Falls die globale Erwärmung das 1,5-Grad-Ziel überschreitet, könnten die Erdsysteme in einen instabilen Zustand geraten. Die Auswirkungen könnten jedoch minimiert werden, wenn die Erwärmung rasch umgekehrt wird.
Das Ziel des Pariser Abkommens, die globale Erwärmung auf unter 1,5 °C über dem vorindustriellen Niveau zu begrenzen, wurde gesetzt, um die schlimmsten Auswirkungen des Klimawandels zu vermeiden. Studien haben gezeigt, dass einige dieser Auswirkungen auch dann noch eintreten werden, wenn das Ziel „überschritten“ wird, selbst wenn die Erwärmung wieder unter 1,5 °C gesenkt wird.
Eine Studie unter der Leitung des Internationalen Instituts für Angewandte Systemanalyse (IIASA) und des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung (PIK), an der auch Forscher des Imperial College London teilnahmen, zeigt, dass diese Auswirkungen minimiert werden können, wenn die 1,5°C-Überschreitung rasch umgekehrt wird. Die Ergebnisse wurden veröffentlicht in Naturkommunikation.
Co-Autor Dr. Robin Lamboll vom Center for Environmental Policy und dem Grantham Institute am Imperial College sagte: „Unsere Ergebnisse zeigen, warum die Reduzierung der Emissionen in diesem Jahrzehnt für den Zustand des Planeten von entscheidender Bedeutung ist. Wenn das Ziel des Pariser Abkommens nicht erreicht wird, besteht die Gefahr, dass die Systeme der Erde für die kommenden Jahrhunderte umgestaltet werden.“
Zentrale Klimaelemente
Der vom Menschen verursachte Klimawandel kann große Teile des Erdsystems destabilisieren, wie etwa Eisschichten, Meeresströmungen oder große Biosphären. Diese Elemente werden als „Kippelemente“ bezeichnet, weil sie sich, wenn sie sich einmal verändert haben, nicht so leicht wieder in ihren ursprünglichen Zustand zurückversetzen lassen. Eisschichten können beispielsweise hundertmal schneller schmelzen, als sie wachsen.
Die Forscher untersuchten den aktuellen Umfang der Klimaschutzmaßnahmen sowie Szenarien für künftige Treibhausgasemissionen und analysierten das Risiko einer Destabilisierung von vier der wichtigsten Kippelemente: dem grönländischen Eisschild, dem westantarktischen Eisschild, der Atlantischen Meridionalen Umwälzströmung (dem wichtigsten Meeresströmungssystem im Atlantischen Ozean) und dem Amazonas-Regenwald.
Die Autoren kamen zu dem Ergebnis, dass das Risiko, dass mindestens eines dieser Elemente bis 2300 umkippt, für mehrere der untersuchten zukünftigen Emissionsszenarien erheblich ist. Wenn es trotz des Erreichens von Netto-Null-Treibhausgasemissionen nicht gelingt, die Erderwärmung bis 2100 auf unter 1,5°C zu senken, besteht bis 2300 ein Kipprisiko von bis zu 24 Prozent. Das bedeutet, dass in rund einem Viertel der Modellläufe mindestens eines der betrachteten Kippelemente umgekippt ist.
Co-Autorin Annika Ernest Högner vom PIK sagte: „Wir sehen mit jedem Zehntelgrad Überschreitung der 1,5°C-Grenze ein steigendes Kipprisiko. Würden wir zudem die 2°C-Grenze überschreiten, würden die Kipprisiken noch schneller eskalieren. Das ist sehr besorgniserregend, da Szenarien, die der gegenwärtigen Klimapolitik folgen, bis zum Ende dieses Jahrhunderts schätzungsweise zu einer globalen Erwärmung von etwa 2,6°C führen werden.“
Unverzichtbar für die Stabilität des Planeten
Co-Leitautorin Tessa Möller, Forscherin im IIASA-Programm für Energie, Klima und Umwelt und am PIK, sagte: „Unsere Ergebnisse zeigen, dass wir, um die Kipprisiken in den kommenden Jahrhunderten und darüber hinaus wirksam zu begrenzen, Netto-Null-Treibhausgasemissionen erreichen und aufrechterhalten müssen.“
„Wenn wir die aktuelle Politik dieses Jahrhunderts beibehalten, besteht bis 2300 ein hohes Kipprisiko von 45 Prozent, selbst wenn die Temperaturen nach einer Phase der Überschreitung wieder auf unter 1,5 Grad Celsius gesenkt werden.“
Den Forschern zufolge sind die hochentwickelten Modelle, die gegenwärtig zur Untersuchung der Erdsysteme eingesetzt werden, noch nicht in der Lage, die komplizierten Verhaltensweisen, Rückkopplungsschleifen und Wechselwirkungen zwischen einigen der Kippelemente vollständig zu erfassen.
Um dieses Problem zu lösen, verwendete das Team ein einfacheres, stilisiertes Erdsystemmodell, das diese Kippelemente mithilfe von vier verbundenen mathematischen Gleichungen darstellt. Dabei berücksichtigten sie auch zukünftige stabilisierende Wechselwirkungen, wie etwa den kühlenden Effekt der schwächer werdenden Atlantischen Meridionalen Umwälzströmung auf die Nordhalbkugel.
Mehr Informationen:
Tessa Möller et al., Das Erreichen von Netto-Null-Treibhausgasemissionen ist entscheidend, um Klimakipprisiken zu begrenzen, Naturkommunikation (2024). DOI: 10.1038/s41467-024-49863-0