1/ 24 Der anthropogene Klimawandel findet statt!” · Warum schwankte die Temperatur in der Vergangenheit? Wodurch verändert der Mensch das Klima? Energieproduktion: Land- und Viehwirtschaft:

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


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/


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


Adapted from: http://www1.ncdc.noaa.gov/pub/data/cmb/images/indicators/800k-year-co2-concentration.gif

7

Der natürliche Treibhauseffekt

Gewächshaus


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Der natürliche Treibhauseffekt

Ohne den natürlichen Treibhauseffekt wäre es sehr kalt auf der Erde!

- 18 °C !!!


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Der zusätzliche TreibhauseffektMady Olonscheck, 28.10.2014

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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.


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


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


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


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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!


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


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


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


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


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


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


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.”


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.


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


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.


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