Zu erwartende Klimaänderungen bis 2100

Atmosphäre, halbe Erdkugel vom Weltall aus gesehenzum Vergrößern anklicken
Modellrechnungen zeigen die Möglichkeit gravierender Klimaänderungen in diesem Jahrhundert.
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Zur Untersuchung denkbarer Entwicklungen des Klimas in der Zukunft werden Klimamodelle genutzt. Damit führen die Fachleute Simulationen auf der Basis unterschiedlicher Emissionsszenarien durch. Die Ergebnisse derartiger Simulationen werden als Klimaprojektionen bezeichnet. Sie ermöglichen Aussagen über eine Bandbreite möglicher künftiger Klimaänderungen.

Globale Klimaänderungen bis 2100

Der anthropogene Treibhauseffekt verursacht Veränderungen im Klimasystem. Deren Ausmaße und Auswirkungen für die Zukunft können nur durch Modellrechnungen nachgebildet werden, da vielfältige und komplexe Wechselwirkungen berücksichtigt werden müssen. Aus Szenarienrechnungen lassen sich folgende mögliche zu erwartende Klimaänderungen für das 21.  Jahrhunderts ableiten (IPCC, 2007).

Bis zum Jahr 2100 wird von einem mittleren globalen Temperaturanstieg zwischen 1,8 (mit einer Schwankungsbreite von 1,1-2,9) und 4,0 (mit einer Schwankungsbreite von 2,4-6,4) Grad Celsius ausgegangen (siehe Abbildung „Multimodell-Mittel und geschätzte Bandbreite für die Erwärmung an der Erdoberfläche“ ). Eine solche Temperaturänderung wäre größer als alle während der letzten Jahrhunderte beobachteten natürlichen Temperaturschwankungen. Sie erfolgt mit einer Schnelligkeit, wie sie in den letzten 10. 000 Jahren nicht vorkam.

Werden die Treibhausgasemissionen nicht verringert, ist eine Erwärmung um 0,2 Grad Celsius pro Dekade für die nächsten 30 Jahre sehr wahrscheinlich. Selbst bei einer Stabilisierung der Treibhausgaskonzentrationen bis 2100 wird sich das Klima über das 21.  Jahrhundert hinaus ändern und insbesondere der Meeresspiegel weiter steigen. Der Meeresspiegel reagiert wegen der großen Wärmeaufnahmekapazität langsamer auf den Klimawandel. Einmal eingetretene Veränderungen werden dann aber über viele Jahrhunderte anhalten. Im Vergleich zum Zeitraum von 1980 bis 1999 wird bis zum Ende des 21.  Jahrhunderts von einem Anstieg des Meeresspiegels für ein niedrigeres Szenario zwischen 18 und 59 Zentimetern und für ein höheres Szenario zwischen 26 und 59 Zentimetern ausgegangen (IPCC, 2007). Aktuelle Beobachtungen zeigen beschleunigte Eisdynamik in polaren Gebieten, die noch nicht in den Klimamodellen berücksichtigt sind. In jüngeren Fachveröffentlichungen (nach dem IPCC Bericht 2007) weisen die Projektionen höhere Werte auf. So wird nach Erkenntnissen des AMAP (Arctic Monitoring and Assessment Program, Mai 2011) bis 2100 mit einem Anstieg von 0,90 bis 1,60 Metern gerechnet. Insgesamt sind die Aussagen über die zu erwartende Entwicklung des Meeresspiegels noch immer sehr unsicher.

Ganze Kontinente und Meeresbecken weisen deutliche Klimaänderungen auf. Modelle zeigen, dass sich diese Trends auch im 21.  Jahrhundert fortsetzen.

  • Arktis: Die durchschnittlichen Temperaturen stiegen in den vergangenen 100 Jahren doppelt so schnell wie im globalen Durchschnitt.
  • Meereis: Satellitendaten zeigen seit 1978, dass die durchschnittliche jährliche Ausdehnung um 2,7 Prozent pro Jahrzehnt geschrumpft ist, im Sommer sogar um 7,4 Prozent.
  • Niederschläge: Von 1900 bis 2005 wurden in vielen Regionen langfristige Veränderungen beobachtet, Zunahme der Niederschläge wie auch Austrocknung und Dürren.
  • Meteorologische Extremereignisse: Die Häufigkeit von Starkniederschlägen hat zugenommen. Kalte Tage und Nächte sowie Frost sind seltener und heiße Tage und Nächte sowie Hitzewellen sind häufiger geworden.
  • Regionale Klimaänderung: Die räumliche Verteilung des Erwärmungstrends der letzten 50  Jahre wird sich ohne Klimaschutz fortsetzen, insbesondere die Landmassen und die hohen nördlichen Breiten sind betroffen. Danach steigen die Temperaturen dort stärker als im globalen Durchschnitt. Damit würde die für den grönländischen Eisschild kritische Temperaturschwelle erheblich überschritten. Er würde bei anhaltend hoher Erwärmung komplett abschmelzen und den Meeresspiegel langfristig um sieben Meter steigen lassen. Die paläoklimatische Information hierzu ist verlässlich: Eine ähnlich hohe Temperatur herrschte in dieser Region vor 125.000 Jahren in der letzten Zwischeneiszeit. Gerade aus der paläoklimatischen Perspektive hat die jüngste, rasche Erwärmung binnen 150 Jahren einen „unnatürlichen Charakter“.

