Kolumne "Zur Sache"

Warum weniger Emissionen nicht sofort den Temperaturanstieg bremsen

Prof. Dr. Jochem Marortke © MPI-M, D. Ausserhofer

Prof. Jochem Marotzke geht auf Zeitreise. Er zeigt anhand von einhundert virtuellen Welten sehr anschaulich, warum es sein könnte, dass wir in den 15 Jahren nach einer erfolgreichen Umsetzung des Pariser Abkommens vielleicht keine physikalischen Erfolge feiern könnten – dies aber kein Argument gegen Klimaschutz ist. 

Ein Editorial von Prof. Dr. Jochem Marotzke, Max-Planck-Institut für Meteorologie 

Stellen wir uns vor, wir unternehmen eine Zeitreise: Wir springen in das Jahr 2035 und betrachten die Klimaentwicklung der vergangenen 30 Jahre seit 2005. Das Pariser Klimaabkommen von 2015 wurde sehr effektiv umgesetzt, und die weltweiten Treibhausgasemissionen sanken seit 2020. Hat sich dementsprechend auch die globale Erwärmung verlangsamt? Bestimmt wollen Politik und Öffentlichkeit 20 Jahre nach dem Abkommen wissen, was seine Umsetzung bewirkt hat. Aber unsere Frage ist schwer zu beantworten, denn in der Klimaentwicklung ist die Zeitspanne von 15 bis 20 Jahren relativ kurz, und Veränderungen über diese Zeiträume sind von zufälligen natürlichen Klimaschwankungen dominiert. Wie können wir also im Jahr 2035 überhaupt etwas über die Konsequenzen eines erfolgreichen Pariser Abkommens aussagen?

Wir bedienen uns eines eleganten Hilfsmittels, das uns in der Realität nicht zur Verfügung steht, dafür aber in der virtuellen Welt der Klimamodelle: Wir simulieren das Klima – einschließlich der Auswirkungen des Pariser Abkommens auf die globalen Emissionen – nicht einmal, sondern einhundert Mal. Und in jeder dieser einhundert virtuellen Welten spielen sich die zufälligen Klimaschwankungen ein wenig anders ab. Aus den Ergebnissen können wir recht präzise ablesen, wie Emissionsminderungen und zufällige Schwankungen zusammenwirken. 

Auf unserer Zeitreise wollen wir in Erfahrung bringen, ob sich die Oberflächenerwärmung seit 2020 verlangsamte oder beschleunigte. Wir vergleichen hierzu die Zeiträume 2021 bis 2035 und 2006 bis 2020 und berechnen in jeder unserer einhundert virtuellen Welten den Erwärmungstrend über jeden der beiden Zeiträume. Dann bilden wir die Differenz zwischen den Trends – ist sie kleiner als null, hat sich die Erwärmung verlangsamt, ist die Differenz größer als null, hat sich die Erwärmung beschleunigt. Da wir diese Differenz einhundert Mal berechnet haben, können wir auszählen, wie häufig sie welchen Wert annimmt:

change in surface warming trend © Jochem Marotzke

Abbildung: Wir betrachten einhundert virtuelle Welten, die alle dieselbe Minderung der Treibhausgasemissionen ab dem Jahr 2020 erfahren. Wir fragen, über welchen Zeitraum sich die Oberfläche schneller erwärmt: 2021 bis 2035 oder 2006 bis 2020? (Copyright: Jochem Marotzke)

In einem statistischen Sinn erkennen wir tatsächlich den Effekt der Emissionsminderung: In zwei Dritteln aller virtuellen Welten hat sich die Erwärmung verlangsamt – der frühere Zeitraum hat sich schneller erwärmt, und die Differenz ist negativ, wie in den blauen Balken dargestellt. Aber in einem Drittel aller virtuellen Welten hat sich die Erwärmung trotz Emissionsminderung beschleunigt,  wie die roten Balken in der Abbildung zeigen. Sollten wir bei unserer Zeitreise auf eine dieser Welten gestoßen sein, stünde uns eine zunächst ernüchternde Erkenntnis bevor: Die Emissionen wurden reduziert, und die Erde hat sich dennoch schneller erwärmt. 

Sollte dieser Fall in der Realität eintreten, dann schaut die Gemeinschaft der Klimaforscherinnen und -forscher vermutlich in das Spiegelbild der Debatte über die Verlangsamung der Oberflächenerwärmung von vor einigen Jahren – während dieses Temperaturplateaus zwischen 1998 und 2013 stiegen die Emissionen deutlich an, die Erwärmung aber nicht im gleichen Maße. Unsere spielerische Zeitreise hat also einen ernsten Hintergrund: Wenn sich trotz Emissionsminderung die Oberflächenerwärmung beschleunigt, muss die Klimaforschung hierfür eine Erklärung liefern. Da die Unterschiede zwischen den hier betrachteten virtuellen Welten rein zufällig auftreten, lautet die Erklärung, dass wir schlichtweg Pech hatten mit der Welt, in der wir leben, und zwar Pech im Verhältnis von eins zu zwei, also ein Drittel zu zwei Dritteln. Und durch unser Hilfsmittel der einhundert virtuellen Welten können wir für mittelfristige Zeiträume zwar das Ausmaß der Ungewissheit besser beziffern, reduzieren aber können wir es nicht. Langfristig allerdings wird die Emissionsminderung die globale Erwärmung begrenzen – aber es wird dauern, bis wir das in der gewünschten Deutlichkeit sehen können.

Der Beitrag basiert auf dem in der Fachzeitschrift Wiley Interdisciplinary Reviews – Climate Change erschienenen Artikel „Quantifying the irreducible uncertainty in near-term climate projections“. 


Zum Autor
Prof. Dr. Jochem Marotzke ist Direktor am Max-Planck-Institut für Meteorologie (MPI-M) und Mitglied des DKK-Vorstands. Am MPI-M leitet er die Abteilung „Ozean im Erdsystem“.

 

22. März 2019

Bildnachweis: MPI-M, D. Ausserhofer

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