Sonntag, 17. Februar 2008

Klimawandel

Kritische Schwellen im globalen Klimasystem,
oder: Warum das Klima plötzlich kippen könnte

In einer Veröffentlichung des Wissenschaftsmagazins "Proceedings of the National Academy of Sciences" (PNAS) warnt eine internationale Gruppe von Klimaforschern vor den Gefahren eines unerwartet schnell verlaufenden Klimawandels. Scheinbar unbedeutende, allmähliche Klimaänderungen in bestimmten Regionen der Erde könnten einen plötzlichen, unter Umständen sogar weltweiten Klimawandel auslösen.

Prof..Stefan Rahmstorf und Prof. Hans Joachim Schellhuber vom Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (http://www.pik-potsdam.de/) haben sich zusammen mit britischen Wissenschaftlern um Timothy Lenton von der britischen University of East Anglia in Norwich (http://www1.uea.ac.uk/cm/home) Gedanken darüber gemacht, ob und wo auf der Erde zunächst nur kleine Veränderungen des Klimas schon bald in einen plötzlichen und grundlegenden Wandel des globalen Klimasystems umschlagen können, mit möglicherweise verhängnisvollen Folgen für die Menschheit.


Timothy Lenton, Stefan Rahmstorf und. Hans Joachim Schellhuber
Quellen: http://www.tyndall.ac.uk/ und http://www.wbgu.de/

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Was damit gemeint ist, lässt sich anhand eines Bogenschützen veranschaulichen, der seinen Bogen immer weiter spannt, um eine immer größere Schussweite seiner Pfeile zu erreichen. Zunächst geht das auch gut, denn je kräftiger er seinen Bogen spannt, desto weiter fliegen die Pfeile. Aber schließlich kommt er an eine kritische Schwelle, wo die Sehne reißt, wenn er seinen Bogen noch weiter spannt. Der Pfeil kann dann überhaupt nicht mehr abgeschossen werden. Das System Pfeil und Bogen kippt also urplötzlich von einem Zustand, wo die Pfeile mit zunehmender Anspannung des Bogens immer weiter fliegen, in einen Zustand, wo das ganze System nicht mehr funktioniert. Diese Veränderung lässt sich dann nicht mehr so ohne weiteres rückgängig machen. Ähnlich könnte es auch dem globalen Klimasystem ergehen, das sogar mehrere kritische Schwellen aufweist. Durch die fortgesetzte Anreicherung von Treibhausgasen in der Erdatmosphäre - durch die Nutzung fossiler Brennstoffe (Kohle, Erdöl, Erdgas) steigt beispielsweise die Menge an Kohlendioxid - erwärmt sich das globale Klimasystem immer mehr.


Funktionsweise eines römischen Bogens
Quelle: http://www.imperiumromanum.com/
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Dieser „Treibhauseffekt“ funktioniert so: In der Nacht, wenn sie nicht mehr von der Sonne beschienen wird kühlt die Erdoberfläche vor allem durch Abgabe von Wärmestrahlung (Infrarot) sehr schnell ab. Die Treibhausgase (Wasserdampf, Kohlendioxid, Methan, Lachgas)in der Troposphäre absorbieren aber bestimmte ausgewählte Wellenlängen der Infrarotstrahlung - entsprechend ihrer Eigenschwingungen - des Erdbodens und geben einen Großteil dieser Wärme an die zahlreichen anderen Nachbarmoleküle ab. Die Troposphäre erwärmt sich dabei ein wenig. Ein kleiner Teil der Wärme gelangt entweder als infrarote Gegenstrahlung, derselben Wellenlänge in der zuvor absorbiert wurde, wieder zurück zum Erdboden, der dadurch langsamer auskühlt, oder wird in den Weltraum abgestrahlt. Durch diese verzögerte nächtliche Auskühlung erwärmt sich der Erdboden dann später am Tage durch die Sonnenstrahlung auf höhere Temperaturen, als wenn es keine Treibhausgase gäbe. Die Erdoberfläche strahlt nun dem Temperaturanstieg entsprechend mehr Infrarotstrahlung - in den zahlreichen Wellenlängen, die die Treibhausgase nicht absorbieren können (Infrarotfenster) - in den Weltraum ab, so daß sich ein Strahlungsgleichgewicht auf diesem höheren Temperaturniveau einstellt. Der durch den Treibhauseffekt zusätzlich erwärmte Erdboden heizt dann von unten die Luftschichten der Troposphäre, also der unteren Atmosphärenschicht in der sich fast alle Wettervorgänge abspielen. Wolken haben übrigens eine ähnliche Wirkung wie die Treibhausgase. Allerdings halten sie die Wärme besser als alle Treibhausgase, da sie die Infrarotstrahlung in allen infraroten Wellenbereichen absorbieren und wieder zum Erdboden zurückschicken! Die Wolken strahlen aber auch einen Teil der absorbierten Wärmeenergie in den Weltraum ab. Dies tun sie umso weniger, je größer ihre vertikale Ausdehnung ist, denn in größeren Höhen ist die Wolkenoberseite deutlich kälter als die Unterseite. Die Infrarotabstrahlung .der Wolkenoberseite in den Weltraum ist damit deutlich geringer als die infrarote Gegenstrahlung an der Wolkenunterseite. In große Höhen hinaufreichende Quellwolken erzeugen also einen deutlich stärkeren Treibhauseffekt als eine flache Schichtbewölkung. Tagsüber wirken alle Wolken mehr oder weniger auch abkühlend, da sie einen erheblichen Teil des Sonnenlichts in den Weltraum reflektieren.


Vergleich der globalen Temperaturen mit den Konzentrationen des Treibhausgases Kohlendioxid in der Atmosphäre und der Zahl der Sonnenflecken, die ein Maß für die Sonnenaktivität ist. In der Temperaturkurve spiegelt sich der Einfluss des Kohlendioxids und der Sonnenaktivität - die zwischen 1900 und 1945 anscheinend sogar dominiert - deutlich wieder. Seit 1980 allerdings ist nur noch eine Wirkung des Treibhausgases auf die globale Temperatur erkennbar, denn es wird seitdem – bei fortgesetztem Anstieg des Kohlendioxids - weiterhin wärmer trotz der eindeutig nachlassenden Sonnenaktivität. Quelle: http://solar-center.stanford.edu/
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Die globale Erwärmung führt zu allmählichen Klimaveränderungen. Überschreiten diese Veränderungen eine kritische Schwelle, so kann das gesamte Klimasystem kippen, sich also sprunghaft verändern. "Projektionen von Klimamodellen könnten die Gesellschaft in einem falschen Gefühl von Sicherheit wiegen", so der Studienautor Timothy Lenton. Der globale Wandel erscheine für menschliche Maßstäbe langsam und graduell. In bestimmten Regionen der Erde könnte der menschliche Einfluss aufs Klimasystem jedoch sprunghafte (abrupte)und teilweise unumkehrbare Entwicklungen anstoßen. Die Bereiche im globalen Klimasystem, wo es solche kritischen Schwellen gibt, nennen die Klimaforscher Kippelemente, wovon es nach derzeitigem Stand der Forschung insgesamt mindestens neun geben soll. Diese Kippelemente werden anschließend eingehend beschrieben und ihre Bedeutung abgeschätzt.

