Eisschilde und Korallen: Kipppunkte drohen schon ab 1,5 Grad

Stand: 13.11.2022 11:18 Uhr

Forscher haben 16 Kipppunkte im Klimasystem identifiziert. Polarforscher Winkelmann erklärt im Interview, was diese Mechanismen sind und warum einige davon durch 1,5 Grad Erderwärmung ausgelöst werden könnten.

tagesschau. de: Das Pariser Klimaabkommen will eine Erwärmung unserer Erde um nicht mehr als 2, möglichst nicht mehr als 1,5 Grad verhindern. In einer Studie schreiben Sie, dass bei einem Anstieg dieser Temperatur irreversible Veränderungen bevorstehen. Was genau könnte passieren?

Ricarda Winkelmann: Es geht um die sogenannten Tipping Points. Dies sind wichtige Teile des Klimasystems, und sobald sie sich in einem kritischen Zustand befinden, kann eine kleine Störung, wie z. B. ein Temperaturanstieg, wirklich große Veränderungen verursachen.

Der grönländische Eisschild ist beispielsweise ein solcher Kippfaktor. Wir alle kennen den Mechanismus, der Grönland zu einem festen Bestandteil des Bergsteigens macht: Wenn wir vom Gipfel eines Berges ins Tal hinabsteigen, wird es um uns herum wärmer. Das Gleiche gilt für Eisschilde. Wenn die Eisoberfläche schmilzt, wie wir es in Grönland sehen, kann die Oberfläche irgendwann auf ein niedrigeres Niveau sinken. Dort erwärmt es sich dann, was zu mehr Schmelzen führt, und die Oberfläche sinkt weiter ab, was sich wieder erwärmt.

Mit anderen Worten, es ist ein sich selbst verstärkender Mechanismus, der an einem kritischen Punkt dieses Momentum übernehmen und Grönland fast vollständig zum Schmelzen bringen wird.

Ricarda Winkelmann

Ricarda Winkelmann

Der Polarforscher arbeitet am Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung und erforscht vor allem die Veränderungen der Eisschilde in Arktis und Antarktis.

“Einige irreversible Veränderungen”

tagesschau. de: Die Wissenschaft hat 16 dieser Kipppunkte identifiziert. Diese dokumentierten sie in ihrer Studie systematisch und bewerteten die Temperaturerhöhungen, die ihre Kipppunkte auslösen. Manchen ist es zu früh.

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Winkelmann: Zu den Tipp-Elementen gehören antarktische Eisschilde, der Amazonas-Regenwald, der Atlantik-Ozean-Zyklus und Korallenriffe. Wir verstehen jetzt auch, dass es Mechanismen und irreversible Veränderungen geben kann, die diese Bereiche zu Wendepunkten machen.

Was wir in unserer Studie zeigen, ist, dass wir bei eineinhalb bis zwei Grad – also im Temperaturbereich des Pariser Klimaabkommens – bei einigen dieser Kippfaktoren in diese Gefahrenzone geraten. Die beiden Eisschilde von Grönland und der Antarktis gehören jedoch zu den am stärksten gefährdeten Kippelementen, ebenso wie Korallenriffe.

Das Problem sind „selbstverstärkende Mechanismen“.

tagesschau. de: Mit steigenden Temperaturen kommt es weltweit zu immer mehr extremen Wetterereignissen. Gibt es dieses extreme Klima auch in den Polarregionen?

Winkelmann: Ja, auch in den Bergen gibt es extremes Wetter. Letztes Jahr haben wir zum Beispiel ein extremes Schmelzereignis im grönländischen Eisschild beobachtet. Dies ist eines aus einer Reihe von extremen Schmelzereignissen. Es wurde von einem Hochdrucksystem geschmolzen, das über Grönland eingeschlossen war. In Extremfällen, wie zum Beispiel im Jahr 2012, führte dies dazu, dass die gesamte Oberfläche des Eisschildes tagelang von Schmelzwasser bedeckt war.

tagesschau. de: Warum steigen die Temperaturen, besonders an den Polen?

Winkelmann: Die Temperaturen in den Polarregionen steigen schneller als im globalen Durchschnitt. Dies liegt an etwas, das als polare Verstärkung bezeichnet wird. Dies ist ein Effekt, der durch einen sich selbst verstärkenden Mechanismus namens Eis-Albedo-Feedback zurückgekoppelt wird.

