Die Verantwortung für bisherige CO2-Emissionen und ihre Folgen

Die Verantwortung für bisherige CO2-Emissionen ist global höchst unterschiedlich verteilt. Zusammen mit dem Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK) hat das Urban Complexity Lab der Fachhochschule Potsdam (FHP) einen Kurzfilm entwickelt, der bisherige und zukünftige CO2-Emissionen visualisiert und in dem die Konsequenzen angesprochen werden.

Quelle: www.youtube.com/watch?v=SAfIe6Pqaec&feature=youtu.be

Die Waldflächen reichen zur “Entsorgung” des anthropogenen CO2 nicht aus

Der zumindest in den letzten 4 Millionen Jahren der Erdgeschichte einmalig schnelle und starke Anstieg der atmosphärischen CO2-Konzentration begann mit der industriellen Revolution. Die Ursache der Entwicklung ist unbestreitbar die zunehmende Verbrennung von Kohle, Erdgas und Erdöl zur Energiegewinnung und die Zerstörung von Wäldern. Damit verbunden der Missbrauch der Atmosphäre als Abfalldeponie für die so verursachten CO2-Emissionen. Zusätzlich emittierte Treibhausgase (Methan, Ozon, Distickstoffoxid) verstärken das Problem.

Die einmal freigesetztes CO2-Menge bleibt solange in der Atmosphäre, bis sie der Luft durch die Photosynthese beim Wachstum der Pflanzen, insbesondere in den Wäldern, und durch die Aufnahme im Wasser der Ozeane (mit der Folge der Übersäuerung) wieder entzogen wird. Aber: Die Kapazität der Wälder, der Luft freigesetztes CO2 zu entziehen, ist begrenzt. Sie wird durch Waldzerstörung (bei Verbrennung mit der Folge direkter CO2-Emissionen) weiter reduziert.

Differenz von 5 % wg. teilweise geschätzter Werte bei “Quelle” und “Senke” Quelle: Global Carbon Project, Seite 67

11,6 Mrd t CO2 (29% der CO2-Emissionen aus 2018 entsprechend) wurden 2018 durch die Wälder biotisch “entsorgt”.

  8,9 Mrd t CO2 (22% der CO2-Emissionen aus 2018 entsprechend) haben die Ozeane 2018 absorbiert und deren Wasser saurer gemacht.

17,3 Mrd t CO2 (44% der CO2-Emissionen aus 2018) sind in der Luft verblieben und verstärken den Treibhauseffekt.

Die Parallelität von CO2-Konzentration und Temperaturanstieg

Die von der Natur der Luft nicht entzogenen rd. 29 % der CO2-Jahresemission 2018 haben zusammen mit den Emissionen der Jahre seit etwa 1860 die CO2-Konzentration der Atmosphäre auf das auf der Seite “Problem” benannte Niveau von 407 ppm hochgeschraubt. Da CO2 in der Atmosphäre die Rückstrahlung der auf der Erdoberfläche in Wärme umgewandelten Sonnenenergie in den Weltraum dämpft, bewirkt eine erhöhte CO2-Konzentration eine erhöhte Temperatur auf der Erde – wie das Glas eines Treibhausdachs.

Der Zusammenhang zwischen dem jährlichen Zuwachs der CO2-Konzentration und dem zeitlich parallel verlaufenden Anstieg der globalen Durchschnittstemperatur ist in der folgenden animierten Grafik in Abhängigkeit von Jahreszahlen und -zeiten eindrucksvoll von Ed Hawkins dargestellt worden. Zugleich hat er darin (linker Kreis) verdeutlicht, dass bei Fortsetzung des derzeitigen Trends die seit 1860 missbräulich genutzte CO2-Abgasdeponie in wenigen Jahren so weit gefüllt sein wird, dass eine Erhöhung der mittleren globalen Temperatur gegenüber ca. 1860 von 1,5°C zu erwarten ist. Setzen sich die die Emissionen über den Punkt hinaus in gleichbleibendem Maß fort, wird schon bald eine Temperaturerhöhung von 2 Grad C und mehr stattfinden.

Die Animation zur Verdeutlichung der Verknüpfung und zunehmenden Geschwindigkeit der Prozesse von 1860 – 2016 öffnet sich durch Klick auf die folgende Grafik:

Quelle: www.openclimatedata.net; Autor: Ed Hawkins                                                                                                   

Der Vergleich von simulierten Klimamodellen mit der Realität

In der nächsten Grafik werden die von Computermodellen prognostizierte Temperaturentwicklung und die tatsächlichen Messwerte seit 1860 parallel nebeneinander animiert dargestellt – links gemessene, rechts die im Modell simulierten Werte. Es zeigt sich, dass die Simulation des angenommenen mittleren Entwicklungspfads der inzwischen eingetretenen Realität bis 2016 sehr nahe kam. Daher gibt es allen Grund anzunehmen, dass die Berechnungen für die Zeit nach 2016 tatsächlich annähernd eintreffen werden – sofern sich der derzeitige Emissionstrend ungebremst fortsetzt.

