Auswirkungen der globalen Erwärmung

Es wird erwartet, dass die globale Erwärmung weitreichende, lang anhaltende und in vielen Fällen verheerende Folgen für den Planeten Erde haben wird.

Die globale Erwärmung, die allmähliche Erwärmung der Erdoberfläche, der Ozeane und der Atmosphäre, wird durch menschliche Aktivitäten verursacht, hauptsächlich durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe, die Kohlendioxid (CO2), Methan und andere Treibhausgase in die Atmosphäre pumpen.

Trotz der politischen Kontroverse über den Klimawandel hat der Zwischenstaatliche Ausschuss für Klimaänderungen (IPCC) in einem am 27. September 2013 veröffentlichten Bericht festgestellt, dass die Wissenschaftler sich des Zusammenhangs zwischen menschlichen Aktivitäten und der globalen Erwärmung sicherer denn je sind. Mehr als 197 internationale wissenschaftliche Organisationen sind sich einig, dass die globale Erwärmung real ist und durch menschliches Handeln verursacht wurde.

Die globale Erwärmung hat bereits messbare Auswirkungen auf den Planeten.

„Wir können dies in Echtzeit an vielen Orten beobachten. Das Eis schmilzt sowohl an den Polkappen als auch an den Gebirgsgletschern. Seen auf der ganzen Welt, einschließlich des Lake Superior, erwärmen sich rasch – in einigen Fällen schneller als die Umgebung. Tiere ändern ihre Wanderungsmuster, und Pflanzen ändern ihre Aktivitätsdaten“, so Josef Werne, Professor für Geologie und Umweltwissenschaften an der Universität Pittsburgh, gegenüber Live Science: „Die Bäume werfen ihre Blätter im Frühjahr früher ab und im Herbst später.

Hier ein ausführlicher Blick auf die Veränderungen, die die globale Erwärmung mit sich bringt.

Anstieg der Durchschnittstemperaturen und Temperaturextreme

Eine der unmittelbarsten und offensichtlichsten Auswirkungen der globalen Erwärmung ist der Anstieg der Temperaturen auf der ganzen Welt. Nach Angaben der National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) ist die globale Durchschnittstemperatur in den letzten 100 Jahren um etwa 1,4 Grad Fahrenheit (0,8 Grad Celsius) gestiegen.

Seit Beginn der Aufzeichnungen im Jahr 1895 war das Jahr 2016 nach Angaben der NOAA und der NASA das wärmste Jahr, das weltweit verzeichnet wurde. In diesem Jahr war die Oberflächentemperatur der Erde 1,78 Grad F (0,99 Grad C) wärmer als im Durchschnitt des gesamten 20. Jahrhunderts. Vor 2016 war 2015 das wärmste Jahr, das weltweit aufgezeichnet wurde. Und vor 2015? Ja, 2014. Laut NASA sind 16 der 17 wärmsten Jahre seit 2001 aufgezeichnet worden.

Für die zusammenhängenden Vereinigten Staaten und Alaska war 2016 das zweitwärmste Jahr in den Aufzeichnungen und das 20. aufeinanderfolgende Jahr, in dem die durchschnittliche Oberflächentemperatur den 122-jährigen Durchschnitt seit Beginn der Aufzeichnungen überstieg, so die NOAA.

Extreme Wetterereignisse

Extreme Wetterereignisse sind eine weitere Folge der globalen Erwärmung. Während einige der heißesten Sommer seit Beginn der Aufzeichnungen zu verzeichnen sind, gibt es in weiten Teilen der Vereinigten Staaten auch kältere Winter als üblich.

Klimaveränderungen können dazu führen, dass der polare Jetstream – die Grenze zwischen der kalten Luft am Nordpol und der warmen Luft am Äquator – nach Süden wandert und kalte, arktische Luft mit sich bringt. Aus diesem Grund kann es in einigen Staaten zu plötzlichen Kälteeinbrüchen oder kälteren Wintern als üblich kommen, selbst während des langfristigen Trends der globalen Erwärmung, erklärte Werne.

