Erderwärmung
Mit dem Begriff der globalen Erwärmung wird der Anstieg der mittleren Temperaturen der Atmosphäre, Meere und Ozeane der Erde beschrieben. Dieser hat weitreichende Auswirkungen auf das globale Klima, Lebewesen und Ökosysteme. Die Veränderung der Temperaturen muss dabei auf globaler Ebene nicht zwingend gleichmäßig verlaufen. So kann es deutliche Schwankungen in verschiedenen Gebieten der Erde geben. Im Allgemeinen Sprachgebrauch werden die Begriffe globale Erwärmung, Erderwärmung und Klimawandel synonym verwendet.
Die Erderwärmung ist eine direkte Folge des Treibhauseffektes, dessen Ursache die steigende Konzentration von Kohlendioxid und anderer klimaschädlicher Gase (Treibhausgase) in der Erdatmosphäre ist. Seit der Industrialisierung und gegenwärtig wird der natürliche Treibhauseffekt durch den Menschen, allem voran durch die Verbrennung fossiler Energieträger wie Kohle und Erdöl, stark beschleunigt.
Die Treibhausgase verhindern die Rückstrahlungsfähigkeit von Wärme von der Erde in den Weltraum, da sie sich in den verschiedenen Sphären ansammeln. Infrarote Strahlung trifft natürlicherweise auf der Erdoberfläche auf, kann aber nicht wieder reflektiert werden, was wiederum zu einem Anstieg der Temperaturen in der Atmosphäre führt.
Was ist der Unterschied zwischen globaler Erwärmung und Klimawandel?
Häufig werden die Begriffe globale Erwärmung und Klimawandel synonym verwendet. Das ist allerdings bei genauerer Betrachtung inkorrekt. Klimawandel beschreibt alle Veränderungen des Klimas, egal ob es sich um eine Abkühlung oder Erwärmung handelt. Globale Erwärmung hingegen bezieht sich lediglich auf den Anstieg der Temperaturen.
Was ist der Weltklimarat (IPCC)?
Der Weltklimarat (Intergovernmental Panel on Climate Change, kurz IPCC), ist eine internationale Institution und Kommission der Vereinten Nationen. Er wurde 1988 gegründet. Der Ausschuss bewertet wissenschaftliche Erkenntnisse, Risiken, Milderungs- und Anpassungsstrategien zum Klimawandel und fasst diese zusammen. Damit dient er als Grundlage politischer Entscheidungen. Der IPCC besteht aus Fachleuten, Gutachter:innen, Wissenschaftler:innen, Regierungen und internationalen Organisationen (Beobachtern). Zu derzeitigem Stand hat der IPCC 195 Mitgliedsländer.
Bereits seit Mitte des letzten Jahrhunderts mehren sich die Anzeichen dafür, dass sich die Atmosphäre erwärmt und es sich dabei nicht um ein natürliches Phänomen handelt. Schon damals stellten Forscher:innen und Wissenschaftler:innen die These auf, dass der Mensch und seine Lebensweise die Ursache für die Veränderungen des Klimas der Erde sein könnte.
Sachstandsberichte des Weltklimarates
Im Zuge der Untersuchungen veröffentlicht der IPCC regelmäßig Sachstandsberichte (Weltklimaberichte), in denen der Stand der wissenschaftlichen Forschung zum Klimawandel zusammengefasst wird. Im Jahr 2021 und 2022 erschien aufgeteilt auf drei Teile der sechste, und damit bis dato letzte Sachstandsbericht.
Der mehr als 10.000 Seiten lange Bericht besteht aus mehreren Teilen, dazu zählen:
-
Der Naturwissenschaftliche Erkenntnisstand
-
Eine Analyse der Folgen und Anpassungsstrategien
-
Der Abschlussbericht (Synthesebericht)
Die Rolle der Treibhausgase
Kohlendioxid gilt als das bedeutendste Treibhausgas, wenngleich seine Wirksamkeit deutlich geringer ist als die anderer Spurengase wie Schwefelhexafluorid (SF6) oder Stickstofftrifluorid (NF3). Zum Vergleich: Schwefelhexafluorid ist laut Umweltbundesamt etwa 24.300-mal klimawirksamer als Kohlendioxid, wird aber nur in sehr viel geringeren Mengen freigesetzt.
