Meeresspiegelanstieg – Land unter? Strategien zwischen

VHS-Forum für Weiterbildung Lübeck 15.06.2006
Meeresspiegelanstieg – Land unter?
Strategien zwischen Klimaschutz und Schutz vor dem Klima
Dr. Manfred Stock
Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung
1. Beobachtungen zu Klimawandel und
Meeresspiegelanstieg
2. Der jetzige Klimawandel im Vergleich zu
früheren Änderungen
3. Vor- und Nachteile: Risiken/Chancen
4. Strategien: Klimaschutz und Anpassung
Manfred Stock
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1
Manfred Stock
Thomas Loster, MünchenerRück
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2003
2
1. Beobachtungen zu Klimawandel und
Meeresspiegelanstieg
SKEPTIKER
KLIMA(FOLGEN)FORSCHUNG
Es gibt keine Klimaveränderung!
Es gibt inzwischen tausende
Belege für die Klimaveränderung!
Die Erde erwärmt sich
S
1990s
wärmstes
Jahrzehnt
S
2005, 1998, 2002,
2003, 2001, 2004
wärmste Jahre
Anstieg der globalen Mitteltemperatur: ~0.8oC seit 1900
Ähnlicher Verlauf der Meerestemperaturen
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3
Klima: Durchschnittstemperatur ≠ Wetter: Temperatur
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4
Anzeichen der Klimaänderung
In Mitteleuropa und Deutschland:
→ Quarks&Co 28.06.2005
„Kippt das Klima?“
Deutliche Temperaturzunahme
* z.T. mit anderen Einflüssen
z Gletscherschwund in den Hochgebirgen
z Seit 40 Jahren schneit es überall immer seltener
z Forsythienblüte jetzt Anfang März, in den 50iger Jahren Anfang April
z
z
Mediterrane Insekten werden heimisch *:
Schwammspinner, Gottesanbeterin
Vögel aus Südeuropa siedeln sich an: Bienenfresser im Saaletal *
z Zugvögel wie der Kiebitz überwintern in Süddeutschland
statt in Südeuropa *
z
Sardellen aus dem Mittelmeer laichen inzwischen in der Nordsee *
z Erhöhung der Niederschläge im Winter und Verringerung im Sommer
z Höhere Niederschlagsintensitäten (Starkregen)
z Teilweise signifikanter Anstieg in der Häufigkeit und Intensität
extremer Hochwasserereignisse in den letzten 20 Jahren *
z
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5
Veränderungen bei Großwetterlagen
Troglage Mitteleuropa (Vb-Lagen)
KLIMA
EXTREMWETTER
+STARKREGEN
- DAUERREGEN
Vb-Wetterlage
Donauflut Aug. 2005
Oderflut Juli 1997
Starkregentage im Juli/August für
verschiedene Großwetterlagen
Wolfgang Fricke, DWD
GAW Brief 12, Sept.02
Dresden Aug. 2002
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6
Anstieg des Meeresspiegels
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7
1979
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8
2005
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9
Grönland
Abschmelzen entspricht 7 m
globalem Meeresspiegelanstieg
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10
Antarktisches
Eisschild
(ESPERE, nach Bentley 1964)
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11
Jan. 30,
2002
Scambos,
NSIDC
20 km
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12
Mar. 04,
2002
Scambos,
NSIDC
20 km
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13
Meeresspiegel in der Erdgeschichte
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14
Thermohaline Zirkulation
GREENLAND ICE CORE DATA
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2. Vergleich zu früheren Änderungen
SKEPTIKER
KLIMA(FOLGEN)FORSCHUNG
Es gibt keine
keinenKlimaveränderung!
(anthropogenen)
Treibhauseffekt; das Klima ändert
sich durch natürliche Ursachen
und hat sich auch früher geändert.
Die
seit inzwischen
ca. 1970 beobachtete
Es gibt
tausende
Klimaänderung
ist ungewöhnlich
Belege für die Klimaveränderung!
und ohne die anthropogenen
Treibhausgase nicht zu erklären.
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16
Extreme Witterungssituationen zwischen
"Klimaoptimum" und "Kleiner Eiszeit"
1322/23
- Extrem kalter Winter,
Ostsee ab November vereist
1342
- Julihochwasser,
ausgedehnteste Überschwemmung des
Jahrtausends (Frankfurt/M. 8 m ü. N.)
