Welche Folgen ein Overshoot auf die Kryosphäre hat

„Der Bericht fasst das gegenwärtige Wissen über die Reaktion der Kryosphäre auf temporäre Temperaturüberschreitungen, sogenannte Klima-Overshoots, zusammen. Die darin ausgewerteten Modellstudien beruhen auf bestimmten Annahmen und einer teilweise unvollständigen Abbildung physikalischer Prozesse und Wechselwirkungen. Daraus lässt sich kein verlässlich ‚sicheres Maß‘ der Temperaturüberschreitung ableiten.“

„Deshalb halte ich die Bestimmung eines sicheren Overshoot-Korridors für die Eisschilde nach gegenwärtigem Kenntnisstand für nicht möglich. Der Bericht verdeutlicht vielmehr, wie sich die Risiken mit unterschiedlichen Erwärmungspfaden verändern und dass insbesondere eine langfristige Stabilisierung bei 1 Grad über dem vorindustriellen Niveau geringere Risiken birgt als bei 1,5 Grad.“

„Overshoot-Szenarien kartieren zwar den Möglichkeitsraum, erlauben aber keine Eingrenzung eines sicheren Erwärmungskorridors. Schon die heutige Erwärmung liegt im Unsicherheitsbereich der Kipppunkte, und ein Overshoot macht ihr Überschreiten deutlich wahrscheinlicher. Wie viel Overshoot angesichts der trägen Reaktion der Eisschilde noch tolerierbar ist, bleibt unbekannt. Klar ist jedoch, dass die Risiken mit Dauer und Höhe der Überschreitung drastisch steigen. Umso mehr bleibt die Minderung von Emissionen ein wirksames Mittel, um den Anstieg des Meeresspiegels zu verlangsamen und die Risiken zu verringern.“

„Für das Landeis zählen Höhe und Dauer der Temperaturüberschreitung, aber auch das Temperaturniveau, auf dem sich das Klima danach einpendelt. Aus meiner Sicht bergen besonders die Spitzentemperaturen ein Risiko, weil sie tiefgreifende strukturelle Veränderungen auslösen oder verstärken können. Solche Veränderungen beobachten wir bereits unter der heutigen Erwärmung. Dazu zählen etwa die Ausbreitung von Schmelzwasserseen in Grönland, Veränderungen der Schmelzwasserspeicherung in der Firnschicht (Schnee, der mindestens ein Jahr alt ist; Anm. d. Red.) oder die Stabilität antarktischer Schelfeisgebiete.“

„Obwohl also Modellstudien darauf hindeuten, dass ein gewisser Overshoot wegen der langsamen Antwort der Eisschilde ‚tolerierbar‘ ist, bleibt das Risiko, dass in diesem Temperaturregime Wechselwirkungen auftreten, die bisher keine Rolle spielen. Die im Bericht zusammengetragenen Modellergebnisse sind deshalb nicht als vollständige Beschreibung aller physikalisch möglichen Entwicklungen zu verstehen.“

„An Kipppunkten kann zusätzliche Erwärmung einen selbstverstärkenden Rückzug der Eisschilde auslösen. Zum Beispiel sinkt in Grönland die Eisoberfläche in wärmere Luftschichten. In der Westantarktis zieht sich die Aufsetzlinie (räumliche Grenze zwischen landbasiertem Eisschild und dem auf dem Meer aufliegenden Schelfeis; Anm. d. Red.) auf landeinwärts abfallendem Untergrund zurück. Das bedeutet keinen sofortigen Kollaps; der Eisverlust kann sich über Jahrhunderte bis Jahrtausende entfalten. Er trägt aber schon währenddessen kontinuierlich zum Meeresspiegelanstieg bei und kann die Ozeanzirkulation verändern.“

„Eine spätere Abkühlung nach einem Overshoot garantiert nicht, dass der Eisverlust zum Stillstand kommt, zumal sich das Klima auch auf einem Niveau jenseits des Kipppunkts stabilisieren könnte. Man kann sich das wie eine Weggabelung vorstellen: Mit unseren heutigen Emissionen entscheiden wir, auf welchen Pfad die Eisschilde einschwenken. Wird dadurch ein selbstverstärkender Rückzug ausgelöst, kann sich dieser über Jahrhunderte bis Jahrtausende fortsetzen, ohne dass es einen einfachen Weg zurückgibt.“

„Der Bericht beschreibt, dass einzelne Gebirgsgletscher bei ausreichender Abkühlung und günstigen Schneefallbedingungen über Jahrzehnte bis Jahrhunderte wieder wachsen können. Aber, selbst wenn ein Gletscher wieder wächst, kehren verlorene Lebensgrundlagen nicht unbedingt rechtzeitig für die betroffenen Menschen zurück. Ein weitreichender, selbstverstärkender Rückzug der Eisschilde lässt sich auf menschlichen Zeitskalen dagegen nicht rückgängig machen, zumal das Anwachsen des Eises eine Abkühlung deutlich unter die Temperatur am Kipppunkt erfordert.“

