Der anthropogene Klimawandel findet statt! - SID
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1/ 24 „Der anthropogene Klimawandel findet statt!” Mady Olonscheck 28.10.2014 TU Berlin Ringvorlesung Entwicklungspolitik in Zeiten des Klimawandels Verändert nach http://www.minerva.unito.it/E/Climate/CopenhagenCartoons.htm 2/ 24 Warum schwankte die Temperatur in der Vergangenheit? Mady Olonscheck, 28.10.2014 Wodurch verändert der Mensch das Klima? Verkehr: http://de.autoblog.com/2010/08/24/100-kilometer-mega-stau-in-china/ Land- und Viehwirtschaft: http://www.spiegel.de/fotostrecke/neue-wegeim-klimaschutz-schwarze-wolken-waermendegase-fotostrecke-77325-2.html DLR (2012). Zahl der Flugkilometer weltweit könnte sich bis 2050 gegenüber dem Jahr 2000 versechsfachen! IEA (2012). Der globale Energieverbrauch im Transportsektor hat sich in den letzten 30 Jahren verdoppelt. Waldabholzung: FAO (2012), UN (2012). In den letzten 30 Jahren hat sich der weltweite Fleischkonsum mehr als verdreifacht. Energieproduktion: http://news.fl uege.de/allge mein/ab-insflugzeug-undnachseattle/22563. html Hansen et al. (2013): High-Resolution Global Maps of 21st Century Forest Cover Change. Science. 342 (6160). Zwischen 2000 und 2012 ging Wald einer Fläche, die mehr als 4mal so groß ist wie Deutschland, verloren. EIA (2013). In den letzten 40 Jahren hat sich der weltweite Energieverbrauch verdoppelt. 3/ 24 Warum schwankte die Temperatur in der Vergangenheit? Mady Olonscheck, 28.10.2014 Wer sind die Hauptverursacher? Anteil an absoluten CO2-Emissionen 2013: China (28%), USA (14%), Indien (7%), Russland (5%), Japan (4%), Deutschland (2%) Friedlingstein et al. (2014): Persistent growth of CO2 emissions and implications for reaching climate targets. Pro-Kopf-CO2-Emissionen 2013: USA (16,4t), China (7,2t), Welt (5,0t). IPCC (2013, WG1). “Es ist extrem wahrscheinlich (mehr als 95%), dass mehr als die Hälfte des beobachteten Anstiegs der globalen durchschnittlichen Oberflächentemperatur zwischen 1951 und 2010 auf den vom Menschen verursachten Anstieg der Treibhausgaskonzentration zurückzuführen ist […].” http://diepresse.com/images/uploads/d/e/9/486889/klima20090613202307.jpg Matthews, H.D. et al. 2014. National contributions to observed global warming. Environmental Research Letters. Die US, China, Russland, Brasilien, Indien, Deutschland und Großbritannien sind für mehr als 60% des weltweiten Temperaturanstiegs seit der Industrialisierung verantwortlich. Mady Olonscheck, 28.10.2014 4/ 24 Warum schwankte die Temperatur in der Vergangenheit? Wer sind die Hauptverursacher? Heede, R (2014): Tracing anthropogenic carbon dioxide and methane emissions to fossil fuel and cement producers, 1854-2010. Climatic Change. 122(1-2). 90 Firmen sind für 2/3 der globalen Treibhausgasemissionen seit Beginn der Industrialisierung verantwortlich. 83 von ihnen sind Produzenten von Öl, Gas und Steinkohle. Export von Emissionen http://www.cleanclothes.at/de/presse /olympische-ausbeutung/#pic2004 http://ww w.wikipe dia.de http://guide.offshoreenergytoday.c om/profiles/view/saudi_aramco http://omed.gatech.edu/redux/wpcontent/uploads/2013/11/chevronLogo.jpg https://pbs.twimg.com/profile_images/ 483028319/ExxonMobil3.png http://www.shellnews.net/blog/s hellnewsnet-original-newsstories.htm http://www.bp.com/d e_de/germany.html http://en.wikipedia.org/wiki/File:Gazprom-Logo.svg Peters et al. (2011): Growth in Emission Transfers via International Trade from 1990 to 2008, PNAS 8903–08. Mady Olonscheck, 28.10.2014 5/ 24 Zunahme der CO2-Konzentration weltweit http://8020vision.c om/2010/12/21/ho w-charles-davidkeeling-woke-theworld-up-toclimate-change/ Charles D. Keeling Mauna Loa, Hawaii Anstiegsrate 1959 – 1973: 1 ppm/ Jahr Anstiegsrate 1999 – 2013: 2 ppm/ Jahr http://www.stormchaser. ca/Volcanoes/Mauna_Lo a/Mauna_Loa.html NOAA Video !!! 