1460/61
- Extrem kalter Winter,
Ostsee bis März zugefroren
1473
- Trockener Sommer,
10-jähriges Kind konnte durch die Oder gehen,
schlesische Flüsse völlig ausgetrocknet
1496/97
- Extrem kalter Winter,
Ostsee bis Anfang Mai zugefroren
1529/30
- Extrem milder Winter,
im Dezember Kirschen im Elsaß
1539/40
- Extrem milder Winter,
Veilchen zum Neujahrstag
1540
- Heißer, trockener Sommer, kein Niederschlag
in Zentraleuropa von Februar bis Dezember
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Extreme Witterungssituationen in
jüngerer Vergangenheit
1928/29
- Ostsee von Dezember bis März vereist
(Eiswinter)
1991
- am 3. Januar öffnen sich die Blütenknospen
der Rosskastanie in Genf
2002
- Elbehochwasser im Sommer, höchste bisher
gemessenen Pegelstände
2003
- Heißer und trockener Sommer in West- und
Mitteleuropa, mehrere tausend Hitzetode,
Oder bei Frankfurt im Juli nur 54 cm
(in Potsdam seit Februar unterdurchschnittlicher Niederschlag)
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18
Extremsommer 2003
Oberflächentemperatur: Abweichungen vom Mittelwert 1961-1990
http://www.imk.uni-karlsruhe.de/seite_1145.php
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19
Hitzewelle und Dürre,
Europa 2003
Maisfeld in Ostdeutschland
Sommer 2003
Der Rhein, bei Düsseldorf
© AP
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20
Tmax Statistik für Basel
Sommermonate Juni Juli August
A‘: Simulation
HIRHAM4 Model
C: Hitzeperiode
in 2003
A: Beobachtungen
1961–1990
B: Simulation
2071–2100
A2 Szenario
Beniston, M. & Diaz, H.F.: Global and Planetary Change 44 (2004) 73–81
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21
Klimawandel: der letzte Beweis
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22
Die CO2-Konzentration steigt
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23
Klimaveränderungen in Vergangenheit und Zukunft
We are here!
*
Eem
Holocene
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Anstieg des Meeresspiegels
1. Meeresspiegel NN
2. Tidenhub
3. Windaufhöhung
4. Fernwellen
5. Sturmwellen
S
20. Jahrhundert: 15-20 cm
S
Aktuell gemessen: 3 cm pro Jahrzehnt
S
Bis 2100: voraussichtlich knapp 1 m
S
Jahrhunderte: mehrere Meter wahrscheinlich
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25
Sturmflutgefahr in New York
S
Heute: alle 100 Jahre
S
Nach 1 m Anstieg: alle 3 Jahre
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26
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27
3. Vor- und Nachteile: Risiken/Chancen
SKEPTIKER
KLIMA(FOLGEN)FORSCHUNG
Es gibt keine Klimaveränderung!
Es gibt inzwischen tausende
Belege für die Klimaveränderung!
Es gibt keinen (anthropogenen)
Treibhauseffekt; das Klima ändert
sich durch natürliche Ursachen
und hat sich auch früher geändert.
Die seit ca. 1970 beobachtete
Klimaänderung ist ungewöhnlich
und ohne die anthropogenen
Treibhausgase nicht zu erklären.
Eine globale Erwärmung ist keine
Katastrophe, sondern von bringt
auch viele Vorteile!
Eventuelle Vorteile wiegen nur
einen Bruchteil der möglichen
Gefahren auf, wenn Klimaschutz
u. Anpassung unzureichend sind.
