1/ 24 der anthropogene klimawandel findet statt!” · warum schwankte die temperatur in der...
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Mady Olonscheck28.10.2014
TU Berlin
Ringvorlesung
Verändert nach http://www.minerva.unito.it/E/Climate/CopenhagenCartoons.htm
„Der anthropogene Klimawandel findet statt!”1/ 24
Entwicklungspolitikin Zeiten desKlimawandels
Warum schwankte die Temperatur in der Vergangenheit?Wodurch verändert der Mensch das Klima?
Energieproduktion:
Land- und Viehwirtschaft:
Waldabholzung:
Verkehr:
Hansen et al. (2013): High-Resolution Global Maps of 21st Century Forest Cover Change. Science. 342 (6160). Zwischen 2000 und 2012 ging Wald einer Fläche, die mehr als 4mal so groß ist wie Deutschland, verloren.
IEA (2012). Der globale Energieverbrauch im Trans-portsektor hat sich in den letzten 30 Jahren verdoppelt. FAO (2012), UN (2012). In den letzten 30 Jahren hat sich
der weltweite Fleischkonsum mehr als verdreifacht.
http://www.spiegel.de/fotostrecke/neue-wege-im-klimaschutz-schwarze-wolken-waermende-gase-fotostrecke-77325-2.htmlhttp://de.autoblog.com/2010/08/24/100-kilometer-mega-stau-in-china/
http://news.fluege.de/allgemein/ab-ins-flugzeug-und-nach-seattle/22563.html
Mady Olonscheck, 28.10.2014
EIA (2013). In den letzten 40 Jahren hat sich derweltweite Energieverbrauch verdoppelt.
DLR (2012). Zahl derFlugkilometerweltweit könntesich bis 2050 gegenüber demJahr 2000versechsfachen!
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Warum schwankte die Temperatur in der Vergangenheit?Wer sind die Hauptverursacher?
IPCC (2013, WG1). “Es ist extrem wahr-scheinlich (mehr als 95%), dass mehr als die Hälfte des beobachteten Anstiegs der globalendurchschnittlichen Oberflächentemperaturzwischen 1951 und 2010 auf den vomMenschen verursachten Anstieg der Treib-hausgaskonzentration zurückzuführen ist […].”
Matthews, H.D. et al. 2014. National contributions to observed global warming. Environmental Research Letters. Die US, China, Russland, Brasilien, Indien, Deutschland und Großbritannien sind für mehr als 60% des weltweitenTemperaturanstiegs seit der Industrialisierung verantwortlich.
http://diepresse.com/images/uploads/d/e/9/486889/klima20090613202307.jpg
Anteil an absoluten CO2-Emissionen 2013: China (28%), USA (14%), Indien (7%), Russland (5%), Japan (4%), Deutschland (2%)
Mady Olonscheck, 28.10.20143/ 24
Friedlingstein et al. (2014): Persistent growth of CO2emissions and implications for reaching climate targets. Pro-Kopf-CO2-Emissionen 2013: USA (16,4t), China (7,2t), Welt (5,0t).
Warum schwankte die Temperatur in der Vergangenheit?Wer sind die Hauptverursacher?
Heede, R (2014): Tracing anthropogenic carbon dioxide and methane emissions to fossil fuel and cement producers, 1854-2010. Climatic Change. 122(1-2). 90 Firmen sind für 2/3 der globalenTreibhausgasemissionen seit Beginn derIndustrialisierung verantwortlich. 83 von ihnensind Produzenten von Öl, Gas und Steinkohle.
Export von Emissionen
http://www.cleanclothes.at/de/presse/olympische-ausbeutung/#pic2004
http://www.wikipedia.de
Peters et al. (2011): Growth in Emission Transfers via International Trade from 1990 to 2008, PNAS 8903–08.
http://omed.gatech.edu/redux/wp-content/uploads/2013/11/chevron-Logo.jpg
https://pbs.twimg.com/profile_images/483028319/ExxonMobil3.png
http://guide.offshoreenergytoday.com/profiles/view/saudi_aramco
http://www.bp.com/de_de/germany.html
http://en.wikipedia.org/wiki/File:Gazprom-Logo.svg
http://www.shellnews.net/blog/shellnewsnet-original-news-stories.htm
Mady Olonscheck, 28.10.20144/ 24
Zunahme der CO2-Konzentration weltweit
Video !!!