6/ 24 Warum schwankte die Temperatur in der Vergangenheit? Mady Olonscheck, 28.10.2014 CO2-Konzentration in der Vergangenheit Zerefos et al. (2014): Further evidence of important environmental information content in red-to-green ratios as depicted in paintings by great masters. Atmos. Chem. Phys., 14. http://www.liceoberchet.it/ricerche/geo5d_06/poli/ glaciologia.htm http://www.scilogs.de/wblogs/gallery/16/baumringe.jpg http://www.tate.org.uk/art/artworks/turner-the-scarlet-sunset-d24666 IPCC (2013, WG1). “Die atmosphärische Konzentration von CO2, Methan und Lachgas ist höher als seit mindestens 800.000 Jahren. Die CO2-Konzentration hat seit Beginn der Industrialisierung um 40% zugenommen, v.a. durch die Verbrennung fossiler Rohstoffe und Landnutzungsänderungen. Adapted from: http://www1.ncdc.noaa.gov/pub/dat a/cmb/images/indicators/800k-yearco2-concentration.gif Mady Olonscheck, 28.10.2014 7/ 24 Der natürliche Treibhauseffekt Gewächshaus 7 Mady Olonscheck, 28.10.2014 7/ 24 Der natürliche Treibhauseffekt Ohne den natürlichen Treibhauseffekt wäre es sehr kalt auf der Erde! - 18 °C !!! 8 Mady Olonscheck, 28.10.2014 7/ 24 Der zusätzliche Treibhauseffekt 9 8/ 24 Mady Olonscheck, 28.10.2014 Erst kam der Temperaturanstieg, dann stieg das CO2 ... CO2 war nicht der Auslöser für den Temperaturanstieg in der Vergangenheit, aber der Zusammenhang zeigt, dass Temperaturanstieg und CO2 eng miteinander gekoppelt sind. 9/ 24 Stagnation of temperature in recent years Mady Olonscheck, 28.10.2014 Stagnation der weltweiten Mitteltemperatur http://www. dailymail.c o.uk/news/ article2261577/G lobalwarmingstopped16-yearsago-MetOfficereportrevealsMoS-gotrightwarming-deniersnow.html 13 Januar 2013 Cowtan K, Way RG. 2014. Coverage bias in the hadcrut4 temperature series and its impact on recent temperature trends. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society. Andere Art der Berechnung zeigt eine Erwärmung! Seneviratne, SI. et al. (2014): No pause in the increase of hot temperature extremes. Nature Climate Change. Nicht nur die globalen Mitteltemperaturen ansehen! Global wärmste Jahre seit 1850: 1998, 1999, 2000, 2001, 2002, 2003, 2004, 2005, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010, 2011, 2012, 2013 IPCC 2013, WG1 Mady Olonscheck, 28.10.2014 Mady Olonscheck 23/05/2014 10/ 24 1. Possible explanation: increased polluting activities 1. Erklärung: „Globale Verdunklung“ durch mehr Aerosole IPCC 2013, WG1 Wild, M. et al. (2007). Impact of global dimming and brightening on global warming. Geophysical Research Letters, 34. Rückgang der Temperatur in 1970er und 1980er Jahren aufgrund von anthropogenen AerosolEmissionen. Problem: Luftverschmutzung hat auch negative Nebeneffekte für Menschen und die Umwelt! http://www.ethlife.ethz.ch/archive_articles/090709 _AGU_Wild_su/Schrottie_flckr_L.jpg.jpg?hires International Agency for Research on Cancer (IARC): Weltweit 220.000 Lungenkrebstote pro