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28
AUSWIRKUNGEN
Klimawandel und Auswirkungen
Gewinner und Verlierer
Betriebsstruktur S0
Regionalstruktur S0
KLIMAÄNDERUNG
Klima K0
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K1
K2
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29
AUSWIRKUNGEN
Klimawandel und Auswirkungen
Gewinner und Verlierer oder Vorsorger
Betriebsstruktur S0
Regionalstruktur S0 → S+ (angepasst)
KLIMAÄNDERUNG
Klima K0
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K1
K2
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30
Weinberg auf dem Wachtelberg,
Werder a.d.Havel, 2002
Messungen der Photosyntheseleistung
www.wachtelberg.de/
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31
Weinbau in Nordostdeutschland: Simulation 1951 - 2050
Hamburg
Hamburg
Berlin
Berlin
2000
HUGLIN INDEX
Cabernet sauvignon Merlot
Chenin blanc (Sancerre)
Cabernet franc
1800
1600
Pinot noir Chardonnay
Riesling Sylvaner Sauvignon blanc
Gamay noir (Beaujolais nouveau)
Pinot blanc
Dresden
Mueller-Thurgau
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32
Weinbauregion Nordostdeutschland 1970
2000
HUGLIN INDEX
Cabernet sauvignon Merlot
Chenin blanc (Sancerre)
Cabernet franc
1800
1600
Pinot noir
Chardonnay Riesling Sylvaner Sauvignon blanc
Gamay noir (Beaujolais nouveau)
Pinot blanc
Mueller-Thurgau
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33
Weinbauregion Nordostdeutschland 2000
2000
HUGLIN INDEX
Cabernet sauvignon Merlot
Chenin blanc (Sancerre)
Cabernet franc
1800
1600
Pinot noir
Chardonnay Riesling Sylvaner Sauvignon blanc
Gamay noir (Beaujolais nouveau)
Pinot blanc
Mueller-Thurgau
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34
Weinbauregion Nordostdeutschland 2030
2000
HUGLIN INDEX
Cabernet sauvignon Merlot
Chenin blanc (Sancerre)
Cabernet franc
1800
1600
Pinot noir
Chardonnay Riesling Sylvaner Sauvignon blanc
Gamay noir (Beaujolais nouveau)
Pinot blanc
Mueller-Thurgau
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35
Bohrinsel in stürmischer See
Münchener Rück, topics 2000
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36
Unwetterschäden heute:
ca. 10% des BSP in Industrienationen
Häufung großer
Naturkatastrophen
(MüRück)
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37
Hurrikan Andrew 1992
Hurrikan
Hurrikan Andrew
Andrew
1992
1992
Münchener Rück, topics 2000
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38
South Atlantic (!) Hurricane Catarina 2004
Tropical cyclone Catarina off
Southern Brazil, 26 March 2004.
The first hurricane recorded in the
South Atlantic.
Image courtesy of MODIS Rapid
Response Project at NASA/GSFC.
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39
Hurricane Katrina
August 2005
Garron Lenaz recovers an American
flag from the rubble in front of his
home in Gulfport, Miss., after
Hurricane Katrina struck the Gulf
Coast Monday, Aug. 29, 2005. (AP
Photo/John Bazemore)
Loss > 100.000.000.000 US$
Das Rekordjahr 2005:
•27 tropische Stürme in der Karibik
•14 Hurrikane (>117 km/h)
• 5 Stürme der Kategorie IV & V
•„Wilma“:
- bisher niedrigster Luftdruck (882 hPa)
- bisher höchste Windgeschwind. (340 km/h)
©
•„Vince“ und „Delta“ erreichen Europa
http://en.wikipedia.org/wiki/Hurricane_Katrina
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40
New Orleans Höhenmodell
Lake Pontchartrain
Golf-Küste
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41
Originalartikel:
Oktober 2001
Scientific American
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Hurrikan-Energiepotenzial (PDI) und Temperatur
Emanuel, K.: Nature 31.July 2005
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43
Risiko: Ozeanzirkulation
Meeresspiegel-Veränderung (in Metern)
nach Abreißen des Nordatlantikstroms
Levermann et al. 2005
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44
http://www.wbgu.de/
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45
„Kipp-Stellen“ des Globalen Wandels
aktuelles
Forschungsergebnis
„Tipping Points“ im Erdsystem
NATURE Vol 437, 27.October 2005
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46
4. Strategien: Klimaschutz und Anpassung
SKEPTIKER
KLIMA(FOLGEN)FORSCHUNG
Es gibt keine Klimaveränderung!
Es gibt inzwischen tausende
Belege für die Klimaveränderung!
Es gibt keinen (anthropogenen)
Treibhauseffekt; das Klima ändert
sich durch natürliche Ursachen
und hat sich auch früher geändert.
Die seit ca. 1970 beobachtete
Klimaänderung ist ungewöhnlich
und ohne die anthropogenen
Treibhausgase nicht zu erklären.
Eine globale Erwärmung ist keine
Katastrophe, sondern von bringt
auch viele Vorteile!
Eventuelle Vorteile wiegen nur
einen Bruchteil der möglichen
Gefahren auf, Klimaschutz u.
Anpassung unzureichend sind.
Ökonomische Modelle zeigen:
Klimaschutz ist zu teuer – es ist
viel billiger, die Kosten eventueller
Schäden zu begleichen.
Durch methodische Schwächen
werden die Kosten für den Klimaschutz massiv überschätzt, die für
die Schäden massiv unterschätzt.
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47
Auswirkung Mrd €
Anpassung & Auswirkungen
Klimaänderung
verwundbar
Auswirkungen
sind katastrophal
Auswirkungen
sind spürbar
Auswirkungen sind
kaum spürbar
angepasst
kritischer
Schwellwert
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kritischer
Grenzwert
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Einwirkung
48
Strom vom Acker
1. Anbau von stärke- bzw.
zuckerhaltigen Energiepflanzen
(Raps, Pappel)
2. Biogasgewinnung und
Gasreinigung
2.
