Was sind die 16 Kippelemente beim Klimawandel?
Das Wort Kippelement liest du bestimmt immer häufiger im Zusammenhang mit der Klimakrise. Kippelemente sind Bestandteile unseres Klimas. Wenn diese Kippelemente durch die globale Erwärmung einen Kipppunkt überschreiten, verändert sich unser Klima schlagartig. Was sind Kippelemente einfach erklärt und welche Kippelemente gibt es?
Was ist die Definition von Kippelement?
Kippelemente sind kritische Klimasysteme, die wichtig sind für unsere Erdklima. Verändern sich diese Kippelemente, verändert sich unser gesamtes Erdklima.
Zu den Kippelementen gehört das Wort Kipppunkt. Kipppunkte beziehen sich auf Kippelemente im Klimasystem. Der Kipppunkt für ein Kippelement ist der Zeitpunkt, an dem eine weitere kleine Veränderung zu einer plötzlichen und unumkehrbaren Veränderung des Systems führen kann.
Ein Kippelement ist zum Beispiel der Amazonas Regenwald oder das arktische Eis. Wenn zum Beispiel die Temperaturen auf der Erde steigen, geraten diese Systeme außer Kontrolle ab einer bestimmten Temperatur.
Das Wort ‘kippen’ verwenden wir, weil diese Veränderungen nicht mehr rückgängig gemacht werden können, wenn sie eintreten. Sie sind gekippt.
Stell dir das vor wie bei einem Stift, den du an die Tischkante legst. Du schiebst ihn immer weiter voran. Eine Weile geht das gut. Irgendwann überschreitet der Stift runter. Diesen Vorgang kannst du dann nicht einfach rückgängig machen. Der Stift liegt auf dem Boden. So verhält sich auch ein Kippelement.
Kippelemente können bereits ins Wanken geraten, wenn sich unsere Erde nur um wenige Grad erwärmt. Diese Änderungen sind dann nicht mehr umkehrbar. Deshalb bleibt uns nur ein begrenzter Zeitraum, um das zu verhindern.
Was sind Kipp-Punkte?
Der Kipp-Punkt ist der Zeitpunkt, an dem ein Kippelement kippt und ein Ökosystem sich unwiderruflich verändert.
Der Amazonas Regenwald stirbt langsam ab. Irgendwann erreichen wir einen kritischen Punkt, an dem bereits zu viele Bäume tot sind.
Weniger Bäume bedeutet weniger Regen und weniger Regen bedeutet weniger Bäume: ein Teufelskreis. Ab einem bestimmten Punkt kann sich das Ökosystem dann nicht mehr selbst regieren und stirbt. Der Amazonas erzeugt nämlich selbst Regen mit seinen Bäumen durch Verdunstung.
Was sind die Kippelemente des Klimas?
| Kern-Kippelement | Regionales Kippelement |
|---|---|
| Grönlands Eisschild | Barents Meereis |
| Arktisches Wintermeer-Eis | Boreale Permafrostböden |
| Boreale Permafrostböden | Gebirgsgletscher |
| Westantarktischer Eisschild | Nordische Nadelwälder |
| Ostantarktischer Eispanzer | Nordische Nadelwälder |
| Ostantarktis Subglaziale Einzugsgebiete | Korallenriffe in niedrigen Breiten |
| Umwälzung im Labrador- und im Irminger-Meer im Nordatlantik | Westafrikanischer Monsun und die Vegetation im Sahel |
| Umwälzzirkulation des Atlantiks | |
| Amazonas Regenwald |
Betrachten wir als Beispiel eines der Kippelemente, den Amazonas Regenwald. Wenn der Amazonas-Regenwald stirbt, wird eine Spirale an Ereignissen in Gang gesetzt. Das kann passieren, wenn wir unsere Erde auf über 2 Grad Celsius erwärmen.
Das PIK sagt, das Kippelement Regenwald könnte schon in den nächsten 100 Jahren kippen durch die Erderwärmung. Viel schneller geht es jedoch, wenn wir den Regenwald zusätzlich abholzen. Dann dauert der Vorgang deutlich weniger als 100 Jahre. Bereits die nächste Generation von Menschen könnte erleben, wie die Erde ohne Regenwald aussieht.
Kippelemente sind komplex. Jedes von ihnen löst eine große Reihe von anderen Ereignissen aus. Diese lösen wiederum Kettenreaktionen aus. Wenn der Amazonas Regenwald stirbt, ist nicht nur der Wald weg.
