Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Daten aus der Vergangenheit zeigen, wie eine wärmere Welt künftig aussehen wird

26.06.2018

Daten zu einzelnen Wärmeperioden aus der Vergangenheit liefern Hinweise darauf, wie die Erde künftig aufgrund der globalen Klimaerwärmung aussehen könnte. Eine internationale Gruppe von 59 Forschenden aus 17 Ländern hat nun Daten zu vergangenen Wärmeperioden ausgewertet. Die Ergebnisse zeigen, dass sich Ökosysteme und Klimazonen wegen der Erwärmung verschieben und die polaren Eismassen im Verlauf der nächsten Jahrtausende stark schmelzen werden.

Die Studie ist das Ergebnis eines Workshops in Bern, der von den Universitäten Bern, New South Wales (AU) und Oregon State (USA) durchgeführt wurde. Die darin zusammengetragenen Daten zu vergangenen Klimaerwärmungen zeigen, dass sich sogar bei einer Beschränkung der Klimaerwärmung um 2°C über vorindustriellem Niveau – wie im Pariser Abkommen vereinbart – Klimazonen und Ökosysteme verschieben werden.


Eisbohrkerne enthalten wichtige Klimainformationen, wie etwa die atmosphärische Konzentration des Treibhausgases CO2.

Nerillie Abram


Im Eis eingeschlossene Gasbläschen und Asche lassen lie-fern Angaben über das vergangene Klima und Klimawechsel – etwa zu einem prähistorischen Vulkanausbruch vor 14'000 Jahren.

Pete Bucktrout / British Antarctic Survey

Zudem könnte eine rapide Erwärmung in hohen Breiten zusätzliche Treibhausgase freisetzen, und der Meeresspiegel wird im Verlauf der nächsten Jahrtausende um mehrere Meter ansteigen. All dies deutet laut den Forschenden darauf hin, dass viele aktuelle Klimamodelle, die Veränderungen innerhalb dieses Jahrhunderts voraussagen sollen, die längerfristigen Veränderungen voraussichtlich unterschätzen.

In den letzten 3,5 Millionen Jahren kam es zu mehreren Warmphasen, in denen die Temperaturen um 0,5-2°C höher waren als die sogenannten vorindustriellen Temperaturen des 19. Jahrhunderts. Während diesen Warmphasen erwärmten sich jeweils die hohen nördlichen und südlichen Breiten stärker als die Tropen.

Diese regionalen Unterschiede in der Erwärmung entsprechen den Voraussagen von Klimamodellen im Falle einer globalen Erwärmung um 2°C bis zum Ende des Jahres 2100. Obwohl nicht alle diese Warmphasen durch eine Erhöhung von CO2 verursacht wurden, tragen sie jedoch dazu bei, die regionalen Auswirkungen einer begrenzten Erwärmung, wie sie vom Pariser Abkommen angestrebt wird, abzuschätzen.

Verschiebung von Ökosystemen und Klimazonen

Gemäss den Auswertungen zum vergangenen Klima werden sich Ökosysteme und Klimazonen in Zukunft zu den Polen oder zu grösseren Höhen hin verschieben. Als Reaktion darauf könnten durch das Auftauen von Permafrostböden zusätzliches Kohlendioxid und Methan in die Atmosphäre freigesetzt werden. Die globale Erwärmung würde dadurch noch mehr angetrieben.

Aus den Beobachtungen der Vergangenheit lässt sich jedoch schliessen, dass bei einer Beschränkung der Erwärmung um 2°C – wie in Paris angestrebt – das Risiko einer selbstverstärkenden katastrophalen Treibhausgas-Rückkopplung eher gering ist. Dennoch muss laut den Forschenden die hohe Menge an zusätzlichem Kohlendioxid, das aus den Permafrostböden entweichen wird, in zukünftigen Emissions-Szenarien eingerechnet werden.

