Globale Erwärmung
Unter globaler Erwärmung versteht man den Anstieg der Temperatur der Erdoberfläche, der Ozeane und der Atmosphäre über Dutzende von Jahren. Die Durchschnittstemperaturen liegen heute etwa 1 °C (1,8 °F) höher als vor der industriellen Revolution, die um 1750 begann. In einigen Teilen der Welt liegt sie jedoch unter diesem Wert und in anderen mehr. Fast alle Wissenschaftler sagen, dass die Temperaturen bis zum Jahr 2100 um 1,5 °C (2,7 °F) bis 5 °C (9,0 °F) höher sein werden als vor 1750. Die auffälligste Veränderung aufgrund dieses Temperaturanstiegs ist das Abschmelzen der Eiskappen auf der ganzen Welt. Der Meeresspiegel steigt aufgrund des Abschmelzens des Kontinentaleises ins Meer stetig an. Viele Städte werden im 21. Jahrhundert teilweise vom Ozean überflutet werden.
Unter den Treibhausgasen ist die Zunahme des Kohlendioxids in der Atmosphäre die Hauptursache für die globale Erwärmung, wie sie vor hundert Jahren von Svante Arrhenius vorhergesagt wurde, was die Arbeit von Joseph Fourier vor mehr als 200 Jahren bestätigte. Wenn Menschen fossile Brennstoffe wie Kohle, Öl und Erdgas verbrennen, wird dadurch Kohlendioxid in die Luft abgegeben. Das liegt daran, dass fossile Brennstoffe viel Kohlenstoff enthalten und die Verbrennung bedeutet, dass die meisten Atome im Brennstoff mit Sauerstoff verbunden werden. Wenn Menschen viele Bäume fällen (Abholzung), bedeutet dies, dass weniger Kohlendioxid von diesen Pflanzen aus der Atmosphäre aufgenommen wird.
Je heißer die Oberflächentemperatur der Erde wird, desto höher wird der Meeresspiegel. Dies liegt zum Teil daran, dass sich Wasser ausdehnt, wenn es wärmer wird. Zum Teil liegt es auch daran, dass warme Temperaturen Gletscher und Eiskappen zum Schmelzen bringen. Der Anstieg des Meeresspiegels führt dazu, dass die Küstengebiete überflutet werden. Die Wettermuster, einschließlich wo und wie viel Regen oder Schnee es gibt, ändern sich. Wüsten werden wahrscheinlich an Größe zunehmen. Kältere Gebiete werden sich schneller erwärmen als warme Gebiete. Starke Stürme werden wahrscheinlicher und die Landwirtschaft wird möglicherweise nicht mehr so viel Nahrung produzieren. Diese Auswirkungen werden nicht überall gleich sein. Die Veränderungen von einem Gebiet zum anderen sind nicht gut bekannt.
In der Regierung und im Zwischenstaatlichen Ausschuss für Klimaänderungen (IPCC) wird über die globale Erwärmung gesprochen. Aber Regierungen, Unternehmen und andere Menschen sind sich nicht einig, was dagegen zu tun ist. Einige Dinge, die die Erwärmung verringern könnten, sind, weniger fossile Brennstoffe zu verbrennen, weniger Fleisch zu essen, mehr Bäume zu züchten und etwas Kohlendioxid wieder in den Boden zu bringen. Auch eine Abschattung der Erde durch Sonnenlicht (das nennt man Geo-Engineering) könnte die Erwärmung verringern, aber wir verstehen nicht, wie sie das Wetter auf andere Weise verändern könnte. Auch die Menschen könnten sich an etwaige Temperaturänderungen anpassen. Das Kyoto-Protokoll und das Pariser Abkommen versuchen, die Verschmutzung durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe zu reduzieren. Die meisten Regierungen haben ihnen zugestimmt, aber einige Regierungsmitglieder sind der Meinung, dass sich nichts ändern sollte. Das Gas, das bei der Verdauung von Kühen entsteht, verursacht auch die globale Erwärmung, weil es ein Treibhausgas namens Methan enthält.
Änderung der globalen mittleren Oberflächentemperatur von 1880 bis 2019
Medien abspielen Eine einfache Videoerklärung der globalen Erwärmung
In der nördlichen Hemisphäre sind ungewöhnlich heiße Sommer häufiger geworden (relativ zum Mittelwert von 1951-1980), so Hansen et al. (2012) als Folge der globalen Erwärmung.
