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Wissen über den Klimawandel


Wichtig zu wissen

Der Klimawandel ist in aller Munde – und das zu Recht. Wir sind die letzte Generation, die noch etwas gegen den Klimawandel tun kann. Doch verstehen wir wirklich, was ein sich veränderndes Klima für uns und unsere Umwelt bedeutet? Kennen wir die extremen Risiken, denen wir uns als Menschheit aussetzen? Und verstehen wir, dass nur noch sehr begrenzte Zeit bleibt, um eine mögliche Klimakatastrophe abzuwenden? Im Folgenden zeigen wir die wichtigsten Zusammenhänge auf.


Wetter oder Klima?

Der Unterschied zwischen Wetter und Klima ist der betrachtete Zeitraum. Während Wetter den Zustand der Atmosphäre über eine kurze Zeitperiode beschreibt, ist das Klima der Zustand der Atmosphäre über einen langen Zeitraum. Spricht man über den Klimawandel, so meint man Veränderungen in den Langzeit-Durchschnittswerten des täglichen Wetters. Neben dem langzeitigen Klimawandel gibt es sogenannte Klimavariationen, die in kürzeren Zeitperioden auftreten. Dies sind zum Beispiel Ereignisse wie El Niño oder La Niña sowie Vulkanausbrüche.


Wie hat der Klimawandel unsere Welt bereits verändert?

Unser Klima verändert sich aktuell, verglichen mit natürlichen Veränderungen des Klimas in der erdgeschichtlichen Vergangenheit, in einer atemberaubenden Geschwindigkeit. Dies belegen Beobachtungen und Messungen in allen Teilen der Welt.

Die durchschnittliche Temperatur der Erde ist seit Beginn der Industrialisierung bereits um mehr als 1 °C gestiegen. Da dies ein Durchschnittswert ist, beträgt die Erwärmung in verschiedensten Teilen der Welt schon deutlich mehr – beispielsweise an den Polen. Das Jahr 2016 war das wärmste seit Beginn der Wetteraufzeichnungen. Zuvor hatte bereits das Jahr 2015 diesen traurigen Rekord inne. Beide Jahre befinden sich in bester Gesellschaft: 16 der 17 wärmsten Jahre seit Beginn der Aufzeichnungen traten seit 2001 auf.

Außerdem steigt der Meeresspiegel, Eis und Schneebedeckungen gehen in nie für möglich gehaltener Geschwindigkeit zurück und Niederschlagsmuster beginnen sich drastisch zu verändern. Extreme Wetterereignisse nehmen signifikant zu und Tiere sowie Pflanzen reagieren auf die veränderten Temperaturen – sie beginnen ihren Wettlauf gegen die Zeit in Richtung der Pole oder Höhenlagen. Viele Arten werden mit dem Tempo der Veränderungen jedoch nicht mithalten können.

 

Das IPCC

Das „Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC)“ ist die unabhängige Institution zur wissenschaftlichen Bewertung des Klimawandels. Eine Beschreibung des IPCC und seiner Arbeit bietet der Bereich Politische Rahmenbedingungen. Die folgenden Beobachtungen und Messungen basieren zum größten Teil auf dem fünften Sachstandsbericht (Assessment Report 5) des IPCC. Die „Zusammenfassung für Entscheidungsträger” des Berichtes finden Sie hier.

Globale Durchschnittstemperaturen

  • Die Temperaturen haben sich auf der Erde seit circa 1880 im Durchschnitt um rund 1 °C erhöht; zwei Drittel der Erwärmung trat dabei seit 1975 auf; die Erde erwärmt sich durchschnittlich um ungefähr 0,15 °C pro Dekade
  • Weltweit gesehen wurden die zehn wärmsten Jahre seit Beginn der Wetteraufzeichnungen im Jahr 1880 alle in den Jahren seit 2000 verzeichnet; das Jahr mit der wärmsten globalen Durchschnittstemperatur war das Jahr 2015
  • Kälteextreme verringerten sich
  • Wärmeextreme nahmen zu
  • Die Anzahl an kühlen Tagen und Nächten nahm ab, die Anzahl an warmen Tagen und Nächten hat zugenommen
  • Die Häufigkeit von Hitzewellen hat sich in großen Teilen Europas, Asiens und Australiens erhöht
  • Temperaturextreme kommen mit verstärkter Intensität und Häufigkeit vor
  • Die Oberfläche der Erde, die extremer Hitze ausgesetzt ist, hat sich seit den 1950er-Jahren verzehnfacht

Schnee und Eis

  • Die Inlandeisdecken in Grönland und der Antarktis haben an Masse verloren
  • Fast alle Gletscher weltweit haben an Masse verloren
  • In der nördlichen Hemisphäre ging der Frühlingsschneefall zurück
  • Die jährliche Durchschnittsausdehnung des arktischen Meereises verringerte sich zwischen 1979 und 2012 um 3,5 bis 4,1 Prozent pro Dekade
  • Die jährliche Durchschnittsausdehnung des antarktischen Meereises erhöhte sich in bestimmten Regionen zwischen 1979 und 2012 geringfügig

Meere

  • Der Meeresspiegel steigt aktuell um 3,2 Zentimeter pro Dekade; insgesamt stieg der Meeresspiegel von 1901 bis 2010 um 19 Zentimeter
  • Durch die vermehrte Aufnahme von CO2 versauern die Ozeane (der pH-Wert reduziert sich); die Ozeane versauern aktuell schneller, als es jemals in den letzten 300 Millionen Jahren der Fall war; seit Beginn der Industrialisierung sind die Ozeane um 26 Prozent saurer geworden; ein versauerter Ozean greift die Skelette und Schalen von maritimen Organismen wie Krill, Korallen oder Plankton an; diese Organismen bilden die Grundlage gesamter Nahrungsketten
  • Ozeane haben sich an der Oberfläche (die obersten 75 Meter) von 1971 bis 2010 um circa 0,11 °C pro Dekade erwärmt

Ökosysteme und Biodiversität

  • Tiere an Land und im Meer sterben aus
  • Tiere an Land und im Meer wandern polwärts und in höhere Lagen
  • Lebenszyklen von Tieren und Pflanzen verändern sich
  • Nahrungsnetze werden beeinträchtigt
  • Erträge von Nahrungsmittelpflanzen gehen zurück

Wetter

  • Extreme Wetterereignisse wie Extremniederschläge, Trockenheit und Hitze haben in weiten Teilen der Welt zugenommen
  • Oftmals werden bereits trockene Regionen immer trockener und bereits feuchte Regionen immer nasser

 


Gibt es Unsicherheiten über die Ursachen des Klimawandels?

97 Prozent aller Experten (Wissenschaftler) auf der Welt, die sich mit dem Klimasystem unserer Erde beschäftigen, sehen die menschlichen Aktivitäten als Ursache für den jetzigen Klimawandel [1]. Das IPCC beschreibt im aktuellen Sachstandsbericht (Assessment Report 5), dass der „anthropogene Einfluss auf das Klimasystem unmissverständlich ist“. Dies ist eine Formulierung, die Wissenschaftler nur äußerst selten wählen und eine nahezu 100-prozentige Sicherheit voraussetzt. So, wie die meisten Menschen auf ihren Arzt als Experten, was ihre Gesundheit angeht, hören, sollten wir auch die Befunde und Prognosen der Klimaexperten sehr ernst nehmen.


