Die globale Erwärmung könnte sich trotz Maßnahmen zum Klimaschutz aufgrund von Rückkopplungseffekten selbst verstärken, sodass dem Planeten eine „Heißzeit“ droht. Eine im Fachmagazin „Proceedings of the National Academy of Sciences” erschienene Studie warnt, dass selbst eine Umsetzung des Klimaschutzabkommens von Paris nicht genügen könnte, um die globale Erwärmung auf 1,5°C bis 2°C zu begrenzen. Denn diese Erwärmung könnte zusätzlich Prozesse des Erdsystems anstoßen – Rückkopplungen – die wiederum die Erde langfristig um 4°C bis 5°C erhitzen und zu einem Meeresspiegelanstieg von 10 bis 60 Metern führen könnten. Das internationale Team von Wissenschaftlern um Hauptautor Will Steffen von der Australian National University (ANU) und Johan Rockström, Direktor des Stockholm Resilience Centre, die bereits mit ihrer Forschung zu den planetaren Belastungsgrenzen für Aufsehen sorgten, fordert daher eine deutliche Beschleunigung des Übergangs zu einer emissionsfreien Weltwirtschaft.

Die Forscher untersuchten zehn natürliche Rückkopplungsprozesse, von denen einige mit den sogenannten Kippelementen im Erdsystem verknüpft sind. Werden kritische Schwellen überschritten, könnten diese Kippelemente in grundlegend andersartige Zustände versetzt werden. Durch Rückkopplungen könnten etwa Kohlenstoffspeicher in Kohlenstoffquellen umgewandelt werden, die unkontrolliert Emissionen freisetzen würden. „Zu den kritischen Prozessen gehören insbesondere tauender Permafrost, der Verlust von Methanhydraten vom Meeresboden, eine Schwächung von Kohlenstoffsenken an Land und in den Ozeanen, eine zunehmende bakterielle Atmung in den Ozeanen, das teilweise Absterben des Amazonas-Regenwaldes sowie der borealen Wälder, eine Verringerung der Schneedecke auf der Nordhalbkugel, der Verlust von arktischem und antarktischem Meereis sowie das Schrumpfen der großen Eisschilde“, schreibt das Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung (PIK), dessen amtierender Direktor Hans Joachim Schellnhuber ebenfalls an der Studie beteiligt war. „Diese Kippelemente könnten sich wie eine Reihe von Dominosteinen verhalten“, erklärt Rockström. „Wird einer von ihnen gekippt, schiebt dieses Element die Erde auf einen weiteren Kipppunkt zu. Es könnte sehr schwierig oder sogar unmöglich sein, die ganze Reihe von Dominosteinen davon abzuhalten, umzukippen. Manche Orte auf der Erde könnten unbewohnbar werden, wenn die „Heißzeit“ Realität würde“, warnt der Forscher.

Schellnhuber betont, dass die Treibhausgasemissionen aus Industrie und Landwirtschaft das Klima und letztlich das ganze Erdsystem aus dem Gleichgewicht bringen. „Im Zentrum stehen hier vor allem die Kippelemente in der globalen Umwelt, die sich – sobald ein bestimmtes Belastungsniveau einmal überschritten ist – grundlegend, schnell und möglicherweise irreversibel verändern könnten.“ Es sei unklar, ob das Klimasystem sicher bei etwa 2°C über dem vorindustriellen Niveau ‚geparkt‘ werden könne, oder ob es, einmal so weit angestoßen, weiter abrutschen würde in ein dauerhaftes Supertreibhaus-Klima. Vor allem die Landwirtschaft würde in solch einem „Hothouse Earth“ bedroht sein. „Agrarsysteme sind extrem verletzlich“, schreiben die Forscher. „Sie basieren auf einer bewährten und vorhersehbaren räumlichen Verteilung von Temperatur und Niederschlag im Verhältnis zur Lage mit fruchtbaren Böden sowie auf eine bestimmte CO2-Konzentration in der Atmosphäre.“ Bei einer stabilen Begrenzung der Erderwärmung könnte noch ein Gleichgewicht zwischen einer Produktionszunahme oder -abnahme je nach Region erzielt werden, da sich menschliche Systeme anpassen. „Doch eine Heißzeit würde sehr wahrscheinlich die Anpassungsgrenzen überschreiten und zu einer erheblichen globalen Abnahme der Agrarproduktion führen, höhere Preise verursachen und die Unterschiede zwischen reichen und armen Ländern noch verstärken.“

Um die Chancen zur Vermeidung einer „Heißzeit“ zu verbessern, brauche es nicht nur eine entschlossene Minderung von Kohlendioxid- und anderen Treibhausgasemissionen. Auch erweiterte biologische Kohlenstoffspeicher, etwa durch ein verbessertes Wald-, Landwirtschafts- und Bodenmanagement, oder die Erhaltung der biologischen Vielfalt sowie Technologien, um der Atmosphäre Kohlendioxid zu entziehen und unterirdisch zu speichern, können eine wichtige Rolle spielen, so die Autoren. Entscheidend sei jedoch, dass diese Maßnahmen auch durch grundlegende gesellschaftliche Veränderungen gestützt werden. (ab)