Der anthropogene Klimawandel findet statt! - SID

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„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.
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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
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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 !!!
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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
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Der natürliche Treibhauseffekt
Gewächshaus
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Mady Olonscheck, 28.10.2014
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Der natürliche Treibhauseffekt
Ohne den natürlichen Treibhauseffekt wäre es sehr kalt auf der Erde!
- 18 °C !!!
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Mady Olonscheck, 28.10.2014
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Der zusätzliche Treibhauseffekt
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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.
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Mady Olonscheck, 28.10.2014
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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
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Mady Olonscheck, 28.10.2014
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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
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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
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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
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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
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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.
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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
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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