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Das schmelzende Eis: Ein Klima-Kipp-Punkt

8. Februar 2021 Lesezeit ca. 5 Min.
Eisberg im Wasser - Symbol für das Tauen der Gletscher und das Überschreiten der Klima-Kipp-Punkte

Das schmelzende Eis: Ein Klima-Kipp-Punkt

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Schmelzende Gletscher, Waldbrände und extreme Wetterlagen zeigen uns überdeutlich: Der Klimawandel steht uns nicht nur bevor – er ist schon da. Auch wenn dieser bisher eher allmählich verläuft, gehen Experten davon aus, dass durch das Übertreten bestimmter Schwellen sehr starke, abrupte Änderungen ausgelöst werden könnten. Dadurch könnte eine Art Dominoeffekt entstehen, welcher irreversible und drastische Klimaänderungen nach sich ziehen würde. Diese Schwellen werden als Klima-Kipp-Punkte bezeichnet. 

Was kann man sich Klima-Kipp-Punkte vorstellen?

Am besten lässt sich das Übertreten eines Klima-Kipp-Punktes mit einem bildlichen Vergleich erklären: Stell dir vor, du stehst am Ende einer Wippe. Wenn du dich ganz langsam in Richtung der Mitte bewegst, passiert erstmal lange nichts. Übertrittst du in der Mitte einen bestimmten Punkt, kippt die Wippe auf die andere Seite. Ähnlich verläuft es mit den Kipp-Punkten des Klimas. Nur gibt es beim Klima, anders als bei der Wippe, keine Möglichkeit, einfach wieder zurück zu laufen. So wird davon ausgegangen, dass bei einem weiteren Anstieg der Temperaturen ein Punkt erreicht wird, der dafür sorgt, dass der Klimawandel stark beschleunigt und unaufhaltsam wird – wenn wir diesen Punkt vielleicht nicht schon längst übertreten haben. Anhand des schmelzenden Eises in der Arktis und in Grönland und dem tauenden Permafrost wollen wir dir zeigen, wie ein solcher Dominoeffekt funktionieren könnte. Natürlich gibt es noch unzählige weitere Klima-Kipp-Punkte und wahrscheinlich noch mehr, die uns zum heutigen Zeitpunkt noch gar nicht richtig bewusst sind. 

Wasser mit vereisten Bergen im Hintergrund - Das Schmelzen des Eises ist Ein Klima-Kipp-Punkt
Foto: Tobias Bjørkli

Kipp-Punkt 1: Tauen der Permafrostböden

Die arktischen Permafrostböden befinden sich in Sibirien und Nordamerika und sind bereits schon seit Jahrhunderten oder Jahrtausenden gefroren. Sie befinden sich unter der Erdoberfläche und bestehen aus Gestein, Sedimenten oder Erde. Das darin enthaltene Eis sorgt dafür, dass alles wie mit Zement zusammengehalten wird. Dadurch bildet die Fläche über solchen Permafrostböden ein festes und sicheres Fundament, weswegen eine Vielzahl von Dörfern und Städten darauf errichtet wurden. 

Zwischen den bis zu 1500 Metern dicken Permafrostböden und der Oberfläche befindet sich eine dünne Auftauschicht. Diese taut während der warmen Temperaturen im Sommer leicht auf und gefriert dann im Winter wieder. Aber da die Sommer aufgrund des Klimawandels immer wärmer werden, tauen die Auftauschichten komplett auf, erwärmen sich immer stärker und können dann im Winter nicht wieder vollständig gefrieren. Dadurch wird die Auftauschicht mit jedem Sommer breiter und wärmer und der Permafrostboden darunter immer schmaler. 

Was bedeutet das für die Infrastruktur? Wie bereits erwähnt, haben die Permafrostböden lange ein stabiles Fundament gebildet. Wenn sie nun aber weiter absinken oder sogar vollständig verschwinden, wird die Oberfläche darüber instabil. Der Boden sinkt an einigen Stellen ein oder verschiebt sich, Küsten brechen ab und in Hangregionen kommt es zu Erdrutschen. Dadurch würde nicht nur die bestehende Infrastruktur beschädigt oder sogar zerstört werden, langfristig wäre ein sicheres Leben hier vermutlich nicht möglich. Hinzu kommt, dass Permafrostböden wasserundurchlässig sind. Wenn sie also zurückgehen, kann darüberliegendes Wasser durchsickern. So würden unzählige Seen verschwinden und ganze Ökosysteme irreversibel zerstört werden.

Das alleine ist ja schon schlimm genug, aber was macht das Tauen der Permafrostböden zu einem Klima-Kipp-Punkt? Während und seit der letzten Eiszeit wurden organische Tier- und Pflanzenreste im Permafrostboden eingefroren und seit tausenden Jahren dort konserviert. Taut der Permafrost, können Mikroorganismen das kohlenstoffhaltige organische Material abbauen. Dadurch gelangen Kohlenstoff und Methan in die Atmosphäre. Man geht davon aus, dass bis zu 1500 Gigatonnen Kohlenstoff im Permafrost eingeschlossen sind. Das ist fast doppelt so viel, wie das, was derzeit in unserer Atmosphäre ist. Diese Treibhausgase sorgen für eine Erhöhung der globalen Temperatur. Und je höher die Temperatur ist, desto schneller schmilzt der Permafrost und desto mehr Treibhausgase werden in die Atmosphäre gelassen. So entsteht der bereits erwähnte Dominoeffekt, der sich von selbst weiter beschleunigt. Dieser Klima-Kipp-Punkt heißt Permafrost-Kohlenstoff-Rückkopplung.