Wie erwärmen wir unsere Erde?

Der Ausstoß von Treibhausgasen, allen voran Kohlenstoffdioxid (CO2), erwärmt unsere Erde. Treibhausgasemissionen entstehen hauptsächlich durch:

Verbrennung von Kohle, Erdöl und Erdgas zur Energieerzeugung

   
  • Die Verbrennung von Kohle hat den größten Einfluss aller menschlichen Aktivitäten auf die CO2-Konzentration in unserer Atmosphäre [2]
  • In Europa ist die Verbrennung von fossilen Energieträgern 2014 für rund 80 Prozent der gesamten Treibhausgasemissionen verantwortlich [3]

Landnutzungsänderungen und die Abholzung von Wäldern

  • Pflanzen und Bäume nehmen CO2 aus der Atmosphäre auf; werden sie abgeholzt, geht dieser Effekt verloren und das gespeicherte CO2 wird wieder in die Atmosphäre abgegeben
  • Landnutzungsänderungen und die Abholzung waren von 1750 bis 2011 für circa ein Drittel der gesamten globalen menschlichen CO2-Emissionen verantwortlich [4]
  • Aktuell entstehen ungefähr 15 Prozent der globalen menschlichen Treibhausgasemissionen durch die Abholzung von Wäldern [5]

Viehzucht und Fleischproduktion

  • Der enorm hohe Verbrauch an Ressourcen (zum Beispiel Wasser und pflanzliche Nahrungsmittel) der zum Wachstum der Tiere benötigt wird, führt zu sehr hohen CO2-Emissionen (diese hängen zum Beispiel auch mit Landnutzungsänderungen und der Nutzung von Dünger zusammen, siehe vorherigen und kommenden Punkt)
  • Kühe und andere Wiederkäuer produzieren während ihrer Nahrungsverdauung Methan (CH4); Methan ist ein viel stärkeres Treibhausgas als CO2
  • Die Viehhaltung war in 2005 für circa 15 Prozent der globalen Treibhausgasemissionen verantwortlich [6]

Nutzung von Stickstoffdünger

  • Bakterien im Boden wandeln den zusätzlichen Stickstoff zu Distickstoffoxid (N2O), auch als Lachgas bekannt, um; N2O hat laut dem fünften IPCC-Bericht über 100 Jahre gesehen eine 265-mal stärkere Wirkung als CO2 

 

Anaerobe Zersetzungsprozesse


  • Durch den anaeroben Zersetzungsprozess (unter Ausschluss von Sauerstoff) von organischem Material (zum Beispiel beim Reisanbau, während der Verdauung von Wiederkäuern oder in Deponien) entsteht das Treibhausgas Methan (CH4)

Zementherstellung

  • Zur Herstellung von Zement wird Kalkstein stark erhitzt und es kommt zu einer chemischen Reaktion, bei der CO2 entweicht; außerdem wird viel (CO2-intensive) Energie benötigt, um die hohen Temperaturen zu erreichen
  • Um eine Tonne Zement zu produzieren, entsteht rund eine Tonne an CO2-Emissionen; circa 5 Prozent der globalen CO2-Emissionen stammen von der Zementindustrie [7]

Nutzung von Fluorchlorkohlenwasserstoffen (FCKWs) und anderen fluorierten Gasen

  • Diese Stoffe werden als Kältemittel, Lösemittel, Isoliergase und Treibgase genutzt und haben einen sehr starken Treibhausgaseffekt; Sulfurhexafluorid (SF6) zum Beispiel wird als Isoliergas in der Mittel- und Hochspannungstechnik eingesetzt und ist laut dem fünften IPCC-Bericht über eine Zeitspanne von 100 Jahren gesehen rund 23.500-mal stärker in seiner Wirkung als CO2 
  • Die Nutzung vieler FCKWs ist seit längerem wegen ihrer ebenfalls Ozon (O3) zerstörenden Wirkung verboten


Können die Sonne und Vulkanausbrüche etwas mit der Erwärmung zu tun haben?

Erhöhte Sonnenaktivität ist als Grund für die jetzige Erwärmung ausgeschlossen. Durch Satellitenmessungen kann belegt werden, dass sich nur der untere Teil der Atmosphäre erwärmt. Wäre die Sonne für die Erwärmung der Erde verantwortlich, würde sich die obere Atmosphäre ebenfalls erwärmen. Diese kühlt jedoch ab.

Genauso zeigt die Zusammensetzung der ansteigenden CO2-Konzentration in der Atmosphäre, dass diese nur auf fossile Ursprünge zurückgeführt werden kann und nicht auf Vulkanausbrüche.

 

Wie erwärmen Treibhausgase unsere Erde?

Die Antwort liefert der Treibhauseffekt – ein natürliches Phänomen, das unabdingbar ist für Leben auf der Erde, wie wir es kennen. Ohne den natürlichen Treibhauseffekt läge die Durchschnittstemperatur der Erdoberfläche bei –18 °C anstatt den +15 °C, die wir heutzutage haben.

Der Treibhauseffekt funktioniert so: Von der ankommenden Sonneneinstrahlung wird rund 30 Prozent durch helle Oberflächen wie Wolken, Schnee und Eis zurück ins Weltall reflektiert. Von den verbleibenden 70 Prozent der Sonneneinstrahlung wird rund 50 Prozent von der Erdoberfläche, also auch den Ozeanen, absorbiert (aufgenommen). 20 Prozent wird von der Atmosphäre aufgenommen. Die aufgenommene Energie wird als Wärmestrahlung (Infrarotstrahlung) auch wieder von der Erdoberfläche, den Ozeanen und der Atmosphäre abgegeben.

Nun kommen die Treibhausgase ins Spiel: Wasserdampf (H2O), Kohlenstoffdioxid (CO2), Methan (CH4), Stickstoffoxid (N2O) und weitere Gase lassen die Wärmestrahlung nicht einfach wieder ins Weltall zurück, sondern strahlen diese in alle Richtungen, also auch wieder zur Erdoberfläche, zurück. Dadurch entsteht ein Ungleichgewicht zwischen der solaren Strahlungsenergie, die auf die Erde trifft, und der Wärme, die von der Erde wieder ans Weltall abgegeben wird. Um dieses Ungleichgewicht auszugleichen, erwärmt sich unsere Erde so lange, bis die von der Erde abgehende Energie gleich ist mit derjenigen, die von der Sonne ausgehend auf die Erde trifft.

 

 

Wie stark ist der Anstieg der Treibhausgase in unserer Atmosphäre?

