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Kippelemente / Kipp-Punkte

Das Wirken des Menschen kann dazu führen, dass kritische Grenzen soweit überschritten werden, dass entscheidende Teile des Gesamtsystems kippen und dann grundsätzlich anders ablaufen.

36 führende Klimaforscher sowie 52 weitere Experten haben zu diesen ‘Kippelementen’ geforscht. Herauskristallisiert haben sich neun potenzielle Kippelemente im Klimasystem der Erde, die bei der Fortentwicklung der internationalen Klimapolitik besonderes berücksichtigt werden sollten

Kippelemente hoher Anfälligkeit: Grönländischer Eisschild und Arktisches Meereis

Kippelemente mittlerer Anfälligkeit: Westantarktischer Eisschild, Borealwälder, Amazonas Regenwald, El Niño, Sahara/Sahel- und Westafrikanischer Monsun, Indischer Sommermonsun

Kippelemente geringerer Anfälligkeit: Thermohaline Atlantikzirkulation

Beispiel Arktisches Meereis:
Arktisches Meereis – Wenn auf dem Meer schwimmendes Eis schmilzt, wird darunter die dunklere Wasseroberfläche sichtbar. Sie nimmt mehr Sonnenstrahlung auf als weiße Eisflächen, was die Erwärmung verstärkt. Das lässt im Sommer das übrige Eis schneller abschmelzen und bremst im Winter die Neubildung. In den letzten 16 Jahren hat die Eisbedeckung des Nordpolarmeeres im Sommer deutlich abgenommen. Die kritische Belastungsgrenze könnte zwischen 0,5 und 2 Grad Celsius globaler Erwärmung liegen und bereits überschritten sein, sodass sich schon in wenigen Jahrzehnten ein neuer Zustand mit einer im Sommer eisfreien Arktis einstellen könnte.

Mehr Infos zu den Kippelementen sowie die kompletten Beschreibungen der einzelnen Elemente können Sie auf der Website des Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung nachlesen.


Rückkopplungen zwischen Klima und Eis – ein Kipp-Element

Bereis bei 1,6 Grad globaler Erwärmung könnten Grönlands Eismassen komplett schmelzen

[...]„Unter bestimmten Bedingungen wird das Schmelzen der Eismassen Grönlands unumkehrbar, wie unsere Studie zeigt“, sagt Andrey Ganopolski vom PIK. „Dies stützt die Annahme, dass die Eismassen dort ein Kipp-Element im Erdsystem sind. Wenn die weltweite Mitteltemperatur die von uns ermittelte Grenze deutlich und lange Zeit überschreitet, wird das Eis immer weiter abschmelzen und nicht wieder zunehmen – sogar wenn das Klima nach vielen tausend Jahren wieder zu einem Zustand wie vor der Industrialisierung zurückkehren würde.“ Dies hängt mit Rückkopplungen zwischen Klima und Eisdecke zusammen: Das Eis auf Grönland ist mehr als 3000 Meter dick, seine Oberfläche befindet sich daher in kühleren Höhenlagen. Sinkt sie durch das Schmelzen hinab in wärmere Luftschichten, so beschleunigt dies den weiteren Eisverlust. Zudem reflektiert das Eis einen großen Teil der Sonneneinstrahlung zurück ins All. Wenn durch das Schmelzen die von Eis bedeckte Fläche schrumpft, wird mehr Sonnenstrahlung absorbiert, was die regionale Erwärmung verstärkt.

Die Wissenschaftler erzielten ihre Ergebnisse mit einer neuartigen Computer-Simulation der Eisdecke Grönlands und des regionalen Klimas. Die Veränderungen in diesen beiden physikalischen Systemen werden in der Simulation aufwändig durchgerechnet – einschließlich wichtiger Prozesse wie zum Beispiel der Rückkopplungen im Klimasystem, die zusammenhängen mit Veränderungen des Schneefalls und der Eisschmelze als Folge der Erderwärmung. Das Modell bewies dabei die Fähigkeit, sowohl die heute beobachtbare Eisbedeckung korrekt zu berechnen als auch ihre Entwicklung über die vergangenen Eiszeit-Zyklen hinweg. Deshalb wird der Simulation zugetraut, auch die Zukunft richtig abzuschätzen. All dies macht die neue Abschätzung verlässlicher als die vorherigen. [...]

Zum kompletten Artikel (Stand März 2012)


Ökosysteme können ohne Warnzeichen kollabieren

Die Ökosysteme der Erde wandeln sich meist in gemächlichem Tempo – bis ein Kipp-Punkt erreicht ist, ab dem die Veränderungen unaufhaltsam und dramatisch schnell ablaufen. Jetzt kommt eine Studie zu dem Ergebnis, dass dies ohne Vorwarnung geschehen kann.

Bei allen Warnungen vor einem gefährlichen Klimawandel schien wenigstens auf eines Verlass: Gefährliche Änderungen würden sich ankündigen. Doch das ist ein Irrtum, wie eine neue Studie zeigt. Als ungute Vorzeichen für einen gefährlichen Klimawandel gelten diverse Beobachtungen: In der Arktis schmilzt das Eis, Pflanzen blühen früher, die Meere schwellen an. Die größten Klima-Gefahren jedoch könnten ohne Vorwarnung eintreten, berichten Forscher in einer neuen Studie. [...]

Quelle und ausführlicher Artikel: Spiegel Online vom 10.02.2010


Eine Visualisierung zu den Kippelementen gibt es hier bei Spiegel Online. (Juli 2009)

Stand: Februar 2010