Wie wir Menschen das Klima verändern - Nordkirche

Wie wir Menschen das Klima verändern
- Stand der Forschung -
Collapse of Wilkins ice shelf
Feb. 2009
Prof. Dr. Anders Levermann
Potsdam Institute for Climate Impact Research, Germany
Dinge, die wir sicher wissen…
IPCC AR5, Sep. 2013.
CO2-Konzentration steigt an
…zusammen mit anderen Treibhausgasen
0
Year
1500
1800
Year
2020
1500
1800
Year
2020
Methan
Lachgas
IPCC AR5,
Sep. 2013.
0
Year
Versauerung der Meere
IPCC AR5, Sep. 2013.
Die Erde erwärmt sich
IPCC AR5, Sep. 2013.
2000-2009 wärmste Dekade
Temperatureunterschied (°C)
2010
2005
2007
2002
1998
2009
2006
2003
2011
2004
2001
2008
1850
1900
1950
2000
0.8 ± 0.1oC Temperaturanstieg im letzten Jahrhundert
Year
Physikalische Grundlage
Albert
Einstein
Max
Planck
Ludwig
Boltzmann
Die Zukunft
Simulationen
versus
Beobachtungen
IPCC AR5, Sep. 2013.
Temperatur des Jahrhunderts
IPCC AR5, Sep. 2013.
Wann erreichen wir 2ºC?
ab 2040
Joshi, Hawkins
et al., 2011.
Gesamtausstoß bestimmt
Temperatur
IPCC AR5, Sep. 2013.
Stabilisierung der
Temperatur
CO2 Emissionen
CO2 bleibt für Jahrtausende:
CO2 Konzentrationen
“Temperatur Stabil” heißt
“Emissionen Null”
Temperatur
Archer & Brovkin, 2009.
Solomon et al. 2009.
Allen et al. 2009.
Physikalische Klimafolgen
Tauender Permafrost
Paleodaten der letzten 500 000 Jahre
aus sibirischer Tropfsteinhöhle
Vergangenen Warmperioden:
Möglichkeit des Freisetzens von
1000 Gt C bei einer Temperatur
+1.5ºC im Vergleich zu heute.
24% der Landoberfläche in der
Nordhemisphäre sind von Permafrost
bedeckt.
Vaks et al. 2013, Science.
Korallen
2°C Erwärmung bereits zu viel
Häufigkeit von Bleichungsereignissen
Anteil der bedrohter Korallenstandorte
Frieler et al. Nature Clim. Ch. (2012).
Arktisches Meereis
1979
17. September
Arktisches
Eis
2005
17. September
Arktisches
Eis
2007
17. September
-23%
Arktisches
Eis
2012
17. September
Nochmal
-23%
Arktisches
Eis
Arktisches Meereisschmelzen
Zeitreihe seit 1979
2009
2008
2011
2012
Die Zukunft des
arktischen Meereises
IPCC AR5, Sep. 2013.
Meeresspiegelanstieg
Beobachteter Meeresspiegelanstieg
Atomkraftwerk Sizewell B
Satellit
20 cm Anstieg
seit 1880
Cazenave et al. 2008.
Church & White, 2006.
Beobachteter Meerespiegel
Beiträge der einzelnen Komponenten
1961-2003: 1.6 mm/Jahr:
2003-2008: 2.5 mm/Jahr:
(Domingues et al., 2008)
(Cazenave et al., GPC 2008)
• Ozeanerwärmung (~40 %)
• Gebirgsgletscher (~35 %)
• Eisschilde (~25 %)
• Ozeanerwärmung (~20 %)
• Gebirgsgletscher (~40 %)
• Eisschilde (~40 %)
Zukünftige Entwicklung:
Meeresspiegel
However, there is
medium confidence
that this additional
contribution would
not exceed several
tenths of a meter
of sea level rise
during the 21st
century.
IPCC AR5, Sep. 2013.
Die Ära des
unaufhaltsamen
Klimawandels
Die West-Antarktis ist
gekippt.
Rignot et al., GRL, 2014.
Joughin et al., Science, 2014.
Favier et al. Nature CC, 2014.
Verhindern wir das nächste
Kippen in der Antarktis ?
Mengel & Levermann, Nature CC, 2014.
Womit müssen wir rechnen?