„Klima ist per Definition der langfristige Durchschnitt des Wetters über viele Jahre. Ein kaltes (oder warmes) Jahr oder eine Saison hat wenig mit dem Gesamtklima zu tun. Erst wenn diese kalten (oder warmen) Jahre immer regelmäßiger werden, fangen wir an, sie als eine Veränderung des Klimas zu erkennen und nicht einfach als ein anormales Wetterjahr“, sagte er.

Die globale Erwärmung kann auch zu anderen Wetterextremen als Kälte- oder Hitzeextremen führen. Zum Beispiel werden sich die Formen von Hurrikanen verändern. Obwohl dies noch Gegenstand aktiver wissenschaftlicher Forschung ist, deuten aktuelle Computermodelle der Atmosphäre darauf hin, dass Hurrikane auf globaler Ebene wahrscheinlich seltener werden, obwohl die Hurrikane, die sich bilden, möglicherweise intensiver sind.

„Und selbst wenn sie global seltener werden, könnten Hurrikane in bestimmten Gebieten immer noch häufiger werden“, sagt der Atmosphärenforscher Adam Sobel, Autor von „Storm Surge: Hurricane Sandy, Our Changing Climate, and Extreme Weather of the Past and Future“ (HarperWave, 2014). „Außerdem sind Wissenschaftler zuversichtlich, dass Hurrikane aufgrund des Klimawandels an Intensität zunehmen werden. Das liegt daran, dass Hurrikane ihre Energie aus dem Temperaturunterschied zwischen dem warmen tropischen Ozean und der kalten oberen Atmosphäre beziehen. Die globale Erwärmung vergrößert diesen Temperaturunterschied.

„Da die bei weitem größten Schäden von den stärksten Hurrikanen verursacht werden – wie dem Taifun Haiyan auf den Philippinen im Jahr 2013 – bedeutet dies, dass Hurrikane insgesamt zerstörerischer werden könnten“, so Sobel, Professor an der Columbia University in den Abteilungen für Erd- und Umweltwissenschaften sowie für angewandte Physik und angewandte Mathematik. (Hurrikane werden im westlichen Nordpazifik als Taifune bezeichnet, im Südpazifik und im Indischen Ozean als Zyklone.)

Ein weiteres Wettermerkmal, das von der globalen Erwärmung beeinflusst wird, sind Blitze. Laut einer Studie aus dem Jahr 2014 wird bis zum Jahr 2100 eine 50-prozentige Zunahme der Zahl der Blitzeinschläge in den Vereinigten Staaten erwartet, wenn die globalen Temperaturen weiter steigen. Die Forscher der Studie fanden eine 12-prozentige Zunahme der Blitzaktivität für jedes 1,8 Grad F (1 Grad C) Erwärmung der Atmosphäre.

NOAA hat 1996 den U.S. Climate Extremes Index (CEI) eingeführt, um extreme Wetterereignisse zu verfolgen. Die Zahl der extremen Wetterereignisse, die laut CEI zu den ungewöhnlichsten in der Geschichte gehören, hat in den letzten vier Jahrzehnten zugenommen.

Wissenschaftler gehen davon aus, dass extreme Wetterereignisse wie Hitzewellen, Dürren, Schneestürme und Regenstürme aufgrund der globalen Erwärmung weiterhin häufiger und mit größerer Intensität auftreten werden, so Climate Central. Klimamodelle sagen voraus, dass die globale Erwärmung weltweit zu erheblichen Veränderungen der Klimamuster führen wird. Zu diesen Veränderungen werden wahrscheinlich größere Verschiebungen bei den Windmustern, den jährlichen Niederschlägen und den jahreszeitlichen Temperaturschwankungen gehören.