«Wenn man die zusätzliche Freisetzung von CO2 einbezieht, haben wir noch weniger Spielraum für Irrtümer oder Verzögerungen bei den weltweiten Bemühungen, die CO2-Emissionen zu senken und das globale Klima in einem vernünftigen Rahmen zu stabilisieren», sagt Hubertus Fischer vom Oeschger-Zentrum der Universität Bern.

Meeresspiegel steigt langfristig um über sechs Meter

Auch eine Klimaerwärmung von 1.5-2°C über vorindustriellem Niveau wird eine deutlich Eisschmelze in Grönland und der Antarktis zur Folge haben. Dadurch wird der Meeresspiegel langfristig um über sechs Meter ansteigen – und über mehrere Jahrtausende lang so hoch bleiben. Laut den Forschenden ist ein rascheres Ansteigen des Meeresspiegels zu erwarten als noch in den letzten Dekaden.

Alan Mix von der Oregon State University sagt: «Wir sehen bereits heute die ersten Auswirkungen dieses Anstiegs. Er wird für Jahrtausende nicht mehr zu stoppen sein – mit Folgen für einen grossen Teil der Weltbevölkerung, der Infrastruktur und der Wirtschaft in Küstennähe.»

Kurzfristige Modellberechnungen unterschätzen längerfristige Veränderungen
Durch den Vergleich von Beobachtungen des vergangenen Klimas mit Simulationen von Computermodellen kommen die Forschenden zum Schluss, dass heutige Klimamodelle die langfristige Erwärmung und deren Verstärkung an den Polen unterschätzen.

«Die Voraussagen von Klimamodellen scheinen für relativ kleine Veränderungen in den nächsten Jahrzehnten zutreffend zu sein», sagt Katrin Meissner von der University of New South Wales. «Wir befürchten aber, dass diese Modelle die Klimaveränderungen unter höheren Treibhausgas-Emissionen unterschätzen – zum Beispiel in ‘business as usual’-Szenarien und insbeondere über längere Zeitskalen hinweg.»

Angesichts dieser Ergebnisse sind die Forschenden der Meinung, dass es umso dringlicher ist, die CO2-Emissionen gemäss dem Pariser Abkommen rasch zu senken – in diesem Jahrhundert und darüber hinaus.

PAGES und «Warmer Worlds»

Die Publikation in Nature Geoscience ist das Ergebnis einer Arbeit der wissenschaftlichen Initiative «Warmer Worlds» innerhalb des internationalen Forschungskonsortiums PAGES (Past Global Changes, http://www.pastglobalchanges.org). Die Gruppe «Warmer Worlds» verwendet paläoklimatische Daten, um eine zukünftige Erwärmung abzuschätzen. Zu diesem Zweck versammelte «Warmer Worlds» rund 50 renommierte internationale Paläoklimaforscherinnen und -forscher für einen Workshop, der im April 2017 in Bern stattfand und von PAGES und dem Oeschger-Zentrum für Klimaforschung der Universität Bern unterstützt wurde. «Warmer Worlds» wird von Hubertus Fischer (University Bern), Katrin Meissner (University of New South Wales, Sydney) und Alan Mix (Oregon State University, Corvallis, OR) koordiniert. PAGES ist ein zentrales Projekt des globalen Nachhaltigkeits-Programms «Future Earth» (http://www.futureearth.org) mit dem Ziel, Forschung zu Klimawechseln in der Vergangenheit zu koordinieren und publik zu machen.
Angaben zur Publikation und zu den Kontaktpersonen sehen Sie auf der nächsten Seite.

Publikation:
Fischer, H., Meissner, K.J., Mix, A.C., et al.: Palaeoclimate constraints on the impact of 2 °C anthropogenic warming and beyond. Nature Geoscience, 25. Juni 2018. https://doi.org/ 10.1038/s41561-018-0146-0.