Das regionale Wetter kann sich verändern. Weltweit wird weniger CO2 absorbiert, das führt dann zu einer globalen Erwärmung. Auf dieser Welt sind alle Klimaphänomene miteinander verbunden.
Thomas Stocker, Schweizer Klimaforscher sagt:
Hinter jedem dieser Kippelemente steckt ein anderer Mechanismus, durch den es zum Kippen gebracht wird. Gemeinsam haben sie, dass eine Veränderung ihres Zustands Folgen für den gesamten Planeten haben kann.
Was sind die Folgen, wenn Kippelemente kippen?
Das PIK definiert 16 solcher Kippelemente, wie auch der Regenwald eines ist. Dabei gibt es 9 Kern-Kippelemente und 7 weitere regionale Kippelemente. Auf der folgenden Karte siehst du die 9 Kern-Kippelemente.
Im folgenden erfährst du mehr über die 9 Kern-Kippelemente
1. Kippelement: Grönlands Eisschild
Die ganze Insel Grönland ist von einer stellenweise 3 Kilometer dicken Eisschicht bedeckt. Durch die globale Erwärmung schmilzt jetzt das Eis in das Meer.
Wenn dieses Kippelement fällt, ist Grönland wahrscheinlich eisfrei für die nächsten 10.000 Jahre. Global würde der Meeresspiegel um etwa 7 Meter ansteigen.
Dieser Kipppunkt kann bereits bei 1.5 Grad Celsius Erderwärmung ausgelöst werden. Derzeit befinden wir uns schätzungsweise bei 1.1 Grad Erderwärmung.
Kipppunkt: ca. 1.5 Grad Celsius; Kippgrund: Kollaps des Systems
2. Kippelement: Arktisches Wintermeer-Eis
Das Nordpolarmeer ist ganzjährig von schwimmendem Meereis bedeckt. Die Ausdehnung schwankt über das Jahr.
Wird das Nordpolarmeer völlig eisfrei, erwärmen sich die hohen nördlichen Breiten etwa doppelt so schnell wie der globale Durchschnitt.
Kipppunkt: ca. 4,5 bis 8,7 Grad Celsius; Kippgrund: Kollaps des Systems
3. Kippelement: Boreale Permafrostböden
Die arktischen Perma- oder Dauerfrostböden sind über Jahrhunderte bis Jahrtausende entstanden. Sie befinden sich in Sibirien und Nordamerika.
Wenn sie auftauen, können sie riesige Mengen der Treibhausgase Kohlenstoffdioxid und Methan freisetzen. Mehrere hundert Milliarden Tonnen Kohlenstoff sind vermutlich gespeichert in sogenannten Yedoma-Böden in Tiefen von mehr als 3 Metern.
Kipppunkt: ca. 4 Grad Celsius; Kippgrund: Plötzliches auftauen
4. Kippelement: Westantarktischer Eisschild
Der Westantarktische Eisschild liegt unterhalb des Meeresspiegels auf Felsboden. An der tiefsten Stelle liegt er 2.5 Kilometer unter dem Meeresspiegel.
Bereits bei 1.5 Grad Celsius könnte dieses Eis schmelzen. Dabei könnte der Meeresspiegel um 3 Meter ansteigen weltweit.
Kipppunkt: ca. 1.5 Grad Celsius; Kippgrund: Kollaps des Systems
5. Kippelement: Ostantarktischer Eispanzer
Der Ostantarktische Eisschild ist die mit Abstand größte Eimasse der Erde.
Die Ostantarktis enthält genügend Eis, um den Meeresspiegel um 52 Meter steigen zu lassen. Aktiviert werden könnte dieses Kippelement bei 7.5 Grad Celsius globaler Erwärmung.
Kipppunkt: ca. 7.5 Grad Celsius; Kippgrund: Kollaps des Systems
6. Kippelement: Ostantarktis Subglaziale Einzugsgebiete
Hierzu zählen einige Einzugsgebiete der großen Gletscher, durch die Eis vom Ostantarktischen Eispanzer ins Meer fließt.
Bei 3 Grad Erwärmung könnte dieses Kippelement aktiviert werden. Weil Eis schmilzt, steigt in Folge dessen der Meeresspiegel stark an. Wenn Süßwasser in das Meer fließt, sinkt der Salzgehalt. Durch den geringeren Salzgehalt im Meerwasser, friert das Wasser schneller. Denn Süßwasser friert schneller als Salzwasser bei Frost.