Anstiegsrate1999 – 2013:2 ppm/ Jahr
Anstiegsrate1959 – 1973:1 ppm/ Jahr
Mauna Loa, Hawaii
Charles D. Keeling
NOAA
http://www.stormchaser.ca/Volcanoes/Mauna_Loa/Mauna_Loa.html
http://8020vision.com/2010/12/21/how-charles-david-keeling-woke-the-world-up-to-climate-change/
Mady Olonscheck, 28.10.20145/ 24
Warum schwankte die Temperatur in der Vergangenheit?CO2-Konzentration in der Vergangenheit
IPCC (2013, WG1). “Die atmosphärischeKonzentration von CO2, Methan und Lachgas ist höher als seit mindestens800.000 Jahren. Die CO2-Konzentration hat seit Beginn der Industrialisierungum 40% zugenommen, v.a. durch die Verbrennung fossiler Rohstoffe und Landnutzungsänderungen.
Zerefos et al. (2014): Further evidence of important environmental information content in red-to-green ratios as depicted in paintings by great masters. Atmos. Chem. Phys., 14.
http://www.tate.org.uk/art/artworks/turner-the-scarlet-sunset-d24666http://www.scilogs.de/wblogs/gallery/16/baumringe.jpghttp://www.liceoberchet.it/ricerche/geo5d_06/poli/glaciologia.htm
Mady Olonscheck, 28.10.20146/ 24
Adapted from: http://www1.ncdc.noaa.gov/pub/data/cmb/images/indicators/800k-year-co2-concentration.gif
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Der natürliche Treibhauseffekt
Ohne den natürlichen Treibhauseffekt wäre es sehr kalt auf der Erde!
- 18 °C !!!
Mady Olonscheck, 28.10.20147/ 24
Erst kam der Temperaturanstieg, dann stieg das CO2 ...
CO2 war nicht der Auslöser für den Temperaturanstieg in der Vergangenheit, aber der Zusammenhang zeigt, dass Temperaturanstieg und CO2 eng miteinander gekoppelt sind.
Mady Olonscheck, 28.10.20148/ 24
http://www.dailymail.co.uk/news/article-2261577/Global-warming-stopped-16-years-ago-Met-Office-report-reveals-MoS-got-right-warming--deniers-now.html
13 Januar2013
IPCC 2013, WG1Global wärmste Jahre seit 1850:
1998, 1999, 2000, 2001, 2002, 2003, 2004, 2005, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010, 2011, 2012, 2013
Cowtan K, Way RG. 2014. Coverage bias in the hadcrut4 temperature series and its impact on recent temperature trends. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society. Andere Art derBerechnung zeigt eine Erwärmung!
Seneviratne, SI. et al. (2014): No pause in the increase of hot temperature extremes. Nature Climate Change. Nicht nur die globalenMitteltemperaturen ansehen!
Stagnation of temperature in recent yearsStagnation der weltweiten Mitteltemperatur
Mady Olonscheck, 28.10.20149/ 24
http://www.ethlife.ethz.ch/archive_articles/090709_AGU_Wild_su/Schrottie_flckr_L.jpg.jpg?hires
http://michaelmurray.ca/wp-content/uploads/2013/12/smog3.jpg
Wild, M. et al. (2007). Impact of global dimming and brightening on global warming. Geophysical Research Letters, 34. Rückgang der Temperatur in 1970er und 1980er Jahren aufgrund von anthropogenen Aerosol-Emissionen.
International Agency for Research on Cancer (IARC):Weltweit 220.000 Lungen-krebstote pro Jahr durchLuftverschmutzung (Studievon 2010).
1. Possible explanation: increased polluting activities
Problem: Luftverschmutzung hat auch negative Neben-effekte für Menschen und die Umwelt!
Mady Olonscheck23/05/2014
IPCC 2013, WG1
1. Erklärung: „Globale Verdunklung“ durch mehr Aerosole Mady Olonscheck, 28.10.2014
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2. Possible explanation: Oceans buffer the additional warmth
IPCC (2013, WG1) Die Ozeane haben 90% der Energie, die zwischen 1971 und 2010 zusätzlich ins Klimasystemeingebracht wurde, gespeichert.
http://www.nodc.noaa.gov/OC5/3M_HEAT_CONTENT/heat_content700m2000myr.png
Mady Olonscheck23/05/2014
Levitus, S., et al. (2012), World ocean heat content and thermostericsea level change (0-2000), 1955-2010, Geophys. Res. Letters.
