Die Gefahr einer Heißzeit kann aus Sicht von Klimaforschern selbst beim Einhalten des Pariser Klimaabkommens nicht ausgeschlossen werden. Dabei würde sich die Erde langfristig um etwa vier bis fünf Grad Celsius erwärmen und der Meeresspiegel um zehn bis 60 Meter ansteigen, berichtet das Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK). Ein internationales Team von Wissenschaftlerinnen und Forschern hat in einer Überblicksarbeit, die in der Fachzeitschrift Proceedings der amerikanischen Akademie der Wissenschaften (PNAS) zu lesen ist, verschiedene Szenarien ausgearbeitet. Dabei geht es insbesondere um Kippelemente, die eine Erderwärmung auch ohne menschliches Zutun verursachen könnten. 

Als Kippelemente bezeichnen Forscherinnen und Forscher Teile des Klimasystems, die unumkehrbare und teils sich selbst verstärkende globale Trends auslösen können und so klimatische Verhältnisse weltweit verändern. Dazu zählen etwa die auftauenden Permafrostböden in Russland, sich erwärmende Methanhydrate auf dem Meeresboden – also in erstarrtem Wasser gelagertes Methan, das als Gas Hauptbestandteil von Erdgas ist – sowie große Ökosysteme wie der Regenwald am Amazonas. Kippt das derzeitige Gleichgewicht in diesen Teilen des Klimasystems, könnte ein natürlicher Automatismus entstehen. Der wiederum könnte jegliche Bemühungen, den Klimawandel abzumildern, zunichtemachen. Kippelemente könnten sich wie eine Reihe von Dominosteinen verhalten, sagt Mitautor Johan Rockström, Direktor des Stockholm Resilience Centre (SRC) und designierter Ko-Direktor des PIK.

"Eine Welt, die anders ist, als alles, was wir kennen"

"Der Mensch hat als geologische Kraft bereits seine Spuren im Erdsystem hinterlassen", sagte Mitautor und PIK-Gründungsdirektor Hans Joachim Schellnhuber. "Werden dadurch empfindliche Elemente des Erdsystems gekippt, könnte sich die Erwärmung durch Rückkoppelungseffekte selbst weiter verstärken. Das Ergebnis wäre eine Welt, die anders ist, als alles, was wir kennen", ergänzte er. "Die Forschung muss sich daran machen, dieses Risiko schnellstmöglich besser abzuschätzen."

Nach Angaben der Autoren könnte es schwieriger werden als bislang angenommen, die globale Erwärmung wie im Pariser Klimaabkommen vereinbart zwischen 1,5 und unter 2 Grad Celsius zu stoppen. Man könne sich nicht darauf verlassen, dass das Erdsystem bei 2 Grad langfristig sicher "geparkt" werden könne, sagte Schellnhuber.

Derzeit ist die Erde im Durchschnitt bereits gut 1 Grad wärmer als noch vor Beginn der Industrialisierung. Selbst bei vorläufiger Begrenzung der menschengemachten Erderwärmung auf maximal 2 Grad könnten kritische Prozesse im Klimasystem angestoßen werden, die eine noch stärkere Erwärmung - auch ohne weiteres menschliches Zutun - bewirken, erläuterte Erstautor Will Steffen von der Australian National University (ANU) und dem Stockholm Resilience Centre (SRC). Nach PIK-Angaben könnte das bedeuten, dass sich der Klimawandel dann selbst verstärkt - "auf lange Sicht, über Jahrhunderte und vielleicht Jahrtausende".

Joe Raedle/Getty Images
Klimawandel! Was heißt das?

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Die Erderwärmung bedroht die Welt, aber wie genau? Wir erklären Wetter, Klima und warum der Wandel so gefährlich ist.

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Ban Ki Moon, UN-Generalsekretär

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sagt, warum das ein Problem ist:

"Der Klimawandel ist eine Bedrohung für das Leben und unsere Existenz."

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Das Wetter

… ist der Zustand der Atmosphäre zu einer bestimmten Zeit an einem bestimmten Ort.

Was ist Wetter, was Klima?

Das Klima

... ist das durchschnittliche Wetter über einen längeren Zeitraum hinweg betrachtet, etwa 30 Jahre.

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Leider nein: Viele Schäden sind nicht mehr zu ändern. Die Erde erwärmt sich in jedem Fall. Auch die 2°C Erwärmung beeinträchtigen Ökosysteme auf der ganzen Welt stark und bedrohen damit auch die Lebensgrundlage von Millionen Menschen. Es lässt sich allein das Ausmaß der Katastrophe eingrenzen.

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Stimmt. Viele Forscher sind sicher, dass es einen Zusammenhang gibt. Europa soll aber nicht so stark betroffen sein wie andere Kontinente der Erde.

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Kippelemente im Erdsystem seien mit schweren Felsbrocken am Strand vergleichbar, erläuterte Schellnhuber. Würden diese langsam, aber unaufhörlich unterspült, könnte irgendwann schon die Landung einer Fliege an einer neuralgischen Stelle ausreichen, um die Brocken kippen zu lassen. "Wir weisen in unserem Artikel darauf hin, dass es im planetarischen System bereits derartige Felsbrocken gibt. Ist die Erderwärmung weit genug fortgeschritten, reicht vielleicht schon eine kleine Veränderung aus, um diese Elemente in einen ganz anderen Zustand zu stoßen."

In Teilen der Westantarktis seien bereits einige Kipppunkte überschritten worden, sagte Schellnhuber. "Der Verlust des Eises in einigen Regionen könnte dort schon ein weiteres, noch umfangreicheres Abschmelzen über lange Zeiträume vorprogrammiert haben", sagte Schellnhuber. Und der Kollaps des grönländischen Eisschildes könnte bereits bei einer Temperaturerhöhung um 2 Grad einsetzen. "Die roten Linien für einige der Kippelemente liegen wohl genau im Pariser Korridor zwischen 1,5 und 2 Grad Erwärmung."

Richtig, sich Sorgen zu machen

Die nun erschienene Übersichstarbeit ordne bisherige Einzelstudien ein, führe diese zusammen, bleibe aber recht unkonkret, kommentierte der Klimaforscher Reto Knutti von der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich. Das Autorenteam argumentiere zwar, dass schon bei 2 Grad eine Schwelle hin zu einem deutlich anderen Zustand der Erde liegen könne, verweise aber zugleich darauf, dass es noch unsicher sei, wo eine solche Schwelle tatsächlich liege.

"Das ist ein wichtiger und provozierender Artikel", meint auch Jonathan Overpeck von der University of Michigan, der nicht daran beteiligt war. Auch wenn es nicht möglich sei, die exakte Erdtemperatur zu bestimmen, bei der eine Kaskade von Kippelementen die Erde in eine  Heißzeit bringe, sei es richtig, sich Sorgen zu machen. "Die Risiken zu ignorieren, könnte katastrophal für den Menschen und den Planeten werden."

Jeder Einzelne könne etwas beitragen, um dem Klimawandel zu begegnen, aber vor allem sei die Politik gefordert, sagte Schellnhuber, der Mitglied der Kommission der Bundesregierung zum Kohleausstieg ist. Aus wissenschaftlicher Sicht sei klar, dass der Kohleausstieg so schnell wie möglich umgesetzt werden sollte. "Die Kohleverstromung ist das schädlichste, was man dem Klima antun kann", sagte er. Als hochentwickeltes Industrieland habe Deutschland alle Möglichkeiten, die alte, auf fossilen Brennstoffen basierende Wirtschaftsweise bis 2040 komplett hinter sich zu lassen.