Nordlichter über einem Gletscher - wenn er schmilzt, könnte Ein Klima-Kipp-Punkt erreicht werden
Foto: Enriquelopezgarre

Kipp-Punkt 2: Das Schmelzen des Eises in der Arktis

Die Arktis bedeckt Teile Russlands, der USA, Kanadas, Grönlands und Lapplands und ist die Heimat von etwa einer Millionen Menschen und unzähliger Arten. In den letzten Jahren wurde eine erschreckende Entdeckung gemacht: Auf der ganzen Welt steigen aufgrund des Klimawandels die Temperaturen, doch in der Arktis steigt sie fast doppelt so schnell wie im globalen Mittel. Bislang hat die riesige weiße Eisfläche eine hohe Albedo. Das heißt, dass die Oberfläche einen großen Teil der einfallenden Sonnenstrahlen reflektiert. 

Wenn diese Oberfläche nun schmilzt und sich dadurch verkleinert, dann wird auch weniger Sonnenlicht reflektiert und der Grund erwärmt sich. Dadurch würde die Temperatur noch schneller steigen. So entsteht eine weiterer der bereits erwähnten Dominoeffekte: Durch den Treibhauseffekt erwärmt sich das Klima, woraufhin das Eis schmilzt. Je mehr Eis schmilzt, desto wärmer wird es und daraufhin schmilzt noch mehr Eis. Also liegt auch bei diesem Prozess ein positiver Rückkopplungseffekt vor. Positiv bedeutet hier allerdings natürlich nicht, dass es etwas Gutes ist. Es bedeutet, dass der Prozess den Anfangsimpuls, in diesem Fall die Erwärmung des Klimas, verstärkt.

Kipp-Punkt 3: Schmelzen des Grönlandeises und Anstieg des Meeresspiegels

Mit einer Gesamtfläche von 2,1 Millionen Quadratkilometer ist Grönland die größte Insel der Erde. Rund 80% dieser Fläche sind von Eis bedeckt, welches an der dicksten Stelle sogar 3000 Meter in die Tiefe reicht. Neben der Antarktis befindet sich dadurch auf Grönland der zweitgrößte Eispanzer auf der Welt. Noch ist es so, dass die Albedo der Eisfläche dafür sorgt, dass die Luft dort kalt bleibt. Eine wärmere Luft sorgt für mehr Wasserdampf, also auch mehr Niederschlag. Da bei den derzeitigen Temperaturen der Niederschlag Schnee ist, führt dies eher zu einer Zunahme der Eisfläche. 

Problematisch sind die Randgebiete und das Schelfeis. Die Randzonen und die Teile, die vollständig im Wasser liegen, schmelzen durch die steigende Temperatur des Meerwassers. Dadurch fließen große Mengen Eiswasser ins Meer ab und erhöhen den Meeresspiegel – derzeitigen Schätzungen zufolge um etwa einen Meter pro Jahrhundert. Dies wird besonders für Regionen, die nur knapp über dem Meeresspiegel liegen, ein Problem. Langfristig verschwinden so ganze Inseln oder Länder unter Wasser. Forscher gehen davon aus, dass ab einer Erwärmung von 2 Grad das Grönlandeis dauerhaft schmelzen könnte und so auch das Ansteigen des Meeresspiegels ein unaufhaltsamer Prozess sein würde. Zur Orientierung: Die globale Temperatur über dem Land lag in den letzten fünf Jahren schon um ca. 1,7 Grad über den Werten vor der Industrialisierung. Die Temperaturen der Meeresoberfläche waren in denselben Jahren um etwa 0,8 °C wärmer als in vorindustrieller Zeit. Da genaue Ursachen für das Abschmelzen allerdings noch nicht ausreichend wissenschaftlich untersucht wurden, ist der genaue Temperaturwert dieses Kipp-Punktes ungewiss. 

Was kann man dagegen tun?

Generell sollte jeder von uns darauf achten, seinen ökologischen Fußabdruck möglichst gering zu halten. Wenn jeder einzelne weniger Treibhausgase produzieren würde, dann wäre schon ein großer Schritt gemacht. Allerdings ist auf langfristiger Sicht ein politisches Handeln notwendig. Es müssen konsequente Maßnahmen für eine Verminderungen der Treibhausgasemission entwickelt werden. Da der Klimawandel jedoch langsam schon seine ersten Spuren hinterlässt, sind auch Maßnahmen zur Anpassung an die bereits unvermeidliche Klimaänderung nötig. Bisher sind die Konsequenzen vielleicht noch verkraftbar, aber ab einem gewissen Punkt wird sich das Klima so radikal ändern, dass alles aus dem Gleichgewicht geraten wird. Darum muss schon jetzt ein Umdenken erfolgen, bevor die Klima-Kipp-Punkte überschritten werden.