Die Kippelemente und ihre möglichen Wirkungen…

1. Abschmelzen des arktischen Meereises
Wenn das Meereis der Arktis schmilzt kommt die darunter liegende wesentlich dunklere ozeanische Wasseroberfläche zum Vorschein. Die Sonnenstrahlung wird in wesentlich geringerem Ausmaß reflektiert, als das zuvor der Fall war, so daß sich die Erwärmung verstärkt, denn die dunkle Wasseroberfläche absorbiert die Sonnenstrahlung deutlich besser als eine helle Eisoberfläche, erwärmt sich dementsprechend mehr und dann auch die Luftschichten darüber. Es handelt sich um eine sich selbst verstärkende positive Rückkopplung – je mehr Eis geschmolzen ist, umso stärker die Erwärmung, wodurch noch mehr Eis schmilzt usw. - die von einem bestimmten Punkt an nicht mehr aufzuhalten ist. Schon innerhalb der nächsten 10 Jahre könnte die arktische Region im Sommer mehr oder weniger eisfrei sein. Die Temperaturen würden dann auf Werte über -5°C ansteigen, das liegt um 13 °C höher als bisher. Im Extremfall könnte das Eis am Nordpol völlig verschwinden. Winter im bisherigen Sinne würde es dann auf der Nordhalbkugel nicht mehr geben. Die Erwärmung der Arktis würde wiederum das Abschmelzen des Grönlandeises begünstigen (siehe unten).


Rückgang des Meereises am Nordpol
Quelle: NASA
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2. Abschmelzen des Grönlandeises
Ein Abschmelzen des grönländischen Eisschildes hätte besonders gravierende Folgen. Denn damit wäre ein deutlicher Anstieg des Meeresspiegels vorprogrammiert. Bei einem vollständigen Abschmelzen des grönländischen Eisschildes käme dabei ein Anstieg des Meeresspiegels um über 7 Meter heraus (http://www.mpimet.mpg.de/presse/faqs/wie-stark-steigt-der-meeresspiegel.html). Aber auch wenn nur Teile des Eisschildes abschmelzen würden, etwa in Südgrönland, so wären es immer noch rund 3 Meter! Wahrlich keine angenehmen Aussichten für die Küstenregionen weltweit! Es besteht also wirklich Anlass, die Frühsymptome einer drastischen Erwärmung in Grönland sehr ernst zu nehmen. Schauen wir uns daher die Datenlage näher an: An den Rändern Grönlands ist sehr viel Eis abgeschmolzen, das ist unübersehbar, doch insgesamt ist das Festlandeis nur wenig zurückgegangen, denn die Dicke des Inlandeises hat eher zugenommen (vgl dazu http://www.esa.int/esaEO/SEMILF638FE_planet_1.html#subhead3).


Veränderung der Dicke des Festlandeises in Grönland in cm/Jahr
Quelle:: ESA
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In Höhenlagen von über 1500 m nimmt die Dicke des Eisschildes zu, in tiefer gelegenen Regionen Lagen geht das Eis deutlich zurück. Das erscheint zunächst verwunderlich, aber es gibt eine einfache Erklärung dafür: Durch die globale Erwärmung verdunstet mehr Wasser. Das Innere Grönlands, wo die Temperaturen in den dort vorherrschenden Höhenlagen von über 1500 m stets unter Null bleiben, wirkt als Kältefalle. Es kommt dort durch den erhöhten Wasserdampfgehalt der Luft zu vermehrtem Schneefall, und das Inlandeis nimmt zu.


In Höhenlagen von über 1500 m nimmt die Dicke des Eisschildes zu, in tiefer gelegenen Regionen Lagen geht das Eis deutlich zurück
(Quelle: ESA)
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Damit ist die Geschichte aber nicht zu Ende. Das: Schmelzwasser auf den Gletschern sickert durch die Eisschicht hindurch und ruft dabei tiefe spiralförmige Löcher hervor, durch die weiteres Wasser, aber auch Gesteinstrümmer leicht eindringen können. Die Gesteinstrümmer geraten dabei in eine kreisförmige Bewegung und sorgen so für eine deutliche Erweiterung der Löcher, wobei sie selbst rund geschliffen werden. Da die Steine ähnlich wie das Mahlwerk einer Mühle das Gletschereis zermahlen, spricht man auch von Gletschermühlen. Durch die stark erweiterten Löcher können nun noch viel größere Mengen an Schmelzwasser vordringen und bis an die Unterseite der Gletscher gelangen, wo sie wie ein Schmiermittel wirken. Die Fließgeschwindigkeiten der Gletscher erhöhen sich dadurch drastisch. Immer größere Teile der Festlandsgletscher rutschen so immer schneller ins Meer.


Schmelzwasser gelangt durch Gletschermühlen (moulins), aber auch durch sich erweiternde
Gletscherspalten (crevasses) unter den Gletscher und wirkt auf dem felsigen Untergrund wie ein
Schmiermittel.

Quelle: http://www.pnas.org/cgi/reprint/0705414105v1
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Dadurch werden die Eismassen im Inneren Grönlands instabil und geraten ins Rutschen und damit in niedrigere Höhenlagen. Damit kann auch dieses Eis schmelzen. Nach den Schätzungen der an der Studie beteiligten Wissenschaftler könnte der grönländische Eisschild innerhalb von nur 300 Jahren auf diese Weise verschwunden sein.

3. Zerfall des Eisschildes der Westantarktis
Satellitenmessungen deuten darauf hin, dass der Eisschild bereits an Masse verliert (http://www.wbgu.de/wbgu_sn2006/wbgu_sn2006_voll_3.html). Seine Sohle liegt zu großen Teilen unterhalb des Meeresspiegels. Würde sie von Meerwasser unterspült, so verlöre das Eis rasch seine Stabilität. Die kritische Schwelle liegt wahrscheinlich bei einer Erwärmung der Region um 5 bis 8° C im Sommer. Im schlimmsten Fall könnte der westantarktische Eisschild wie das Grönlandeis innerhalb von 300 Jahren abtauen und den Meeresspiegel um fünf Meter ansteigen lassen. Wie schnell derartige Vorgänge tatsächlich ablaufen können zeigte sich als das Larsen B Schelfeis in der Westantarktis innerhalb von 35 Tagen zerfiel.