„Emissionsminderung bleibt wirksam, weil der Temperaturantrieb verringert und zusätzliche Eisverluste begrenzt werden. Das macht der Bericht deutlich. Dadurch können die Geschwindigkeit und das langfristige Ausmaß des Meeresspiegelanstiegs gegenüber einer Entwicklung mit höheren Emissionen verringert werden, was mehr Zeit für die Anpassung des Küstenschutzes lässt. Denn für die Küsten zählt nicht nur, wie hoch der Meeresspiegel steigt, sondern auch, wie schnell. Einen weltweit anpassbaren Meeresspiegelanstieg gibt es aber nicht, denn der Küstenschutz hängt von lokalen Bedingungen und verfügbaren Ressourcen ab. Bei einem sehr langfristigen Anstieg um mehreren Metern kann ein Rückzug notwendig werden.“

„Meereis ist eine relativ dünne Eisschicht, die sich durch das Gefrieren des Oberflächenozeans bildet. Grundsätzlich reagiert Meereis sehr schnell auf die Erhöhung der Temperatur, weshalb die Höhe des Overshoots für das Abschmelzen des Meereises entscheidender ist als die Dauer. In der Antarktis scheint es Verzögerungen im Meereisrückgang zu geben, die aber noch nicht ausreichend verstanden sind. Weshalb hier auch die Dauer von Bedeutung sein könnte.“

„Für die polaren Ozeane spielt sowohl die Höhe als auch die Dauer des Overshoots eine Rolle. Der Oberflächenozean erwärmt sich sehr schnell und sehr stark. In Polargebieten erwärmt sich der Ozean grundsätzlich viel stärker als in anderen Regionen der Erde. Das ist ein Prozess, der eng an den Rückgang des Meereises gekoppelt ist. Auch die Versauerung der Ozeane durch die Aufnahme von zusätzlichem Kohlenstoffdioxid schreitet in polaren Ozeanen sehr schnell voran und hat große Auswirkungen auf die Lebewesen. Die Ozeanzirkulation ist ein vergleichbar trägeres System, bei dem beides die Höhe und die Dauer des Overshoots eine große Rolle spielen. Insbesondere wird erwartet, dass die Tiefenwasserbildung im Nordatlantik und entlang der Antarktischen Küste abgeschwächt wird. Das Risiko einer massiven Abschwächung der Ozeanzirkulation steigt mit der längeren Dauer des Overshoots.“

„Als Kipppunkt wird das Überschreiten eines kritischen Schwellenwertes bezeichnet, an dem ein System schnell in einen neuen Zustand übergeht und sich auf langen Zeitskalen nicht mehr erholt. Bei der Ozeanzirkulation, insbesondere der sogenannten AMOC (Atlantische Meridional Umwälzzirkulation) gibt es mögliche Kipppunkte, die zu einer starken Abnahme der AMOC führen könnten. Auch wenn dieser Kipppunkt viele Unsicherheiten hat, wären die Auswirkungen auf das Klima insbesondere in Europa gravierend und die Risiken steigen mit der Höhe und Dauer des Overshoots.“

„Mögliche Kipppunkte im Meereis wurden lange diskutiert. In der Arktis geht man derzeit nicht mehr von einem möglichen Meereiskipppunkt aus. In der Antarktis sehen wir seit 2015 einen massiven Rückgang von Meereis und es wird derzeit diskutiert, ob es sich bei diesem starken Rückgang um ein mögliches Kipppunktverhalten handeln könnte. Hier gibt es eine starke Rückkopplung zwischen dem Eis und dem Ozean, welcher das Eis von unten abschmilzt. Grundsätzlich lassen sich Kipppunkte in derzeitigen Klimamodellen nur bedingt simulieren, da wichtige Prozesse nicht vollständig abgebildet werden können. Deshalb bestehen gewisse Risiken für Kipppunkte, die mit großen Unsicherheiten behaftet sind, aber dennoch in der Diskussion berücksichtigt werden müssen, da die Ausmaße und Konsequenzen des Überschreitens von Kipppunkten gravierend sind.“

„Meereis erholt sich grundsätzlich relativ schnell und sogar auf saisonalen Zeitskalen, allerdings wird eine Bildung von dickem und mehrjährigem Meereis viele Jahre dauern. Aufgrund von Rückkopplungen mit Ozean und Atmosphäre, gerade in der Antarktis, kann es aber durchaus sein, dass ein Zuwachs von Meereis mehrere Dekaden dauern würde.“

„Entscheidender sind die Konsequenzen des Meereisrückgangs, wie beispielsweise der Verlust von Biodiversität eventuell nicht reversibel wäre. Bei der Ozeanzirkulation, Erwärmung und Versauerung ist nicht von einer Reversibilität auf menschlichen Zeitskalen auszugehen. Die polaren Ozeane werden langfristig und nicht reversibel durch jede Form des Overshoots beeinflusst werden.“