Jahr durch Luftverschmutzung (Studie von 2010). http://michaelmurray.ca/wp-content/uploads/2013/12/smog3.jpg 11/ 24 2. Possible explanation: Oceans buffer the additional warmth Mady Olonscheck, 28.10.2014 Mady Olonscheck 23/05/2014 2. Erklärung: Ozeane haben die Erwärmung abgepuffert Levitus, S., et al. (2012), World ocean heat content and thermosteric sea level change (02000), 1955-2010, Geophys. Res. Letters. http://www.nodc.noaa.gov/OC5/3M_HEAT_C ONTENT/heat_content700m2000myr.png IPCC (2013, WG1) Die Ozeane haben 90% der Energie, die zwischen 1971 und 2010 zusätzlich ins Klimasystem eingebracht wurde, gespeichert. 4/18 Mady Olonscheck, 28.10.2014 12/ 24 Wie wird sich die Temperatur verändern? Das hängt von uns ab (+0,8°C haben wir bereits verursacht): Klimaziel: 2°C Erwärmung nicht überschreiten! Viel THG = + 4°C IPCC (2013, WG1) max. Budget, um 2°C-Ziel einzuhalten: 987 Milliarden Tonnen CO2 (eq) Ausstoß 2013: 36 Milliarden Tonnen CO2 (eq) Wenig THG = + 0.5°C uns bleiben also etwa 30 Jahre IPCC 2013, WG1 14 Mady Olonscheck, 28.10.2014 13/ 24 Gletscherschmelze IPCC (2013, WG1). “Fast überall auf der Welt zeigte sich in den letzten zwei Jahrzehnten ein Rückgang der Gletscher.” http://www.gletscherarchiv.de/fotovergleiche/gletscher_liste Mady Olonscheck, 28.10.2014 14/ 24 Gletscherschmelze http://de.wikipedia.org/wiki/Datei:Schneekanone.jpg http://bayerischegletscher.userweb.mwn.de/nsf/nsf_bilder.htm http://www.suedwind-magazin.at/images/gross/201206s27a.jpg Mady Olonscheck, 28.10.2014 15/ 24 Meeresspiegelanstieg IPCC (2013, WG1): “Seit Anfang der 1970er Jahre haben Gletscherschmelze und thermische Ausdehnung der Ozeane 75% des weltweit beobachteten Meeresspiegelanstiegs verursacht.“ http://wotfigo.tumblr.com/post/35502291132/sea-level-rise-venice-going-under IPCC (2013, WG1): “Der globale Meeresspiegel wird 2081-2100 wahrscheinlich (mind. 66% Wahrscheinlichkeit) 26 cm bis 55 cm (RCP2.6) […] bzw. 45 bis 82 cm (RCP8.5) über dem des Zeitraums 1986-2005 liegen.” IPCC 2013, WG1 IPCC (2013, WG1): “Zwischen 1901 und 2010 ist der globale Meeresspiegel um 19 cm angestiegen. http://mcsmith.blogs.com/.a/6a00d834 51ccc469e201a3fd24921c970b-pi B. P. Horton et al.: Expert assessment of sea-level rise by AD 2100 and AD 2300. Quaternary Science Reviews (2013). Umfrage unter Experten hat sogar einen erwarteten Anstieg von 70120 cm bis 2100 ergeben. Mady Olonscheck, 28.10.2014 16/ 24 Auswirkungen des Meeresspiegelanstieg http://coastalcare.org/2011/05/report-hurricanes-pose-riskto-1-8m-us-coastal-homes/ http://www.norwichkoblenz.de/norfolk.htm http://aosis.org/ne w-research-onsea-level-rise/ http://all-that-isinteresting.com /venice-alley 13/18 Hinkel, J. et al., 2014 , Coastal flood damage and adaptation costs under 21st century sealevel rise , Proceedings of the National Academy of Sciences. Ohne Anpassungsmaßnahmen würden 2100 jährlich 0,2-4,6% der Weltbevölkerung von Überflutungen betroffen sein, was jährlich Verluste von 0,3-9,3% des weltweiten BSP bedeuten würde. http://www.newyork.ci tysam.de/nyreisefuehrerfoto/freiheitsstatue12.htm Open black circles: sites which are impacted already at the present day. http://ww w.willgot o.com/3/ 145221/li ens.aspx http://de.wikipedia.org /wiki/Datei:Sydney_O pera_House_Sails_e dit02.jpg Marzeion, B., Levermann, A. (2014): Loss of cultural world heritage and currently inhabited places to sea-level rise. Environmental Research Letter. 