Die Animation für den mittleren, gemäßigten Emissonspfad öffnet sich durch Klick auf die folgende Grafik (Die Animation beginnt etwas verzögert!)

Quelle: University of Reading, UK; Autor: Ed Hawkins:    simulierter mittlerer Emissionspfad (RCP 4.5)    simulierter niedriger Emissionspfad (RCP 2.6)     simulierter hoher Emissionspfad: (RCP 8.5)

Folgen der Erwärmung: Beispiel Eisschmelze in der Arktis

Inzwischen sind vielfältige Warnhinweise dafür zu erkennen, dass sich in der Zukunft die bisherigen Lebensbedingungen durch den begonnenen Klimawandel in vielen Regionen bedrohlich verändern könnten. Nirgendwo ist das so offensichtlich wie in der Region nördlich des nördlichen Polarkreises. Die vorherige Graphik zeigt in ihrer linken Hälfte, dass die Durchschnittstemperatur 2016 in den Zonen gemäßigten Klimas etwa 1° C über dem Mittelwert von 1860 (baseline) lag. Zugleich verdeutlicht sie rechts, dass die Erhöhung in der Arktis (Bereich 60 Grad nördlicher Breite) gemäß Messungen schon deutlich mehr als 3,5° C gegenüber 1860 betrug. Diese Entwicklung dort führt zu einer immer schneller voranschreitenden Eisschmelze. In einem Video der NASA ist die Eisbedeckung um den Nordpol herum über den Zeitraum 1984 – 2016 sichtbar gemacht. Die unterschiedlich Färbung der Eisfläche – von hellweiß bis dunkelgrau – kennzeichnet das Alter und damit die Dicke des Eises: Hellweiß steht für ein Eisalter von 4 und mehr Jahren, dunkelgrau für ein Eisalter von nur noch 1-2 Jahren. Es wird nicht mehr lange dauern, bis das arktische Meereis in der Spätsommerzeit fast vollkommen geschmolzen ist.

Das folgende Video des NASA Scientific Visualization Studio zeigt den Verlauf der Eisschmelze zwischen 1984 und 2016 auf der Basis von Satellitendaten:

Quelle: https://www.youtube.com/watch?v=AAm8X_MHiIM                                                                                                               

Die arktischen Permafrostböden tauen viel schneller auf, als von der Wissenschaft erwartet

Rot steht für Gebiete mit relativ schnellem, türkis für Gebiete mit allmählichem Auftauen; je dunkler die Farbe, desto rascheres Fortschreiten  (Quelle: www.permafrostcarbon.org/syntheses.html; Grafik: G. Hugelius et al.; veröffentlicht 2014)                                                                                                            

 “Aktuelle Studien aus der Arktis berichten von Schmelzprozessen, die Wissenschaftler in diesem Ausmaß erst für das Jahr 2090 erwartet haben.” So ist in einem Artikel von Wolfgang Wiedlich, Journalist beim Bonner General Anzeiger, zu lesen, der am 7. Juli 2019 u. a. in der Rheinischen Post zu finden war. Die Bundesregierung, so heißt es im Artikel, berichte, dass “die Permafrostregionen unvorstellbare 1300 Gigatonnen Kohlenstoff (C) enthalten”, etwa rund doppelt so viel wie aktuell die Erdatmosphäre. Dieser Kohlenstoff stammt aus Pflanzen- und Tierablagerungen, die bisher in teilweise bis zu 1200 Meter tief  gefrorenen Erdschichtenden “konserviert” waren. Bei der durch die Erwärmung einsetzenden Zersetzung entweicht nun der Kohlenstoff gasförmig als CO2 und vor allem als CH4 (Methan) in die Luft. Methan ist 25mal stärker klimawirksam als CO2. Bei anhaltender und gar fortschreitender Erwärmung kann der Prozess nicht mehr aufgehalten werden. Mehr …

Zudem kann man auf der Website des Alfred-Wegener-Instituts (Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung) eine täglich angepasste Grafik zu Messdaten von einer Station auf Spitzbergen ansehen, die die Veränderungen der dortigen Bodentemperatur in bis zu 150 cm Tiefe innerhalb der letzten jeweils 365 Tage wiedergibt. In dem Gebiet war der Boden bis vor wenigen Jahren noch ganzjährig gefroren. Im August 2018 dagegen waren der Boden in der obersten Schicht +14 °C warm, in 1,5 Metern Tiefe noch +3 °C.

Zu weiteren Folgen der erhöhten CO2-Konzentrationp s. Handlungswege / Kippunkte

Nur wer die Augen verschließt vor den vorstehenden Einsichten und schon längst beobachteten Auswirkungen der Folgen anhaltend dramatisch hoher anthropogener CO2-Emissionen, kann die Ausrufung des globalen Klima-Notstands als unangemessene Panikmache bezeichnen.

Weitere, lesenswerte Informationen zur Problematik finden Sie auf der sehr empfehlenswerten Website www.scilogs.spektrum.de/klimalounge