Die Gase haben die Fähigkeit, die von der Erdoberfläche reflektierende, langwellige Wärmestrahlung zu absorbieren. So werden sie nicht, bzw. deutlich weniger, zurück ins Weltall abgegeben. Das wiederum führt bei steigender Konzentration von klimawirksamen Gasen in der Atmosphäre zur Erwärmung der Oberfläche der Erde durch steigende Temperaturen. Die Folge davon sind wiederum globale Veränderungen des Klimas. Dieser Effekt wird auch als Treibhauseffekt bezeichnet.
Kohlendioxid (CO2) gilt als das wichtigste Treibhausgas, weil es eine lange Zeit in der Atmosphäre verbleibt (über 100 Jahre) und mehr als die Hälfte des zusätzlich verursachten Treibhauseffektes ausmacht. CO2 kommt natürlicherweise im Kohlenstoffkreislauf der Erde vor und ist essenziell für die Lebensbedingungen, wie wir sie heute kennen. Allerdings wird durch den natürlichen Kohlenstoffzyklus fast genauso viel Kohlendioxid gebunden, wie erzeugt wird. Dieses Verhältnis hat sich im Vergleich zur vorindustriellen Zeit so drastisch geändert, dass die CO2-Emissionen um mehr als 40 Prozent angestiegen sind.
Was sind CO2-Äquivalente?
CO2-Äquivalente sind eine Maßeinheit, um die Klimawirkung unterschiedlicher Treibhausgase zu vereinheitlichen. Hat ein Treibhausgas beispielsweise ein größeres Treibhauspotenzial als CO2, folglich also stärkere Auswirkungen auf das Klima, wird zur Berechnung des Gesamtausstoßes ein größerer Faktor verwendet. Der vom Weltklimarat entwickelte Index (Global Warming Potential, kurz GWP), drückt die Erwärmungswirkung eines Treibhausgases über einen definierten Zeitraum (oft 100 Jahre) im Vergleich zu dem von CO2 aus.
Die Folgen des Klimawandels
Die globalen Folgen der Erderwärmung sind zahlreich und weitreichend. Wie stark sie ausfallen, ist im Wesentlichen abhängig davon, wie stark sich der Klimawandel vollzieht. Grundsätzlich wird zwischen zwei Arten von Folgen für das Klima unterschieden. Einerseits die direkten Folgen und indirekte Folgen. Hinzu kommen Kipppunkte im globalen Klimasystem, die mit einem Überschreiten bestimmter Temperatur-Grenzwerte (Tipping-Points) einhergehen. Sie können katastrophale Folgeeffekte nach sich ziehen, deren Ausmaße und Konsequenzen nur schwer abzuschätzen sind.
Zu den Folgen der globalen Erwärmung zählen alle Konsequenzen, die durch den Klimawandel zukünftig auftreten werden. Viele davon sind längst zu beobachten. Dazu gehören unter anderem:
- Anstieg der Meeresspiegel und deren Temperaturen
- Artensterben
- Gletscherschmelzen und Rückgang des Meereises der Arktis
- Klimazonenverschiebungen
- Waldbrände
- Zunahme der Wetterextreme (Überschwemmungen, Dürren, etc.)
- Zunahme der Anzahl von Umweltflüchtlingen
Tipping Points
Die Kipppunkte im Klimasystem, auch „Tipping Points“ genannt, markieren die Überschreitung von Temperaturen mit nicht vorhersehbaren Folgeschäden, die ab einer kritischen Temperaturmarke Kaskadeneffekte auslösen können. Fraglich ist allerdings, bei welchen genauen Temperaturwerten dieser Effekt in Gang kommen würde. In einer vielbeachteten Studie des Klimawissenschaftlers William L. Steffen u. a. wurde berechnet, dass bereits das 2-Grad-Ziel des Pariser Klimaschutzabkommens nicht ausreichen könnte, um zu verhindern, dass die globale Erwärmung das Klima auf der Erde in eine Heißzeit überführen könnte.
Das Auslösen der Kippelemente kann zu positiven und negativen Rückkopplungseffekten führen. Positive Rückkopplungseffekte sind Folgeeffekte, die nach Erreichen eines kritischen Temperaturniveaus zu einem weiteren Anstieg der Temperaturen führen, während negative Rückkopplungseffekte diese verringern. Die Bezeichnungen „positiv“ und „negativ“ können in diesem Zusammenhang verwirrend klingen, sie beziehen sich jedoch auf den mit dem Rückkopplungseffekt verbundenen Temperaturanstieg.
