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 Winkelman erklärt im Interview, was diese Mechanismen sind und warum einige von ihnen durch 1,5 Grad Erderwärmung verursacht werden könnten.

tagesschau. de: Das Ziel des Pariser Klimaabkommens ist es, dass sich unsere Erde um nicht mehr als 2 und möglichst nicht mehr als 1,5 Grad erwärmt. Sie haben in einer Studie geschrieben, dass, sobald die Temperatur steigt, irreversible Veränderungen bevorstehen. Was kann wirklich passieren?

Ricarda Winkelmann: Hier geht es um den sogenannten Tipping Point. Dies sind Schlüsselkomponenten des Klimasystems, in denen, sobald es sich in einem kritischen Zustand befindet, eine kleine Störung wie steigende Temperaturen ausreicht, um wirklich große Veränderungen hervorzurufen.

Der grönländische Eisschild ist beispielsweise ein solches Spitzenelement. Und wir alle kennen den Mechanismus, durch den Grönland durch Bergerosion ein Spitzenelement bildet: Wenn wir vom Gipfel des Berges ins Tal hinabsteigen, erwärmt es sich um uns herum. Und so ist es auch mit Eisschilden. Wenn die Oberfläche des Eisschildes schmilzt, was wir bereits in Grönland sehen, dann kann die Oberfläche irgendwann auf eine niedrigere Höhe absinken. Dort heizt es sich dann auf, was zu mehr Schmelzen führt, die Oberfläche sinkt weiter ab, es heizt sich wieder auf und so weiter.

Mit anderen Worten, es ist ein sich selbst verstärkender Mechanismus, der diese Bewegung in einem kritischen Moment aufhalten und Grönland fast vollständig zerstören kann.

Ricarda Winkelmann

Ricarda Winkelmann

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

“Einige irreversible Veränderungen”

tagesschau. de: Die Wissenschaft hat 16 dieser Punkte identifiziert. Sie haben dies in ihrer Forschung systematisch erfasst und die Temperatur bewertet, bei der sich ihre Kipppunkte gebildet haben. Manchen geht es zu schnell.

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Winkelmann: Tipping-Elemente sind zum Beispiel die antarktische Eisdecke, der Amazonas-Regenwald, die Atlantik-Zirkulation und Korallenriffe. Wir verstehen jetzt die Mechanismen, die diese Regionen zu Tipp Points machen und dass es auch zu irreversiblen Veränderungen kommen kann.

Und was wir in unserer Forschung zeigen, ist, dass wir selbst bei anderthalb bis zwei Grad – also innerhalb der Erwärmungsschwelle des Pariser Klimaabkommens – Risikogebiete für einige dieser Kippelemente sehen Die beiden Eisschilde in Grönland und der Antarktis gehören jedoch zu den am stärksten gefährdeten Kippelementen, ebenso wie Korallenriffe.

Das Problem ist der „selbstverstärkende Mechanismus“.

tagesschau. de: Mit steigenden Temperaturen kommt es weltweit zu extremeren Wetterereignissen. Gibt es dieses Unwetter auch in Polarregionen?

Winkelmann: Ja, es gibt auch extremes Wetter im Eis. Zum Beispiel haben wir erst letztes Jahr ein extremes Schmelzereignis auf dem grönländischen Eisschild gesehen. Dies ist eines in einer ganzen Reihe von hart schmelzenden Ereignissen. Ursache war ein Hochdruckgebiet, das über Grönland ins Stocken geriet und es dann zunehmend zum Schmelzen brachte. Und das führte im Extremfall, wie zum Beispiel 2012, dazu, dass fast die gesamte Oberfläche des Eisschildes für mehrere Tage mit Schmelzwasser bedeckt war.

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

Winkelmann: Die Temperaturen in den Polarregionen steigen sogar noch schneller als die globalen Durchschnittstemperaturen. Und das liegt an etwas, das man Polarisationsverstärkung nennt. Das ist ein Effekt, der dann durch einen sich selbst verstärkenden Mechanismus erzeugt wird, das sogenannte Ice-Albedo-Feedback.