Nur 0,05 Prozent aller Gase in der Atmosphäre haben einen Einfluss auf den Treibhauseffekt. Umgekehrt heißt dies natürlich auch, dass 99,95 Prozent aller Gase in der Atmosphäre keinen Einfluss auf den Treibhauseffekt – und damit auf die Erwärmung unserer Erde haben. Da 0,05 Prozent eine solch kleine Mengenangabe ist, verwenden Wissenschaftler die Angabe parts per million (ppm) – Teilchen pro Million. Wenn unsere Atmosphäre aus einer Million Teilchen bestehen würde, wären also rund 500 davon Treibhausgase. Dies verdeutlicht den geringen Anteil, den Treibhausgase in der Atmosphäre haben. Gleichzeitig ist diese Konzentration jedoch ausreichend, um den Treibhauseffekt der Erde zu beeinflussen.

Die jetzige CO2-Konzentration in der Atmosphäre ist höher, als sie jemals in den letzten 800.000 Jahren war. Dies belegen Lufteinschließungen in Eiskernbohrungen in der Antarktis. Sehr wahrscheinlich übersteigen die aktuellen CO2-Konzentrationen sogar die eines Zeitraumes von mehreren Millionen Jahren [8].


Eine der bekanntesten Abbildungen in der Klimaforschung ist das „Keeling Diagramm“, benannt nach Charles David Keeling. Dieses zeigt die gemessene CO2-Konzentration in der Atmosphäre von 1958 bis heute am Mauna-Loa-Observationszentrum in Hawaii. Deutlich erkennt man darauf die extrem schnell und stark ansteigende CO2-Konzentration in unserer Atmosphäre.


Im Jahr 2015 stieg die CO2-Konzentration in der Atmosphäre so schnell an, wie bis jetzt in keinem Jahr zuvor gemessen. Im Jahr 2015 überstieg die jährliche CO2-Durchschnittskonzentration 400 Teilchen pro Million (ppm) [9]. Vor der Industrialisierung lag die Konzentration noch bei rund 280 ppm.

Verringern wir unsere Treibhausgasemissionen?

Erschreckenderweise stiegen die Treibhausgasemissionen über die letzten Jahre weltweit unvermindert und in immer schneller werdender Geschwindigkeit an. Von 2000 bis 2011 haben sich die globalen CO2-Emissionen, auf Basis von Daten der Welt-Bank, im Durchschnitt um circa 3 Prozent pro Jahr erhöht. Unter anderem führte dies dazu, dass sich in den letzten 50 Jahren die Geschwindigkeit, mit der die globale Erwärmung voranschreitet, verdoppelt hat [10]. Durch das globale Bevölkerungswachstum und den steigenden Wohlstand erhöht sich der weltweite Hunger nach Energie (und dadurch mögliche Quellen von Treibhausgasemissionen) immer weiter. Laut der Internationalen Energieagentur (IEA) wird sich der weltweite Energieverbrauch bis 2040 um ein Drittel erhöhen [11]. Wie stark die globalen Kohlenstoffemissionen der fossilen Energien über das letzte Jahrhundert (insbesondere seit Ende der 50er Jahre) angestiegen sind zeigt die folgende Abbildung.  



Wohin ist all die zusätzliche Wärme bis jetzt gegangen?

Über 90 Prozent der überschüssigen Wärme im Klimasystem der Erde wurde seit 1955 von den Ozeanen gespeichert [12]. Nur rund 1 Prozent der Wärme verbleibt in der Atmosphäre [13].

Durch die enorme Masse der Ozeane dauert es lange, bis die Wärme auch in die Tiefen vorgedrungen ist. Ein Temperaturaustausch zwischen den tiefen Bereichen des Ozeans und der Atmosphäre kann tausende Jahre dauern. Somit wird die in den Ozeanen gespeicherte Wärme unsere Atmosphäre auch ohne den Ausstoß weiterer Treibhausgase über einen langen Zeitraum weiter erwärmen.

Was geschieht mit dem ausgestoßenen CO2?

Pflanzen an Land haben rund 25 Prozent des zusätzlichen CO2 aufgenommen. Ungefähr ein Drittel der menschlichen CO2-Emissionen haben die Ozeane aufgenommen. Diese versauern dadurch. Die Versauerung der Ozeane geschieht dabei so schnell wie niemals zuvor in den letzten 300 Millionen Jahren [15]. Dies birgt ein enormes Risiko für maritime Ökosysteme und letztendlich auch die Nahrungsmittelsicherheit.

Zwischen 40 und 50 Prozent des ausgestoßenen CO2 verbleiben in der Atmosphäre [14]. Wie lange genau? Laut dem fünften Sachstandsbericht des IPCC verweilt ein ausgestoßenes Molekül CO2 zwischen 100 bis 200 Jahre in der Atmosphäre. Über diesen langen Zeitraum trägt es zur Erwärmung der Erde bei.

Haben wir durch unsere Emissionen das Klima auch abgekühlt?

Ja das haben wir – durch die sogenannten Aerosole.

Klimamodelle haben errechnet, dass Aerosole rund die Hälfte! der globalen Durchschnittserwärmung seit der Industrialisierung „aufgehoben oder verhindert“ haben [16]. Ohne die Wirkung der Aerosole läge der globale Durchschnittstemperaturanstieg demnach jetzt schon bei circa 1,5 °C.

Gelingt es uns in Zukunft, die Luftverschmutzung zu verringern, so wird gleichzeitig auch der Ausstoß an Aerosolen verringert. Fällt dieser Effekt jedoch weg oder verringert sich, so verringert sich auch die kühlende Wirkung von Aerosolen auf unser Klima. Über die genaue Wirkung von Aerosolen bestehen noch erhebliche wissenschaftliche Unsicherheiten.

Ein Beispiel für die Auswirkungen von Aerosolen auf das globale Klima liefern Vulkanausbrüche. Durch den Vulkanausbruch des Pinatubo auf den Philippinen im Jahr 1991 gelangten rund 20 Millionen Tonnen Sulfurdioxid in die Atmosphäre. In großen Höhen reagierte das Sulfurdioxid mit anderen Substanzen und verband sich zu einem Sulfat-Aerosol.

Durch die Höhe der Partikel in circa 10 bis 13 Kilometern (in der Stratosphäre) konnte Regen sie nicht sofort wieder auf die Erde waschen. Für rund zwei Jahre nach der Eruption verringerte sich die globale Durchschnittstemperatur um circa 0,5 °C bis 0,6 °C [17].

Das internationale 1,5-°C- und 2-°C-Ziel: Maximal verträgliche Erwärmung?

Die internationale Staatengemeinschaft hat das Ziel, die globale Durchschnittserwärmung auf maximal 2 °C im Vergleich zur Zeit vor der Industrialisierung zu begrenzen. Es soll außerdem versucht werden, die globale Durchschnittserwärmung auf 1,5 °C zu beschränken. Dies wurde auf der 21. Konferenz der Vertragsparteien (siehe Bereich Politische Rahmenbedingungen) Ende 2015 in Paris beschlossen. Da das 1,5-°C- sowie das 2-°C-Ziel sich auf Durchschnittswerte beziehen und Landmassen sich viel stärker erhitzen als Wasser, bedeutet dies, dass viele Regionen mit einer deutlich höheren Erwärmung zu rechnen haben.