3. Stromerzeugung aus Biogas
über einer Brennstoffzelle
3.
1.
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49
Kosten eines ambitionierten Klimaschutzes
aktuelles
Forschungsergebnis
Modellvergleich zur Einschätzung der differierenden
Kostenabschätzungen für einen ambitionierten Klimaschutz
O. Edenhofer, C. Kemfert, K. Lessmann, M. Grubb, J. Koehler J. (in press):
Special Issue The Energy Journal, 2006
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50
Venedig: Staudammprojekt MOSE
FR vom 08.06.2006
Die Folgen des Klimawandels
Fluttore sollen Venedig vom Meer trennen
Venedig verdankt seinem Zugang zum Meer viel: Kultur, Handel, Wohlstand, Tourismus. Doch die Venezianer müssen um die Zukunft der
Lagunenstadt bangen. Denn bis zu 100 Mal im Jahr überflutet die Adria
die Stadt, zehnmal häufiger als vor 30 Jahren. Viele Gebäude sind unbewohnbar, Böden, Wände und Türen durch und durch nass.
MOSE
„experimentelles elektromechanisches Modul“
79 gigantische Fluttore, Gesamtlänge 1,5 km
aus Stahlkästen an drei Laguneneingängen,
5 m dick, 20 m breit und bis zu 30 m hoch
Geschätzte Kosten: 2,5 Milliarden Euro
ausreichend bis zu 22 cm Meeresspiegelanstieg
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51
Deichbau - Status Quo
Deichdaten:
• Niederlande tw. bis 12m;
• deutsche Nordsee bis 10m,
• deutsche Ostsee: 3.5-6.5 m (variiert stark)
• Gesamtdeichlänge: ca. 1.700 km (davon 1.400 Nordseeküste)
• Kalkulierte Versagenswahrscheinlichkeit: 50-5000 Jahre
Administrativer/Finanzieller Rahmen:
• Deichgesetze teilweise unzureichend,
weil sie den Klimawandel nicht enthalten!
• Küstenschutz Bund / Länderaufgabe = 70% / 30%
• Deichbände als Körperschaften öffentlichen Rechtes
• Konfliktpotential: Naturschutz/Eigentum
• Kosten: 200-400.000 Euro pro 10 cm Erhöhung/km (Schätzung)
• Lokale Diskussionen: ~50 cm Erhöhung
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Hochwasserschutz: Praxisbeispiel
Lastfall
Klimaänderung
BHQ = HQ100,ist
BHQ +20%
= +0,29 m
BHQ +30%
= +0,44 m
Kosten bei
nachträglicher
Anpassung
100 %
155 %
257 %
Kosten bei
Berücksichtigung
in der Planung
100 %
110 %
113 %
HochwasserSchutzmaßnahme:
Ufermauer
Joachim Wald: „Auswirkungen der Klimaveränderungen auf Planungen – Praxisbeispiele“;
2. KLIWA-Symposium, Würzburg, Mai 2004, KLIWA-Berichte, Heft 4, S.169-186
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53
Wie in der Zukunft agieren?
• Deicherhöhungen können nicht
unbegrenzt fortgeführt werden
• Auflaufpolder sind auszuweisen
• Partielle Rückverlegung von Deichlinien
• Konflikte auflösen
(Naturschutz / Daseinsvorsorge)
• Integrierte Planungskonzepte!
(Wissenschaft / Entscheidungträger; geplante Anpassung)
Manfred Stock
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Mark Twain, 1897
Alle reden vom Wetter,
Aber keiner tut etwas dagegen.
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Aufmerksamkeit !
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55
Bemessungspraxis für Deichbauten
Höhen/Breitenverhältnis: ~1:6, bis 140m breit
Bemessungswasserstand (MThw +):
Eintrittswahrscheinlichkeit 0.01, statisch/retrospektiv
(Bezugsjahr: 2000)
Sicherheitsmaß von ~0.5m (Meeresspiegelanstieg der letzten 100a)
Wellenauflaufhöhe (seeseitiger Deichauflauf)
Bemessungswasserstand:
Nicht niedriger als Summe aus größtem Windstau und des möglichen
Springtidehochwassers (Einzelwertverfahren)
Nicht niedriger als der auf heute bezogene höchste Wasserstand der
höchsten Sturmflut (Vergleichwertverfahren)
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