4/182. Erklärung: Ozeane haben die Erwärmung abgepuffert
Mady Olonscheck, 28.10.201411/ 24
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Wie wird sich die Temperatur verändern?
Das hängt von uns ab (+0,8°C haben wir bereits verursacht):
IPCC 2013, WG1
Wenig THG = + 0.5°C
Viel THG = + 4°C
Klimaziel: 2°C Erwärmung nicht überschreiten!
Mady Olonscheck, 28.10.2014
IPCC (2013, WG1)max. Budget, um 2°C-Ziel einzuhalten: 987 MilliardenTonnen CO2 (eq)
Ausstoß 2013: 36 MilliardenTonnen CO2 (eq)
uns bleiben also etwa 30 Jahre
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IPCC (2013, WG1). “Fast überall auf der Welt zeigte sich in den letzten zwei Jahrzehnten ein Rückgang der Gletscher.”
GletscherschmelzeMady Olonscheck, 28.10.2014
http://www.gletscherarchiv.de/fotovergleiche/gletscher_liste
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Gletscherschmelze
http://bayerischegletscher.userweb.mwn.de/nsf/nsf_bilder.htmhttp://de.wikipedia.org/wiki/Datei:Schneekanone.jpg http://www.suedwind-magazin.at/images/gross/201206s27a.jpg
Mady Olonscheck, 28.10.201414/ 24
Meeresspiegelanstieg
IPCC 2013, WG1
IPCC (2013, WG1): “Seit Anfang der 1970er Jahrehaben Gletscherschmelze und thermische Ausdehnung der Ozeane 75% des weltweit beobachteten Meeresspiegelanstiegs verursacht.“
IPCC (2013, WG1): “Zwischen 1901 und 2010 ist derglobale Meeresspiegel um 19 cm angestiegen.
IPCC (2013, WG1): “Der globale Meeresspiegel wird2081-2100 wahrscheinlich (mind. 66% Wahrschein-lichkeit) 26 cm bis 55 cm (RCP2.6) […] bzw. 45 bis 82 cm(RCP8.5) über dem des Zeitraums 1986-2005 liegen.”
http://wotfigo.tumblr.com/post/35502291132/sea-level-rise-venice-going-under
B. P. Horton et al.: Expert assessment of sea-level rise by AD 2100 and AD 2300. Quaternary Science Reviews(2013). Umfrage unterExperten hat sogar einenerwarteten Anstieg von 70-120 cm bis 2100 ergeben. http://mcsmith.blogs.com/.a/6a00d834
51ccc469e201a3fd24921c970b-pi
Mady Olonscheck, 28.10.201415/ 24
Hinkel, J. et al., 2014 , Coastal flood damage and adaptation costs under 21st century sea-level rise , Proceedings of the National Academy of Sciences. Ohne Anpassungsmaß-nahmen würden 2100 jährlich0,2-4,6% der Weltbevölkerung von Überflutungen betroffen sein, was jährlich Verluste von 0,3-9,3% des weltweiten BSP bedeuten würde.
http://www.norwich-koblenz.de/norfolk.htm
http://coastalcare.org/2011/05/report-hurricanes-pose-risk-to-1-8m-us-coastal-homes/ http://aosis.org/ne
w-research-on-sea-level-rise/
http://www.newyork.citysam.de/ny-reisefuehrer-foto/freiheitsstatue-12.htm
http://de.wikipedia.org/wiki/Datei:Sydney_Opera_House_Sails_edit02.jpg
http://www.willgoto.com/3/145221/liens.aspx
http://all-that-is-interesting.com/venice-alley
Marzeion, B., Levermann, A. (2014): Loss of cultural world heritage and currently inhabited places to sea-level rise. Environmental Research Letter. 136 der 720 Weltkulturerbestätten lägen bei einem Anstieg der weltweitenMitteltemperatur um 3°C unter dem Meeresspiegel.
Open black circles: sites which are impacted already at the present day.