Da hohe Konzentrationen von Treibhausgasen wahrscheinlich noch viele Jahre in der Atmosphäre verbleiben, werden diese Veränderungen nach Angaben der US-Umweltschutzbehörde (EPA) voraussichtlich mehrere Jahrzehnte oder länger andauern. Im Nordosten der Vereinigten Staaten zum Beispiel werden die jährlichen Niederschläge durch den Klimawandel wahrscheinlich zunehmen, während im pazifischen Nordwesten die Sommerniederschläge voraussichtlich abnehmen werden, so die EPA.

Eisschmelze

Eine der wichtigsten Erscheinungsformen des Klimawandels ist bisher die Schmelze. In Nordamerika, Europa und Asien hat sich die Schneedecke zwischen 1960 und 2015 tendenziell verringert, wie eine 2016 in der Zeitschrift Current Climate Change Reports veröffentlichte Studie zeigt. Nach Angaben des National Snow and Ice Data Center gibt es in der nördlichen Hemisphäre heute 10 Prozent weniger Permafrost, also dauerhaft gefrorenen Boden, als noch in den frühen 1900er Jahren. Das Auftauen des Permafrosts kann zu Erdrutschen und anderen plötzlichen Landabbrüchen führen. Es kann auch lange vergrabene Mikroben freisetzen, wie in einem Fall aus dem Jahr 2016, als ein vergrabener Rentierkadaver auftaute und einen Ausbruch von Milzbrand verursachte.

Eine der dramatischsten Auswirkungen der globalen Erwärmung ist der Rückgang des arktischen Meereises. Sowohl im Herbst als auch im Winter 2015 und 2016 erreichte das Meereis ein Rekordtief, was bedeutet, dass das Eis zu dem Zeitpunkt, an dem es eigentlich seinen Höchststand erreichen sollte, zurückgeblieben ist. Die Schmelze bedeutet, dass es weniger dickes Meereis gibt, das über mehrere Jahre hinweg bestehen bleibt. Das bedeutet, dass weniger Wärme von der glänzenden Oberfläche des Eises in die Atmosphäre zurückreflektiert und mehr vom vergleichsweise dunkleren Ozean absorbiert wird, wodurch eine Rückkopplungsschleife entsteht, die noch mehr Schmelze verursacht, so die Operation IceBridge der NASA.

Auch der Rückzug der Gletscher ist eine offensichtliche Folge der globalen Erwärmung. Nach Angaben des U.S. Geological Survey gibt es im Glacier National Park in Montana nur noch 25 Gletscher, die größer als 25 Hektar sind, während es dort früher etwa 150 Gletscher gab. Ein ähnlicher Trend ist in Gletschergebieten weltweit zu beobachten. Laut einer 2016 in der Fachzeitschrift Nature Geoscience veröffentlichten Studie ist dieser schnelle Rückgang mit 99-prozentiger Wahrscheinlichkeit auf den vom Menschen verursachten Klimawandel zurückzuführen. Einige Gletscher zogen sich bis zu 15-mal so stark zurück, wie sie es ohne die globale Erwärmung getan hätten, fanden die Forscher heraus.

Meeresspiegel und Ozeanversauerung

Im Allgemeinen steigt der Meeresspiegel, wenn das Eis schmilzt. Im Jahr 2014 berichtete die Weltorganisation für Meteorologie, dass sich der Anstieg des Meeresspiegels im weltweiten Durchschnitt um 3 Millimeter pro Jahr beschleunigt hat. Das ist etwa doppelt so viel wie der durchschnittliche jährliche Anstieg von 0,07 Zoll (1,6 mm) in den USA. (1,6 mm) im 20. Jahrhundert.

Das Schmelzen des Polareises in der Arktis und Antarktis sowie das Abschmelzen der Eisschilde und Gletscher in Grönland, Nordamerika, Südamerika, Europa und Asien werden den Meeresspiegel voraussichtlich erheblich ansteigen lassen. Und der Mensch trägt die Hauptschuld: Im IPCC-Bericht, der am 27. September 2013 veröffentlicht wurde, erklärten Klimawissenschaftler, dass sie zu mindestens 95 Prozent sicher sind, dass der Mensch für die Erwärmung der Ozeane, das schnell schmelzende Eis und den Anstieg des Meeresspiegels verantwortlich ist – Veränderungen, die seit den 1950er Jahren zu beobachten sind.