Kipppunkt: ca. 3 Grad Celsius; Kippgrund: Plötzliches auftauen
7. Kippelement: Umwälzzirkulation des Atlantiks
Die Umwälzzirkulation des Atlantiks (AMOC = Atlantic Meridional Overturning Circulation) sorgt dafür, dass warmes Wasser an der Oberfläche in den Norden transportiert wird. Dort kühlt das Wasser ab und sinkt in der Tiefe. Dann wird es wieder in den Süden transportiert. Dieser Vorgang heißt “thermohaline Zirkulation”.
Für diesen Vorgang ist kaltes Salzwasser nötig. Wenn Gletscher schmelzen kommt mehr Süßwasser in den Kreislauf. Die Umwälzzirkulation des Atlantiks könnte lahmgelegt werden.
Dies kann gravierende Auswirkungen haben auf Temperatur und Niederschlagsverteilungen. Dieses Kippelement könnte ausgelöst werden bei 4 Grad Celsius.
8. Kippelement: Umwälzung im Labrador- und im Irminger-Meer im Nordatlantik
Im Labrador- und im Irminger-Meer gibt es als Teil des sogenannten subploaren Wirbels eine Umwälzströmung. Ähnlich wie die Umwälzzirkulation des Atlantiks.
Dieses Kippelement droht in den nächsten Jahren zu kippen. Dafür reicht eine globale Erwärmung von 1.8 Grad Celsius.
Wenn die Umwälzstörmung kollabiert, kühlt die regionale Umgebung um 2-3 Grad Celsius ab. Dadurch kann es zu mehr Wetterextremen in Europa kommen.
Kipppunkt: ca. 2-3 Grad Celsius; Kippgrund: Kollaps des Systems
9. Kippelement: Amazonas Regenwald
Der Amazonas Regenwald in Südamerika hat großen Einfluss auf die weltweiten Wasser- und Kohlenstoffkreisläufe. Er absorbiert jährlich gigantische Mengen an CO2.
Wenn wir den Amazonas Regenwald weiter abholzen und sich Feuer ausbreiten, kann er schnell an einen kritischen Punkt kommen und absterben.
Bei 3.5 Grad Celsius könnte das Kippelement ausgelöst werden und der Wald absterben. Wohl gemerkt ist dabei die Abholzung noch nicht mit einberechnet.
Kipppunkt: ca. 3.5 Grad Celsius; Kippgrund: Absterben des Waldes
Welche sind die 7 regionalen Kippelemente?
Zu den überregionalen Kern-Kippelementen gibt es noch regionale Kippelemente. Diese haben vor allem Auswirkungen auf die klimatischen Bedingungen vor Ort.
Dennoch: Auch regionale Kippelemente haben Auswirkungen auf den gesamten Globus. Alle klimatischen Bestandteile sind über verschiedene Wege miteinander vernetzt.
Hier findest du aufgezählt die 7 regionalen Kippelemente:
- Barents Meereis
- Boreale Permafrostböden (plötzliches abtauen)
- Gebirgsgletscher
- Nordische Nadelwälder (absterben im Süden)
- Nordische Nadelwälder (Ausbreitung im Norden)
- Korallenriffe in niedrigen Breiten
- Westafrikanischer Monsun und die Vegetation im Sahel
Wenn wir von unserem derzeitigen Kurs der globalen Erwärmung ausgehen, sind 4 Kippelemente derzeit gefährdet. Auf dieser Karte siehst du die 7 regionalen Kippelemente.
Wie hängen die Kippelemente zusammen mit unserem CO2-Ausstoß?
CO2 ist ein Treibhausgas, das dazu beiträgt, die Erderwärmung zu verursachen, indem es Wärme von der Sonne einfängt und im Erdatmosphäre abschirmt.
Eine Erhöhung der CO2-Konzentrationen führt zu einer stärkeren Erwärmung. Viele Kippelemente im Klimasystem sind eng mit CO2 verbunden, da sie durch die Erderwärmung ausgelöst werden.
Zum Beispiel kann der Abbau von Arktis-Meereis dazu führen, dass mehr Wärme in das arktische Meer eindringt und somit die Schmelze beschleunigt wird, was wiederum die Freisetzung von Methan aus Permafrost-Böden begünstigt.
Mit ForTomorrow senken wir den CO2 Ausstoß in Europa. Hier erfährst du, wie du mit uns das Klima schützen kannst.