Die Geschwindigkeit der Erwärmung ist noch nie dagewesen

Natürliche Temperaturveränderungen in der jetzigen Größenordnung geschahen in der Vergangenheit über Jahrtausende. Die aktuelle Erwärmung geschieht im Verlauf eines einzigen Jahrhunderts. Viele Tiere und Pflanzen werden sich unter diesen Umständen nicht an das veränderte Klima anpassen können. Ein Massenaussterben ist wahrscheinlich, siehe weiter unten.

Bestehen beim 2-°C-Ziel keine Risiken?

Eine Temperaturveränderung von einem oder zwei Grad Celsius hört sich nach einer kleinen Veränderung an, ist aber ein außergewöhnliches Ereignis in der jüngsten Erdgeschichte. Dass bereits kleine Temperaturveränderungen zu enormen Veränderungen in unserer Umwelt führen, zeigt der Temperaturunterschied zur letzten Eiszeit (glaziales Maximum vor circa 20.000 Jahren). Rund 5 °C waren genug, um weite Teile Nordamerikas und Europas unter kilometerdicken Eis- und Schneemassen zu begraben. Der Meeresspiegel lag mehr als 120 Meter unter dem jetzigen Niveau [18].

Obwohl Aussagen über zukünftige Veränderungen unseres Klimas und die Folgen, die daraus entstehen, immer mit Unsicherheiten behaftet sind, birgt eine durchschnittliche globale Erwärmung zwischen 1 °C und 2 °C mit großer Wahrscheinlichkeit erhebliche Risiken.

1 °C bis 2 °C Erwärmung – Beispiele für Folgen in Europa

  • Der Rekord-Hitzesommer des Jahres 2003, rund 2,3 °C über dem saisonalen kontinentalen Durchschnitt, wird ein normaler Sommer werden; jeder zweite Sommer wird noch höhere Temperaturen bringen [19]
  • Hitzewellen in Europa erreichen Temperaturen wie in der Sahara; davon besonders betroffen ist der Mittelmeerraum, dieser wird auch mit massiver Trockenheit zu kämpfen haben [20, 21, 22]
  • Pflanzen und Böden geben unter starker Hitzebelastung CO2 in die Atmosphäre ab, anstatt CO2 aufzunehmen; dadurch erwärmt sich die Erde noch schneller und stärker (ein sich selbst verstäkender Prozess, siehe weiter unten) [23]
  • Landwirtschaftliche Erträge gehen stark zurück; im Hitzesommer 2003 reduzierte sich in Europa der Ertrag bestimmter Nahrungsmittelpflanzen um mehr als ein Drittel [24]
  • Tropische Stürme können auf das europäische Festland treffen [25]
  • In Wäldern nehmen Brände stark zu [26]
  • In den Alpen nimmt der Steinschlag durch auftauenden Permafrostböden stark zu und gefährdet ganze Siedlungen [27, 28]

1 °C bis 2 °C Erwärmung – Beispiele für weltweite Folgen

  • Inselstaaten wie Tuvalu oder die Malediven werden im Meer versinken; Küstenregionen weltweit sind vom Meeresspiegelanstieg bedroht [29]
  • Mehr als ein Drittel aller Arten auf unserem Planeten sind vom Aussterben bedroht [30]
  • Die Eismassen auf Grönland können ab einer globalen Durchschnittserwärmung von circa 1,2 °C anfangen komplett abzuschmelzen (dies würde mehrere Jahrhunderte dauern); ein komplettes Abschmelzen hätte einen Meeresspiegelanstieg von rund 7 Metern zur Folge [31]
  • Die Ozeane werden durch das zusätzliche CO2 in der Atmosphäre so stark versauern, dass Lebewesen, die Kalziumkarbonat (CaCO3) bilden, nur sehr schwer überleben; gesamte Nahrungsketten können zusammenbrechen; am Ende des Jahrhunderts können chemische Konditionen in den Ozeanen bestehen, die unvergleichbar sind mit denen die Millionen von Jahren lang dort herrschten [32, 33, 34, 35]
  • Rund 70 Prozent der weltweiten Korallenriffe sind vom Tod bedroht; ab dem Jahr 2050 können Korallenbleichen alle zwei Jahre auftreten; dies gefährdet eines der vielfältigsten Ökosysteme unserer Erde [36, 37]
  • Gletscher und Schneebedeckungen in Südamerika, Asien und dem Westen Nordamerikas schmelzen so stark ab, dass auf lange Sicht die Trinkwasserversorgung und Nahrungsmittelproduktion ganzer Nationen oder Regionen gefährdet ist, zum Beispiel in Indien, Pakistan, Bolivien, Ecuador, Peru oder dem US-Bundesstaat Kalifornien [38, 39, 40, 41, 42, 43]
  • Weltweit verändern sich die Erträge und Anbaugebiete von Nahrungsmittelpflanzen stark [44, 45, 46, 47, 48, 49]
  • Methan (CH4)-Emissionen in Russland können durch das Auftauen von Permafrostböden um 20 bis 30 Prozent ansteigen [50]
  • Viele Wissenschaftler befürchten, dass durch eine Erwärmung von 2 °C Kipp-Punkte überschritten werden (siehe weiter unten); diese führen, ohne das wir Menschen noch gegensteueren können, zu einer weiteren Erwärmung – mit desaströsen Konsequenzen. Ein Beispiel ist der Kipp-Punkt des Amazonas Regenwaldes: Ab einer Erwärmung von 2°C zeigen Modellergebnisse, dass der Regenwald sich unaufhaltsam in eine Wüste verwandeln wird [51, 52, 53, 54]


Ist das 2-°C-Ziel überhaupt noch erreichbar?

Laut der Weltorganisation für Meteorologie betrug die durchschnittliche Temperatur der Erde Ende 2015 1°C mehr als noch vor Beginn der Industrialisierung. An den Polen ist die Erwärmung durch die arktische Verstärkung bereits weit höher als im globalen Durschnitt. Von den 2 °C an maximal „anvisierter“ Erwärmung, das 1,5-°C-Ziel ganz außer Acht lassend, bleibt somit nur noch 1 °C übrig.

Erschwerend kommt hinzu, dass selbst dann, wenn im Jahr 2000 die globalen Treibhausgasemissionen stabilisiert worden wären und wir seitdem keine weiteren Treibhausgase mehr ausgestoßen hätten, eine Erwärmung von weiteren circa 0,5 °C bis zum Jahr 2100 wahrscheinlich auftreten wird [56]. Zu diesem Ergebnis kommen Modellberechnungen. Gründe für die erst in der Zukunft auftretende Erwärmung sind die lange Verweildauer von Treibhausgasen in unserer Atmosphäre sowie die Zeitverzögerungen, mit denen unser Klimasystem, insbesondere Ozeane, auf das Ungleichgewicht in der Energiebilanz unserer Erde reagieren. Zusammen mit der bereits eingetretenen Erwärmung ergibt sich daraus eine zukünftige Erwärmung von rund 1,5 °C – und zwar ohne den weiteren Ausstoß von Treibhausgasen.

