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Klima und Wandel

Arktisches Meereis: Das nächste Kippen

Nick Reimer
diplomierter Energie- und Umweltverfahrenstechniker, Wirtschaftsjournalist und Bücherschreiber
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Nick ReimerFreitag, 09.06.2023

An den Polen erhitzt sich die Erde deutlich schneller als etwa am Äquator, weshalb es in Arktis und Antarktis längst zu Tauen begonnen hat: Rund um den Nordpol geht das Eis seit Jahren zurück, 2022 brachte die drittgeringste Meereisbedeckung am Nordpol, die jemals gemessen wurde. Diese Meereisbedeckung gilt in der Wissenschaft als ein Kippelement: Die hellen Eisflächen haben einen deutlich höheren Rückstrahleffekt als die dunklere Wasseroberfläche. Dieser sogenannte Albedo-Effekt macht die Entwicklung unaufhaltsam: Ist das Eis einmal verschwunden, reflektiert das darunter liegende dunkle Wasser viel weniger Sonnenstrahlen.

Man kann das gut mit einem Spiegel illustrieren: Helles Meereis wirft wie ein solcher sehr viel Energie in den Weltraum zurück. Ohne dieses "Spiegeleis" dringt die Sonnenenergie in den dunkleren Ozean ein. Im arktischen Sommer scheint die Sonne rund um den Nordpol 24 Stunden am Tag. Geht die Eisfläche zurück – "der Spiegel" – heizt sich das Wasser immer weiter auf, was noch mehr schwimmendes Eis auf dem Ozean schmelzen lässt und dadurch noch mehr Sonnenenergie in den Ozean gelangt. Ein Teufelskreis.

Mit Auswirkungen für unser Wetter: Die arktische Meereisbedeckung bestimmt entscheidend die Kraft des Jetstream. Wie eine endlose Sinuskurve mäandert dieser Höhenwind von West nach Ost über die Nordhalbkugel und bestimmt so unser Wetter. Angetrieben wird der Jetstream wie jeder Wind von einer Temperaturdifferenz, die Druckunterschiede erzeugen: in diesem Fall jener zwischen Tropen und Nordpol. Weil der Nordpol aber immer wärmer wird, verliert der Jetstream seine Kraft – und mäandert eben manchmal nicht mehr. Zu den wissenschaftlichen Erkenntnissen hatte ich schon 2016, 2017 ff. gepiqd.

Wir müssten ergo hoffen, dass sich die arktische Eisbedeckung wieder schließt, statt immer weiter abzutauen – und der Jetstream so wieder mehr Kraft gewinnt. Doch das Gegenteil ist der Fall, wie Arbeiten von Forschern der Pohang University of Science and Technology in Korea ergaben: Demnach läuft das Abtauen in der Realität wesentlich schneller, als von den Klimamodellen prognostiziert, das Meereis der Arktis könnte schon in den 2030er-Jahren im Sommer fast völlig verschwinden. Das ist zehn Jahre früher, als Klimamodelle bisher voraussagten.

Lars Fischer wertet bei Spektrum die Forschungsarbeit aufschlussreich auf.

Arktisches Meereis: Das nächste Kippen

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Kommentare 8
  1. Dominik Lenné
    Dominik Lenné · vor 12 Monaten

    Zufällig pflege ich regelmäßig zwei Grafiken dazu auf Wikimedia, die die monatliche Fläche und das Volumen des arktischen Meereises darstellen. (https://commons.wikime...)
    Man muss zwischen dem Maximum im Frühjahr und dem Minimum im Herbst unterscheiden - letzteres schaut auf den ersten Blick nicht so wild aus, dort haben wir "nur" den zehntniedrigsten Wert im letzten September erlebt. Das kann aber statistische Schwankung sein. Wenn ich die Septemberausdehnung linear fortsetze, lande ich um 2070 (sehr ungefähr). Aus der Ausdehnung etwas zu schließen ist schwierig, weil diese nicht linear mit der Zeit geht. Die Abnahme ist eine ganze Zeit lang schwach, kann sich dann aber beschleunigen.

    Eine ähnliche Tendenz zeigt auch das Volumen, das allerdings in der Grafik nur eine erschlossene Größe ist und deshalb mit einem größeren Fehler behaftet. (https://commons.wikime...) Wenn ich das Septembervolumen linear fortsetze lande ich deutlich vor 2040. Das ist aber ebenfalls problematisch, weil das Volumen dazu neigt, am Ende weniger stark abzunehmen.

    Wenn wir auf die mittlere Eisdicke schauen, ergibt sich ein ähnliches Bild. (https://www.arcticdeat...). Die mittlere Dicke im September scheint sich seit ca. 12 Jahren nicht wesentlich verringert zu haben. wenn man den langfristigen Trend linear verlängert, d.h. alle 20 Jahre 1 m dünneres Eis, landet man bei kurz vor 2050, bis im Mittel im September kein Eis mehr da ist.

    Allerdings haben die Daten eine quadratische Komponente, d.h. die Abnahme nimmt zu. Wenn wir die ebenfalls als konstant annehmen, landen wir mit der Mittellinie früher.