Das Larsen B Schelfeis in der Westantarktis: Schelfeis ist eine große Eisplatte, die auf dem Wasser schwimmt, aber mit einem Gletscher an Land fest verbunden ist. Am äußeren Rand des Schelfeises brechen immer wieder Eisberge ab („Kalben“ des Schelfeises). Quelle: http://www.uweb.ucsb.edu/~christowilson/


Innerhalb von nur 35 Tagen zerfiel das Larsen B Schelfeis in der Westantarktis!
Quelle: University of Colorado

Der Zerfall des Schelfeises führt zunächst zu keinem Anstieg des Meeresspiegels, da Eisschelfe ohnehin auf dem Meer schwimmen und ihrer Masse entsprechend Wasser verdrängen. Aber es gibt Auswirkungen auf das Kontinentaleis der Westantarktis. Die Wanderungsgeschwindigkeit des Gletschereises hinter dem Larsen-B-Eisschelf hat sich seither stark beschleunigt (bis zur 8-fachen Geschwindigkeit: Rignot et al., 2004; Scambos et al., 2004). Wenn aber Kontinentaleis ins Meer rutscht und schmilzt, dann steigt der Meeresspiegel.


Schmelzwasser erweiterte vorhandene Eisspalten und sprengte schließlich die gesamte Eisplatte.
Quelle: http://www.uweb.ucsb.edu/~christowilson/

4. Zusammenbruch des Golfstromes

Der Golfstrom ist Teil eines weltweiten Kreislaufs von Meeresströmungen, die ergänzend zu den Luftströmungen, die Wärme von der von der Sonne intensiv beschienenen Äquatorregion hin zu den vergleichsweise wenig sonnenverwöhnten Polen der Erde umverteilen. Der Golfstrom wird, genauso wie alle anderen Meeresströmungen auch, hauptsächlich durch Winde angetrieben. Mitten im Atlantik in Höhe der Iberischen Halbinsel teilt sich die Meeresströmung in einen südlich verlaufenden subtropischen und einen nordwärts gerichteten Ast. Das nach Norden strömende Wasser gibt seine Wärme allmählich ab und wird dabei immer salzhaltiger, da viel Wasser unterwegs verdunstet. Es bekommt so eine höhere Dichte und beginnt allmählich abzusinken. Absinkzonen befinden sich westlich der Südspitze Grönlands, sowie südlich und nördlich von Island. Als kalte Tiefenströmung gelangt das Wasser danach wieder in den Süden.
Die vom Golfstrom abgegebene Wärme gelangt durch die über dem Nordatlantik vorherrschenden Westwinde im Bereich der Polarfront (Westwindzone) bis nach West- und Mitteleuropa und sorgt dort für ein auch im Winter relativ gemäßigtes Klima (näheres zur Westwindzone bei der Beschreibung der globalen Luftzirkulation weiter unten).


Der Golfstrom (GSR) sorgt vor allem in West- und Mitteleuropa für ein gemäßigtes Klima.
Quelle: Nature (verändert)

Durch die sich immer mehr beschleunigende Eisschmelze am Nordpol und den sich daraus ergebenden zunehmenden Eintrag von Süßwasser nimmt der Salzgehalt des Golfstroms im Bereich der nördlichen Absinkzonen aber immer weiter ab, so daß die Meeresströmung eines Tages dort ins Stocken geraten könnte. Die Golfstromheizung für West- und Mitteleuropa würde dann versagen, und das hätte eine deutliche Abkühlung in dieser Region zur Folge. Allerdings befürchten die Wissenschaftler keine neue Eiszeit auf der Nordhalbkugel, sondern gehen lediglich davon aus, daß die globale Erwärmung in den betroffenen Regionen abgemildert wird. Die Temperaturen in West- und Mitteleuropa würden dadurch etwa so bleiben wie sie heute sind. Aus dynamischen Gründen dürfte dann aber im Nordatlantikraum der Meeresspiegel um bis zu ½ Meter ansteigen und auch die tropischen Niederschlagsgebiete könnten sich verschieben.

5. Verstärkung der El Nino Southern Oscillation (ENSO)
ENSO ist eine Erscheinung des Wettergeschehens im tropisch-pazifischen Raum und beruht auf einer Wechselwirkung zwischen Atmosphäre und Ozean. Um das Enso-Phänomen zu verstehen müssen wir uns zunächst mit der atmosphärischen Zirkulation, insbesondere in den Tropen beiderseits des Äquators beschäftigen:

Die Tropen befinden in einem Bereich um den Äquator herum der sich vom nördlichen Wendekreis (23,5° Nord) bis zum südlichen Wendekreis (23,5° Süd) erstreckt. Jeweils zur Sonnenwende (20./21. Juni bzw. 21./22. Dezember) erreicht der Sonnenstand im jeweiligen Sommer auf der Nord- bzw. Südhalbkugel auf den Wendekreisen den Zenit. Die Sonne steht dann senkrecht am Himmel. Das liegt an der 23,5 ° - Neigung der Erdachse (s.u.). Die Erde dreht sich in ca. 24 Stunden einmal um die eigene Achse (Eigenrotation), und weist deshalb einen Wechsel von Tag und Nacht auf. Da die Rotationsachse der Erde aber nicht genau senkrecht auf der Bahnebene der Erde um die Sonne steht, sondern um 23,5° gekippt ist, gibt es Jahreszeiten. Nord- und Südhalbkugel der Erde erhalten während eines Umlaufs um die Sonne abwechselnd einmal mehr und einmal weniger Sonnenstrahlung, denn diese trifft einmal steiler auf die Nordhalbkugel und flacher auf die Südhalbkugel und das andere Mal flacher auf die Nordhalbkugel und steiler auf die Südhalbkugel. Aber eben nur in den Regionen innerhalb der beiden Wendekreise kann die Sonne zumindest einmal im Sommer im Zenit stehen. Über das ganze Jahr gesehen erhalten die Tropen deutlich mehr Sonnenenergie als die mittleren Breiten oder gar die Polarregionen. Durch Luft- und Meeresströmungen (s.o.) werden die Temperaturunterschiede zwischen Äquatorregion und Polen teilweise ausgeglichen.