Beispiele für positive Rückkopplungseffekte:
Auftauen der Permafrostböden
In bestimmten arktischen Gebieten vollzieht sich der Temperaturanstieg in Folge des Klimawandels deutlich schneller als im globalen Durchschnitt, was sich besonders negativ auf die CO2-Speicherwirkung von Permafrostböden auswirkt. Als Permafrost wird ein Untergrund bezeichnet, dessen Temperatur über einen Zeitraum von mindestens zwei Jahren unter dem Gefrierpunkt liegt. Tauen diese Böden auf, beginnen Mikroben aktiv mit Zersetzungsprozessen und setzen große Mengen Kohlendioxid und Methan frei. Die Klimawirksamen Gase beschleunigen wiederum die globale Erwärmung.
Abschmelzen des Grönland-Eises
Eine ähnlich beschleunigende Wirkung hat das Abschmelzen des Grönland-Eises und anderer Meereisflächen. Ihr Abschmelzen trägt einerseits zum Anstieg der Meeresspiegel bei, sie haben aber auch eine zweite Negativwirkung, denn sie verfügen über ein wichtiges Rückstrahlvermögen. Eintreffendes Sonnenlicht wird von ihrer Oberfläche reflektiert, was wiederum eine kühlende Wirkung hat bzw. der Erwärmung der Atmosphäre entgegenwirkt. Sind diese Flächen abgeschmolzen, dringt das Sonnenlicht bis in tiefe Wasserschichten der Meere vor, wo es absorbiert, statt reflektiert wird.
Maßnahmen zum Klimaschutz
Klimaschutzmaßnahmen sind wichtige Faktoren, um Klimaneutralität zu erreichen und dem Klimawandel zu begegnen. Es gibt eine Reihe an Maßnahmen, die in verschiedenen Sektoren umgesetzt werden. Dazu zählen beispielsweise:
1. Ausbau erneuerbare Energien
Um eine Deckelung der Erderwärmung auf 1,5 Grad Celsius zu erreichen, wird ein Umstieg auf erneuerbare Energien (beispielsweise Geothermie, Wasserkraft, Photovoltaik) bis zum Jahr 2050 angestrebt. Das hängt vor allem damit zusammen, dass die Nutzung fossiler Brennstoffe wesentlich dafür verantwortlich ist, dass CO2 in der Atmosphäre angereichert wird. Zwar wird beim Ausbau und in der Herstellung von nachhaltigen Energiesystemen auch CO2 emittiert, allerdings in weitaus geringerem Maße.
2. Effizienzsteigerungen
Bestehende Kraftwerke haben, auch wenn sie fossile Energieträger wie Kohle verwenden, oft eine deutlich geringere Effizienz, als möglich wäre. Sie leisten einen wichtigen Beitrag zur Versorgungssicherheit und können deshalb auf dem Weg in eine fossilfreie Zukunft nicht einfach abgestellt werden. Zum Klimaschutz gehört es deshalb auch, den Nutzungsgrad der laufenden Kraftwerke zu erhöhen – zumindest vorübergehend.
3. Einsparungsmaßnahmen
Auch auf der Seite der Verbraucher:innen gibt es viel Potenzial für mehr Klimaschutz. Heizung, Stromverbrauch und Verkehr verursachen ein hohes Maß an Emissionen. Auch hier ist die Steigerung der Energieeffizienz durch Einsparungsmaßnahmen der Schlüssel. In den verschiedenen Lebensbereichen wie Wohnen, Verkehr & Transport, Konsum und Haushalt gibt es eine Vielzahl an Einsparmöglichkeiten.
Zu den wichtigsten Einsparungsmaßnahmen zählen:
-
Nutzung erneuerbarer Energien
-
Optimierung der Dämmung
-
Reduzierung der Fahrtwege
-
Niedrigenergiehäuser mit deutlich geringerem Gesamtenergieverbrauch
-
Ausgleichszahlungen zur Kompensation des CO2-Fußabdrucks
-
Vermeidung von unnötigen Fahrten und Flugreisen
-
Nutzung umweltfreundlicher und öffentlicher Verkehrsmittel
-
Umstellung auf Ökostrom oder Ökogas