    Das heißt aber nicht, dass nicht danach auch wieder Sommer mit Eis auftauchen. Andererseits können einzelne eisfreie Sommer auch bereits vorher auftauchen.

    Zusammenfassend: Vorhersagen sind schwierig, besonders solche über die Zukunft. Der Verlauf hängt von den Emissionen ab - und von den Feinheiten des komplexen Zusammenspiels der physikalischen Vorgänge in der Arktis. Die Unsicherheitsspanne ist entsprechend groß. Aber dass wir in nicht allzu ferner Zukunft unter 1 Mio. km² kommen ist ziemlich sicher.

  2. Thomas Wahl
    Thomas Wahl · vor 12 Monaten · bearbeitet vor 12 Monaten

    Oder auch hier:
    "Im Fachmagazin „Nature“ erschien vor wenigen Wochen ein Kommentar zu diesem RCP 8.5, dem Worst-Case-Szenario der Klimamodellierung (siehe Grafik „Szenarien der . . .“). Man solle es doch endlich streichen, fordern die Autoren.
    Das würde ich für falsch halten. Es gibt eine gewisse Tendenz in meiner Zunft, zu sagen, dass RCP 8.5 so unwahrscheinlich ist, dass es nicht passieren könne. Das halte ich ein Stück weit für Wunschdenken. Leute, die so argumentieren, sind dieselben Leute, die andere dafür kritisieren, wenn sie noch über eine Erwärmung von zwei Grad sprechen. Wir müssen doch 1,5 Grad einhalten, heißt es dann. Wer heute etwas zum Zwei-Grad-Ziel sagt, der läuft Gefahr, als reaktionär zu gelten.
    Was antworten Sie solchen Leuten?
    Die Frage muss schon erlaubt sein, wie plausibel ein Szenario ist. Klar, bei RCP 8.5 muss viel zusammenkommen, aber bei RCP 1.9 (dem Szenario mit der niedrigsten Erwärmung) muss auch unglaublich viel zusammenkommen. Ich halte es daher für richtig, alle Wahrscheinlichkeiten zu benennen. Aber das gilt für alles, was da drinsteht. Ausblenden gilt nicht. Das allerdings scheint bei RCP 8.5 der Grund zu sein: Wir streichen es, weil wir doch nicht aufgeben dürfen. Wir dürfen doch an der guten Sache nicht verzweifeln. Aber: Von der Risikoeinschätzung her halte ich es für richtig, ein solches Szenario durchzuspielen. Was natürlich nicht heißt, sich ausschließlich auf dieses Szenario zu berufen. Hinter RCP 8.5 steht die Annahme, dass auch in Zukunft stark auf Kohle gesetzt wird. RCP 8.5 ist dann, was ein ökonomisches Modell aus dieser Annahme macht. So funktionieren diese Modelle.
    Sie gehören zu den wenigen Arbeitsgruppen in der Welt, die mit Großrechnern das Klima berechnen. Was halten Sie für die wahrscheinlichste Lösung? Auf wie viel Grad müssen wir uns einstellen?
    Das wäre Kaffeesatzleserei. In der neuesten Modellgeneration gibt es einige Modelle, die in ihrer Temperaturerhöhung viel empfindlicher auf Treibhausgase reagieren als vorherige Modelle. Dahinter steckt die Frage der Klimasensitivität, also um wie viel wärmer es wird, wenn sich der Kohlendioxidanteil verdoppelt. Das französische Modell geht von fünf Grad aus, das neue kanadische ist der Spitzenreiter mit 5,7 Grad. Es gibt sieben Modelle, die liegen in ihrer Klimasensitivität höher als die Werte, die im letzten Sachstandsbericht als wahrscheinlich angegeben wurde.
    Das ist nun aber wirklich eine sehr schlechte Nachricht.
    Die Franzosen haben dazu eine Presseerklärung veröffentlicht. Die Schlagzeile lautete: Neues Modell – Erwärmung schlimmer als bislang gedacht. Da haben wir hier gesagt: Mein Gott, was macht ihr da? Weil es sehr, sehr unwahrscheinlich ist, dass das wahre Klima so empfindlich ist, wie in diesen neuen Modellen dargestellt.
    Also irren die Franzosen?
    Lassen Sie es mich so sagen: Die Frage der Klimasensitivität ist äußerst komplex. Daher sollte man das Ergebnis eines Modells zunächst mit Vorsicht genießen. Gleichzeitig sagen uns andere Forschungsergebnisse – unabhängig von Klimamodellen –, dass sich der Unsicherheitsbereich verkleinert hat. Seit Jahrzehnten liegt er bei 1,5 bis 4,5 Grad Erwärmung, jetzt beträgt er plötzlich zwischen 2,1 und 3,9 Grad." Usw. Usw.

    https://www.faz.net/ak...

