Klimaforscher warnen vor nahen Kipppunkten

Kipppunkte im Klimasystem: Droht der Erde eine unumkehrbare Hitzephase? Forscher warnen vor Kettenreaktionen – und zeigen, wie wir den Kurs noch ändern können.

Ein internationales Forscherteam warnt eindringlich vor einer beschleunigten Erderwärmung, die zu einer dauerhaften Hitzephase führen könnte. «Das Klima der Erde entfernt sich gerade von den stabilen Bedingungen, die die menschliche Zivilisation über Jahrtausende hinweg getragen haben», schreibt es im Fachjournal «One Earth». Mehrere Teile des Erdsystems könnten bereits näher an einer Destabilisierung sein als angenommen.

Die Forschenden zeigen das Zusammenspiel der Faktoren, das die Erde in ein sogenanntes Hothouse verwandeln könnte - eine für den Menschen gefährliche, dauerhafte Heißphase. Werde dieser Pfad einmal beschritten, lasse er sich kaum noch stoppen, schreibt das Team um William Ripple von der Oregon State University in Corvallis, darunter auch der frühere und ein aktueller Direktor des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung (PIK), Hans Joachim Schellnhuber und Johan Rockström. Sie sehen aber noch ein kurzes Zeitfenster zum Gegensteuern.

Kritische Temperaturschwelle früher als gedacht überschritten

Seit rund 11.700 Jahren ist das Klima vergleichsweise stabil, was die Entstehung der Landwirtschaft und vieler Ökosysteme erst möglich machte. Um die Bedingungen zu bewahren, wurde im Klimaabkommen von Paris vereinbart, die Erderwärmung möglichst auf 1,5 Grad im Vergleich zur vorindustriellen Zeit zu begrenzen. Wobei es dabei um eine Durchschnittstemperatur über mehrere Jahre hinweg geht.

Für zwölf Monate hintereinander seien die 1,5 Grad Erwärmung bereits im Jahr 2024 überschritten gewesen - einhergehend mit Hitzerekorden, Waldbränden, Überschwemmungen und anderen Extremen. Viele Klimamodelle hätten einen späteren Zeitpunkt vorhergesagt, was unterstreiche, wie rasch der Klimawandel voranschreite, schreibt das Team.

«Die Überschreitung von Temperaturgrenzen wird üblicherweise anhand von 20-Jahres-Durchschnitten bewertet», sagte Co-Autor Christopher Wolf von den Terrestrial Ecosystems Research Associates (Tera) in Corvallis (Oregon).

Doch der jüngste zwölfmonatige Überschreitungszeitraum könne darauf hindeuten, dass auch der langfristige durchschnittliche Temperaturanstieg bereits bei oder nahe 1,5 Grad liege. «Es ist wahrscheinlich, ... dass der Klimawandel schneller voranschreitet, als viele Wissenschaftler vorhergesagt haben.»

Ein Teil des jüngsten Temperaturanstiegs sei auf den Rückgang der Aerosole zurückzuführen, schreibt das Team. Zu den Schwebeteilchen zählt etwa Ruß. Der Rückgang der Aerosole habe möglicherweise Einfluss auf die Wolken, die dann weniger Sonnenlicht ins All abstrahlten.

Wenn sich das Klima verändert, könne es verstärkende Rückkopplungen geben, die das Risiko einer beschleunigten Erwärmung erhöhen. Dazu zählt das Team das Schmelzen von Eis und Schnee, das Auftauen von Permafrost, das Absterben von Wäldern und den Verlust von Bodenkohlenstoff.

Einige Kippelemente könnten bereits sehr nah sein

Zunehmende Hinweise deuteten darauf hin, dass viele Kippelemente nach dem Überschreiten bestimmter Schwellen eine sich selbst verstärkende Erwärmung auslösen könnten, die die Erde in Richtung Hothouse treibe, erklärte Rockström. «Unsere Arbeit zeigt, dass wir noch nicht dort sind – aber sehr nahe.»

Kippelemente können sich abrupt und dann unaufhaltsam verändern, sobald kritische Temperaturschwellen überschritten werden. Für einige könnte das Kippen bereits im Gange sein oder in naher Zukunft eintreten, schreibt das Team. Dazu zähle: das Schmelzen des grönländischen und des westantarktischen Eisschilds, der auftauende Permafrost in den nördlichen Wäldern der Erde, schmelzende Gebirgsgletscher sowie das Sterben von Teilen des Amazonas-Regenwaldes.

Der grönländische Eisschild zeige bereits Anzeichen von Destabilisierung und sei wahrscheinlich anfällig für ein Kippen bei einer Erwärmung zwischen 0,8 und 3,4 Grad Celsius. Solche Prozesse könnten die globalen Temperaturen weiter erhöhen, den Meeresspiegelanstieg beschleunigen, gewaltige Kohlenstoffspeicher freisetzen und Ökosysteme destabilisieren - und sich auch gegenseitig verstärken.

Auch wenn das genaue Risiko für die Kipppunkte ungewiss sei, sei klar, dass die derzeitigen politischen Klimaschutzzusagen - die uns auf einen Pfad von etwa 2,8 Grad maximaler Erwärmung bis zum Jahr 2100 bringen – unzureichend seien und deutlich mehr Klimaschutz erforderlich machten.

Die Lösungen

Die Unsicherheit darüber, wo genau Kippschwellen liegen, sei kein Grund zum Zögern, «sondern vielmehr ein zwingender Grund für sofortiges vorsorgliches Handeln», schreibt das Team. «Kurz gesagt könnten wir uns einem gefährlichen Schwellenbereich nähern, bei gleichzeitig rapide schwindenden
Möglichkeiten, gefährliche und nicht mehr beherrschbare Klimaentwicklungen zu verhindern.»

«Bestehende Klimaschutzmaßnahmen, wie der Ausbau erneuerbarer Energien und der Schutz Kohlenstoff-speichernder Ökosysteme, sind entscheidend, um den Anstieg der globalen Temperaturen zu begrenzen», sagte Ripple. Nötig sind nach Ansicht des Teams eine vorausschauende Regierungsführung, stärkere politische Rahmenwerke zur Minderung der Emissionen, die auch Kipppunktrisiken berücksichtigen, und eine koordinierte globale Überwachung von Kipppunkten.