Neben diesen allmählichen klimatischen Veränderungen könnten auch schnelle Änderungen im Klimasystem erfolgen, die als abrupte Klimaänderungen bezeichnet werden. Sie gehen mit gravierenden Auswirkungen einher. Nach heutigem Wissensstand wird das Eintreten eines solchen Ereignisses für die nächsten Jahrzehnte als gering wahrscheinlich eingeschätzt. Das tatsächliche Risiko für das Eintreten einer abrupten Klimaänderung lässt sich allerdings schwer einschätzen, da es sich um nichtlineare Prozesse handelt und die kritischen Grenzen nicht exakt bekannt werden können. Beispiele möglicher Ereignisse abrupter Klimaänderungen sind:

  • Zusammenbruch der thermohalinen Zirkulation (Abbruch des Golfstroms) infolge Erwärmung oder Verdünnung des salzreichen Wassers im Nordatlantik,
  • Zerfall des West-Antarktischen Eisschildes und damit einhergehender Meeresspiegelanstieg um einige Meter,
  • beschleunigtes Abschmelzen des Grönländischen Eisschildes und damit Einleitung eines irreversiblen Abschmelzprozesses,
  • steigendes Risiko des Auftauens von Permafrostböden und damit Freisetzung großer Methanmengen durch zunehmende Erwärmung,
  • zusätzliche Freisetzung von Kohlendioxid und damit Verstärkung des Klimawandels durch großflächiges Absterben des Regenwaldes zum Beispiel im Amazonasgebiet.

Um eine gefährliche anthropogene Störung des Klimasystems zu verhindern, ist es erforderlich, die globale Temperaturerhöhung langfristig auf maximal zwei Grad Celsius über dem vorindustriellen Niveau zu begrenzen, wie beispielsweise der Wissenschaftliche Beirat der Bundesregierung Globale Umweltveränderungen (WBGU) in seinem Sondergutachten zeigt (WBGU, 2003). Wissenschaftliche Ergebnisse (IPCC, 2004) weisen darauf hin, dass dieses Temperaturlimit mit hinlänglich großer Sicherheit nur unterschritten werden könnte, falls es gelänge, die Treibhausgaskonzentration bei 400  ppm CO2-Äquivalenten zu stabilisieren. Um eine derartige Stabilisierung zu erreichen, ist es erforderlich, dass die globalen Emissionen noch höchstens etwa bis zum Zeitraum 2015 bis 2020 steigen dürfen, um dann bis 2050 auf unter die Hälfte des Niveaus von 1990 zu sinken. Nach dem Sondergutachten des WBGU (WBGU, 2003) müssen deutliche Minderungen nicht nur von Kohlendioxid, sondern auch der anderen Treibhausgase (insbesondere von Methan und Lachgas sowie der fluorierten Verbindungen) und anderer indirekt klimawirksamer Stoffe (zum Beispiel Ruß) erfolgen.

Damit diese Lasten fair verteilt werden, ist es notwendig, dass die Industrieländer ihre Treibhausgasemissionen um 80 Prozent bis 2050 gegenüber 1990 mindern.

Klimaänderungen in Europa bis 2100

Aus Szenarienrechnungen werden folgende wesentliche Klimaänderungen abgeleitet:

  • Mittlere Temperaturzunahmen von 1990 bis Ende des 21. Jahrhunderts um 1,0 bis 5,5 Grad Celsius, wobei die Erwärmung in Ost- und Nordeuropa im Winter und in Südwesteuropa und dem Mittelmeerraum im Sommer am stärksten ausfällt (EEA, 2008),
  • Die Temperaturzunahme kann in Teilen Frankreichs und der Iberischen Halbinsel sechs Grad Celsius übersteigen (EEA, 2008),
  • Allgemein nehmen die jährlichen Niederschläge in Nordeuropa zu und in Südeuropa ab. Jahreszeitlich werden insbesondere im Winter zunehmende Niederschläge für Mittel- und Nordeuropa projiziert, während die Projektionen für viele Teile Europas trockenere Sommer zeigen.
  • Hitzewellen werden häufiger, intensiver und dauern länger. Im Winter nehmen die kalten und Frosttage weiter ab. Am stärksten werden die Iberische Halbinsel, Mitteleuropa einschließlich des Alpenraumes, Ostküste der Adria und Südgriechenland durch extreme Temperaturen beeinflusst.
  • Starkniederschlagsereignisse nehmen in ganz Europa weiterhin zu. Besonders in Südeuropa nehmen Dürreperioden in ihrer Andauer und Häufigkeit zu.

Insgesamt ist zu erwarten, dass vor allem der Süden Europas durch negative Effekte als Folge von Klimaänderungen betroffen sein wird. Besonders in mediterranen Regionen werden Wüstenbildung, Wasserknappheit und Waldbrände zunehmen.