Der Wissenschaftliche Beirat „Globale Umweltveränderungen” der Bundesregierung  beziffert das globale CO2-Budget, das allen Menschen auf der Erde für den Zeitraum 2010 bis 2050 zur Verfügung steht, auf 750 Milliarden Tonnen CO2 (750 Giga Tonnen CO2). Dieses Budget erlaubt es mit einer Wahrscheinlichkeit von zwei Dritteln, die anthropogene Klimaerwärmung noch auf 2 °C zu begrenzen [57]. Im Jahr 2014 wurden weltweit circa 35 Milliarden Tonnen CO2 in die Atmosphäre ausgestoßen [58]. Von 2010 ausgehend und bei gleichbleibendem Ausstoß an CO2 bedeutet dies, dass ungefähr im Jahr 2032 die Chance das 2 °C-Ziel zu halten, unumgänglich verstrichen sein wird!

Wie kann das 2-°C-Ziel laut IPCC noch erreicht werden?

Um das 2-°C-Ziel wahrscheinlich zu erreichen, sind im Vergleich zum Jahr 2010 40 bis 70 Prozent niedrigere Treibhausgasausstöße im Jahr 2050 – und keine bis sogar negative Emissionen im Jahr 2100 nötig. Zu diesem Ergebnis kommt das Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) im Fünften Sachstandsbericht (Assessment Report 5). Dies würde, so das IPCC weiter, eine Stabilisation der Treibhausgaskonzentrationen bei 450 ppm (parts per million) an CO2-Äquivalenten im Jahr 2100 bedeuten.

Wie bereits oben erwähnt, überstieg in 2015 die CO2-Durchschnittskonzentration in unserer Atmosphäre 400 Teilchen pro Million (ppm) [59]. Vor der Industrialisierung lag der Wert noch bei circa 280 ppm.

Ist das IPCC zu optimistisch?

Viele weltbekannte Klimawissenschaftler, zum Beispiel James Hanson, argumentieren, dass eine Konzentration von 450 ppm an CO2-Äquivalenten noch so schwerwiegende Klimafolgerisiken birgt (beispielsweise das Überschreiten von Kipp-Punkten oder das komplette Abschmelzen der globalen Eismassen), dass ein Anteil von 350 ppm angestrebt werden muss [60]. Dies bedeutet sogar eine deutliche Reduktion der bereits aktuell erreichten Konzentration (2015 mehr als 400 ppm).

Ist Geoengineering die Lösung?

Geoengineering ist ein hoch umstrittener Ansatz, um die Erwärmung der Erde mit technischen Mitteln zu reduzieren. Dabei soll entweder die Sonneneinstrahlung oder die CO2-Konzentration in der Atmosphäre beeinflusst werden.

Ein Beispiel für die Reduzierung der Sonneneinstrahlung ist die Ausbringung von Aerosolen, zum Beispiel Schwefeldioxid (SO2). Diese Partikel reflektieren in der Stratosphäre Teile der Sonneneinstrahlung (ähnliches passiert während Vulkanausbrüchen, siehe oben). Die Konzentrationen der Treibhausgase in unserer Atmosphäre bleiben dabei unvermindert bestehen. Wird die Ausbringung von Aerosolen gestoppt, geht der „kühlende Effekt” binnen kürzester Zeit verloren.   

Ein Beispiel für die Reduktion der CO2-Konzentration in der Atmosphäre ist die Düngung der Meere mit Eisen oder Phosphor. Dadurch wird das Algenwachstum angeregt, die dafür vermehrt CO2 aufnehmen. Sterben die Algen ab, so ist die Theorie, sinken diese mitsamt dem aufgenommenen CO2 auf den Boden des Ozeans ab und werden dort eingeschlossen.

Geoengineering ist hoch riskant, da es in die natürlichen Kreisläufe der Natur eingreift. Die resultierenden Folgen sind unabsehbar und Geoengineering darum in keinster Weise eine Alternative zur Reduzierung unserer Treibhausgasemissionen.

Wie holt die Natur das CO2 wieder aus der Atmosphäre?

Chemische Prozesse zwischen der Atmosphäre, Gesteinen und den Ozeanen binden das CO2 langfristig aus der Atmosphäre, zum Beispiel in Sedimenten und Gesteinen. Dieser Prozess wird chemische Verwitterung (chemical weathering) genannt und geschieht über Zeitspannen von mehreren Millionen Jahren. Der natürliche Kreislauf kann darum nicht mit der jetzigen, enorm schnellen Freisetzung von CO2 in die Atmosphäre mithalten.

Was passiert, wenn sogenannte Kipp-Punkte überschritten werden?

Sollte es nicht gelingen, die Erwärmung zu beschränken, werden die möglichen Folgen, die daraus entstehen, immer schwerwiegender. Das Risiko eines katastrophalen Klimawandels durch das Überschreiten von Kipp-Punkten (tipping points) steigt dramatisch an. Das Prinzip der Kipp-Punkte ist dabei ähnlich wie bei einem Gegenstand, den man immer weiter an den Rand eines Tisches schiebt. Lange Zeit passiert nichts. Ist ein kritischer Punkt jedoch erreicht, so fällt der Gegenstand vom Tisch.

Ein Beispiel für einen Kipp-Punkt ist das Auftauen der Permafrostböden. Dort werden vom gefrorenen Boden riesige Mengen des starken Treibhausgases Methan (CH4) festgehalten. Ist eine kritische Temperatur erreicht, fangen die Permafrostböden an aufzutauen. Das vorher eingeschlossene Methan wird freigesetzt und trägt sofort zu einer weiteren Erwärmung der Erde bei. Ein sich selbst verstärkender Prozess (positive feedback loop) wird in Gang gesetzt. Dieser lässt sich vom Menschen nicht mehr rückgängig machen. Auch eine Verringerung der Treibhausgasemissionen kann die weitere (nunmehr natürlich erfolgende) Erwärmung nicht mehr stoppen. Das System ist umgekippt.

Welche Auswirkungen das Überschreiten von Kipp-Punkten auf das Klima der Erde möglicherweise haben kann, zeigt ein Blick in die Vergangenheit, siehe weiter unten.

Beispiele für weitere Kipp-Punkte

Eisbedeckungen 

Das helle Meereis der Arktis oder die Schnee- und Eisschichten auf Grönland und der Antarktis reflektieren die meiste Sonnenstrahlung wieder ins All zurück. Schmilzt die schützende Eisdecke durch die Erwärmung ab, absorbiert der zum Vorschein kommende dunklere Boden oder die dunklere Wasseroberfläche die meiste Strahlung. Die Temperatur erhöht sich dadurch immer weiter und die verbleibenden Eisschichten schmelzen noch schneller ab, was wiederum eine weitere Erwärmung zur Folge hat.

