Category: Globale Erwärmung

Die Gletscher schmelzen, der Meeresspiegel steigt, die Nebelwälder sterben, und die Tierwelt kämpft, um mitzuhalten. Es ist klar geworden, dass der Mensch den größten Teil der Erwärmung des letzten Jahrhunderts verursacht hat, indem er wärmespeichernde Gase freisetzt, während wir unser modernes Leben führen. Diese sogenannten Treibhausgase sind heute höher als zu jedem anderen Zeitpunkt in den letzten 800.000 Jahren.

Wir nennen das Ergebnis oft globale Erwärmung, aber es verursacht eine Reihe von Veränderungen des Erdklimas oder langfristige Wettermuster, die von Ort zu Ort variieren. Während viele Menschen die Begriffe “globale Erwärmung” und “Klimawandel” als Synonyme betrachten, verwenden Wissenschaftler den Begriff “Klimawandel”, wenn sie die komplexen Veränderungen beschreiben, die das Wetter- und Klimasystem unseres Planeten derzeit beeinflussen – zum Teil deshalb, weil es in einigen Gebieten kurzfristig sogar kühler wird.

Der Klimawandel umfasst nicht nur steigende Durchschnittstemperaturen, sondern auch extreme Wetterereignisse, die Verschiebung von Wildtierpopulationen und Lebensräumen, steigende Meere und eine Reihe anderer Auswirkungen. All diese Veränderungen treten auf, da der Mensch weiterhin wärmespeichernde Treibhausgase in die Atmosphäre einbringt und so die Klimarhythmen verändert, auf die sich alle Lebewesen verlassen.

Was werden wir tun – was können wir tun – um diese vom Menschen verursachte Erwärmung zu verlangsamen? Wie werden wir mit den Veränderungen fertig, die wir bereits in Gang gesetzt haben? Während wir darum ringen, das alles herauszufinden, hängt das Schicksal der Erde, wie wir sie kennen – Küsten, Wälder, Farmen und schneebedeckte Berge – in der Schwebe.

Den Treibhauseffekt verstehen

Der “Treibhauseffekt” ist die Erwärmung, die entsteht, wenn bestimmte Gase in der Erdatmosphäre Wärme einschließen. Diese Gase lassen Licht herein, aber verhindern, dass Wärme entweicht, wie die Glaswände eines Gewächshauses, daher der Name.

Das Sonnenlicht scheint auf die Erdoberfläche, wo die Energie absorbiert wird und dann als Wärme in die Atmosphäre zurückgestrahlt wird. In der Atmosphäre fangen Treibhausgasmoleküle einen Teil der Wärme ein, der Rest entweicht ins All. Je mehr Treibhausgase sich in der Atmosphäre konzentrieren, desto mehr Wärme wird in den Molekülen eingeschlossen.

Wissenschaftler kennen den Treibhauseffekt seit 1824, als Joseph Fourier berechnete, dass es auf der Erde viel kälter wäre, wenn sie keine Atmosphäre hätte. Dieser natürliche Treibhauseffekt ist es, der das Klima der Erde lebenswert hält. Ohne ihn wäre die Erdoberfläche im Durchschnitt etwa 60 Grad Fahrenheit (33 Grad Celsius) kühler.

Im Jahr 1895 entdeckte der schwedische Chemiker Svante Arrhenius, dass der Mensch den Treibhauseffekt durch das Treibhausgas Kohlendioxid verstärken kann. Er gab den Startschuss für 100 Jahre Klimaforschung, die uns ein differenziertes Verständnis der globalen Erwärmung ermöglicht hat.

Die Konzentrationen von Treibhausgasen sind im Laufe der Erdgeschichte auf und ab gegangen, aber sie waren in den letzten paar tausend Jahren ziemlich konstant. Auch die globalen Durchschnittstemperaturen waren in dieser Zeit relativ konstant – bis zu den letzten 150 Jahren. Durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe und andere Aktivitäten, die große Mengen an Treibhausgasen freigesetzt haben, insbesondere in den letzten Jahrzehnten, verstärkt der Mensch nun den Treibhauseffekt und erwärmt die Erde erheblich, und zwar auf eine Weise, die viele Auswirkungen verspricht, warnen Wissenschaftler.

