Hamburg - Wissenschaftler haben mit einem neuen Klimamodell berechnet, dass das Zwei-Grad-Ziel doch noch erreicht werden könnte. Die Voraussetzung dafür wäre allerdings eine umgehende und drastische Minderung der Kohlendioxidemissionen. In einem internationalen Modellvergleich haben die Forscher am Hamburger Max-Planck-Institut für Meteorologie (MPI-M) und am Deutschen Klimarechenzentrum (DKRZ) den komplexen Kohlenstoffkreislauf und die Vegetationsdynamik in die Klimaprojektionen für das 21. Jahrhundert integriert.
Die Simulationen zeigen im Falle einer weiter ansteigenden CO2-Konzentration nicht nur einen deutlichen Temperaturanstieg, sondern auch eine erheblich schnellere Versauerung der Ozeane. Besonders betroffen davon sind Tiere, die Kalkschalen bilden. Erstmals wurden neben Langzeitprojektionen auch detaillierte Klimaprognosen für die kommenden zehn Jahre durchgeführt. Die neuen Klimasimulationen sind auf dem Höchstleistungsrechner des DKRZ durchgeführt worden und haben dort etwa ein Viertel der Gesamtkapazität über einen Zeitraum von zwei Jahren beansprucht.
Falls die CO2-Emissionen ungebremst weiter ansteigen, warnen die Forscher, muss man im schlechtesten Fall mit einer Erwärmung um bis zu vier Grad im globalen Mittel bis zum Jahr 2100 rechnen.
Die Folgen wären sehr vielfältig. „Wir würden weltweit mehr länger anhaltende und auch drastischere Hitzewellen haben“, so Jochem Marotzke, Direktor am Hamburger Max-Planck-Institut für Meteorologie und stellvertretender Vorsitzender des Weltklima-Forschungsprogramms.
Die Hoffnung will Marotzke aber noch nicht aufgeben: „Unsere jetzt gerade fertig gestellten Rechnungen haben gezeigt, dass wir tatsächlich die Erwärmung im Laufe dieses Jahrhunderts auf unter zwei Grad begrenzen können. Allerdings erfordert das eine drastische Minderung in den Kohlendioxidemissionen.“
Laut den aktuellen Berechnungen schmilzt das Sommereis der Arktis schneller als bisher vorhergesagt. Das liegt nicht nur an der Erwärmung an sich, sondern hier ist ein Motor in Gang, der sich selbst antreibt. Durch das Schmelzen der Eisflächen strahlt weniger Sonnenenergie in das Weltall zurück und erwärmt stattdessen zusätzlich den Ozean (Albedo-Effekt). Die Geschwindigkeit des Abschmelzens des Meereises hängt aber direkt mit der globalen Erwärmung zusammen. „Unsere Berechnungen stimmen jetzt deutlich besser als bisher mit den Beobachtungen des arktischen Meereises aus den letzten Jahrzehnten überein“, erklärt Dr. Johann Jungclaus, Ozean-Experte am Max-Planck-Institut für Meteorologie.
Die Klimawissenschaftlern am MPI-M gehen zudem davon aus, dass es ihnen gelungen ist, Klimavorhersagen exakter zu machen als in der Vergangenheit, weil man mehr Einflussgrößen wie die Ozeanzirkulation berücksichtigt hat. So ist es nun möglich, Klimaanomalien für die nächsten fünf bis zehn Jahre vorherzusagen.
Neben der Erwärmung bereitet auch die Ozeanversauerung den Wissenschaftlern einiges Kopfzerbrechen. „Die aktuellen Berechnungen zeigen, dass der Ozean durch die CO2-Belastung bereits um etwa 30 Prozent saurer gegenüber der Situation vor der Industrialisierung geworden ist", so Jungclaus. Man müsse davon ausgehen, dass viele Organismen sich an diese Änderung schnell genug anpassen können. Das betrifft besonders Kalk bildende Organismen wie Muscheln und Korallen aber auch Kleinstlebewesen, die ein wichtiger Teil der Nahrungskette des Meeres sind.
In den sogenannten Millenniums-Simulationen (Berechnungen über die letzten 800-1000 Jahre) haben die Hamburger Forscher festgestellt, dass der Mensch die CO2-Konzentration in der Atmosphäre bereits seit 1750 durch die Umwandlung von Wäldern in Ackerland beeinflusst hat. Die ersten Spuren des menschlichen Fußabdrucks im Kohlenstoffkreislauf wurden damit lange vor der industriellen Revolution und vor der Nutzung von fossilen Energieträgern wie Öl und Kohle sichtbar.
Alle Klimasimulationen wurden am Deutschen Klimarechenzentrum berechnet, einem der weltweit größten Rechenzentren, die speziell auf Klimasimulationen ausgelegt sind. „Mit einer Rechenleistung von 158 Billionen Rechenoperationen pro Sekunde haben unsere Wissenschaftler bei über 350 Klimaexperimenten insgesamt 13.000 Jahre Klimageschehen simuliert“, so Prof. Dr. Thomas Ludwig, Geschäftsführer des Deutschen Klimarechenzentrums in Hamburg. „Diese Rechenleistung entspricht etwa 30 Millionen Prozessorstunden herkömmlicher Computer.“