Wie dramatische die Entwicklung bereits ist, belegen neueste wissenschaftliche Erkenntnisse über die bereits beginnende oder kurz bevor stehende Desintegration des Westantarktischen Eisschildes. Schmelzen die Eismassen ab, könnte innerhalb von Dekaden ein Meeresspiegelanstieg von mehr als 3 Metern viele Küstenregionen unserer Welt unbewohnbar machen [61].


Ökosystem Amazonas-Regenwald

Wie katastrophal die Auswirkung der Erwärmung auf Ökosysteme sein kann, zeigen mögliche Veränderungen im global bedeutenden Regenwaldgebiet des Amazonas. Bei zunehmender Erwärmung unserer Erde können Niederschlagsmuster sich verändern und den Regenwald austrocknen lassen. Waldbrände führen zu weiterer Trockenheit. Ein Teufelskreis ist in Gang gesetzt. Der einstige Regenwald mit seinem schier endlosen Leben wird sich unaufhaltsam in eine Wüste verwandeln [51, 52, 53, 54].

 


Weiter wie bisher – würden wir eine um 4 °C wärmere Erde wiedererkennen?

Die Antwort lautet: wohl kaum. Klimamodelle ermitteln eine durchschnittliche Erwärmung bis 2100 von circa 3,7 °C bis 4,8 °C über dem Durchschnitt des Zeitraumes 1850 bis 1900, wenn es keine Änderungen an unserem derzeitigen Verhalten gibt (Basis sind die Mittelwerte der Modelle). Da es sich um den Mittelwert handelt, kann die Erwärmung auch darunter oder noch höher liegen – bis zu furchterregenden 7,8 °C, wenn Klimaunsicherheiten mit berücksichtigt werden.

Auf Basis aktueller Rahmenbedingungen (Stand 2013) besteht laut der Weltbank eine 40-prozentige Gefahr, dass die 4-°C-Marke bis 2100 übertroffen wird, und sogar eine 10-prozentige Gefahr, dass wir die 5-°C-Marke übersteigen [62].

Wie unsere Welt möglicherweise aussieht, wenn sie im Durchschnitt 4 °C wärmer ist (dies bedeutet, dass in vielen Regionen die Temperaturen weit höher liegen werden), hat das Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung im Auftrag der Weltbank berechnet. Eine Übersicht bieten die folgenden Abschnitte. Die beschriebenen Veränderungen stammen zum größten Teil aus der Zusammenfassung für politische Entscheidungsträger.

Temperatur

  • Größte Erwärmung über Land mit 4 °C bis 10 °C; der Ozean erwärmt sich weniger schnell, darum sind fast alle Menschen auf der Erde von höheren Durchschnittstemperaturen als 4 °C betroffen
  • Steigerung der durchschnittlichen monatlichen Sommertemperaturen von 6 °C oder mehr
  • Eine dramatische Steigerung von Temperaturextremen in noch nie da gewesener Stärke und Dauer in großen Teilen der Welt
  • Die kühlsten Monate in der Zukunft werden wärmer sein als die wärmsten Monate am Ende des 20 Jahrhunderts
  • Die Temperaturen fast aller Sommermonate werden in Zukunft wärmer sein als die extremsten Hitzewellen heutzutage
  • Der wärmste Juli kann im Mittelmeerraum in Zukunft um bis zu 9 °C wärmer werden als der bisherige wärmste Juli
  • Die Arktis wird zwischen 7 °C und 11 °C wärmer sein als heutzutage, dies ist der größte Temperaturanstieg global gesehen

CO2-Konzentrationen und Versauerung der Ozeane

  • Eine Erwärmung von 4 °C oder mehr bis 2100 würde CO2-Konzentrationen von rund 800 ppm bedeuten und den Säuregehalt der Ozeane um 150 Prozent steigern; eine solch gravierende Veränderung ist einmalig in der Geschichte der Erde
  • Ab Konzentrationen von 550 ppm (dies bedeutet Temperaturen von rund 2,4 °C in den 2060ern) fangen Korallenriffe an sich aufzulösen

Meeresspiegelanstieg

  • Ein Anstieg zwischen 0,5 und 1 Meter bis 2100 und mehreren Metern mehr in den darauf folgenden Jahrhunderten
  • Millionen Menschen müssen in höher gelegene Gebiete umsiedeln; Städte wie London, New York oder Mumbai werden auf lange Sicht überflutet; weite Teile beispielsweise der Niederlande, Floridas oder von Bangladesch werden dem langfristigen Meeresspiegelanstieg nichts entgegenzusetzen haben

Ökosysteme, Wasser und Nahrungsmittel

  • Die Wasserknappheit erhöht sich extrem, vor allem in Nord- und Ostafrika, dem Nahen Osten und Südasien
  • Die Desertifikation nimmt stark zu mit Hot Spots im Südwesten Nordamerikas, dem Mittelmeerraum, Zentralamerika, Südafrika und Australien
  • Niederschläge in Zentralamerika, der Karibik, den westlichen Balkanländern, dem Nahen Osten und Nordafrika verringern sich um 20 bis 50 Prozent (andere Region werden mit mehr Niederschlägen rechnen müssen)
  • Starkniederschläge intensivieren sich mit rund 30 Prozent in Zentral- und Ostsibirien sowie dem Nordwesten von Südamerika
  • Niederschläge erhöhen sich in den nördlichen Breiten, zum Beispiel im Norden Nordamerikas, in Nordeuropa und Sibirien
  • Waldsterben und Waldbrände erhöhen sich dramatisch
  • Die globale Versorgung mit Nahrungsmitteln ist stark bedroht
  • Nie vorgekommene Hitzeextreme können 70 bis 80 Prozent der Landflächen im Mittleren Osten, Nordafrika, Lateinamerika und der Karibik betreffen und 55 Prozent der Landfläche Europas und Zentralasiens
  • Ökosystem-Dienstleistungen, auf die wir Menschen angewiesen sind, verringern sich drastisch
  • Der Amazonas Regenwald kann anstatt CO2 aufzunehmen, CO2 in die Atmosphäre abgeben
  • Große Bevölkerungswanderungen (Klimaflüchtlinge) werden auftreten, um Hitze, Trockenheit und Hunger zu entfliehen

Extreme Wetterereignisse

  • Stürme, extreme Niederschläge, Überflutungen sowie Hitze und Trockenheit werden stärker, länger anhaltend und treten häufiger auf

 

Kipp-Punkte

  • Bei einer globalen Durchschnittserwärmung von 4 °C können Kipp-Punkte überschritten worden sein – zum Beispiel die Desintegration des antarktischen und grönländischen Inlandeisschildes, das Absterben des Amazonas-Regenwaldes, das Tauen von Permafrostböden, das Tauen von Methanhydraten (siehe nächster Abschnitt) auf dem Meeresboden oder die Abgabe anstatt die Aufnahme von CO2 durch Böden und Pflanzen; der Klimawandel wäre danach außer Kontrolle der Menschen


Was können wir aus der Vergangenheit lernen?