Die globale Luftzirkulation der Erde (Sommer auf der Nordhalbkugel); , H=Hoch,T=Tief,
ITCZ=Innertropische Konvergenzzone, WWZ=Westwindzone (Jetstream), E=Äquator
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Die globale Luftzirkulation kommt so zustande: Die warme Luft der Tropen dehnt sich mehr in die Höhe aus als die kalte Luft der Pole. Der Luftdruck in der warmen Luft nimmt deshalb mit wachsender Höhe langsamer ab als der Luftdruck in der kalten Luft Im Warmluftbereich bildet sich demzufolge ein Höhenhoch und im Kaltluftbereich ein Höhentief. Am Boden ist der Luftdruck bei Warm- und Kaltluft zunächst gleich, denn das Gewicht der beiden Luftmassen ist ja unabhängig von ihrer Ausdehnung in die Höhe. Eine Gradientenkraft, vom Höhenhoch der Warmluft zum Höhentief der Kaltluft gerichtet, löst aber einen starken Höhenwind (Jetstream) in Richtung der Pole aus. Die Erdrotation lenkt diesen Wind nach Osten ab, wodurch sich jeweils auf der Nord- und Südhalbkugel Westwindzonen herausbilden, die sich bis zum Boden hin durchsetzen. Durch den Höhenwind verliert die Warmluft an Masse, so daß der dort auf dem Boden lastende Luftdruck sinkt. So entsteht ein Bodentief im Bereich der tropischen Warmluft. Die polare Kaltluft, die sich kaum in die Höhe ausdehnt sondern vielmehr in Bodennähe ansammelt, bildet ein bodennahes Kältehoch aus. Von den Kältehochs der Pole strömt die Kaltluft in Richtung Äquator und wird ebenfalls durch die Erdrotation abgelenkt, diesmal aber nach Westen. Warm- und Kaltluft begegnen sich an den Polarfronten der Nord- und Südhalbkugel, strömen aber wegen der Ablenkung durch die Erdrotation in entgegen gesetzten Richtungen aneinander vorbei. Die Temperatur- und Druckgegensätze sind nicht an allen Abschnitten der Polarfronten überall genau gleich groß und damit auch nicht die Windgeschwindigkeiten innerhalb der Jetstreams der Westwindzonen. Durch diese Unregelmäßigkeiten beginnen die Jetstreams zu mäandern (Rossby-Wellen) und die Höhenströmungen werden dabei zunehmend turbulent. Aus kleinen Wellenstörungen entstehen dynamische Hoch- und Tiefdruckwirbel, die für eine Durchmischung von Warm- und Kaltluft und damit für einen Abbau des Temperatur- und Druckgefälles zwischen Tropen- und Polarregionen sorgen. Die Tiefdruckwirbel driften in den jeweiligen Westwindzonen in Richtung Osten. In den Gebieten unter ihren Zugbahnen sorgen sie für eine milde und feuchte Witterung. Die Hochdruckwirbel der beiden Westwindzonen scheren nach Süden aus und bilden die subtropischen Hochdruckgürtel.

Zwischen den Subtropenhochs und den Bodentiefs der tropischen Warmluft in der Äquatorregion wirkt wiederum eine Gradientenkraft. Diese sorgt für eine Luftströmung aus den Subtropenhochs in Richtung Äquator, die aber schon bald durch die Erdrotation zu einem Ostwind abgelenkt wird (Urpassat).Wegen der Bodenreibung überwiegt aber am Ende die Gradientenkraft, so daß auf der Nordhalbkugel ein Nordostwind (Nordostpassat) und auf der Südhalbkugel ein Südostwind (Südostpassat) dabei herauskommt.. Die Luft wird auf ihrem Weg zu den Bodentiefs in der Äquatorregion immer wärmer bis sie am Ende aufzusteigen beginnt. Damit hat die Luft die äquatornahen Bodentiefs der Tropen - bei denen es sich ja um Wärmetiefs handelt – erreicht und der Luftkreislauf ist geschlossen. Die aneinander gereihten Wärmetiefs der Tropen bezeichnet man auch als Innertropische Konvergenzzone (ITCZ), da die Luft aus nördlichen und südlichen Richtungen hier zusammenströmt, und die Bereiche der Luftzirkulation zwischen ITCZ und den Subtropenhochs nennt man Hadley-Zellen (nach ihrem Entdecker George Hadley, 1685-1768). Die aufsteigende Warmluft über der Innertropische Konvergenzzone ist sehr feucht, da in den Tropen viel Wasser verdunstet und die warme Luft auch besonders viel Wasserdampf aufnehmen kann. Dieser Wasserdampf stammt aus den Ozeanen und von dem sehr üppigen Pflanzenbewuchs auf dem tropischen Festland. Die aufsteigende warme und feuchte Luft kühlt sich mit zunehmender Höhe immer weiter ab, bis das Kondensationsniveau erreicht ist. Das ist die Höhe in der die Luft gerade so kalt ist, daß der in ihr enthaltene Wasserdampf auskondensieren kann. Es bilden sich dann unendlich viele, mikroskopisch kleine Wassertropfen und es entsteht eine Wolke. Bei der Wolkenbildung wird Kondensationswärme frei, auch latente Wärme genannt. Die latente Wärme entspricht der Energie, die nötig war, um zuvor das Wasser zu verdunsten und die nun bei dem umgekehrten Vorgang natürlich wieder frei wird. Die Kondensationswärme gibt der aufsteigenden Luft neuen Auftrieb, denn solange diese noch wärmer ist als die Umgebungsluft, kann sie ihren Aufstieg fortsetzen. Dabei bilden sich immer neue Wolken. Die bei der Wolkenbildung freiwerdende Kondensationswärme treibt also ihrerseits wiederum die Wolkenbildung an (positive Rückkopplung). So kann sich eine ausgeprägte Quellbewölkung mit mächtigen Wolkentürmen, ergiebigen Niederschlägen und häufigen Gewittern ausbilden, was ja typisch für das tropische Klima ist.