Man kann sich das so vorstellen: Jeder weiß, dass eine dunkle Oberfläche mehr Strahlung absorbiert als eine helle Oberfläche. Glänzende Oberflächen hingegen reflektieren mehr. Und wie ist es im großen Maßstab sozusagen im Klimasystem. Klare Oberflächen – wie eisige Oberflächen – strahlen einen Teil der Sonnenstrahlen zurück ins All und haben eine kühlende Wirkung, sprechen also dafür.

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Wenn das Eis jedoch schmilzt, nimmt die klare Oberfläche ab. Stattdessen zeigt sich eine dunkle Meeresoberfläche, die wir bereits zunehmend in der Arktis beobachten. Es wird also dunkel und damit sozusagen wieder wärmer. Und dies ist einer der Effekte, die zur Verstärkung dieser Polarität führen.

tagesschau. de: 2020 hatten wir in der Arktis zum ersten Mal eine Temperatur von 38 Grad. Hat es Sie überrascht?

Winkelmann: Jawohl. Auf solche Extremwetterereignisse kann man sich nicht wirklich vorbereiten. Wir alle wissen, dass mit der Erderwärmung auch extreme Wetterereignisse an Häufigkeit zunehmen, intensiver werden und länger andauern. Aber deswegen kann man einzelne Ereignisse nicht vorhersagen und diesbezüglich war auch für uns die hohe Temperatur von 38 Grad in der Arktis und 18 Grad auf der Antarktisinsel eine Überraschung. Notieren Sie also die Temperatur von Pol zu Pol.

Was passiert unter dem Eis?

tagesschau. de: Brauchen Sie noch ein besseres wissenschaftliches Verständnis der Polarforschung?

Winkelmann: Eine der größten Ungewissheiten ist, was tatsächlich unter dem Eis passiert. Weil wir natürlich nicht gut sehen können. Es gibt Beobachtungstechniken, mit denen Sie zum Beispiel versuchen können, den Boden unter dem Eis näher zu betrachten. Wir wissen, dass durch vermehrtes Abschmelzen an der Oberfläche mehr Schmelzwasser in den Eisschild und damit unter den Eisschild, also an Land, gelangt und das Eis schneller fließen lässt. Einfach dadurch, dass Eis im Wasser schwimmt, anstatt an Land zu gefrieren.

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Und es sind die Auswirkungen unter dem Eis, wo es sehr wichtig ist, dass wir mehr Beobachtungen machen, mehr Daten sammeln, um besser zu verstehen, was wirklich unter diesem fast fünf Kilometer dicken Eis in der Antarktis vor sich geht.

tagesschau. de: Wo lässt sich die globale Temperatur im Moment besser ablesen: am Nord- oder Südpol?

Winkelmann: In beiden Polarregionen sind bereits drastische Veränderungen zu beobachten, die sogar unsere Forscher überrascht haben. Das Meereis in der Arktis schrumpft und es wird erwartet, dass selbst unter dem optimistischsten Klimaszenario die Arktis bis zum Hochsommer zum ersten Mal eisfrei sein wird. Und das ist natürlich eine drastische Veränderung. Einer von vielen in der Eislandschaft.

Wir sehen es auch in Berggletschern. Ich selbst war vor zwei Jahren in den Anden und habe dort die Gletscher auf Mikroplastik untersucht. Bei der Besteigung des Chimborazo haben wir eigentlich mit einem Gletscher um die 5000 Meter gerechnet und wollten dort unsere Messungen vornehmen. Und als wir dort ankamen – wie Sie sich vorstellen können, ist es eine sehr schwierige Route in großer Höhe – mussten wir feststellen, dass die Gletscherzunge nicht wirklich dort war, wo wir es vor ein paar Jahren erwartet hätten. Und das war einer dieser Momente, wo ich gesehen habe, wie stark und wirklich umfassend wir in das Klimasystem eingreifen.

Interview geführt von Cornelia Elitz-Satzger

Ricardo Winkelman: Frühwarnsignale, dass wir uns einem Wendepunkt nähern

Lennart Pyritz, DLF, 7.11.2022 17:38 Uhr

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