136 der 720 Weltkulturerbestätten lägen bei einem Anstieg der weltweiten Mitteltemperatur um 3°C unter dem Meeresspiegel. 17/ 24 Mady Olonscheck, 28.10.2014 Meeresspiegelanstieg, Erwärmung und zunehmende Versauerung der Ozeane http://www.unte rwasser.de/imag es/uploads/news /_zoom/GreatBa rrierReef6_0512 .jpg http://www.dieterkloessing.de/Maledive n-Reisen/GrafiikKorallen/Geweihkorall en/02Rifflandschaft.jpg http://www.ecology.com/wpcontent/uploads/2012/03/Nuku toa-High-Tide.jpg Frieler et al. (2012): Limiting global warming to 2° C is unlikely to save most coral reefs. Nature Climate Change. --> Korallenriffe werden auch dann extreme Schädigungen erleben, wenn es gelingt, den globalen Temperaturanstieg auf 2°C zu begrenzen. IPCC (2014): Für alle Klimaszenarien ergibt sich ein Anstieg der Ozeanversauerung. Bis Ende des 21. Jh. wird der pH-Wert der Ozeane um 0,06 bis 0,32 (RCP2.6 und RCP8.5) abnehmen. http://static.guim.co.uk/sysimages/Travel/Pix/pictures/2009/4/ 9/1239295972032/FishermanRodrigues-Islan-001.jpg IPCC 2013, WG1 http://www.myentdecker.de/ozeanien/australien/gr eat-barrier-reef/9803 18/ 24 Mady Olonscheck, 28.10.2014 Rückgang der arktischen Meereisbedeckung Die Arktis im Sommer bald eisfrei? http://www.oeko systemerde.de/html/kli ma.html → Eis-AlbedoFeedback führt zu einer positiven Rückkopplung zwischen höheren Temperaturen und dunkleren Oberflächen http://wiki.bildungsserver.de/klimawandel/index.php/Eis-Albedo-R%C3%BCckkopplung Pithan & Mauritsen, 2014. Arctic amplification dominated by temperature feedbacks in contemporary climate models. Nature Geoscience. Anderer Effekt als der Eis-AlbedoEffekt wichtiger! 19/ 24 Rückgang der arktischen Meereisbedeckung Mady Olonscheck, 28.10.2014 Rückgang der arktischen Meereisbedeckung NOAA (2014) Sommerliche Meereisausdehnung in der Arktis in den letzten 7 Jahren immer deutlich niedriger als im Durchschnitt über den Zeitraum 19812010. 20/ 24 Auswirkungen des Rückgangs der arktischen Meereisbedeckung Mady Olonscheck, 28.10.2014 https://wetterwechse l.files.wordpress.co m/2008/06/2_1-4.png http://jamescamero nstitanic.wikia.com/ wiki/File:Titanic_sin king.jpg - 30% der weltweiten Gasund 13% der weltweiten Ölreserven befinden sich in der Arktis http://img2.wikia.noco okie.net/__cb2013091 8052255/jamescamero nstitanic/images/5/55/ Titanic_sinking.jpg http://www.mnh.si.edu/arctic/ISC18/exhibitions_e xploring.html Bigg & Wilton (2014): Iceberg risk in the Titanic year of 1912: was it exceptional? Weather. Mehr Eisberge durch Klimawandel erhöhen das Risiko von Schiffsunglücken wie das der Titanic 1912. Mady Olonscheck, 28.10.2014 21/ 24 Extreme weather events Extremwetterereignisse wie Hitzewellen IPCC (2013, WG1): “Es ist wahrscheinlich (mind. 66% Wahrscheinlichkeit), dass die Häufigkeit von Hitzewellen in großen Teilen von Europa, Asien und Australien zugenommen hat.” Sun et al. (2014): Rapid increase in the risk of extreme summer heat in Eastern China. Nature Climate Change. http://www.wz-newsline.de/lokales/kreis-viersen/willich/willichtoenisvorst-sommer-hitze-setzt-senioren-zu-1.170721 IPCC (2013, WG1): “Es ist sehr sicher (mehr als 99% WK), dass es über den meisten Landregionen in der Zukunft mehr heiße und weniger kalte Temperaturextreme geben wird […], wenn die globalen Mitteltemperaturen ansteigen. Es ist wahrscheinlich (mehr als 90% WK), dass