Das ENSO-Phänomen besteht nun in einem Umkippen der Luftzirkulation zwischen den Subtropenhochs beiderseits des Äquators und einem bestimmten Wärmetief der Innertropischen Konvergenzzone (ITCZ) im pazifischen Raum, wobei Wechselwirkungen zwischen Atmosphäre und Ozean -wie schon gesagt- eine entscheidende Rolle spielen. Der Normalzustand ist eine Hadley-Zirkulation zwischen einem Tiefdruckgebiet der ITCZ im westlichen Pazifik bei Australien und Indonesien und subtropischen Hochdruckgebieten im östlichen Pazifik vor der westamerikanischen Küste auf der Nordhalbkugel und vor der Westküste von Südamerika auf der Südhalbkugel. Die Nordost- und Südostpassate treiben das warme pazifische Oberflächenwasser westwärts, wodurch an den Westküsten Nord- und Südamerikas kaltes Tiefenwasser nachströmt. Besonders die südamerikanische Westküste, wo das aufsteigende Tiefenwasser sehr viele Nährstoffe enthält, ist für seinen Fischreichtum bekannt. Hinzu kommt noch der Humboldtstrom, der aus der südlichen Polarregion kaltes Wasser mitführt, zunächst küstenparallel strömt, dann aber unter dem Einfluss des Südostpassats nach Westen schwenkt. Das von den Passatwinden nach Westen getriebene Oberflächenwasser erwärmt sich zunehmend, und die Luft darüber wird durch Verdunstung immer feuchter. Die oberflächennahen Wassertemperaturen im West- und Ostpazifik unterscheiden sich um nahezu 10o C (max. 30o C im westlichen Pazifik, aber nur 20o C vor der süd- und nordamerikanischen Küste). Im Westpazifik, im Bereich des tropischen Wärmetiefs, kommt es zu starken Niederschlägen, da die warmen und feuchten Luftmassen hier aufsteigen und sich abregnen. Über dem Ostpazifik, wo die Subtropenhochs liegen, kommt es zu großräumigen Absinkbewegungen der Luft, wodurch sich die Wolken auflösen. Deshalb herrscht hier ein sehr trockenes Klima bis hin zur Wüstenbildung an der südamerikanischen Ostküste. Der Wassertransport durch die Passate nach Westen staut an den Küsten im Westpazifik das Oberflächenwasser auf, wodurch der Meeresspiegel hier einen halben Meter höher liegt als vor der südamerikanischen Ostküste. In der Tiefe kommt es zu einer Schrägstellung der Grenzfläche (Thermokline) zwischen warmem Oberflächenwasser und kaltem Tiefenwasser, die im Osten dicht unterhalb der Meeresoberfläche in 30 m Tiefe, im Westen dagegen erst in 150 m Tiefe liegt.


Die normalen Zirkulationsverhältnisse im äquatorialen Pazifik
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Während eines El-Nino-Ereignisses ändern sich die Zirkulationsverhältnisse im Pazifik grundlegend. Die Passatwinde schwächen sich ab Dann kann das im Westpazifik aufgestaute warme Oberflächenwasser nach Osten zurückschwappen und so den Temperatur und Druckunterschied zwischen den beiden Subtropenhochs und dem Wärmetief der ITCZ im Westpazifik weiter abbauen. Dadurch werden die Passatwinde natürlich noch schwächer (positive Rückkoppelung). Die ganzen Druck- und Temperaturverhältnisse können sich sogar umkehren, so daß es anstelle der Passatwinde zu Westwinden kommt. Der Auftrieb des kalten Tiefenwassers vor der nord- und südamerikanischen Ostküste bricht zusammen. Die Temperaturen des Oberflächenwassers im Ostpazifik steigen dann um über 5o C. Durch die Erwärmung hebt sich der Meeresspiegel im östlichen Pazifik um 20 cm an, und die Thermokline senkt sich auf 50 m Tiefe ab. In den neu gebildeten Tiefdruckgebieten des Ostpazifiks steigt warme feuchte Luft auf und kühlt dabei ab, so daß es an den Ostküsten Nord- und Südamerikas nun zu heftigen Niederschlägen kommt. Über dem zuvor feuchtwarmen Westpazifik führt das neu entstandene Hochdruckgebiet mit seinen absinkenden Luftmassen zur Auflösung der meisten Wolken und damit zu extremer Trockenheit. Nach einer Übergangsphase folgt auf das El-Nino- ein La Nina-Ereignis. Dieses entspricht einem verstärkten Normalzustand. Alles ist wie am Anfang, bloß viel ausgeprägter. Schließlich pendelt das System aber wieder in den echten Normalzustand zurück. Das ENSO-Phänomen wird möglicherweise - zumindest teilweise - durch die Antarktische Zirkumpolarwelle (AZW) gesteuert. Die AZW ist eine gekoppelte Erscheinung von Atmosphäre und Ozean. Sie enthält kalte Luft- und Wassermassen, die sich vom Südpol in Richtung Norden ausgebreitet haben im Wechsel mit warmen tropischen Luft- und Wassermassen, die sich in Richtung Südpol bewegen. Diese warmen und kalten Luft- und Wassermassen bilden eine Art vierblättriger Kleeblattstruktur, die als Ganzes innerhalb von 8 Jahren einmal die Antarktis umrundet. Innerhalb der kalten „Blätter“ herrschen kalte und trockene Wetterbedingungen, innerhalb der warmen „Blätter“ ist es dagegen warm und niederschlagsreich. Eine beliebige Stelle im Einflussbereich dieses Kleeblattes erlebt also alle 2 Jahre eine grundlegende Umstellung der Wetterlage. Alle 4 Jahre stellt sich dann wieder dieselbe Wetterlage ein. Im Durchschnitt alle 4 Jahre kommt es interessanterweise aber auch zu einem ENSO-Ereignis wie El Nino oder El Nina. Wird vielleicht bei El Nino das Hoch vor der südamerikanischen Küste -und damit auch der Südostpassat- durch ein warmes „Blatt“ der vierblättrigen Kleeblattstruktur geschwächt? Und ist ein kaltes „Blatt“ vielleicht für ein La-Nina-Ereignis verantwortlich?

Durchaus möglich, daß es so funktioniert. Der Einfluss des Kleeblattes der Antarktischen Zirkumpolarwelle (AZW) wird nach dem augenblicklichen Stand der Wissenschaft jedenfalls für wahrscheinlich gehalten. Vermutlich gibt es aber auch noch andere Mechanismen, die bei ENSO-Ereignissen eine Rolle spielen.

ENSO-Ereignisse beeinflussen auch die globalen Temperaturen. El-Nino lässt sie ansteigen, während La Nina abkühlend wirkt.

Wegen des Einflusses der AZW wird allgemein erwartet, daß bei einer weiteren globalen Erwärmung und damit auch höheren Wassertemperaturen in den warmen „Blättern“ der Kleeblattstruktur, El-Nino-Ereignisse wahrscheinlich stärker ausfallen werden. Dieses könnte nach den Berechnungen der Wissenschaftler innerhalb der nächsten 100 Jahre geschehen.