Der globale Meeresspiegel ist nach Angaben der EPA seit 1870 um etwa 8 Zoll gestiegen, und es wird erwartet, dass sich der Anstieg in den kommenden Jahren beschleunigt. Wenn sich die gegenwärtigen Trends fortsetzen, werden viele Küstengebiete, in denen etwa die Hälfte der Weltbevölkerung lebt, überflutet werden.

Forscher gehen davon aus, dass der durchschnittliche Meeresspiegel bis zum Jahr 2100 in New York City um 2,3 Fuß (0,7 m), in Hampton Roads, Virginia, um 2,9 Fuß (0,88 m) und in Galveston, Texas, um 3,5 Fuß (1,06 m) höher liegen wird, berichtet die EPA. Einem IPCC-Bericht zufolge könnte der globale Meeresspiegel bis zum Jahr 2100 um bis zu 0,9 Meter ansteigen, wenn die Treibhausgasemissionen nicht eingedämmt werden. Diese Schätzung liegt über den 0,3 bis 0,8 Metern (0,9 bis 2,7 Fuß), die im IPCC-Bericht von 2007 für den künftigen Meeresspiegelanstieg vorausgesagt wurden.

Der Meeresspiegel ist nicht das Einzige, was sich für die Ozeane durch die globale Erwärmung ändert. Wenn der CO2-Gehalt steigt, nehmen die Ozeane einen Teil dieses Gases auf, was den Säuregehalt des Meerwassers erhöht. Werne erklärt dies folgendermaßen: „Wenn man CO2 in Wasser auflöst, entsteht Kohlensäure. Das ist genau das Gleiche, was in Limonadendosen passiert. Wenn man den Deckel einer Dose Dr. Pepper öffnet, ist der pH-Wert 2 – also ziemlich sauer.“

Seit Beginn der industriellen Revolution in den frühen 1700er Jahren hat sich der Säuregehalt der Ozeane um etwa 25 Prozent erhöht, so die EPA. „Dies ist ein Problem in den Ozeanen, zum großen Teil, weil viele Meeresorganismen Schalen aus Kalziumkarbonat machen (denken Sie an Korallen, Austern), und ihre Schalen lösen sich in saurer Lösung auf“, sagte Werne. „Wenn wir also dem Ozean immer mehr CO2 zuführen, wird er immer saurer, und immer mehr Schalen von Meereslebewesen lösen sich auf. Es versteht sich von selbst, dass dies nicht gut für ihre Gesundheit ist.“

Wenn sich die derzeitigen Trends zur Versauerung der Ozeane fortsetzen, wird erwartet, dass Korallenriffe in Gebieten, in denen sie jetzt noch häufig vorkommen, immer seltener werden, einschließlich der meisten US-Gewässer, berichtet die EPA. In den Jahren 2016 und 2017 waren Teile des Great Barrier Reef in Australien von Bleiche betroffen, einem Phänomen, bei dem Korallen ihre symbiotischen Algen ausstoßen. Die Bleiche ist ein Zeichen für Stress durch zu warmes Wasser, einen unausgewogenen pH-Wert oder Verschmutzung; Korallen können sich von der Bleiche erholen, aber aufeinanderfolgende Episoden machen eine Erholung weniger wahrscheinlich.

Pflanzen und Tiere

Die Auswirkungen der globalen Erwärmung auf die Ökosysteme der Erde werden voraussichtlich tiefgreifend und weit verbreitet sein. Viele Pflanzen- und Tierarten verlagern ihr Verbreitungsgebiet infolge der Erwärmung bereits nach Norden oder in höhere Lagen, so ein Bericht der Nationalen Akademie der Wissenschaften.