13/18Auswirkungen des Meeresspiegelanstieg
Mady Olonscheck, 28.10.201416/ 24
http://www.ecology.com/wp-content/uploads/2012/03/Nukutoa-High-Tide.jpg
http://www.unterwasser.de/images/uploads/news/_zoom/GreatBarrierReef6_0512.jpg
http://www.dieter-kloessing.de/Malediven-Reisen/Grafiik-Korallen/Geweihkorallen/02-Rifflandschaft.jpg
IPCC 2013, WG1
Frieler et al. (2012): Limiting global warming to 2° C is unlikely to save most coral reefs. Nature Climate Change. --> Korallenriffe werden auch dann extreme Schädigungen erleben, wenn es gelingt, den globalen Temperaturanstieg auf 2°C zu begrenzen.
IPCC (2014): Für alle Klimaszenarien ergibtsich ein Anstieg der Ozeanversauerung. BisEnde des 21. Jh. wird der pH-Wert der Ozeaneum 0,06 bis 0,32 (RCP2.6 und RCP8.5) abnehmen.
http://static.guim.co.uk/sys-images/Travel/Pix/pictures/2009/4/9/1239295972032/Fisherman-Rodrigues-Islan-001.jpg
http://www.my-entdecker.de/ozeanien/australien/great-barrier-reef/9803
Meeresspiegelanstieg, Erwärmung und zunehmende Versauerung der Ozeane
Mady Olonscheck, 28.10.201417/ 24
Die Arktis im Sommer bald eisfrei?
→ Eis-Albedo-Feedback führt zu einer positiven Rückkopplung zwischen höheren Temperaturen und dunkleren Oberflächen
Rückgang der arktischen MeereisbedeckungMady Olonscheck, 28.10.2014
http://wiki.bildungsserver.de/klimawandel/index.php/Eis-Albedo-R%C3%BCckkopplung
http://www.oekosystem-erde.de/html/klima.html
Pithan & Mauritsen, 2014. Arctic amplification dominated by temperature feedbacks in contemporary climate models. Nature Geoscience. Anderer Effekt als der Eis-Albedo-Effekt wichtiger!
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Rückgang der arktischen Meereisbedeckung Rückgang der arktischen Meereisbedeckung
Mady Olonscheck, 28.10.2014
NOAA (2014) SommerlicheMeereisausdehnungin der Arktis in den letzten 7 Jahrenimmer deutlichniedriger als imDurchschnitt überden Zeitraum 1981-2010.
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Auswirkungen des Rückgangs der arktischen Meereisbedeckung
Mady Olonscheck, 28.10.2014
http://jamescamerohttp://jamescameronstitanic.wikia.com/nstitanic.wikia.com/wiki/File:Titanic_sinwiki/File:Titanic_sinking.jpgking.jpg
Bigg & Wilton (2014): Iceberg risk in the Titanic year of 1912: was it exceptional? Weather. Mehr Eisberge durch Klimawandel erhöhen das Risiko von Schiffsunglücken wie das der Titanic 1912.
- 30% der weltweiten Gas-und 13% der weltweiten Ölreserven befinden sich in der Arktis
http://img2.wikia.nocookie.net/__cb20130918052255/jamescameronstitanic/images/5/55/Titanic_sinking.jpg
https://wetterwechsel.files.wordpress.com/2008/06/2_1-4.png
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http://www.mnh.si.edu/arctic/ISC18/exhibitions_exploring.html
Extreme weather eventsExtremwetterereignisse wie Hitzewellen
IPCC (2013, WG1): “Es ist wahrschein-lich (mind. 66% Wahrscheinlichkeit), dass die Häufigkeit von Hitzewellen in großen Teilen von Europa, Asien und Australien zugenommen hat.”
Mady Olonscheck, 28.10.2014
IPCC (2013, WG1): “Es ist sehr sicher(mehr als 99% WK), dass es über den meisten Landregionen in der Zukunftmehr heiße und weniger kalte Tempe-raturextreme geben wird […], wenn die globalen Mitteltemperaturen ansteigen. Es ist wahrscheinlich (mehr als 90% WK),dass Hitzewellen öfter auftreten und länger andauern werden.”