6. Unstetigkeit des Indischen Sommermonsuns
Die Innertropische Konvergenzzone (ITCZ) bleibt nicht ortsfest am Äquator, sondern wandert in Abhängigkeit vom Sonnenstand und damit von den Jahreszeiten abwechselnd in Richtung einer der beiden Pole. Im Sommer auf der Nordhalbkugel liegt sie etwas nördlich vom Äquator, um dann im Herbst auf die Südhalbkugel überzuwechseln. Im Winter liegt sie etwas südlich vom Äquator. Auf der Südhalbkugel ist dann Sommer. Die ITCZ erreicht aber nie die Wendekreise, sondern „hinkt“ immer hinterher, weil sich die Luft nur relativ langsam vom Erdboden auch bis in größere Höhen erwärmt wird.Die Wanderung der ITCZ verursacht eine stetige Abfolge von Regenzeiten im Sommer (Monsun) und Trockenzeiten im Winter. In Indien gibt es nun einen Sonderfall. Der asiatische Kontinent erwärmt sich während des Sommers auf der Nordhalbkugel sehr stark, und es bilden sich Wärmetiefs, so auch über der tibetischen Hochebene. Darum verlagert die ITCZ hier weit nach Norden bis auf 30° nördliche Breite! Der Südostpassat überquert auf seinem Weg zur ITCZ den Äquator, wird aber dabei wegen der Erddrehung zu einem Südwestwind abgelenkt. Dieser kommt dann als feuchter Südwestmonsun in Indien an und führt in den dem Himalayagebirge vorgelagerten Regionen zu heftigen, lang andauernden Niederschlägen, dem Monsunregen (Regenzeit). Im Winter dagegen bildet sich ein zentralasiatisches Kältehoch, aus dem heraus ein vom Land zur See gerichteter (ablandiger) trockener Wind, der Nordostmonsun über Indien hinweg weht.

Durch die globale Erwärmung könnte der Monsunregen einerseits stärker ausfallen, da wärmere Luft mehr Feuchtigkeit aufnimmt. Andererseits verstärken Luftverschmutzung und Landnutzung die Reflektion des Sonnenlichts, was abkühlend wirkt. Die Erklärung: Durch die Luftverschmutzung gelangen Aerosole (Schwebeteilchen) in die Atmosphäre, die das Sonnenlicht direkt reflektieren, aber darüber hinaus auch als Kondensationskeime die Wolkenbildung unterstützen. Wolken sind hell und reflektieren sehr gut das Sonnenlicht.


Je mehr Aerosolteilchen vorhanden sind, umso größer ist die Zahl der Kondensationskeime, auf die sich eine gegebene Menge an Kondenswasser bei der Wolkenbildung verteilen kann, so daß die Wolkentröpfchen dementsprechend kleiner werden. Kleinere Tröpfchen streuen das Sonnenlicht aber mehr. Wolken mit kleineren Tröpfchen sind darum heller. Nun zur Landnutzung: Dabei werden relativ dunkel erscheinende Wälder gerodet und durch landwirtschaftliche Nutzflächen oder Bebauung ersetzt, die beide wegen ihrer vergleichsweise helleren Oberflächen im Durchschnitt das Sonnenlicht besser reflektieren. Die Abkühlung durch stärkere Reflektion des Sonnenlichts dürfte aber wiederum den Monsunregen verringern.
Die Abkühlung - durch Luftverschmutzung und Landnutzung - und die globale Erwärmung wirken also gegeneinander. Welcher der beiden Effekte letztendlich überwiegt, das könnte sich dann von Jahr zu Jahr ändern. Der Indische Sommermonsun würde so vielleicht bereits in den kommenden Jahren unberechenbar werden und beginnen, chaotisch zwischen stärkeren und schwächeren Regenfällen hin und her zu pendeln.

7. Sahara und Sahelzone
Durch die globale Erwärmung dehnen sich die Hadley-Zellen und damit die Tropen nach Norden und Süden aus. In der Innertropischen Konvergenzzone (ITCZ) dürften zudem die Niederschläge zunehmen, da die Atmosphäre mit ansteigenden Temperaturen mehr Wasserdampf aufnehmen kann. Dieser Wasserdampf ist im Übrigen natürlich auch ein „Treibstoff“ für die Quellwolkenbildung. (s.o.). Die Folge: Der westafrikanische Monsun könnte sich verstärken und Sahara und Sahelzone möglicherweise wieder ergrünen. Einschränkend muß jedoch festgestellt werden, daß die Wüstengebiete dabei nicht unbedingt abnehmen müssen, sondern sich vielleicht lediglich in Richtung Norden und Süden verlagern. Alle die könnte schon innerhalb der nächsten 10 Jahre passieren.

8. Amazonas-Regenwald
Die steigenden Temperaturen in Verbindung mit der Entwaldung in der Region lassen die Niederschläge voraussichtlich um bis zu ein Drittel zurückgehen. Da so die Trockenzeiten länger werden und der Grundwasserspiegel immer weiter absinkt, kann sich der Wald nicht regenerieren. Schon bei einer Erwärmung um 3 bis 4° C könnte der Regenwald nach Modellaussagen bereits in 50 Jahren großflächig absterben. Auch die Entwaldung allein könnte möglicherweise schon diesen Prozess in Gang setzen.

9. Borealwälder
Die Nadelwälder sind bei einer fortgesetzten globalen Erwärmung im Sommer immer größerer Trockenheit und Hitze ausgesetzt, was ihnen nicht unbedingt gut bekommen wird. Durch Krankheiten werden wahrscheinlich viele Bäume sterben. Bei einem Temperaturanstieg um 3 bis 5° C könnten ebenfalls schon in 50 Jahren große Teile der Nadelwälder verschwinden. Da es im Winter in diesen hohen Breiten aber auch weiterhin recht kalt bleiben wird, können Baumarten aus gemäßigten Breiten auch die Verluste an Nadelbäumen ersetzen.

Fazit: Die an der Studie beteiligten Wissenschaftler halten die Kippelemente bei dem arktischen Meereis und dem grönlandischen Eisschild für besonders anfällig. Sie betonen dabei immer wieder, daß sich Eintrittswahrscheinlichkeiten und Eintrittszeitpunkte von derartigen Kippvorgängen (bisher) nicht zuverlässig berechnen lassen. Mit Überraschungen muß deshalb also immer wieder gerechnet werden. Durch eine schnelle Verminderung der Treibhausgasemissionen kann die Menschheit aber einige dieser unangenehmen Überraschungen vielleicht doch noch vermeiden, meinen die Wissenschaftler.

