Meeresspiegelanstieg – Land unter? Strategien zwischen
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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 http://www.pik-potsdam.de/ 1 Manfred Stock Thomas Loster, MünchenerRück http://www.pik-potsdam.de/ 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 Manfred Stock http://www.pik-potsdam.de/ 3 Klima: Durchschnittstemperatur ≠ Wetter: Temperatur Manfred Stock http://www.pik-potsdam.de/ 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 Manfred Stock http://www.pik-potsdam.de/ 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 Manfred Stock http://www.pik-potsdam.de/ 6 Anstieg des Meeresspiegels Manfred Stock http://www.pik-potsdam.de/ 7 1979 Manfred Stock http://www.pik-potsdam.de/ 8 2005 Manfred Stock http://www.pik-potsdam.de/ 9 Grönland Abschmelzen entspricht 7 m globalem Meeresspiegelanstieg Manfred Stock http://www.pik-potsdam.de/ 10 Antarktisches Eisschild (ESPERE, nach Bentley 1964) Manfred Stock http://www.pik-potsdam.de/ 11 Jan. 30, 2002 Scambos, NSIDC 20 km Manfred Stock http://www.pik-potsdam.de/ 12 Mar. 04, 2002 Scambos, NSIDC 20 km Manfred Stock http://www.pik-potsdam.de/ 13 Meeresspiegel in der Erdgeschichte Manfred Stock http://www.pik-potsdam.de/ 14 Thermohaline Zirkulation GREENLAND ICE CORE DATA Manfred Stock http://www.pik-potsdam.de/ 15 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. Manfred Stock http://www.pik-potsdam.de/ 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 Manfred Stock http://www.pik-potsdam.de/ 17 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) Manfred Stock http://www.pik-potsdam.de/ 18 Extremsommer 2003 Oberflächentemperatur: Abweichungen vom Mittelwert 1961-1990 http://www.imk.uni-karlsruhe.de/seite_1145.php Manfred Stock http://www.pik-potsdam.de/ 19 Hitzewelle und Dürre, Europa 2003 Maisfeld in Ostdeutschland Sommer 2003 Der Rhein, bei Düsseldorf © AP Manfred Stock http://www.pik-potsdam.de/ 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 Manfred Stock http://www.pik-potsdam.de/ 21 Klimawandel: der letzte Beweis Manfred Stock http://www.pik-potsdam.de/ 22 Die CO2-Konzentration steigt Manfred Stock http://www.pik-potsdam.de/ 23 Klimaveränderungen in Vergangenheit und Zukunft We are here! * Eem Holocene Manfred Stock http://www.pik-potsdam.de/ 24 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 Manfred Stock http://www.pik-potsdam.de/ 25 Sturmflutgefahr in New York S Heute: alle 100 Jahre S Nach 1 m Anstieg: alle 3 Jahre Manfred Stock http://www.pik-potsdam.de/ 26 Manfred Stock http://www.pik-potsdam.de/ 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. Manfred Stock http://www.pik-potsdam.de/ 28 AUSWIRKUNGEN Klimawandel und Auswirkungen Gewinner und Verlierer Betriebsstruktur S0 Regionalstruktur S0 KLIMAÄNDERUNG Klima K0 Manfred Stock K1 K2 http://www.pik-potsdam.de/ 29 AUSWIRKUNGEN Klimawandel und Auswirkungen Gewinner und Verlierer oder Vorsorger Betriebsstruktur S0 Regionalstruktur S0 → S+ (angepasst) KLIMAÄNDERUNG Klima K0 Manfred Stock K1 K2 http://www.pik-potsdam.de/ 30 Weinberg auf dem Wachtelberg, Werder a.d.Havel, 2002 Messungen der Photosyntheseleistung www.wachtelberg.de/ Manfred Stock http://www.pik-potsdam.de/ 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 Manfred Stock http://www.pik-potsdam.de/ 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 Manfred Stock http://www.pik-potsdam.de/ 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 Manfred Stock http://www.pik-potsdam.de/ 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 Manfred Stock http://www.pik-potsdam.de/ 35 Bohrinsel in stürmischer See Münchener Rück, topics 2000 Manfred Stock http://www.pik-potsdam.de/ 36 Unwetterschäden heute: ca. 10% des BSP in Industrienationen Häufung großer Naturkatastrophen (MüRück) Manfred Stock http://www.pik-potsdam.de/ 37 Hurrikan Andrew 1992 Hurrikan Hurrikan Andrew Andrew 1992 1992 Münchener Rück, topics 2000 Manfred Stock http://www.pik-potsdam.de/ 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. Manfred Stock http://www.pik-potsdam.de/ 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 Manfred Stock http://www.pik-potsdam.de/ 40 New Orleans Höhenmodell Lake Pontchartrain Golf-Küste Manfred Stock http://www.pik-potsdam.de/ 41 Originalartikel: Oktober 2001 Scientific American Manfred Stock http://www.pik-potsdam.de/ Hurrikan-Energiepotenzial (PDI) und Temperatur Emanuel, K.: Nature 31.July 2005 Manfred Stock http://www.pik-potsdam.de/ 43 Risiko: Ozeanzirkulation Meeresspiegel-Veränderung (in Metern) nach Abreißen des Nordatlantikstroms Levermann et al. 2005 Manfred Stock http://www.pik-potsdam.de/ 44 http://www.wbgu.de/ Manfred Stock http://www.pik-potsdam.de/ 45 „Kipp-Stellen“ des Globalen Wandels aktuelles Forschungsergebnis „Tipping Points“ im Erdsystem NATURE Vol 437, 27.October 2005 Manfred Stock http://www.pik-potsdam.de/ 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. Manfred Stock http://www.pik-potsdam.de/ 47 Auswirkung Mrd € Anpassung & Auswirkungen Klimaänderung verwundbar Auswirkungen sind katastrophal Auswirkungen sind spürbar Auswirkungen sind kaum spürbar angepasst kritischer Schwellwert Manfred Stock kritischer Grenzwert http://www.pik-potsdam.de/ 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. Manfred Stock http://www.pik-potsdam.de/ 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 Manfred Stock http://www.pik-potsdam.de/ 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 Manfred Stock http://www.pik-potsdam.de/ 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 Manfred Stock http://www.pik-potsdam.de/ 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 Manfred Stock http://www.pik-potsdam.de/ 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 http://www.pik-potsdam.de/ Mark Twain, 1897 Alle reden vom Wetter, Aber keiner tut etwas dagegen. Buchempfehlung: DER KLIMAWANDEL Diagnose, Prognose, Therapie € 7,90 Online beim Beck Verlag (www.beck.de) oder bei Amazon Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit ! Manfred Stock http://www.pik-potsdam.de/ 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) Manfred Stock http://www.pik-potsdam.de/