Hitzewellen öfter auftreten und länger andauern werden.” http://www.abendzeitung-muenchen.de/inhalt.unfall-in-abensbergvorsicht-autobahnen-woelben-sich-vor-hitze-ein-toter.d710b37f816a-4b6f-bcc1-1d0457b7be52.html http://de.wik ipedia.org/w iki/Datei:201 1-05-10_185748_Switzerla nd_-_Wil.jpg Coumou et al. (2013): Global increase in record-breaking monthly-mean temperatures. Climatic change. Im Mittel gibt es heute weltweit 5 mal mehr rekordbrechende heiße Monate, als ohne den Klimawandel zu erwarten wären. Statistische Häufigkeit extremer Hitzesommer in Ostchina: - vor der Industrialisierung: alle 270 a - 1955-2013: alle 29 a - 2024: alle 2 a Für RCP4.5 (eher optimistisch). http://ussc.edu.au/study-abroad-internships/shanghai-study-abroadprogram 22/ 24 Tipping points in the Earth‘s system Kipppunkte im Erdsystem Mady Olonscheck, 28.10.2014 Mady Olonscheck 23/05/2014 http://www.carbonbrief.org/blo g/2011/06/can-we-have-earlywarning-of-climate%E2%80%98tippingpoints%E2%80%99/ Temperaturanstieg Tauen der Permafrostböden Freiwerden von Methan Schellnhuber, H. J. (Ed.) (2009). Tipping Elements in Earth System. Special Feature PNAS 106, 20561-20621. http://www.gopixpic. com/960/methanepermafrost/http:||onl yzerocarbon*org|upl oads|methane_perm afrost*gif/ IPCC (2014, WG2): “Das genaue Level des Klimawandels, ab dem Kipppunkte überschritten sind, bleibt ungewiss, aber das Risiko, welches mit dem Überschreiten mehrerer Kipppunkte im Erdsystem verbunden ist […], steigt mit steigenden Temperaturen (mittlere Sicherheit).” 23/ 24 Take-home messages Mady Olonscheck, 28.10.2014 Take-home messages • Der Mensch ist für mindestens die Hälfte des derzeitigen Temperaturanstiegs verantwortlich (mind. 95% Wahrscheinlichkeit). • Die CO2-Konzentration in der Atmosphäre ist höher als in den letzten 800.000 Jahren und der Anstieg beschleunigt sich. • Kurzzeitige Temperaturschwankungen sind etwas Natürliches und sagen nichts über einen Langzeittrend aus. • Es ist höchste Zeit zu handeln, denn momentan befinden wir uns auf dem Weg hin zu 4°C Erwärmung ggü. dem vorindustriellen Niveau. • Der Klimawandel hat bereits und wird in der Zukunft viele weitreichende Auswirkungen haben – sowohl auf die Gesellschaft als auch das Erdsystem allgemein. • Kippunkte im Erdsystem stellen eine große Unsicherheit bzgl. des weiteren Klimawandels da. • Wir brauchen dringend umfassende Klimaschutz- und -anpassungsmaßnahmen! Mady Olonscheck, 28.10.2014 24/ 24 Schlusswort Mit Vorliebe und dem ihm eigenen Humor schildert Dennis Meadows, wie sich die Reaktion seiner Kritiker im Laufe der Jahre gewandelt hat. “Siebziger Jahre: Es gibt keine Grenzen. Achtziger Jahre: Vielleicht gibt es welche, aber sie liegen in weiter Ferne. Neunziger Jahre: Womöglich sind die Grenzen schon recht nah, aber Technik und Markt werden das Problem lösen. 2000: Technik und Markt haben es leider nicht geschafft, aber mit mehr Wachstum werden wir es schaffen. Demnächst, sagt Meadows, werde es heißen: Ging leider nicht. Aber jetzt ist es zu spät, um etwas zu unternehmen." [Vorholz, Fritz. Die Versammlung der Weltveränderer. Interview mit Dennis Meadows, einem Protagonisten des Club of Rome, “Grenzen des Wachstum” In: Die Zeit 49 31 2007] http://oi53.tinypic.com/2d9ya0p.jpg http://www.torchofthefaith.com/e107_images/newspost _images/depositphotos_6637527-act-now-red-key-oncomputer-keyboard-urgent-action.jpg
