasser wird salzhaltiger, also schwerer.
Zudem ist warmes Wasser leichter als kaltes.

Gelangen die warmen oberflächlichen Meeresströmungen nach Norden, kühlen sie ab, dabei steigt ihr Gewicht und sie beginnen in die Tiefe abzusinken. Dies nennt man thermohaline Zirkulation (von gr. thermos - Temperatur; hals - Salz).

Verdünnt nun Süßwasser das Meerwasser, so wird es leichter, die Absinktendenz wird geringer. Wird aber auf der Nordhalbkugel aus dem Norden kein kaltes Tiefenwasser mehr Richtung Süden geführt, so reißt irgendwann die gesamte Strömung ab.

Animation dazu: ->hier klicken!

Ein so stabiler Zustand und ein ununterbrochenes Funktionieren des Golfstroms, wie er die Entwicklung Europas in den letzten zwanzigtausend Jahre begleitet hat, ist eigentlich recht ungewöhnlich. Forschungen haben ergeben, dass kurze oder längere Aussetzer des Systems der atlantischen Meeresströmungen in der Zeit von vor 110.000 bis vor 23.000 Jahren nicht selten gewesen sind. Ein solches "Flackern" der Meeresströmungen, also ein Aussetzen und plötzliches Wiederanspringen, hat zu extremen klimatischen Veränderungen während der Eiszeiten beigetragen.

Quellen:

• sieheEiszeit oder Heißzeit?
  

Unendliches Schmlezen - die Westantarktis verliert ihr Eis

Was lange von Forschern vermutet wurde, scheint nun sicher zu sein. Aufströmendes wärmeres Tiefenwasser taut die westantarktischen Gletscher von unten an, verhindert, dass sie am Meeresgrund aufliegen und sich durch den Druck der nachschiebenden Eismassen stabilisieren. Seit etwa 40 Jahren lässt sich eine Beschleunigung der Gletscherzungen, ein Dünnerwerden der Gletscherzungen und ihr Rückzug Richtung Inland feststellen. Neueste Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass dieser Prozess für die Westantarktis unumkehrbar ist.

Der Regenwald im Kongobecken wird "braun"

Eine Analyse von Satellitendaten der NASA zeigt, dass Afrikas Regenwald im Zentrum des Kongo, der zweitgrößte tropische Regenwald der Welt, einen deutlichen Rückgang im Grüngrad der Blattmasse im Laufe des letzten Jahrzehnts erlebt hat. Die Studie unter Leitung von Liming Zhou von der Universität Albany (Staatliche Universität New Yorks), zeigt, dass zwischen 2000 und 2012 der Niedergang einen zunehmenden Teil der Waldfläche betroffen und sich deutlich verstärkt hat. Die Studie, veröffentlicht am 23. April 2014 im Magazin Nature, ist eine der umfassendsten Beobachtungsstudien, um die Effekte des langfristigen Wassermangels auf kongolesische Regenwälder mit mehreren unabhängigen Satellitensensoren zu erforschen. Wissenschaftler verwenden die von Satellitenbeobachtungen abgeleitete Farbe "Grün" von Waldgebieten als einen Hinweis auf die Waldgesundheit.

Neues vom Klimawandel: Extremwetter im Sommer ist menschengemacht.

In den letzten zehn Jahren hat die Zahl der Wetterextreme im Sommer – wie etwa die Rekord-Hitzewelle 2010 in Osteuropa, die mit Ernteeinbußen und verheerenden Waldbränden um Moskau einherging – ein außergewöhnliches Maß erreicht. Die vom Menschen verursachte globale Erwärmung kann eine graduelle Zunahme solcher Hitzewellen erklären, die beobachtete extreme Stärke und Dauer einiger dieser Ereignisse sind jedoch nicht so leicht zu erklären. Sie werden mit einem neu entdeckten Mechanismus in Verbindung gebracht: dem Aufschaukeln riesiger Wellen in der Atmosphäre. Eine neue Datenanalyse zeigt jetzt, dass solche Resonanzen in den gigantischen, die Nordhalbkugel umkreisenden Luftströmen tatsächlich häufiger werden.

Antarktis könnte Meeresspiegel schneller als gedacht ansteigen lassen