Vor rund 55 Millionen Jahren veränderte sich das Klima der Erde auf natürliche Weise ungewöhnlich abrupt. Das Ereignis wird Paläozän/Eozän-Temperaturmaximum oder auch PETM genannt und wird oftmals als Vergleich zur jetzigen Veränderung des Klimas genutzt. Natürlich muss ein solcher Vergleich mit Vorsicht gezogen werden, denn die Erde war zur Zeit des PETM gänzlich anders als heute. Die Temperaturen waren sehr viel höher, Kontinente und Ozeane waren an anderen Positionen und es gab keine eisbedeckten Pole.

Dennoch – was geschah? Eine erste, nicht so dramatische Steigung der Temperaturen führte zu einer abrupten und gravierenden Freisetzung von Methan (CH4) und CO2. Aktuell wird vermutet, dass dies in zwei Zyklen geschah und Methanhydrate dabei eine wichtige Rolle spielten. Während des PETM erwärmte sich die Erde über circa 10.000 Jahre um 5 °C bis 8 °C. Dies entspricht einer Rate von rund 0.025 °C alle 100 Jahre [63]. Die Natur konnte sich unter diesen Umständen an die veränderten Bedingungen anpassen. An den Polen, wohin Tiere und Pflanzen nach Möglichkeit vor den hohen Temperaturen „flüchteten“, wimmelte es nur so vor Leben. Es kam zu keinem Massensterben.

Trotz der vielen Unsicherheiten lassen die Geschehnisse während des PETM Rückschlüsse auf das zu, was uns möglicherwiese bevorsteht, wenn wir so weitermachen wie bisher. Im Jahr 2014 gelangten durch die Verbrennung von fossilen Brennstoffen und durch industrielle Prozesse, zum Beispiel die Produktion von Zement, Metallen und Chemikalien, mehr als 35 Milliarden Tonnen CO2 in unsere Atmosphäre [64]. Dies ist pro Jahr fast viermal mehr als während des PETM. Ohne weitere Klimaschutzmaßnahmen erwärmen wir Menschen unsere Erde bis zum Ende des Jahrhunderts wahrscheinlich um mindestens 4 °C. Damit würden wir unsere Erde mehr als zehnmal so schnell aufwärmen, wie natürliche Prozesse dies während des abruptesten Klimawandels taten, der bis jetzt bekannt ist. Die meisten Tiere und Pflanzen werden dieser Schnelligkeit und den drastischen Veränderungen in unserer Umwelt nichts entgegenzusetzen haben und die Frage bleibt offen, wie viele Menschen es können.


Quellen

[1] National Aeronautics and Space Administration (NASA). (2016). Scientific consensus: Earth's climate is warming. Abgerufen am 30.03.2016 von: http://climate.nasa.gov/scientific-consensus/

[2] Hansen, J. (2007). Testimony of James E. Hansen at Iowa Utilities Board. Iowa Utilities Board, Columbia University. Abgerufen am 30.03.2016 von: http://www.columbia.edu/~jeh1/2007/IowaCoal_20071105.pdf

[3] Eurostat. (2015). Statistics Explained. Greenhouse gas emissions statistics. Abgerufen am 30.03.2016 von: http://ec.europa.eu/eurostat/statistics-explained/index.php/Greenhouse_gas_emission_statistics

[4] Smith, P., Bustamante, H., Ahammad, H., Clark, H., Dong, H., Elsiddig, H., et al. (2014). Agriculture, Forestry and Other Land Use (AFOLU). In: Climate Change 2014: Mitigation of Climate Change Contribution of Working Group III to the Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge, United Kingdom and New York, USA: Cambridge University Press.

[5] World Wildlife Fund (WWF). (k. D.). Deforestation. Abgerufen am 30.03.2016 von: http://www.worldwildlife.org/threats/deforestation

[6] Gerber, P. J., Steinfeld, H., Henderson, B., Mottet, A., Opio, C., Dijkman, J., et al. (2013). Tackling climate change trough livestock – A Global assessment of emissions and mitigation opportunities. Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO), Rome.

[7] Rubenstein, M. (2012). Emissions from the Cement Industry. Columbia University, Earth Institute. Abgerufen am 30.03.2016 von: http://blogs.ei.columbia.edu/2012/05/09/emissions-from-the-cement-industry/

[8] National Aeronautics and Space Administration (NASA). (k. D.). Changes in the Carbon Cycle. Abgerufen am 30.03.2016 von: http://earthobservatory.nasa.gov/Features/CarbonCycle/page4.php

[9] National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). (2016). Record annual increase of carbon dioxide observed at Mauna Loa for 2015. Abgerufen am 30.03.2016 von: http://www.noaa.gov/record-annual-increase-carbon-dioxide-observed-mauna-loa-2015

[10] National Aeronautics and Space Administration (NASA). (k. D.). Global Warming. Abgerufen am 30.03.2016 von: http://earthobservatory.nasa.gov/Features/GlobalWarming/page2.php

[11] International Energy Agency (IEA). (2015). World Energy Outlook 2015. Executive Summary. Paris: IEA Publications.

[12] Ocean Scientists for Informed Policy (OSIP). (k. D.). Ocean Warming. Abgerufen am 30.03.2016 von: http://www.oceanscientists.org/index.php/topics/ocean-warming

[13] CarbonBrief. (2016). Heat absorbed by oceans has doubled since 1997. Abgerufen am 01.07.2016 von: http://www.carbonbrief.org/heat-absorbed-by-oceans-has-doubled-since-1997

[14] National Aeronautics and Space Administration (NASA). (k. D.). Effects of Changing the Carbon Cycle. Abgerufen am 30.03.2016 von: http://earthobservatory.nasa.gov/Features/CarbonCycle/page5.php

[15] Hönisch, B., Ridgwell, A., Schmidt, D. N., Thomas, E., Gibbs, S. J., Sluijs, A., et al. (2012). The Geological Record of Ocean Acidification. Science, 02 Mar 2012, 1058-1063.

[16] Voiland, A. (2010). Aerosols: Tiny Particles, Big Impact. National Aeronautics and Space Administration (NASA). Abgerufen am 30.03.2016 von: http://earthobservatory.nasa.gov/Features/Aerosols/

[17] National Aeronautics and Space Administration (NASA). (2001). Global Effects of Mount Pinatubo. Abgerufen am 30.03.2016 von: http://earthobservatory.nasa.gov/IOTD/view.php?id=1510

[18] U. S. Geological Survey. (2012). Glaciers and Sea Level. Abgerufen am 30.03.2016 von: http://www.usgs.gov/climate_landuse/glaciers/glaciers_sea_level.asp

[19] Johansen, B. E. (2009). The Encyclopedia of Global Warming Science and Technology. Santa Barbara: ABC-CLIO.

[20] Beniston, M., Diaz, H. (2004). The 2003 heat wave as an example of summers in a greenhouse climate? Observations and climate model simulations for Basel, Switzerland. Global and Planetary Change, 44, 73-81.

[21] Giannakopolous, C., et al. (2005). Climate change impacts in the Mediterranean resulting from a 2 °C global temperature rise. WWF, July 2005.

[22] Stott, P., Stone, D., Allen, M. (2004). Human contribution to the European heatwave of 2003. Nature, 432, 610-14.