Kontaktpersonen:
Prof. Hubertus Fischer Physikalisches Institut, Abteilung Klima- und Umweltphysik und Oeschger-Zentrum für Klimaforschung, Universität Bern
Tel. +41 31 631 85 03 (Bis 25. Juni nur per Mail erreichbar) / hubertus.fischer@climate.unibe.ch

Associate Prof. Katrin Meissner
Climate Change Research Centre, University of New South Wales Sydney
Tel. +61 9385 8962
k.meissner@unsw.edu.au

Prof. Alan Mix
College of Earth, Ocean, and Atmospheric Sciences, Oregon State University
mix@coas.oregonstate.edu

Nathalie Matter | Universität Bern

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht Schwerefeldbestimmung der Erde so genau wie noch nie
13.06.2019 | Technische Universität Graz

nachricht Magnetismus im Erdmantel entdeckt
06.06.2019 | Westfälische Wilhelms-Universität Münster

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Die verborgene Struktur des Periodensystems

Die bekannte Darstellung der chemischen Elemente ist nur ein Beispiel, wie sich Objekte ordnen und klassifizieren lassen.

Das Periodensystem der Elemente, das die meisten Chemiebücher abbilden, ist ein Spezialfall. Denn bei dieser tabellarischen Übersicht der chemischen Elemente,...

Im Focus: The hidden structure of the periodic system

The well-known representation of chemical elements is just one example of how objects can be arranged and classified

The periodic table of elements that most chemistry books depict is only one special case. This tabular overview of the chemical elements, which goes back to...

Im Focus: MPSD-Team entdeckt lichtinduzierte Ferroelektrizität in Strontiumtitanat

Mit Licht lassen sich Materialeigenschaften nicht nur messen, sondern auch verändern. Besonders interessant sind dabei Fälle, in denen eine fundamentale Eigenschaft eines Materials verändert werden kann, wie z.B. die Fähigkeit, Strom zu leiten oder Informationen in einem magnetischen Zustand zu speichern. Ein Team um Andrea Cavalleri vom Max-Planck-Institut für Struktur und Dynamik der Materie in Hamburg, hat nun Lichtimpulse aus dem Terahertz-Frequenzspektrum benutzt, um ein nicht-ferroelektrisches Material in ein ferroelektrisches umzuwandeln.

Ferroelektrizität ist ein Zustand, in dem die Atome im Kristallgitter eine bestimmte Richtung "aufzeigen" und dadurch eine makroskopische elektrische...

Im Focus: MPSD team discovers light-induced ferroelectricity in strontium titanate

Light can be used not only to measure materials’ properties, but also to change them. Especially interesting are those cases in which the function of a material can be modified, such as its ability to conduct electricity or to store information in its magnetic state. A team led by Andrea Cavalleri from the Max Planck Institute for the Structure and Dynamics of Matter in Hamburg used terahertz frequency light pulses to transform a non-ferroelectric material into a ferroelectric one.

Ferroelectricity is a state in which the constituent lattice “looks” in one specific direction, forming a macroscopic electrical polarisation. The ability to...

Im Focus: Konzert der magnetischen Momente

Forscher aus Deutschland, den Niederlanden und Südkorea haben in einer internationalen Zusammenarbeit einen neuartigen Weg entdeckt, wie die Elektronenspins in einem Material miteinander agieren. In ihrer Publikation in der Fachzeitschrift Nature Materials berichten die Forscher über eine bisher unbekannte, chirale Kopplung, die über vergleichsweise lange Distanzen aktiv ist. Damit können sich die Spins in zwei unterschiedlichen magnetischen Lagen, die durch nicht-magnetische Materialien voneinander getrennt sind, gegenseitig beeinflussen, selbst wenn sie nicht unmittelbar benachbart sind.

Magnetische Festkörper sind die Grundlage der modernen Informationstechnologie. Beispielsweise sind diese Materialien allgegenwärtig in Speichermedien wie...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Automatisiertes Fahren

17.06.2019 | Veranstaltungen

Doc Data – warum Daten Leben retten können

14.06.2019 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - August 2019

13.06.2019 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Neue Weizensorten bewähren sich auch unter widrigen Anbaubedingungen

17.06.2019 | Agrar- Forstwissenschaften

Inventur in der Synapse

17.06.2019 | Biowissenschaften Chemie

Zellbiologie - Qualitätskontrolle für Mitochondrien

17.06.2019 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics