Es war eine Meldung, die fast unterging in all den Nachrichten zur Hitze, zur Dürre und zu einem der heißesten Sommer. Forscher warnen vor einer Heißzeit, hieß es diese Woche nun, passend zum gefühlten Wetter. Und sie meinten damit den ganzen Erdball. 

Die meisten wissen, dass lokales Wetter und globaler Klimawandel sich in Ursache und Wirkung nie direkt in Verbindung bringen lassen. Sie sind aber eng miteinander verwoben, und so berichten Klimawissenschaftlerinnen und Forscher vom Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK): Die Erde könne sich über längere Zeit um etwa vier bis fünf Grad Celsius erwärmen, die Meeresspiegel um zehn bis 60 Meter ansteigen. Dies drohe selbst dann, wenn das in Paris beschlossene Zwei-Grad-Ziel noch eingehalten würde – wonach es weltklimapolitisch gerade nicht aussieht.

Schon wieder Alarmstimmung? Immer noch, denn es ist absehbar, dass Veränderungen an einigen Orten der Erde und in Teilen des Klimasystems kurz davor sind, kritische Schwellenwerte zu erreichen. Ab dann setzen sie globale Trends in Gang, die eine unaufhaltsame Kettenreaktion bedeuten würden. Die Welt steht vor dem Point of no Return. Kippelemente nennen die Forscherinnen und Forscher diese Phänomene, die das Zeug haben, unumkehrbare Ereignisse loszutreten – das Klimasystem zu kippen. Wie auch das Team vom PIK berichtet, zählen dazu die tauenden Permafrostböden in Russland, sich erwärmende Methanhydrate auf dem Meeresboden sowie große Ökosysteme wie der Amazonas-Regenwald. Was sind solche Kippelemente aber genau? Zehn Hintergründe dazu:

1. Der Permafrostboden könnte für immer auftauen

Auf einem Viertel der Landfläche der Nordhalbkugel ist der Boden dauerhaft gefroren. Alaska, Nordkanada, weite Teile Sibiriens – 23 Millionen Quadratkilometer wirken dort wie eine riesige Tiefkühltruhe, in der gigantische Mengen abgestorbene Pflanzenreste eingefroren sind. Taut das Eis, werden sie durch Bakterien zersetzt und die Treibhausgase Kohlendioxid (CO2) und Methan werden frei.

Allein im oberen Bereich der Permafrostböden stecken bis zu 1.500 Milliarden Tonnen Kohlenstoff. Das ist fast doppelt so viel, wie es derzeit in der gesamten Erdatmosphäre gibt. "Allein der Permafrost birgt das Potenzial, die Klimaziele von maximal zwei Grad Celsius Erderwärmung deutlich zu übertreffen", sagt Guido Grosse vom Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung (AWI). Weil die Erderwärmung an den Polen deutlich schneller als etwa am Äquator voranschreitet, beginnt es in nördlicheren Breiten bereits jetzt zu tauen: Die Dauerfrostregionen sind in Sibirien und Nordamerika schon jetzt um bis zu 100 Kilometer zurückgegangen. "Einmal in Gang gesetzt, lässt sich der schnelle Auftauprozess nicht mehr aufhalten", sagt Grosse.

2. Dem Amazonasregenwald droht der Hitzekollaps

Ein weiterer Speicher für Kohlenstoff – der, wenn er entweicht, als Treibhausgas CO2 die Erderwärmung befeuert – sind die Wälder der Erde. "Der Regenwald des Amazonasgebietes speichert oberirdisch besonders viel Kohlenstoff", erklärt Christopher Reyer, Waldexperte am PIK. Wegen der starken Sonnenintensität am Äquator und der Feuchtigkeit des Waldes verdunstet dort sehr viel Wasser und es bilden sich Wolken. "Diese regnen dann im Flachland und an den Hängen der Anden wieder ab und versorgen den Regenwald mit neuem Wasser", sagt Reyer. Eigentlich ein sich selbst erhaltendes System.

Steigt die mittlere weltweite Temperatur aber um durchschnittlich mehr als zwei Grad an, gerät der Wald in Hitzestress, was seine Fähigkeit zur Wasserverdunstung einschränkt und so Trockenstress nach sich zieht. Ein Teufelskreislauf, der schließlich dazu führt, dass der Regenwald stirbt und den in ihm gespeicherten Kohlenstoff wieder freigibt. Das heizt die Atmosphäre zusätzlich auf. "Untersuchungen kommen zu dem Schluss, dass allein das Absterben des Amazonaswaldes mindestens 0,3 Grad Celsius zur globalen Erwärmung beitragen könnte", sagt Reyer, wenngleich diese Zahl noch mit großen Unsicherheiten behaftet sei.

Joe Raedle/Getty Images
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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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3. Stürme und Waldbrände setzen den Taiga-Wäldern zu

Nicht nur die artenreichen tropischen Regenwälder betrachten Forscherinnen und Forscher als Kippelement. Auch die Wälder in der Taiga, also im kalten Norden, sind bedroht – auch dort könnte eine Kettenreaktion ausgelöst werden durch den Waldverlust, der den Klimawandel verstärkt und dessen Folgen dem Wald noch mehr zusetzen. "Steigende Temperaturen erhöhen das Risiko für Feuer, Trockenheit und Stürme", sagt PIK-Experte Reyer, der mit Kollegen aus neun Ländern eine umfassende Studie über die Gefahren des Klimawandels für den Wald (Nature Climate Change: Seidl et al., 2017) durchgeführt hat. Das Problem in der Taiga: Ein geschwächter Wald ist auch für natürliche Störungen wie Insekten- oder Pilzbefall anfälliger. Negative Effekte prägen sich mit zunehmender globaler Erwärmung also auch hier weiter aus.