Aus zwei mach vier Grad
Die Welt hat sich entschieden, Massnahmen zu ergreifen, damit die globale durchschnittliche Erwärmung die Zwei-Grad-Marke nicht überschreitet. Was aber bedeutet das für die Temperatur und die Verteilung von Starkniederschlägen auf regionaler Ebene? Klimaforscher haben dies nun berechnet.
An der vergangenen Klimakonferenz COP21 in Paris hat die Versammlung ein Abkommen beschlossen, das die Begrenzung der globalen Erwärmung auf deutlich unter zwei Grad Celsius vorsieht. Denn mittlerweile sind sich Wissenschaft und Politik einig: Um zwei Grad darf sich die globale Durchschnittstemperatur maximal erhöhen, damit Mensch und Umwelt keine gravierenden und nicht umkehrbaren Schäden erleiden.
«Dieses Klimaziel ist jedoch abstrakt und lädt zu Missverständnissen ein», sagt Sonia Seneviratne, Professorin für Land-Klima-Dynamik an der ETH Zürich. Viele würden zwei Grad global als 2-Grad-Erwärmung in ihrer Region interpretieren und dementsprechend die CO2-Emissionen in ihren Ländern zu wenig energisch senken.
Denn verschiedene Klimamodelle zeigen auf, dass über Land die Temperatur stärker ansteigen wird als über Meer. Die grosse Frage ist deshalb, wie sich eine maximale globale 2-Grad-Erwärmung auf einzelne Weltregionen auswirkt.
Erste quantitative Darstellungen
Eine Gruppe von Klimaforschenden der ETH Zürich, der australischen Universität New South Wales und der Loughborough Universität (GB) unter Seneviratnes Federführung ist dieser Frage nun nachgegangen. Die Wissenschaftler haben erstmals berechnet, auf welches Niveau die Extrem- und Durchschnittstemperaturen sowie die Starkniederschläge in einzelnen Regionen zu liegen kommen, wenn als Referenz der durchschnittliche globale Temperaturanstieg verwendet wird.
Die vorliegende Studie, die soeben in Nature als «Perspective» veröffentlicht wurde, ist eine der ersten quantitativen Darstellungen zu dieser Frage. Qualitativ wurden die Zusammenhänge schon mehrfach untersucht. Diese Studie wurde über Seneviratnes ERC-Consolidator Grant-Projekt «DROUGHT-HEAT» unterstützt.
Als Basis für ihre Berechnungen dienen der Forschungsgruppe mehrere bestehende Klimaszenarien sowie die vermutete und effektive Entwicklung der CO2-Konzentration in der Atmosphäre.
Eines der zentralen Resultate der Berechnungen sind neue grafische Darstellungen, anhand derer sich auf einen Blick erfassen lässt, wie sich Durchschnittstemperaturen bezogen auf die gesamthaft emittierte Menge CO2 und in Abhängigkeit der globalen durchschnittlichen Erwärmung in geografischen Grossregionen verhalten.
Vier Modellregionen getestet
Diese lässt sich einfach lesen: Die grafische Darstellung ist wie eine Art Regler, bei dem den angestrebten Zielwert – wie beispielsweise das globale 2-Grad-Ziel - einstellen und dann einen damit gekoppelten Wert für die Erwärmung in der entsprechenden Region auslesen kann.
Ihr neues Modell haben die Wissenschaftler an vier Beispielen – dem Mittelmeergebiet, der USA, Brasilien und der Arktis – getestet. Für jede dieser Regionen errechneten die Forschenden eine separate grafische Darstellung.
Für das Mittelmeergebiet zeigen die Resultate folgendes: Steigt die globale Durchschnittstemperatur um zwei Grad an, so steigen dort die Mitteltemperaturen um durchschnittlich 3,4 Grad. Will man jedoch eine 2-Grad-Erwärmung im Mittelmeergebiet erzielen, so darf die globale Temperatur nur um 1,4°C steigen. Am extremsten könnten die Veränderungen in der Arktis sein: Bei einer globalen 2-Grad-Erwärmung stiegen die Durchschnittstemperaturen im hohen Norden um 6 Grad. Das 2-Grad-Ziel für die Arktis wurde schon überschritten, als die weltweite Erwärmung im Schnitt 0,6 Grad betrug (mittlerweile beträgt sie schon etwa 1 Grad).
«Effekte treten deutlich hervor»
Die Studie von Seneviratne und Kollegen verdeutlicht, dass das 2-Grad-Ziel in vielen Regionen der Welt nicht erreicht werden kann, selbst wenn es als global eingehalten würde. «Dass die Effekte so deutlich hervortreten, hätten wir nicht erwartet», betont Markus Donat, wissenschaftlicher Mitarbeiter am ARC Centre of Excellence for Climate System Science in Australien und Co-Autor der Studie. «Ausserdem sind die Zusammenhänge zwischen Extremtemperaturen und den globalen Temperatur-zielen meist linear und unabhängig vom Emissionsszenario.»
Für die ETH-Klimaforscherin ist die Studie eine praktische Hilfe, «eine Kommunikationsmassnahme», wie sie sagt, um regionale Emissionsziele zu definieren. «Die regionalen Auswirkungen der globalen Erwärmung sind viel wichtiger», sagt sie. Die Studie könnte bei Verhandlungen helfen, da man rasch erkenne, was der Klimawandel für die Verhandlungspartner bedeute. Diese könnten auch helfen, dass die Bürger und Entscheidungsträger einzelner Länder besser einsehen, warum eine schnelle Verminderung der CO2-Emissionen wichtig ist, und zwar möglicherweise auch unterhalb vom globalen 2-Grad Ziel.
Einschätzungshilfe für jedermann
Jedermann könne mithilfe dieser Berechnungen selbst ermitteln, wie sich die 2-Grad-Erwärmung auf seine Region auswirke, sagt Seneviratne. Damit böten sie eine ganz konkrete Hilfe für Politiker, Entscheidungsträger aber auch Laien, die Landwirtschaft oder den Tourismus.
Die Berechnungen haben jedoch laut den Wissenschaftlern auch Grenzen. So machen sie nur Aussagen zur Klimaentwicklung von Grossregionen. «Mithilfe der Diagramme können wir nicht ableiten, wie die Temperatur in der Stadt Zürich sein wird, wenn global zwei Grad Erwärmung erreicht wird», sagt die ETH-Professorin.
Literaturhinweis
Seneviratne SI, Donat MG, Pitman AJ, Knutti R, Wilby RL. Allowable CO2 emissions based on regional and impact-related climate targets. Nature, Advanced Online Publication, 20th January 2016. DOI: externe Seite 10.1038/nature16542