  3. Thomas Wahl
    Thomas Wahl · vor 12 Monaten

    Das PIK ist aber nicht die ganze Wissenschaft. Andere Forscher sind bei der Beurteilung vorsichtiger und auch die Klimamodelle zeigen sehr unterschiedliches Verhalten. Siehe z.B. hier:

    https://www.zeit.de/wi...

    "ZEIT ONLINE: Würden Sie sagen, dass wir den Kipppunkten zu viel Aufmerksamkeit schenken?
    Stocker: Es gibt einen Bias in der Berichterstattung. Das mag damit zu tun haben, dass Kipppunkte sehr anschaulich und dramatisch wirken und deshalb viel Aufmerksamkeit erregen, besonders in den Medien. Aber für die Glaubwürdigkeit der Wissenschaft ist das meiner Ansicht nach riskant, denn wir diskutieren immer noch auf der Basis von relativ wenig Evidenz. Das kann gefährlich werden.
    ZEIT ONLINE: Inwiefern gefährlich?
    Stocker: Ich habe einmal erlebt, wie in einer Debatte über Kippelemente sogar der gewaltsame Widerstand propagiert wurde. Die Rechtfertigung war, dass nur damit die dringende Transformation der Gesellschaft angestoßen würde, um das Überschreiten von Kipppunkten abzuwenden. Während der Debatte hat niemand widersprochen. Das fand ich sehr beängstigend. Ich hatte an dieser Debatte virtuell teilgenommen und den Standpunkt vertreten, dass wir noch nicht genug über Kippelemente wissen, aber die Stimmung war in dieser einen Diskussion so aufgeheizt, dass ich und andere, die zur Zurückhaltung gemahnt haben, gar nicht mehr zu Wort kamen.
    ZEIT ONLINE: Manche Menschen könnten auch resignieren, weil der Eindruck entsteht: Wenn das Eis schmilzt, der Golfstrom versiegt und der Amazonas-Regenwald kippt, sei die Welt eh nicht mehr zu retten.
    Stocker: Das wäre fatal. Resignation hat noch nie ein Problem gelöst. Eigentlich brauchen wir die Drohkulisse der Kipppunkte nicht, um uns die Dringlichkeit der Klimakrise bewusst zu machen. Dafür gibt es andere gute Argumente – und solche, die auf viel belastbareren Forschungsergebnissen basieren."

  4. Achim Engelberg
    Achim Engelberg · vor 12 Monaten

    Ergänzend sei dieser Beitrag empfohlen:
    https://www.nzz.ch/feu...

    Er endet so:
    Wie sehr es angesichts dieser Dynamik um eine Krise des Menschen mit dem Klima und weniger um eine Krise des Klimas selbst gehen wird, veranschaulicht Frankopan am Ende seines Opus magnum. Er zitiert den britischen Rechnungshof, der in seinem Risikobericht 2021 prophezeite, die Lösung des Klimaproblems sei ganz einfach: Am Ende werde nicht der Mensch, sondern die Natur die Nettoemissionen auf null bringen – mit einer katastrophalen Entvölkerung, ob durch Hunger, Seuchen oder Krieg. Ein unrealistisches Szenario? Frankopans ernüchternde Antwort: «Ein Historiker würde nicht darauf wetten.»

    1. Dominik Lenné
      Dominik Lenné · vor 12 Monaten

      krass...

    2. Thomas Wahl
      Thomas Wahl · vor 12 Monaten

      Hunger, Seuchen und Krieg sind eher menschengemacht oder? Aber auch Menschen können sich wechselseitig ausrotten. Da würd ich auch nicht drauf wetten.

    3. Phillip Bittner
      Phillip Bittner · vor 10 Monaten

      @Thomas Wahl Hunger tritt dann auf wenn zum einen nicht mehr genug Nahrungsmittel zur Verfügung stehen. Dies kann durch den Klimawandel verursachten Produktionsrückgang geschehen oder beispielsweise durch Extremereignisse wie Katastrophen. Da kommen dann auch die klassischen Seuchen ins Spiel, da dann die Hygiene nicht mehr aufrechterhalten kann.

    4. Thomas Wahl
      Thomas Wahl · vor 10 Monaten · bearbeitet vor 10 Monaten

      @Phillip Bittner Ja, nichts ist unmöglich. Aber bisher ist keine globale Hungerkatastrophe in Richtung Aussterben abzusehen.
      "The most widely used and comprehensive data on food supply and consumption is published by the UN Food and Agriculture Organization (FAO). This data is annually available and is updated by the FAO, extending back until 1961. In this chart we see the average daily supply of calories (measured in kilocalories per person per day) by world region.

      Note that supply figures do not include consumption-level waste (i.e. that wasted at retail, restaurant and household levels), and therefore represents food available for consumption at the retail level, rather than actual food intake.

      Overall, we see that per capita calorie supply has been increasing consistently at a global level over this period. However, these trends vary across the world’s regions.

      We have seen a significant rise in caloric supply across Asia and Africa in recent decades.

      The steeper rise across poorer regions of the world means that over the last few decades, global trends in caloric supply have been converging. In terms of food supply, we live in a more equal world today than in the previous century."

      https://ourworldindata...

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