Bedrohliche Wechselwirkung der Kippelemente

Der Regenwald am Amazonas, das System der Meeresströmung im Atlantik, der grönländische und der westantarktische Eisschild sind vier Kippelemente des Erdsystems. Forscher untersuchten nun ihre Wechselwirkungen.

Kippelemente sind Bestandteile des Erdsystems, die ein Schwellenverhalten aufweisen. Sind diese Bestandteile also bereits nahe ihrem Schwellenwert angelangt, so bedarf es nur noch einer geringen externen Veränderung, um diesen Bestandteil in einen qualitativ neuen Zustand zu versetzen. Um diesen Mechanismus an einem konkreten Beispiel festzumachen, nehmen wir das Kippelement der Eisschilder. Durch die Erderwärmung nimmt das Abschmelzen des hellen Meereises in der Westantarktik stetig zu. Dadurch gelangt die darunterliegende Meeresoberfläche zum Vorschein und das Sonnenlicht wird stärker absorbiert. Folglich steigen die Temperaturen und der Schmelzvorgang wird beschleunigt.

Genau solche Kippelemente und die resultierenden Wechselwirkungen hat das Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK) untersucht und in einer Studie veröffentlicht. In dieser Studie untersuchten die Forscher um Nico Wunderling und Ricarda Winkelmann in einer Risikoanalyse die Wechselwirkung zwischen vier bekannten Kippelementen bei unterschiedlichen Temperatursteigungen:

  • den Eisschilden Grönlands
  • und der Westantarktik,
  • der Atlantikmeeresströmung,
  • dem Regenwald am Amazonas.

Heraus kam, dass bereits bei einer Erderwärmung von zwei Grad Celsius bei einem Drittel der Simulation ungünstige Dominoeffekte zwischen den Gebieten auftreten. Das grönländische Eisschild hat dabei das größte Domino-Potenzial. Durch den Zustrom von Schmelzwasser des Eises könnte auch die thermohaline atlantische Umwälzströmung ins Stocken geraten und das gesamte Strömungssystem abbremsen. Die Forscher betrachten die Eisschilde eher als Auslöser eines Dominoeffekts und das Strömungssystem eher als den Übertrager von Auswirkungen. Im Südatlantik würde die verlangsamte Umwälzströmung zu einem Wärmestau führen und somit den Eisverlust in der Westantarktis verstärken. Dagegen würde weniger Wärme in den Nordatlantik transportiert, was in Europa zu einem merklich kühleren Klima führen könnte. Dieser laufende Prozess des Erdsystems ist letztendlich ein Teufelskreislauf, der mit zunehmender Erderwärmung beschleunigt wird. Dabei würden nicht nur die Meerespeigel steigen, sondern auch schwere Schäden der Amazonas-Biosphäre auftreten. Was wiederrum neue gravierende Auswirkungen mit sich bringt. Das Risiko dafür sei bereits bei Temperaturanstiegen zwischen 1,5 und 2 Grad Celsius erhöht.

„Alles in allem könnte dies bedeuten, dass wir weniger Zeit haben, um unseren Ausstoß von Treibhausgasen zu verringern und Kippprozesse noch zu verhindern“, äußerte sich Ricarda Winkelmann.