„Sie bewegen sich nicht nur nach Norden, sondern vom Äquator zu den Polen. Sie folgen ganz einfach dem Bereich der angenehmen Temperaturen, der mit der Erwärmung der globalen Durchschnittstemperatur zu den Polen wandert“, sagte Werne. Letztlich werde dies zu einem Problem, wenn die Geschwindigkeit des Klimawandels (wie schnell sich eine Region räumlich ausgedrückt verändert) schneller ist als die Geschwindigkeit, mit der viele Organismen wandern können. Aus diesem Grund könnten viele Tiere in dem neuen Klimaregime nicht konkurrenzfähig sein und aussterben.

Außerdem erreichen Zugvögel und Insekten ihre sommerlichen Futter- und Nistplätze jetzt mehrere Tage oder Wochen früher als im 20. Jahrhundert, so die EPA.

Wärmere Temperaturen werden auch das Verbreitungsgebiet vieler Krankheitserreger erweitern, die früher auf tropische und subtropische Gebiete beschränkt waren, und Pflanzen- und Tierarten ausrotten, die früher vor Krankheiten geschützt waren.

Diese und andere Auswirkungen der globalen Erwärmung werden, wenn sie ungebremst bleiben, wahrscheinlich dazu beitragen, dass bis zum Jahr 2080 bis zur Hälfte der Pflanzen und ein Drittel der Tiere aus ihrem derzeitigen Verbreitungsgebiet verschwinden, so ein Bericht aus dem Jahr 2013 in der Zeitschrift Nature Climate Change.

Gesellschaftliche Auswirkungen

So dramatisch die Auswirkungen des Klimawandels auf die Natur auch sein mögen, die prognostizierten Veränderungen für die menschliche Gesellschaft könnten noch verheerender sein.

Landwirtschaftssysteme werden wahrscheinlich einen vernichtenden Schlag erleiden. Obwohl sich die Vegetationsperioden in einigen Gebieten verlängern werden, könnten die kombinierten Auswirkungen von Trockenheit, Unwettern, fehlender Schneeschmelze, größerer Anzahl und Vielfalt von Schädlingen, niedrigerem Grundwasserspiegel und dem Verlust von Ackerland weltweit zu schweren Ernteausfällen und Viehbestandsmangel führen.

Die North Carolina State University stellt außerdem fest, dass Kohlendioxid das Pflanzenwachstum beeinträchtigt. CO2 kann zwar das Wachstum von Pflanzen steigern, aber die Pflanzen werden möglicherweise weniger nahrhaft.

Dieser Verlust an Lebensmittelsicherheit könnte wiederum zu einem Chaos auf den internationalen Lebensmittelmärkten führen und weltweit Hungersnöte, Lebensmittelunruhen, politische Instabilität und zivile Unruhen auslösen, so eine Reihe von Analysen aus so unterschiedlichen Quellen wie dem US-Verteidigungsministerium, dem Center for American Progress und dem Woodrow Wilson International Center for Scholars.

Neben weniger nahrhaften Lebensmitteln werden auch ernste Auswirkungen der globalen Erwärmung auf die menschliche Gesundheit erwartet. Die American Medical Association hat eine Zunahme von durch Mücken übertragenen Krankheiten wie Malaria und Dengue-Fieber sowie einen Anstieg von chronischen Erkrankungen wie Asthma gemeldet, die höchstwahrscheinlich eine direkte Folge der globalen Erwärmung sind. Der Ausbruch des Zika-Virus im Jahr 2016, einer durch Mücken übertragenen Krankheit, hat die Gefahren des Klimawandels deutlich gemacht. Die Krankheit verursacht verheerende Geburtsfehler bei Föten, wenn schwangere Frauen infiziert sind, und der Klimawandel könnte Gebiete in höheren Breitengraden für die Moskitos, die die Krankheit verbreiten, bewohnbar machen, so die Experten. Längere, heißere Sommer könnten auch zu einer Ausbreitung von durch Zecken übertragenen Krankheiten führen.