Ein alternatives Szenario
In den vorherrschenden Klimaszenarien, so auch in dieser Studie, findet das Klimasystem der Erde keinen eigenen Ausweg aus der Spirale der globalen Erwärmung. Nicht einmal für den Fall einer Schwächung des Golfstroms erwarten die Wissenschaftler eine Wende. Eine neue Eiszeit wird von den meisten Klimaforschern für die nähere Zukunft, so gut wie sicher ausgeschlossen.

Ich muß zugeben, ich habe da so meine Zweifel…

Hier ein vielleicht denkbares alternatives Szenario: Nehmen wir einmal an, der Golfstrom schwächt sich infolge der fortgesetzten Eisschmelze in der Arktis immer deutlicher ab oder kommt sogar ganz zum Stillstand (Kippelement Nr.4, s.o.). Was passiert? Für eine Antwort auf diese Frage müssen wir noch einmal zurückkommen auf die Entstehung der Hoch- und Tiefdruckwirbel in der Westwindzone, die ja durch den mäandernden Jetstream ausgelöst wird. Der Jetstream vollführt dabei oft nur leichte Wellenbewegungen, manchmal aber bewegt er sich wie eine Schlange, d.h. er beginnt überaus heftig zu mäandern.


Ruhige Wellenbewegungen des Jetstreams lassen kaum Kaltlufteinbrüche nach Süden zu (positive Phase der Arktischen Oszillation, links). Wenn der Jetstream aber zu "schlängeln" beginnt, kommt es immer wieder zu Kaltluftvorstößen nach Süden, also zu plötzlichen Wintereinbrüchen (negative Phase der Arktischen Oszillation, rechts).
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Im ersten Fall schließt der Jetstream die polare Kaltluft ein und der Temperaturausgleich zwischen tropischer Warmluft und polarer Kaltluft findet ganz "geregelt" durch die Tief- und Hochdruckwirbel statt. Diese driften bei den vorherrschenden starken Westwinden nach Osten. Die Tiefdruckwirbel sorgen unter ihren Zugbahnen für eine milde und feuchte Witterung. Das ist die positive Phase der Arktischen Oszillation.

Im zweiten Fall jedoch funktioniert das nicht mehr so richtig. Die Westdrift bricht häufig zusammen, und es kommt immer wieder zu gewaltigen Kaltluftvorstößen nach Süden und zur Bildung von Kaltlufttropfen. Die Arktische Oszillation springt in die negative Phase.

Kaltlufttropfen entstehen meistens dann, wenn die Schwingungen innerhalb des Jetstreams zu stark werden, so daß die Strömungsgeschwindigkeit immer weiter abnimmt und die Höhenströmung schließlich ganz und gar zusammenbricht. Die dynamische Hoch- und Tiefdruckgebiete in der Westwindzone werden dann quasi "eingefroren" und bewegen sich nicht mehr weiter nach Osten, denn die sie antreibende Höhenströmung ist ja nicht mehr vorhanden. Polwärts bildet sich eine neue Westwindzone ohne Rossby-Wellen aus, mit demzufolge hoher Strömungsgeschwindigkeit. Da so kein Temperaturausgleich stattfinden kann, werden die Temperaturgegensätze zwischen tropischer Warmluft und polarer Kaltluft immer größer, bis sich durch Instabilitäten wieder Rossby-Wellen bilden und damit auch wieder neue dynamische Hoch- und Tiefdruckgebiete entstehen können. Durch diesen Vorgang haben sich die "eingefrorenen", stationären Tiefdruckgebiete von der Westwindzone getrennt (Cut Off). Es handelt sich bei ihnen um Bereiche kalter Luft, die von wärmerer Umgebungsluft völlig eingeschlossen sind. Sie heißen deshalb Kaltlufttropfen. Als kalte Höhentiefs über relativ warmer Luft - eine labile Luftschichtung also - „saugen“ sie die Luft nach oben. Diese kühlt dabei ab, und es entwickeln sich viele Quellwolken. Heftige Niederschläge (Regen, Schnee) und auch Gewitter (Hagel) sind dann die Regel. Die „eingefrorenen“, stationären Hochdruckgebiete blockieren in ihrem Einflussbereich die Westwindzone und fördern so ihrerseits wieder die Abschnürung weiterer Kaltlufttropfen aus der Westwindzone (Cut Off).
Kaltlufttropfen verfrachten große Mengen polarer Kaltluft schnell nach Süden und verursachen auf diese Weise immer wieder starke Wintereinbrüche mit starken Schneefällen oder sogar Schneestürmen.

Die Westwindzone im Bereich des Atlantiks wird ganz besonders durch zwei Druckgebilde dominiert: Islandtief und Azorenhoch. Das Islandtief führt polare Kaltluft heran und lenkt sie in die Westwindzone. Das Azorenhoch, das sich „gegenüber“ im Süden befindet, mischt hingegen warme Meeresluft aus den Tropen in die Westwindzone. Beide Vorgänge verstärken die Polarfront und damit auch den Jetstream. Ein starker Golfstrom sorgt nun für einen deutlich ausgeprägten Druckunterschied zwischen Islandtief und Azorenhoch, denn er bringt warmes Wasser nach Norden und so auch in die Nähe des Islandtiefs. Dort steigt die Wasserverdunstung, wodurch die Luft vermehrt Energie in Form von latenter Wärme aufnimmt. Da die Luft über dem Islandtief aufsteigt und sich dabei abkühlt, bilden sich viele Quellwolken Die latente Wärme wird dabei als Kondensationswärme wieder frei und fördert ihrerseits die Wolkenbildung, da sie die aufsteigende Luft erwärmt, die dadurch noch mehr an Auftrieb gewinnt. So verstärkt sich durch Energieübertragung das Tiefdruckgebiet bei Island und demzufolge steigt natürlich auch der Druckunterschied zwischen Islandtief und Azorenhoch. Beide Druckgebilde verstärken mit wachsendem Druckunterschied immer mehr die Polarfront und damit auch den Jetstream. Der Jetstream wird so stabiler und tendiert eher zur positiven Phase der Arktischen Oszillation. Bei einer Abschwächung des Golfstromes wird nun aber eine wichtige Energiequelle für das Islandtief und damit auch für den Jetstreams gedrosselt. Der in diesem Fall deutlich verringerte Druckunterschied zwischen Islandtief und Azorenhoch schwächt den Jetstream, der in dem betroffenen Abschnitt deutlich an Geschwindigkeit verliert und viel stärker mäandert. Dieses veränderte Schwingungsmuster pflanzt sich über den gesamten Jetstream fort. Durch diese Fernwirkung wechselt der gesamte Jetstream in die negative Phase der Arktischen Oszillation. Gehäufte Vorstöße polarer Kaltluft sind die unmittelbare Folge, aber eben nicht nur in der direkten Umgebung des geschwächten Golfstromes, sondern auch weit davon entfernt, wo die Bedingungen günstig sind. Diese günstigen Bedingungen gibt es etwa bei größeren Landflächen (z.B.Zentralasien), die rascher auskühlen als die Oberflächen der Ozeane und so der Kaltluft das Fortkommen erleichtern. Natürlich gibt es auch Kaltluftvorstöße über großen Wasserflächen; aber hier sind oft mehrere Anläufe nötig, bis das Wasser kalt genug geworden ist, damit die Kaltluft gut vorankommt. Bei einem Jetstream in der negativen Phase brechen wegen der oft zu geringen Strömungsgeschwindigkeit immer wieder Höhenströmung und damit die Westdrift zusammen. Es bilden sich vermehrt blockierende Hochdruckgebiete und Kaltlufttropfen.