Risiken in einer sich erwärmenden Welt
Kipppunkte des Klimasystems
Greenland
ice sheet
Deep water
formation
Arctic sea ice melting
Arctic ozone
depletion
Methane
outgasing
Himalaya
snow cover
Sahara
Marine
carbon cycle
Amazon
vegetation
Nutritious
dust supply
Deep water formation & Nutrient supply
West Antarctic
ice sheet
Antarctic ozone whole
Indian
monsoon
El Niño
Southern Oscillation
Meeresspiegelanstieg
in den nächsten 2000 Jahren
Sea-level (m)
2.3m pro Grad Erwärmung
Levermann, et al. PNAS (2013).
Anpassungsdruck durch Meeresspiegel
Weltkulturerbe unter Wasser.
Marzeion & Levermann,
ERL, 2014.
Feuchte Regionen werden feuchter
– trockene werden trockener
… weltweit
Extremereignisse
Russian heat wave 2010
Mehr Extreme
American heat wave 2012
European heat wave 2003
 Mehr Hitzewellen
Temperature change
„Business as usual“
Year
Mehr Hitzewellen
Alex Aminev, Reuters
Die heißtesten Sommer in
Europa seit 1500 AD:
Verteilung der
europäischen
Sommertemperaturen
1500 - 2010
2010
2003
2002
2006
2007
Source: Barriopedro et al. 2011
(Barriopedro et al. Science 2011)
Russian heat wave 2010
Mehr Extreme
American heat wave 2012
European heat wave 2003
 Mehr Hitzewellen
 Mehr Dürren & mehr Brände
Temperature change
„Business as usual“
Year
Australien 2009 & 2013
2009 “Black Saturday” Buschfeuer
größtes seit Beginn der Aufzeichungen
173 Tote über 3500 Gebäude zerstört.
Russian heat wave 2010
Mehr Extreme
American heat wave 2012
European heat wave 2003
 Mehr Hitzewellen
 Mehr Dürren & mehr Brände
 Mehr extreme Niederschläge
Temperature change
„Business as usual“
Year
Elbe-Flut 2002
August 2002:
Stärkster je in Deutschland gemessen Regenfall.
Höchster Elbestand seit Aufzeichungsbeginn 1275
Elbe
Schäden:
Dresden
>9 Milliarden US$ in Deutschland
~3 Milliarden US$ in tschechischer Republik
Russian heat wave 2010
Mehr Extreme
American heat wave 2012
European heat wave 2003
 Mehr Hitzewellen
 Mehr Dürren
 Mehr extreme Niederschläge
Temperature change
„Business as usual“
Year
Monsunregen Pakistan in 2010 & 2011
2010
 Beispielloser Regenfall im Juli
 Nach Asiatischem Temperaturrekord: 53,5°C.
 Anfängliche Regenintensität: 30 cm in 36 Stunden.
 Es entstand der größte Süßwassersee der Welt.
 Mehr als 20 Million Obdachlose.
 Etwa 1600 Menschen kamen ums Leben.
Source: www.dfid.gov.uk
Wetterextreme 2010
Flut in Australien
 Beispielloser Regenfall in Queensland
 Regenfall steigt mit Temperatur
 Kohleförderung kam zum Erliegen
Wirbelsturm Yasi
Physikalische Theorie
unterstützt von Beobachtungen
Intensivierung tropischer Stürme
Russian heat wave 2010
Mehr Extreme
American heat wave 2012
European heat wave 2003
 Mehr Hitzewellen
 Mehr Dürren & mehr Brände
 Mehr extreme Niederschläge
 Mehr extreme Kälte
Temperature change
„Business as usual“
Year
Wetterextreme 2010 & 2011
Kalte europäische Winter
 Außergewöhnliche Schneefälle in Deutschland
 Zusammenbruch des Verkehrssystems in 2010
Source: www.dfid.gov.uk
Wetterextreme 2011
Kalte europäische Winter
Winter in Deutschland seit 1761
Dieser Winter in Potsdam
Europäische Kälte durch
globale Erwärmung
 Globale Erwärmung
 Eisschmelzen in Barentssee
 Arktische Winde
Petoukhov & Semenov, 2010.
 Kälteperiode in Europa
Wo sind die Grenzen?
5ºC
IPCC AR5, Sep. 2013.
Unterschied zwischen Warmzeit und Eiszeit.
 Physikalisch sind 2ºC noch zu halten.
 Menschen verursachen es.
Menschen müssen es stoppen.
Die Physik hilft nicht.
 Bei ungehinderten Emissionen
verlassen wir unsere gewohnte Welt.
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!
Prof. Dr. Anders Levermann, Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung