Zwar schätzen die Wissenschaftler die Anfälligkeit dieser Bestandteile unterschiedlich ein und es ist ungewiss, wie stark die globale Durchschnittstemperatur weiter ansteigt. Diese Unsicherheit bedeutet jedoch nicht, dass Ereignisse mit weit reichenden Auswirkungen unwahrscheinlich sind, berichten die Autoren der Studie im Wissenschaftsmagazin "Proceedings of the National Academy of Sciences".

Ein internationales Forscherteam um Elmar Kriegler vom Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK) hat 52 Klimaforscher zur Anfälligkeit fünf so genannter Kippelemente befragt. Das sind Bestandteile des Klimasystems, die durch den menschlichen Einfluss sprunghaft und teilweise unumkehrbar verändert werden könnten. In der aktuellen Untersuchung werden die Thermohaline Atlantikzirkulation, das Klimaphänomen El Niño, der Amazonas-Regenwald sowie der Grönländische und der Westantarktische Eisschild betrachtet.

43 der Experten gaben jeweils eine Ober- und Untergrenze für die Wahrscheinlichkeit an, mit der nach ihrer Einschätzung grundlegende Veränderungen dieser Elemente in drei Szenarien der künftigen Temperaturentwicklung eintreten. Die Befragten gingen von einer weiteren Erwärmung bis zum Jahr 2200 um weniger als zwei Grad, um zwei bis vier Grad oder von einer extremen Erwärmung um vier bis acht Grad Celsius aus. "Eine starke Erwärmung um mehr als vier Grad Celsius bis zum Jahr 2200 erscheint bislang durchaus möglich", sagt Kriegler.

Die Auswertung der Befragung ist nun in der Online-Ausgabe der "Proceedings" der US-amerikanischen Nationalen Akademie der Wissenschaften erschienen. Bei einem Temperaturanstieg von zwei bis vier Grad Celsius wird demnach mindestens ein Element mit einer Wahrscheinlichkeit von etwa eins zu sechs kippen. Bei noch stärkerer Erwärmung steigt die Wahrscheinlichkeit auf über eins zu zwei (56 Prozent). Die Mehrheit der Befragten betrachtet die Wahrscheinlichkeit als besonders hoch, dass in diesem Erwärmungsszenario der Grönländische Eisschild abschmilzt und der Amazonas-Regenwald großflächig abstirbt. "Die Ergebnisse zeigen, dass die angegebenen Wahrscheinlichkeiten sehr stark zunehmen, je stärker die zugrunde gelegte Erwärmung ist", fasst Kriegler das Meinungsbild zusammen.

An Experten-Umfragen werde bisweilen kritisiert, dass sie nichts Neues zum Wissensstand beitragen, solange sie nicht durch neue Daten oder Modellierungen gestützt würden oder neue Theorien enthielten, schreiben die Autoren. Im Zusammenhang mit Risikoanalysen hätten sie sich jedoch als geeignetes Mittel bewährt, Expertenwissen so zusammenzufassen, dass es in den politischen Entscheidungsprozess einfließen kann. "Wir verordnen der Gesellschaft keine klimapolitischen Maßnahmen", sagt Hans Joachim Schellnhuber, Direktor des PIK und Koautor der aktuellen Veröffentlichung. Die Ergebnisse der Umfrage seien aber ein weiterer Hinweis darauf, dass ambitionierter Klimaschutz notwendig ist, um die die Risiken von schweren Folgeschäden für den gesamten Planeten zu minimieren.

Neuorganisation der Thermohalinen Atlantikzirkulation: Gegenüber geringer Erwärmung sieht die Mehrheit der befragten Experten die Meeresströmungen als stabil an. Bei starker Erwärmung von mehr als vier Grad Celsius werden jedoch deutlich höhere Wahrscheinlichkeiten für einen Zusammenbruch des heutigen Strömungssystems angegeben.

Gehäuft auftretende El-Niño-Ereignisse und großflächiges Absterben des Amazonas-Regenwalds: Selbst bei starkem Anstieg der globalen Durchschnittstemperatur erwarten einige Experten keine Veränderungen des Klimaphänomens El Niño. Andere rechnen damit, dass es gehäuft auftreten würde. Der Fortbestand des Amazonas-Regenwaldes hängt wesentlich von den möglichen Änderungen ab, da das Klimaphänomen Trockenheit in die Region bringt. Unter gehäuft auftretenden El-Niño-Bedingungen zeigen Modelle ein großflächiges Absterben des Regenwaldes. Die Mehrheit der Experten nimmt eine Wahrscheinlichkeit von etwas mehr als eins zu zwei an, mit der der Regenwald bei einer Erwärmung um mehr als vier Grad großflächig abstirbt.

Abschmelzen des Grönländischen Eisschilds: Selbst bei einer Erwärmung von weniger als zwei Grad sehen einige Befragte die Gefahr, dass der Eisschild abschmelzen wird. Bei starker Erwärmung von mehr als vier Grad erwarten fast alle Experten, dass das Abschmelzen mit hoher Wahrscheinlichkeit von mehr als eins zu zwei eintritt.

Zerfallen des Westantarktischen Eisschilds: Über die Entwicklung dieses Eisschildes bestehen größere Unsicherheiten, sodass die Experten die Wahrscheinlichkeit eines Zerfallens unterschiedlich bewerten. Höhere Risikoeinschätzungen können sich auf neuere Befunde stützen, nach denen das Abbrechen des Schelfeises am Rand der Westantarktis den Gletscherfluss im Landesinneren beschleunigt.

Artikel: Elmar Kriegler, Jim W. Hall, Hermann Held, Richard Dawson, and Hans Joachim Schellnhuber (2009). Imprecise probability assessment of tipping points in the climate system. Proceedings of the National Academy of Sciences, Online Early Edition