Coumou et al. (2013): Global increasein record-breaking monthly-meantemperatures. Climatic change. Im Mittel gibt es heute weltweit5 mal mehr rekordbrechende heiße Monate, als ohne den Klimawandel zu erwarten wären.
http://www.wz-newsline.de/lokales/kreis-viersen/willich/willich-toenisvorst-sommer-hitze-setzt-senioren-zu-1.170721
http://www.abendzeitung-muenchen.de/inhalt.unfall-in-abensberg-vorsicht-autobahnen-woelben-sich-vor-hitze-ein-toter.d710b37f-816a-4b6f-bcc1-1d0457b7be52.html
http://de.wikipedia.org/wiki/Datei:2011-05-10_18-57-48_Switzerland_-_Wil.jpg
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http://ussc.edu.au/study-abroad-internships/shanghai-study-abroad-program
Sun et al. (2014): Rapid increase in the risk of extreme summer heat in Eastern China. Nature Climate Change.
Statistische Häufigkeit extremer Hitzesommer in Ostchina: - vor der Industrialisierung: alle 270 a- 1955-2013: alle 29 a - 2024: alle 2 a
Für RCP4.5 (eher optimistisch).
Tipping points in the Earth‘s system
Schellnhuber, H. J. (Ed.) (2009). Tipping Elements in Earth System. Special Feature PNAS 106, 20561-20621.
Mady Olonscheck23/05/2014
IPCC (2014, WG2): “Das genaue Level des Klimawandels, ab dem Kipppunkte überschritten sind, bleibt ungewiss, aber das Risiko, welches mit dem Überschreiten mehrerer Kipppunkte im Erdsystem verbunden ist […], steigt mitsteigenden Temperaturen (mittlere Sicherheit).”
Kipppunkte im Erdsystem
Temperaturanstieg
Tauen der PermafrostbödenFreiwerden
von Methan
Mady Olonscheck, 28.10.201422/ 24
http://www.gopixpic.com/960/methane-permafrost/http:||onlyzerocarbon*org|uploads|methane_permafrost*gif/
http://www.carbonbrief.org/blog/2011/06/can-we-have-early-warning-of-climate-%E2%80%98tipping-points%E2%80%99/
Take-home messages
• Der Mensch ist für mindestens die Hälfte des derzeitigen Temperaturanstiegsverantwortlich (mind. 95% Wahrscheinlichkeit).
• Die CO2-Konzentration in der Atmosphäre ist höher als in den letzten 800.000Jahren und der Anstieg beschleunigt sich.
• Der Klimawandel hat bereits und wird in der Zukunft viele weitreichende Auswir-kungen haben – sowohl auf die Gesellschaft als auch das Erdsystem allgemein.
• Kippunkte im Erdsystem stellen eine große Unsicherheit bzgl. des weiterenKlimawandels da.
• Wir brauchen dringend umfassende Klimaschutz- und -anpassungsmaßnahmen!
Take-home messages
• Kurzzeitige Temperaturschwankungen sind etwas Natürliches und sagen nichtsüber einen Langzeittrend aus.
• Es ist höchste Zeit zu handeln, denn momentan befinden wir uns auf dem Weghin zu 4°C Erwärmung ggü. dem vorindustriellen Niveau.
23/ 24Mady Olonscheck, 28.10.2014
“Siebziger Jahre: Es gibt keine Grenzen.
Achtziger Jahre: Vielleicht gibt es welche, aber sie liegen in weiter Ferne.
Neunziger Jahre: Womöglich sind die Grenzen schon recht nah, aberTechnik und Markt werden das Problem lösen.
2000: Technik und Markt haben es leider nicht geschafft, aber mit mehrWachstum werden wir es schaffen.
Demnächst, sagt Meadows, werde es heißen: Ging leider nicht. Aber jetztist es zu spät, um etwas zu unternehmen."
[Vorholz, Fritz. Die Versammlung derWeltveränderer. Interview mit Dennis Meadows, einem Protagonisten des Club of Rome, “Grenzen des Wachstum” In: Die Zeit 49 31 2007]
http://oi53.tinypic.com/2d9ya0p.jpghttp://www.torchofthefaith.com/e107_images/newspost_images/depositphotos_6637527-act-now-red-key-on-computer-keyboard-urgent-action.jpg
Schlusswort
Mit Vorliebe und dem ihm eigenen Humor schildert Dennis Meadows, wie sich die Reaktion seiner Kritiker im Laufe der Jahre gewandelt hat.
Mady Olonscheck, 28.10.201424/ 24