Anzeige

Wissenschaft auf neuen Pfaden

BildAm Montag beginnt in Warsch der Klimagipfel. Die Wissenschaft hat den Auftrag formuliert und vier wahrscheinliche Entwicklungspfade berechnet. Nur einer von ihnen bleibt innerhalb des Rahmens von zwei Grad Erwärmung – dem großen Ziel der Klimakonferenzen. Teil 8 unseres Warschau-Countdowns.

Aus Wien Norbert Auer

Sie sind eine Neuheit im Weltklimabericht: Die vier Repräsentativen Konzentrationspfade beschreiben die Welt von der Zukunft im Jahr 2100 her. Im Report zum Stand der physikalischen Grundlagen, der im September erschien, waren die Representative Concentration Pathways (RCP) zum ersten Mal enthalten. Die Pfade bestehen jeweils aus einer riesigen Menge an Daten, mit denen die Klimaforscher ihre Modelle speisen. Darunter sind die Konzentrationen der wichtigsten Treibhausgase – Kohlendioxid (CO2), Methan (CH4) und Lachgas (N2O).

Bild
Die CO2-Emissionen der vier RCP-Szenarien. Solche Grafiken kann man in der RCP-Datenbank aus den dort hinterlegten Daten selbst erzeugen. (Grafik: RCP Database)

In die Daten fließen außerdem je nach Szenario unterschiedliche gesellschaftliche, ökonomische und ökologische Grundannahmen ein. Ausgearbeitet wurden sie von vier unabhängigen Forschergruppen. Sie haben auf Basis der wissenschaftlichen Literatur und zusammen mit Fachleuten für die regionalen und globalen Auswirkungen des Klimawandels die wichtigsten Kennzahlen berechnet. Das sind unter anderem Landnutzung, Wirtschafts- und Bevölkerungswachstum, Energieverbrauch und Energiegewinnung. Mit Hilfe eines eigenen Klimamodells für jeden Repräsentationspfad haben die Expertenteams daraus dann die endgültigen Zahlen des jeweiligen RCP errechnet.

Jeder RCP-Datensatz repräsentiert also einen anderen Entwicklungsweg der Welt im 21. Jahrhundert. Benannt sind die Repräsentationspfade nach dem jeweiligen Energieüberschuss im Jahr 2100, der durch die Klimagase verursacht wird. Die Erde gibt nämlich die von der Sonne kommende elektromagnetische, hauptsächlich kurzwellige Strahlung in Form von langwelliger Infrarotstahlung (Wärme) ab. Die Klimagase werfen einen Teil dieser Wärme zurück und sorgen so dafür, dass Atmosphäre, Landflächen und Ozeane aufgeheizt werden. Diese Störung im Energiehaushalt bezeichnen die Wissenschaftler als Strahlungsantrieb, den sie in Watt pro Quadratmeter angeben.

Bild
Der Strahlungshaushalt der Erde. Treibhausgase verursachen eine stärkere Gegenstrahlung und damit eine Erwärmung. (Grafik: Trenberth, Fasullo, Kiehl/Wikimedia Commons)

RCP 2.6 ist dabei der Pfad mit den geringsten Emissionen und folglich mit dem niedrigsten Energieüberschuss: 2,6 Watt pro Quadratmeter. In diesem Szenario ist der Gipfel der Treibhausgasemissionen nahe, danach folgt ein Absinken. Daher heißt es auch RCP-PD (Peak and Decline). Im RCP 4.5- Szenario würde sich der Strahlungsauftrieb durch eine allmähliche Reduktion des CO2-Ausstoßes noch vor dem Jahr 2100 stabilisieren, im RCP 6.0 erst nach dem Jahr 2100. RCP 8.5 ist das Business-as-usual-Szenario mit quasi ungebremstem Anstieg der Emissionen.

Weshalb dieser Aufwand?

Mit den Zahlen aus der RCP-Datenbank können die Forscher die verschiedensten Klimamodelle – davon gibt es zurzeit rund 140 – füttern, ohne den Prozess der Basisdatenermittlung wiederholen zu müssen. Das macht die Klimamodellierung effizienter und besser vergleichbar.

Da die Forscher die Grundszenarien und Modelle parallel entwickeln, haben die neuen Repräsentativen Konzentrationspfade außerdem den Vorteil, für Anpassungen offen zu sein. Klimawissenschaftler und Politiker können so unterschiedliche Klimaschutzszenarien durchexerzieren und die Auswirkungen und Kosten besser gegeneinander abwägen.

Spektrum zukünftiger Klimate

Der Energieüberschuss jedenfalls verursacht einen Anstieg der mittleren globalen Temperatur. Wie hoch der Anstieg ist, hängt davon ab, wie sensibel das Klimasystem auf die Störung des Energiehaushalts reagiert. Die Forscher gehen bei einer Verdopplung der CO2-Konzentration gegenüber der vorindustriellen Zeit von einer Erwärmung um zwei bis 4,5 Grad aus. Die Erhöhung der Treibhausgaskonzentration löst die Erderwärmung aus, sie ist allerdings nur für einen Teil des Temperaturanstiegs verantwortlich: Bei einer Verdoppelung des CO2-Gehaltes ist es "nur" ein Grad. Hinzu kommen verstärkende Feedback-Effekte. Schmilzt etwa das Meereis, gibt es mehr dunkles Wasser, das mehr Energie schluckt und weniger Strahlung ins Weltall reflektiert. Zudem kann eine wärmere Atmosphäre mehr Wasserdampf aufnehmen, der wiederum einen größeren Teil der von der Erde abgegebenen Wärmestrahlung zurückhält.

Bild
Die Erde strahlt Wärme ab – die Vegetation hat einen Einfluss darauf, wie stark die Strahlung ist. (Foto: Jeffrey Warren/Flickr)

Die Erde erwärmt sich aufgrund der unterschiedlichen Treibhausgasemissionen in den vier Repräsentativen Konzentrationspfaden unterschiedlich stark und mit jeweils anderen Folgen für Mensch und Umwelt. Die Auswirkungen sind umso heftiger, je wärmer es wird. Sie treffen verschiedene Regionen und Lebensbereiche allerdings nicht gleich stark und nicht zur selben Zeit. Auch im RCP 2.6 wären bereits gravierende Folgen zu spüren. Schlimmeres zu verhindern ist das Ziel der Weltklimakonferenzen – je schneller die Weltgemeinschaft handelt, desto leichter ist der Weg zum Ziel.

 

BildDer Warschau-Countdown:

1. Klimadiplomatie: Ring frei für Runde 19
2. Warum Warschau so wichtig ist: Ein Plädoyer für mehr Realismus
3. Die COP 19 und ihr Gastgeber: "Noch ist Polen nicht verloren"

4. Wissenschaftler warnen: Das Zwei-Grad-Ziel gerät außer Reichweite
5. Mobilisieren oder ignorieren: Die Klimabewegung vor Warschau
6. Kyoto II mit viel Verspätung: Die neue Verpflichtungsperiode
7. Flucht vor der Klimakatastrophe: Über Verluste und Schäden

[Erklärung]  
blog comments powered by Disqus

Anzeige

Anzeige

Kolumnen

Alle Kolumnen lesen
Alle Herausgeber-Interviews lesen