Sind Temperaturänderungen nicht natürlich?

Menschliche Aktivitäten sind nicht der einzige Faktor, der das Klima der Erde beeinflusst. Auch Vulkanausbrüche und Schwankungen der Sonneneinstrahlung durch Sonnenflecken, Sonnenwind und die Position der Erde relativ zur Sonne spielen eine Rolle. Gleiches gilt für großräumige Wettermuster wie El Niño.

Aber die Klimamodelle, die Wissenschaftler zur Überwachung der Erdtemperaturen verwenden, berücksichtigen diese Faktoren. Veränderungen in der Sonneneinstrahlung sowie winzige Partikel, die in der Atmosphäre schweben, zum Beispiel von Vulkanausbrüchen, haben nur etwa zwei Prozent zu der jüngsten Erwärmung beigetragen. Der Rest stammt von Treibhausgasen und anderen vom Menschen verursachten Faktoren, wie etwa der veränderten Landnutzung.

Die kurze Zeitskala dieser jüngsten Erwärmung ist ebenfalls einzigartig. Vulkanausbrüche zum Beispiel stoßen Partikel aus, die die Erdoberfläche vorübergehend abkühlen. Aber ihre Wirkung hält nur wenige Jahre an. Auch Ereignisse wie El Niño funktionieren in relativ kurzen und vorhersehbaren Zyklen. Andererseits treten die Arten von globalen Temperaturschwankungen, die zu Eiszeiten beigetragen haben, in einem Zyklus von Hunderttausenden von Jahren auf.

Seit Tausenden von Jahren werden die Emissionen von Treibhausgasen in die Atmosphäre durch Treibhausgase, die auf natürliche Weise absorbiert werden, wieder ausgeglichen. Infolgedessen waren die Treibhausgaskonzentrationen und Temperaturen ziemlich stabil, was es der menschlichen Zivilisation ermöglicht hat, in einem konstanten Klima zu gedeihen.

 

Es wird erwartet, dass die globale Erwärmung weitreichende, lang anhaltende und in vielen Fällen verheerende Folgen für den Planeten Erde haben wird.

Die globale Erwärmung, die allmähliche Erwärmung der Erdoberfläche, der Ozeane und der Atmosphäre, wird durch menschliche Aktivitäten verursacht, vor allem durch die Verbrennung von fossilen Brennstoffen, die Kohlendioxid (CO2), Methan und andere Treibhausgase in die Atmosphäre pumpen.

Trotz der politischen Kontroverse über den Klimawandel hat der Weltklimarat (Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC) in einem am 27. September 2013 veröffentlichten Bericht festgestellt, dass die Wissenschaftler sich des Zusammenhangs zwischen menschlichen Aktivitäten und der globalen Erwärmung sicherer denn je sind. Mehr als 197 internationale wissenschaftliche Organisationen sind sich einig, dass die globale Erwärmung real ist und durch menschliches Handeln verursacht wurde.

Schon jetzt hat die globale Erwärmung einen messbaren Effekt auf den Planeten.

“Wir können dies in Echtzeit an vielen Orten beobachten. Das Eis schmilzt sowohl an den Polkappen als auch an den Berggletschern. Seen auf der ganzen Welt, einschließlich des Lake Superior, erwärmen sich schnell – in einigen Fällen schneller als die Umgebung. Tiere ändern ihre Wanderungsmuster und Pflanzen ändern ihre Aktivitätsdaten”, wie z. B. Bäume, die ihre Blätter im Frühjahr früher austreiben und sie im Herbst später abwerfen, so Josef Werne, Professor für Geologie und Umweltwissenschaften an der Universität Pittsburgh, gegenüber Live Science.

Hier ist ein detaillierter Blick auf die Veränderungen, die durch die globale Erwärmung verursacht werden.

Anstieg der Durchschnittstemperaturen und Temperaturextreme

Eine der unmittelbarsten und offensichtlichsten Auswirkungen der globalen Erwärmung ist der Anstieg der Temperaturen auf der ganzen Welt. Laut der National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) ist die globale Durchschnittstemperatur in den letzten 100 Jahren um etwa 1,4 Grad Fahrenheit (0,8 Grad Celsius) gestiegen.