Erreichen Kaltlufttropfen weit im Süden warme Wasseroberflächen, wo sehr viel Wasser verdunstet, so können sie neue Energie (latente Wärme) aufnehmen und verwerten. Dabei gewinnen sie gewaltig an Stärke und könnten sich vielleicht sogar zu Wirbelstürmen entwickeln. Diese bilden hohe Wolkentürme aus, die bis sehr große Höhen reichen. Wirbelstürme funktionieren deshalb wie Kühlmaschinen, die Wärme von der Erdoberfläche in große Höhen abtransportieren, wo sie dann als Infrarotstrahlung in den Weltraum abgestrahlt wird. Auf diese Weise wird die Wärme bei einer Schwächung des Golfstromes nicht nur vom Norden in den Süden umverteilt, sondern die Erde wird einen ganz beachtlichen Teil der Wärme wirklich los.


Aus Kaltlufttropfen, die über eine offene Wasserfläche mit ausreichender Temperatur gelangen, könnten vielleicht echte Wirbelstürme entstehen: Je wärmer das Meereswasser ist, umso mehr Wasser also verdunstet, desto mehr Energie steht dem Wirbelsturm zur Verfügung. Die über dem Wasser erwärmte, feuchte Luft steigt auf und kühlt dabei ab. Die kältere Luft kann immer weniger Wasser aufnehmen bis es schließlich kondensiert und die Wolkenbildung einsetzt. Dabei wird fortlaufend die für die Verdunstung des Wassers zuvor verbrauchte Energie (latente Wärme) wieder freigesetzt. Das wiederum verstärkt den Auftrieb der Luft, die solange weiter aufsteigt, wie sie noch eine höhere Temperatur als die kältere Luft der Umgebung hat. Es bilden sich gewaltige Wolkentürme die bis in enorme Höhen anwachsen können.) Die Luft wird durch den Einfluss der Erdrotation abgelenkt und es entsteht ein Wirbel, ein sich selbst verstärkendes Tiefdruckgebiet, das immer mehr feuchtheiße Luft von allen Seiten ansaugt. Das ganze Wolkensystem beginnt sich immer schneller zu drehen Im Zentrum bildet sich ein beinahe windstilles Auge, durch das kalte Luft aus der Höhe angesaugt wird, die sich auf ihrem Weg nach unten aber immer mehr erwärmt. Der neu entstandene Wirbelsturm bewegt sich mit der jeweils vorherrschenden Luftströmung. Ein Wirbelsturm wirkt deshalb wie eine Kühlmaschine, die Wärme von der Erdoberfläche in große Höhen abtransportiert, wo sie dann in den Weltraum abgestrahlt wird.
Quelle: NASA
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Durch die dann einsetzende nachhaltige Abkühlung würde wahrscheinlich auch das Abschmelzen des arktischen Meereises und des grönländischen Eisschildes nicht nur gestoppt, sondern das Eis wäre sicher bald deutlich auf dem Vormarsch. Die Gefahr eines katastrophalen Meeresspiegelanstieges durch das abschmelzende grönländische Festlandeis hätte sich dann zwar erledigt, aber: Da Eisflächen - und noch mehr der Schnee - einen großen Anteil der Sonnenstrahlung reflektieren, käme eine sich selbst verstärkende Abkühlung in Gang. Eine neue kleine (?) Eiszeit wäre dann wohl leider unvermeidbar! Irgendwann aber, käme der Golfstrom wieder ins Laufen und es würde wieder deutlich wärmer werden.


Impressionen aus der kleinen Eiszeit, Pieter Brueghel the Ältere (1525-1569)
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All dies ist nur ein Gedankenspiel, und natürlich spricht sehr viel für das „offizielle“ Szenario einer fortgesetzten globalen Erwärmung; schon allein die berufliche Qualifikation und Erfahrung der in der Klimaforschung tätigen Wissenschaftler, von denen ja einige die hier behandelte, sehr verdienstvolle Studie über die Kippelemente veröffentlicht haben. Sollten sie Recht behalten, dann steht uns ein tief greifender und wohlmöglich abrupter Klimawandel hin zu einer sehr viel wärmeren Erde bevor, wie sie die Menschheit bisher noch nie kennengelernt hat. Die möglichen Folgen, die so etwas hätte, werden in der Studie sehr eindrucksvoll beschrieben. Auch in meinem Szenario wird ein abrupter Klimawandel angenommen, aber eben in Richtung einer ungemütlich kalten Erde (zumindest aber Nordhalbkugel)! Bei der Einschätzung der Ursachen die zum Kippen des Klimas führen können, sind die Unterschiede zwischen beiden Szenarien nicht sehr groß! Durch eine Anreicherung von Treibhausgasen in der Atmosphäre wird die Erde erst einmal immer wärmer. Doch in der Beantwortung der Frage, wie es dann weitergeht, da liegen die Unterschiede! Allerdings weisen beide Szenarien wiederum auf sehr ernst zu nehmende Gefahrenpotentiale hin, die den Fortbestand angenehmer Lebensbedingungen auf der Erde in der Zukunft ernsthaft in Frage stellen könnten!

Jens Christian Heuer

Quellen:
Tipping elements in the Earth's climate system
http://www.pnas.org/cgi/reprint/0705414105v1
Spektrum der Wissenschaft Dossier 1/2002 Klima
Hurrikane und Meeresströmungen http://weltenwetter.blogspot.com/2007_07_01_archive.html

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