Sie können sich das so vorstellen: Jeder weiß, dass eine dunkle Oberfläche mehr Strahlung absorbiert als eine helle Oberfläche. Helle Oberflächen hingegen reflektieren mehr. Das ist beim Klimasystem im großen Maßstab der Fall. Glänzende Oberflächen – etwa Eisflächen – strahlen einen Teil der Sonnenstrahlung zurück ins All und erzeugen so einen Kühleffekt.

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Wenn das Eis jedoch schmilzt, nimmt die glänzende Oberfläche ab. Stattdessen taucht eine dunkle Meeresoberfläche auf, die wir bereits in der Arktis zunehmend beobachten. So wird es sozusagen dunkler und erwärmt sich wieder. Dies ist einer der Effekte, die zu dieser polaren Verstärkung führen.

tagesschau. de: 2020 erreichte die Arktis erstmals 38 Grad. Hat Sie das überrascht?

Winkelmann: Ja. Auf solche Extremwetterereignisse kann man sich nie wirklich vorbereiten. Wir alle wissen, dass extreme Wetterereignisse mit der globalen Erwärmung häufiger, heftiger und länger andauern. Aber deshalb kann man einzelne Ereignisse nicht vorhersagen, und diesbezüglich wurden wir auch von den hohen Temperaturen von 38 Grad in der Arktis und 18 Grad auf der Antarktischen Halbinsel überrascht. Notieren Sie also die Temperatur von Pol zu Pol.

Was passiert unter dem Eis?

tagesschau. de: Was muss man in der Polarforschung noch wissenschaftlich verstehen?

Winkelmann: Eine der größten Ungewissheiten ist, was tatsächlich unter dem Eis passiert. Weil wir es natürlich nicht sehr gut sehen können. Beispielsweise gibt es Beobachtungstechniken, mit denen Sie den Boden unter dem Eis genau untersuchen können. Erhöhtes Schmelzen an der Oberfläche bedeutet, dass mehr Schmelzwasser zu den Eisschilden und damit zur Unterseite des Eisschildes, also zum Boden, fließt, was zu einer Beschleunigung des Eisflusses führt. Die Tatsache, dass Eis ins Wasser rutscht, anstatt zu Boden zu gefrieren.

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Es ist wirklich wichtig, mehr Beobachtungen zu haben und mehr Daten zu sammeln, um besser zu verstehen, was wirklich unter diesem etwa fünf Kilometer dicken Eis in der Antarktis vor sich geht, und das sind die Auswirkungen des Eises am Boden.

tagesschau. de: Wo ist die globale Erwärmung jetzt besser ablesbar: am Nordpol oder am Südpol?

Winkelmann: In beiden Polarregionen sind bereits dramatische Veränderungen zu beobachten, darunter auch Veränderungen, die selbst Forscher überraschen. Das Meereis in der Arktis schrumpft, und selbst unter den optimistischsten Klimabedingungen wird erwartet, dass die Arktis Mitte des Jahrhunderts zum ersten Mal im Sommer eisbedeckt sein wird. Es ist in der Tat eine radikale Veränderung. Eine von vielen in Eislandschaften.

Das sehen wir auch bei Gebirgsgletschern. Ich war selbst vor zwei Jahren in den Anden und habe dort die Gletscher auf Mikroplastik untersucht. Als wir den Chimborazo bestiegen, erwarteten wir einen Gletscher auf etwa 5000 Metern, an dem wir unsere Messungen vornehmen wollten. Als wir dort ankamen – wie Sie sich vorstellen können, ist es eine sehr schwierige Route in großer Höhe – mussten wir feststellen, dass die Gletscherzunge, die wir vor einigen Jahren erwartet hatten, nicht wirklich da war. Es war einer dieser Momente, in denen ich gesehen habe, wie stark und wirklich umfassend wir in das Klimasystem involviert sind.

Interview mit Cornelia Eulitz-Satzger

Ricarda Winkelmann: Eine frühe Warnung, dass wir uns einem Wendepunkt nähern

Lennart Piritz, DLF, 7.11.2022 17:38 Uhr

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