[23] Zeng, N., Haifeng, Q. (2005). Impact of the 1998-2002 midlatitude drought and warming on terrestrial ecosystem and the global carbon cycle. Geophysical Research Letters, 32, L22709.

[24] Ciais, P., et al. (2005). Europe-wide reduction in primary productivity caused by the heat and drought in 2003. Nature, 437, 529-33.

[25] Gaertner, M., et al. (2007). Tropical cyclones over the Mediterranean Sea in climate change simulations. Geophysical Research Letters, 34, L14711.

[26] Schar, C., Jendritzky, G. (2004). Hot news from summer 2003. Nature, 432, 559-60.

[27] Gruber, S., Hoezle, M., Haeberli, W. (2004). Permafrost thaw and destabilisation of Alpine rock walls in the hot summer of 2003. Geophysical Research Letters, 31, L13504.

[28] Schiermeier, Q. (2003). Alpine thaw breaks ice over permafrost’s role. Nature, 424, 712.

[29] Arenstam Gibbons, S., Nicholls, R. (2006). Island abandonment and sea level rise: An historical analog from the Chesapeake Bay, USA. Global Environmental Change, 16, 1, 40-47.

[30] Thomas, C., et al. (2004). Extinction risk from climate change. Nature, 427, 145-8.

[31] Gregory, J., Huybrechts, P., Raper, S. (2004). Threatened loss of the Greenland ice sheet. Nature, 428, 616.

[32] Orr, J., et al. (2005). Anthropogenic ocean acidification over the twenty-first century and its impact on calcifying organisms. Nature, 437, 681-6.

[33] Ruttimann, J. (2006). Sick seas. Nature, 442, 978-80.

[34] Gazeau, F., et al. (2007). Impact of elevated CO2 on shellfish calcification. Geophysical Research Letters, 34, L07603.

[35] Schiermeier, Q. (2004). Researchers seek to turn the tide on problem of acid seas. Nature, 430, 820.

[36] Donner, S., et al. (2005). Global assessment of coral bleaching and required rates of adaptation under climate change. Global Change Biology, 11, 2251-65.

[37] Stone, R. (2007). A world without corals? Science, 316, 678-81.

[38] Barnett, T., et al. (2005). Potential impacts of a warming climate on water availability in snow-dominated regions. Nature, 438, 303-9.

[39] Kaser, G., et al. (2003). The impact of glaciers on the runoff and the reconstruction of mass balance history from hydrological data in the tropical Cordillera Blanca, Peru. Journal of Hydrology, 282, 1, 130-44.

[40] Juen, I., Kaser, G., Georges, C. (2006). Modelling observed and future runoff from a glacierized tropical catchment (Cordillera Blanca, Peru). Global and Planetary Change, 59, 1-4, 37-48.

[41] Bradley, R., et al. (2006). Threats to water supplies in the tropical Andes. Science, 312, 1755-6.

[42] Mote, P., et al. (2005). Declining mountain snowpack in western North America. Bulletin of the American Meteorological Society, January 2005.

[43] Hayhoe, K., et al. (2004). Emissions pathways, climate change, and impacts on California. Proceedings of the National Academy of Sciences, 101, 34, 12422-7.

[44] Kavi Kumar, K., Parikh, J. (2001). Indian agriculture and climate sensitivity. Global Environmental Change, 11, 147-54.

[45] Goswami, B., et al. (2006). Increasing trend of extreme rain events over India in a warming environment. Science, 314, 1442-5.

[46] Jones, P., Thornton, P. (2003). The potential impacts of climate change on maize production in Africa and Latin America in 2055. Global Environmental Change, 13, 51-9.

[47] Butt, T., et al. (2005). The economic and food security implications of climate change in Mali. Climatic Change, 68, 355-78.

[48] Chipanshi, A., et al. (2003). Vulnerability assessment of the maize and sorghum crops to climate change in Botswana. Climatic Change, 61, 339-60.

[49] Carbone, G., et al. (2003). Response of soybean and sorghum to varying spatial scales of climate change scenarios in the southeastern United States. Climatic Change, 60, 73-98.

[50] World Bank. (2014). Turn Down the Heat: Confronting the New Climate Normal. Washington, DC: World Bank.

[51] Cox, P., et al. (2000). Acceleration of global warming due to carbon cycle feedbacks in a coupled climate model. Nature, 408, 184-7.

[52] Berthelot, M., et al. (2005). How uncertainties in future climate change predictions translate into future terrestrial carbon fluxes. Global Change Biology, 11, 1-12.

[53] Betts, R., et al. (2004). The role of ecosystem-atmosphere interactions in simulated Amazonian precipitation decrease and forest dieback under global climate warming. Theoretical and Applied Climatology, 78, 137-56.

[54] Cowling, S., et al. (2004). Contrasting simulated past and future responses of the Amazonian forest to atmospheric change. Philosophical Transactions of the Royal Society of London B, 359,539-47.

[55] Przybylak, Rajmund. (2007). Recent air-temperature changes in the Arctic. Annals of Glaciology, Volume 46, Number 1, October 2007, pp. 316-324.

[56] National Center for Atmospheric Research (NCAR) – Climate and Global Dynamics Laboratory. (k. D.). Are we committed to future climate change? Abgerufen am 30.03.2016 von: http://www.cgd.ucar.edu/research/faqs/future.html

[57] Wissenschaftlicher Beirat der Bundesregierung Globale Umweltveränderungen (WBGU). (2014). Sondergutachten. Klimaschutz als Weltbürgerbewegung. Berlin: WBGU.

[58] PBL – Netherlands Environmental Assessment Agency. (2015). Trends in global CO2 emissions: 2015 Report. The Hague, PBL publication number: 1803.

[59] National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) – Global Greenhouse Gas Reference Network. (k. D.). Trends in Atmospheric Carbon Dioxide. Abgerufen am 30.03.2016 von: http://www.esrl.noaa.gov/gmd/ccgg/trends/

[60] Hansen, J., Sato, M., Kharecha, P., Beerling, D., Masson-Delmotte, V., Pagani, M., et al. (k. D.). Target Atmospheric CO2: Where Should Humanity Aim? Abgerufen am 30.03.2016 von: http://www.columbia.edu/~jeh1/2008/TargetCO2_20080407.pdf

[61] Feldmann, J., Levermann, A. (2015). Collapse of the West Antarctic Ice Sheet after local destabilization of the Amundsen Basin. PNAS Vol. 112 No. 46, 14191-14196.  Abgerufen am 30.03.2016 von: http://www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1512482112

[62] World Bank. (2013). 4 °C Turn Down the Heat. Climate Extremes, Regional Impacts, and the Case for Resilience. Washington D. C.: World Bank.

[63] Farmer, G. T. (2015). Modern Climate Change Science. An Overview of Today’s Climate Change Science. Springer International Publishing.

[64] PBL – Netherlands Environmental Assessment Agency. (2015). Trends in global CO2 emissions: 2015 Report. The Hague, PBL publication number: 1803.