Seit Beginn der Aufzeichnungen im Jahr 1895 war laut NOAA- und NASA-Daten das Jahr 2016 das wärmste Jahr weltweit. In diesem Jahr war die Oberflächentemperatur der Erde 1,78 Grad F (0,99 Grad C) wärmer als im Durchschnitt des gesamten 20. Jahrhunderts. Vor 2016 war 2015 das wärmste Jahr in den Aufzeichnungen, weltweit. Und vor 2015? Ja, 2014. Tatsächlich sind 16 der 17 wärmsten Jahre seit 2001 aufgezeichnet worden, so die NASA.

Für die zusammenhängenden Vereinigten Staaten und Alaska war 2016 das zweitwärmste Jahr seit Beginn der Aufzeichnungen und das 20. aufeinanderfolgende Jahr, in dem die durchschnittliche Oberflächentemperatur den 122-Jahres-Durchschnitt seit Beginn der Aufzeichnungen überstieg, so die NOAA.

Extreme Wetterereignisse

Extremes Wetter ist eine weitere Auswirkung der globalen Erwärmung. Während wir einige der heißesten Sommer seit Beginn der Aufzeichnungen erleben, gibt es in weiten Teilen der Vereinigten Staaten auch kältere Winter als normal.

Klimaveränderungen können dazu führen, dass der polare Jetstream – die Grenze zwischen der kalten Luft am Nordpol und der warmen Luft am Äquator – nach Süden wandert und kalte, arktische Luft mit sich bringt. Das ist der Grund, warum einige Staaten einen plötzlichen Kälteeinbruch oder einen kälteren als den normalen Winter haben können, sogar während des langfristigen Trends der globalen Erwärmung, erklärte Werne.

“Das Klima ist per Definition der langfristige Durchschnitt des Wetters über viele Jahre. Ein kaltes (oder warmes) Jahr oder eine Saison hat wenig mit dem Gesamtklima zu tun. Erst wenn diese kalten (oder warmen) Jahre immer regelmäßiger werden, fangen wir an, sie als eine Veränderung des Klimas zu erkennen und nicht einfach als ein anormales Wetterjahr”, sagte er.

Die globale Erwärmung kann auch zu anderen Wetterextremen als Kälte- oder Hitzeextremen führen. Zum Beispiel werden sich Hurrikan-Formationen verändern. Obwohl dies immer noch Gegenstand aktiver wissenschaftlicher Forschung ist, deuten aktuelle Computermodelle der Atmosphäre darauf hin, dass Hurrikane auf globaler Basis wahrscheinlich seltener werden, obwohl die Hurrikane, die sich bilden, intensiver sein könnten.

“Und selbst wenn sie global seltener werden, könnten Hurrikane in bestimmten Gebieten immer noch häufiger werden”, sagt der Atmosphärenwissenschaftler Adam Sobel, Autor von “Storm Surge: Hurricane Sandy, Our Changing Climate, and Extreme Weather of the Past and Future” (HarperWave, 2014). “Außerdem sind Wissenschaftler zuversichtlich, dass Hurrikane aufgrund des Klimawandels intensiver werden.” Das liegt daran, dass Hurrikane ihre Energie aus dem Temperaturunterschied zwischen dem warmen tropischen Ozean und der kalten oberen Atmosphäre beziehen. Die globale Erwärmung vergrößert diesen Temperaturunterschied.

“Da die bei weitem größten Schäden von den intensivsten Hurrikanen verursacht werden – wie dem Taifun Haiyan auf den Philippinen im Jahr 2013 – bedeutet dies, dass Hurrikane insgesamt zerstörerischer werden könnten”, sagte Sobel, ein Professor der Columbia University in den Abteilungen für Erd- und Umweltwissenschaften sowie angewandte Physik und angewandte Mathematik. (Hurrikane werden im westlichen Nordpazifik als Taifune bezeichnet, im Südpazifik und im Indischen Ozean als Zyklone.)

Blitze sind ein weiteres Wettermerkmal, das von der globalen Erwärmung beeinflusst wird. Laut einer Studie aus dem Jahr 2014 wird bis zum Jahr 2100 eine 50-prozentige Zunahme der Anzahl von Blitzeinschlägen in den USA erwartet, wenn die globalen Temperaturen weiter steigen. Die Forscher der Studie fanden einen 12-prozentigen Anstieg der Blitzaktivität für jedes 1,8 Grad F (1 Grad C) Erwärmung der Atmosphäre.

