Erde könnte sich noch stärker erwärmen als bisher befürchtet

Kohlenstoffbudget nimmt ab

Aus internationaler Sicht besteht eine wichtige Funktion von Klimamodellen darin, Schätzungen über die zulässigen globalen Treibhausgasemissionen zu liefern, die verfügbar sind, um innerhalb eines bestimmten Niveaus der globalen Erwärmung zu bleiben. Dies wird als globales “Kohlenstoffbudget” bezeichnet und variiert in der Größe je nach dem jeweiligen Temperaturziel und der definierten Wahrscheinlichkeit, unter diesen Schwellenwerten zu bleiben. Die 2015 in Paris von den Regierungen unterzeichnete Klimavereinbarung zielt darauf ab, den globalen Temperaturanstieg in diesem Jahrhundert auf “deutlich unter” 2° C über dem vorindustriellen Niveau zu halten und die Bemühungen fortzusetzen, den Temperaturanstieg noch weiter auf 1,5° C zu begrenzen.

Ein Schlüsselfaktor bei der Bestimmung der CO2-Budgets ist die Empfindlichkeit des Klimasystems der Erde gegenüber CO2-Zunahmen. Ein Maß für die langfristige Reaktion des Klimas über Hunderte von Jahren hinweg ist die “Gleichgewichtsklimasensitivität” (ECS), definiert als der nach einer CO2-Verdoppelung eingetretene Temperaturanstieg, wenn das Klimasystem wieder ins Gleichgewicht gekommen ist. Je höher das ECS ist, desto geringer muss der verbleibende Kohlenstoffhaushalt sein, um ein bestimmtes Klimaziel zu erreichen.

Erste Ergebnisse: Höher als frühere Schätzungen

Erste Ergebnisse deuten darauf hin, dass die ECS-Werte einiger der neuen CMIP6-Klimamodelle höher sind als die früheren Schätzungen, wobei frühe Zahlen zwischen 2,8° C (pdf) und 5,8° C gemeldet wurden. Dies steht im Vergleich zum vorherigen gekoppelten Modellvergleichsprojekt (CMIP5), das Werte zwischen 2,1° C und 4,7° C meldete. Der fünfte Bewertungsbericht des IPCC (AR5) bewertete das ECS als “wahrscheinlich” im Bereich von 1,5° C bis 4,5° C und “sehr unwahrscheinlich” als größer als 6° C. (Diese Begriffe werden mit Hilfe der IPCC-Methodik definiert.)

Die folgende Grafik zeigt, wie die frühen Schätzungen aus den CMIP6-Modellen (roter Balken) im Vergleich zu den CMIP5-Modellen (gelb) und die Bewertung des ECS im Bereich von AR5 (blau) liegen. Es sei darauf hingewiesen, dass die CMIP6-Reihe vorläufig ist und sich ändern könnte, wenn mehr Modellierungszentren ihre Ergebnisse veröffentlichen.

Der Bewertungsbereich für ECS des IPCC AR5 (blauer Balken; dicker Balken bezeichnet den wahrscheinlichen Bereich, der sich von ihm erstreckt, zeigt Werte, unter denen ECS “extrem unwahrscheinlich” und über denen ECS “sehr unwahrscheinlich” ist), Bereich von CMIP5 (oranger Balken) und vorläufige Schätzungen von ECS-Werten aus neuen globalen Klimamodellen (roter Balken).

Das IPCC schätzt seinen bewerteten ECS-Bereich anhand mehrerer Beweislinien, darunter die folgenden:

  • Globale Klimamodelle, die leistungsfähige Werkzeuge zum Verständnis der Auswirkungen von Treibhausgasen auf das Klima sind;
  • Einfache Modelle, die durch beobachtete Veränderungen in der Instrumentalaufnahme eingeschränkt sind (seit 1850);
  • Die Verwendung von Schätzungen des vergangenen Klimas, die auf Tausende von Jahren zurückgehen und aus Proxy-Messungen wie Eiskernen und Baumringen abgeleitet werden, kombiniert mit einfachen Modellen;
  • Neue Techniken zur Untersuchung und Quantifizierung von Klimaprozessen, wie beispielsweise die Wechselwirkungen zwischen Wolken und Strahlung.

Für AR5 tendierten einfache Modelle, die durch beobachtete Veränderungen in der instrumentellen Aufzeichnung eingeschränkt waren, dazu, Werte von ECS im Allgemeinen im unteren Teil des wahrscheinlichen Bereichs von 1,5 bis 4,5° C zu liefern, während globale Klimamodelle eher ECS im oberen Teil des wahrscheinlichen Bereichs lieferten.

Folgt: Wichtig für sechsten Weltklimabericht