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Dramatisches Gedankenexperiment

erstellt von holgerkroker zuletzt verändert: 24.07.2017 11:12

Wissenschaftler am Dänischen Meteorologischen Institut haben ein, wie sie sagen, Gedankenexperiment durchgeführt: Sie ließen das hauseigene Klimamodell 1100 Jahre weit in die Zukunft rechnen, um zu sehen, wie sich das Klima in Europa verändert, wenn die Erde sich weiter erwärmt. Unter der Voraussetzung, dass die Menschheit so weitermacht wie bisher, steigt die globale Mitteltemperatur auf das Doppelte des derzeitigen Wertes und in Europa herrschen völlig andere Wetterverhältnisse als derzeit noch.


Sturmflut 1962 in Hamburg-Wilhelmsburg. (Bild: Gerhard Pietsch/CC BY-SA 3.0)

Sturmflut 1962 in Hamburg-Wilhelmsburg. (Bild: Gerhard Pietsch/CC BY-SA 3.0)

 

Europas Wetter wird zum größten Teil von einem Duo bestimmt. Ein Hoch über den Azoren korrespondiert mit einem Tief über Island und zwischen beiden wehen Westwinde, die häufig Tiefdruckgebiet nach Tiefdruckgebiet in Richtung Mitteleuropa treiben. Im Sommer sorgt das für das typisch wechselhafte Klima, das derzeit auch wieder herrscht. Im Herbst und Winter sorgt die Konstellation für eine stete Folge von Stürmen und in der Regel ergiebigen Niederschlag. Bislang hat der Klimawandel, der andernorts bereits deutlich spürbar ist, daran noch nichts Grundsätzliches geändert.

Weiter im Norden ist das ganz anders. In der Arktis werden seit Jahren rekordverdächtige Temperatursteigerungen gemessen, das Meereis geht immer weiter zurück, Permafrost und grönländischer Eisschild schmelzen dahin. Da in der Arktis und im Nordatlantik das europäische Wetter gemacht wird, haben Wissenschaftler am Dänischen Meteorologischen Institut (DMI) in Kopenhagen ihr hauseigenes Klimamodell EC-Earth weit in die Zukunft laufen lassen, um zu sehen, was auf lange Frist mit dem europäischen Wetter passiert. Auf der Jahrestagung der Europäischen Geowissenschaftlichen Union in Wien stellte Martin Stendel, Klimamodellierer in der Forschungsabteilung des DMI, die Studie vor.


Was passiert, wenn das Meereis verschwindet? (Bild: Esa)

Was passiert, wenn das Meereis verschwindet? (Bild: Esa)

 

Das Ende der Simulation liegt im Extremfall im Jahr 3200, in dem eine weltweite Durchschnittstemperatur von 24 Grad herrscht. Gegenüber dem heutigen Stand ist das beinahe eine Verdoppelung, in der Arktis bedeutet es sogar einen Temperatursprung von fast 40 Grad. "Es ist ein zugegebenermaßen ziemlich extremes Experiment, aber es gibt uns eine Idee, was passiert, wenn die Menschheit gar nichts unternimmt", betont Martin Stendel, der seine Karriere in Hamburg am Max-Planck-Institut für Meteorologie begann.

Die Wissenschaftler benutzten für ihre Computersimulationen alle vier Treibhausgasszenarien, die der Internationale Expertenrat für Klimawandel IPCC in seinen Berichten vorstellt: Sie unterscheiden sich in der Menge des in die Atmosphäre geblasenen Treibhausgases und spiegeln so mehr oder weniger ehrgeizige Klimaschutzbemühungen wieder. Das Extremszenario RCP-8,5 steht für ungebremste Emissionen, und unter diesen Bedingungen ließen Martin Stendel und seine Kollegen das Modell  bis ins Jahr 3200 rechnen. "Das wirklich Interessante ist jetzt nicht unbedingt, was im Jahr 3200 passiert", so Stendel, "sondern was passiert, wenn das Meereis verschwindet, zunächst erst im Sommer und dann auch im Winter."


Eisberge in Grönland. (Bild: GFZ)

Eisberge in Grönland. (Bild: GFZ)

 

Das Meereis ist neben dem grönländischen Eisschild einer der prägenden Faktoren im Klimageschehen der Nordhalbkugel, denn es beeinflusst die Nordatlantische Oszillation, wie Meteorologen das Duo aus Azorenhoch und Islandtief nennen. Zum Ende unseres Jahrhunderts soll zunächst das Sommereis regelmäßig schmelzen, rund ein Jahrhundert später wird es auch im Winter kein Eis mehr auf dem Arktischen Ozean geben. Mit großer Verzögerung reagiert auch der grönländische Eispanzer auf die steigenden Temperaturen und zieht sich langsam zurück. Das Problem hierbei: Selbst wenn die Temperaturen später wieder sinken sollten, wird der Gletscherschwund auf Grönland lange Zeit weitergehen.

Bisherige Modellrechnungen ergaben, dass das Islandtief bei einem Eisschwund im nordamerikanischen Teil der Arktis stärker nach Westen rückt, während es nach Osten zieht, wenn vor Sibirien das Eis wegtaut. "Bisher hat aber noch niemand untersucht, was passiert, wenn überhaupt kein Eis mehr da ist", betont Martin Stendel. Bei den ausgedehnten Modellläufen, die Stendel mit EC-Earth durchführte, stellte sich heraus, dass die Nordatlantische Oszillation, die einen großen Teil unseres Wetters speziell im Winter erklärt, mit einer gewissen Verzögerung verschwand, nachdem das arktische Meereis geschmolzen war. "Sie ist nicht ganz weg, aber sie spielt wirklich nur noch eine sehr untergeordnete Rolle", erklärt Stendel.

Unklar ist, was dann statt der von Westen anziehenden Tiefdruckgebiete herrschen wird, die im Sommer wechselhaftes Wetter, im Winter aber den Großteil der Niederschläge heranschleppen. "Das zukünftige Klima dürfte nicht nur sehr viel wärmer sein, es sieht so aus nach dem Modell, dass also die Art von wandernden Tiefdruckgebieten, wie wir sie normalerweise kennen, insbesondere im Winterhalbjahr, zumindest im atlantischen Sektor so nicht mehr vorhanden sind", befürchtet Martin Stendel. Westwinde werde es noch geben, aber wesentlich schwächer als bisher. Was das im Klima Westeuropas auslöse, insbesondere bei den lebensnotwendigen Niederschlägen, sei derzeit noch nicht klar. Möglicherweise wird die Vorherrschaft der Westwinde durch die der Ostwinde abgelöst, doch ist gleichermaßen unklar, was diese Konstellation letztendlich bedeutet, da sich die sibirische Antarktis ebenfalls extrem erwärmt.

Derart lange Projektionen haben  keine gute Trefferquoten. "Die Emissions-Szenarien, von denen wir ausgehen, werden immer unsicherer, je weiter man vom Heutzutage weggeht", betont Stendel. Die Emissionspfade des IPCC nehmen einen mehr oder weniger gleichbleibenden Trend beim Ausstoß von Treibhausgasen an. "Das ist, wie die aktuelle Entwicklung in den USA zeigt, immer mit Unsicherheiten behaftet", so der deutsche Klimamodellierer. Insofern ist die Studie, die Stendel vorstellte, am ehesten als Gedankenexperiment aufzufassen. Martin Stendel: "Es zeigt uns, was passiert, wenn irgendwann einmal sämtliches Meereis verschwunden und ein beträchtlicher Teil des grönländischen Inlandeises abgeschmolzen ist."