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