Kipppunkte im Klimasystem

Aus Klimawandel
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Datei:Tipping Points Prinzip.jpg
Skizze zur Veranschaulichung eines Kipppunkts. Sobald der Ball die Schwelle überschreitet, rollt er weit nach rechts unten. Die Lage des Balls steht bildhaft für einen bestimmten Klimazustand.

Viele Menschen gehen intuitiv davon aus, dass in einem komplexen System wie dem Klima kontinuierliche Änderungen der Rahmenbedingungen auch eine kontinuierliche Reaktion des Systems hervorrufen. Auch in der Wissenschaft werden Systeme oft vereinfacht, indem in einem bestimmten Gültigkeitsbereich ein konstanter Zusammenhang zwischen Ursache und Wirkung angenommen wird. Dass dies für das gesamte System nicht so sein muss, veranschaulicht nebenstehende Skizze. Die Reaktion des Balls auf einen kleinen Anstoß nach rechts ist solange klein, wie der Ball in der linken Mulde verbleibt. Sobald aber der Anstoß zu groß wird, reagiert der Ball plötzlich außerordentlich stark, indem er von ganz allein immer weiter nach rechts rollt und ganz unten in der rechten Mulde zu liegen kommt. Die geschieht genau dann, wenn ein kritischer Kipppunkt erreicht ist (rote Linie). Bezogen auf das Klimasystem ist ein solcher Kipppunkt (eigentlich: tipping point) ein kritischer Schwellwert, bei dem eine kleine Beeinflussung durch den Menschen eine sehr große und langwierige Klimaänderung auslösen kann. Auch wenn die Ursache dann zurückgenommen werden sollte, wird das System für gewöhnlich nicht wieder in den alten Zustand zurückkehren, die Änderung ist also irreversibel. Da das globale Klimasystem so kompliziert ist und an verschiedenen Orten verschiedene Wirkungszusammenhänge bestehen, existieren viele solcher Kipppunkte auf einmal. In den letzten Jahren wurden systematisch jene Regionen identifiziert, wo eine kritische Schwelle existieren könnte, wo also das lokale Klima sehr sensibel auf Eingriffe reagieren könnte. Manche dieser Kipppunkte könnten im Laufe des 21. Jahrhunderts überschritten werden oder sind gar schon überschritten. Wo genau ein solcher Punkt liegt (also z.B. bei welcher Temperatur, oder bei welchem Niederschlag er überschritten wird) ist allerdings nicht exakt bestimmbar.


1 Kippelemente im Klimasystem

Unter einem Kippelement (tipping element) wird ein Teil des Klimasystems bezeichnet, dessen Zusammenhänge auf einen Kipppunkt hindeuten. Bislang wurden folgende Elemente postuliert:

1.1 Schmelzen des arktischen Meereises

1.2 Schmelzen des Grönländischen Eisschilds

1.3 Methanfreisetzung durch tauende Permafrostgebiete und Kontinentalschelfe

1.4 Absterben der borealen Wälder

1.5 Abbrechen der atlantischen Tiefenwasserbildung

1.6 Ozonloch über Nordeuropa

1.7 Abtauen des tibetischen Hochlands

1.8 Störung des indischen und Monuns

1.9 Ergrünung der Sahara und Versiegen der Staubquellen

1.10 Störung des westafrikanischen Monsuns

1.11 Absterben des amazonischen Regenwalds

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