Die NOAA hat 1996 den U.S. Climate Extremes Index (CEI) eingeführt, um extreme Wetterereignisse zu verfolgen. Die Zahl der extremen Wetterereignisse, die laut CEI zu den ungewöhnlichsten in der Geschichte gehören, hat in den letzten vier Jahrzehnten zugenommen.

Wissenschaftler gehen davon aus, dass extreme Wetterereignisse wie Hitzewellen, Dürren, Schneestürme und Regenstürme aufgrund der globalen Erwärmung weiterhin häufiger und mit größerer Intensität auftreten werden, so Climate Central. Klimamodelle prognostizieren, dass die globale Erwärmung dazu führen wird, dass die Klimamuster weltweit signifikante Veränderungen erfahren werden. Diese Veränderungen werden wahrscheinlich große Verschiebungen in Windmustern, jährlichen Niederschlägen und saisonalen Temperaturschwankungen beinhalten.

Da hohe Konzentrationen von Treibhausgasen wahrscheinlich für viele Jahre in der Atmosphäre verbleiben, werden diese Veränderungen laut der U.S. Environmental Protection Agency (EPA) voraussichtlich mehrere Jahrzehnte oder länger andauern. Im Nordosten der USA zum Beispiel wird der Klimawandel wahrscheinlich eine Zunahme der jährlichen Niederschläge mit sich bringen, während im pazifischen Nordwesten die Sommerniederschläge voraussichtlich abnehmen werden, so die EPA.

Eisschmelze

Eine der primären Manifestationen des Klimawandels ist bisher die Schneeschmelze. Nordamerika, Europa und Asien haben alle einen Trend zu weniger Schneedecke zwischen 1960 und 2015 gesehen, so die 2016 in der Zeitschrift Current Climate Change Reports veröffentlichte Forschung. Laut dem National Snow and Ice Data Center gibt es jetzt 10 Prozent weniger Permafrost, oder dauerhaft gefrorenen Boden, in der nördlichen Hemisphäre als in den frühen 1900er Jahren. Das Auftauen des Permafrosts kann zu Erdrutschen und anderen plötzlichen Landabbrüchen führen. Es kann auch lange vergrabene Mikroben freisetzen, wie in einem Fall aus dem Jahr 2016, als ein Lager mit vergrabenen Rentierkadavern auftaute und einen Ausbruch von Milzbrand verursachte.

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Eine der dramatischsten Auswirkungen der globalen Erwärmung ist der Rückgang des arktischen Meereises. Das Meereis erreichte sowohl im Herbst als auch im Winter 2015 und 2016 ein Rekordtief, was bedeutet, dass es zu der Zeit, in der das Eis eigentlich seinen Höhepunkt erreichen sollte, zurückgeblieben ist. Die Schmelze bedeutet, dass es weniger dickes Meereis gibt, das über mehrere Jahre hinweg bestehen bleibt. Das bedeutet, dass weniger Wärme von der glänzenden Oberfläche des Eises zurück in die Atmosphäre reflektiert wird und mehr vom vergleichsweise dunkleren Ozean absorbiert wird, wodurch eine Rückkopplungsschleife entsteht, die noch mehr Schmelze verursacht, so die Operation IceBridge der NASA.

Auch der Rückzug der Gletscher ist ein offensichtlicher Effekt der globalen Erwärmung. Laut dem U.S. Geological Survey gibt es im Glacier National Park in Montana nur noch 25 Gletscher, die größer als 25 Acres sind, während es dort einst etwa 150 Gletscher gab. Ein ähnlicher Trend ist in Gletschergebieten weltweit zu beobachten. Laut einer Studie aus dem Jahr 2016, die in der Zeitschrift Nature Geoscience veröffentlicht wurde, besteht eine 99-prozentige Wahrscheinlichkeit, dass dieser schnelle Rückzug auf den vom Menschen verursachten Klimawandel zurückzuführen ist. Einige Gletscher zogen sich bis zu 15 Mal so stark zurück, wie sie es ohne die globale Erwärmung getan hätten, fanden die Forscher heraus.