Orte, die 2015 wärmer (rot) und kühler (blau) waren als im bisherigen Durchschnitt
Temperaturänderungen
Der Klimawandel hat sich im Laufe der Erdgeschichte viele Male ereignet, darunter auch das Kommen und Gehen von Eiszeiten. Aber der moderne Klimawandel ist anders, weil die Menschen sehr schnell Kohlendioxid in die Atmosphäre abgeben.
Seit den 1800er Jahren haben die Menschen die Tagestemperatur aufgezeichnet. Um 1850 gab es genügend Orte, an denen die Temperatur gemessen wurde, so dass die Wissenschaftler die globale Durchschnittstemperatur kennen konnten. Im Vergleich zu der Zeit, bevor die Menschen anfingen, viel Kohle für die Industrie zu verbrennen, ist die Temperatur um etwa 1 °C (1,8 °F) gestiegen. Ab 1979 begannen Satelliten damit, die Temperatur der Erde zu messen.
Vor 1850 gab es nicht genügend Temperaturmessungen, um zu wissen, wie warm oder kalt es war. Klimatologen versuchen mit Hilfe von Proxy-Messungen herauszufinden, welche Temperaturen in der Vergangenheit gemessen wurden, bevor es Thermometer gab. Das bedeutet, Dinge zu messen, die sich ändern, wenn es kälter oder wärmer wird. Eine Möglichkeit besteht darin, in einen Baum zu schneiden und zu messen, wie weit die Jahresringe auseinander liegen. Bäume, die lange leben, können uns eine Vorstellung davon vermitteln, wie sich Temperatur und Regen verändert haben, als der Baum noch lebte.
In den letzten 2000 Jahren hat sich die Temperatur in den meisten Fällen nicht viel verändert. Es gab einige Zeiten, in denen die Temperaturen etwas wärmer oder kühler waren. Eine der berühmtesten warmen Zeiten war die mittelalterliche Warmzeit, und eine der berühmtesten kühlen Zeiten war die Kleine Eiszeit. Andere Proxy-Messungen wie die in tiefen Löchern gemessene Temperatur stimmen meist mit den Baumringen überein. Baumringe und Bohrlöcher können den Wissenschaftlern nur helfen, die Temperatur bis vor etwa 1000 Jahren zurückzurechnen. Eiskerne werden auch verwendet, um die Temperatur bis vor etwa einer halben Million Jahre zurück zu bestimmen.
Der Treibhauseffekt
Kohlekraftwerke, Autoabgase, Fabrikschornsteine und andere vom Menschen verursachte Abgasentlüftungen geben jedes Jahr etwa 23 Milliarden Tonnen Kohlendioxid und andere Treibhausgase in die Erdatmosphäre ab. Der CO2-Gehalt in der Luft ist um 31% höher als um 1750. Etwa drei Viertel des CO2, das die Menschen in den letzten 20 Jahren in die Luft geblasen haben, sind auf die Verbrennung fossiler Brennstoffe wie Kohle oder Öl zurückzuführen. Der Rest stammt hauptsächlich aus Veränderungen in der Landnutzung, wie dem Fällen von Bäumen.
Die Sonne
Die Sonne wird alle 11 Jahre ein wenig heißer und kälter. Dies nennt man den 11-jährigen Sonnenfleckenzyklus. Die Veränderung ist so gering, dass Wissenschaftler kaum messen können, wie sie sich auf die Temperatur der Erde auswirkt. Würde die Sonne die Erde erwärmen, würde sie sowohl die Oberfläche als auch hoch oben in der Luft erwärmen. Aber die Luft in der oberen Stratosphäre wird tatsächlich kälter, so dass die Wissenschaftler nicht glauben, dass Veränderungen in der Sonne große Auswirkungen haben.
Staub und Schmutz
Staub und Schmutz in der Luft können aus natürlichen Quellen wie Vulkanen, Erosion und Meteoritenstaub stammen. Ein Teil dieses Schmutzes fällt innerhalb weniger Stunden heraus. Ein Teil ist Aerosol, das so klein ist, dass es jahrelang in der Luft bleiben könnte. Die Aerosolpartikel in der Atmosphäre machen die Erde kälter. Die Wirkung des Staubs hebt daher einige der Auswirkungen der Treibhausgase auf. Auch wenn der Mensch bei der Verbrennung von Kohle oder Öl ebenfalls Aerosole in die Luft abgibt, hebt dies nur den Treibhauseffekt der Verbrennung des Brennstoffs für weniger als 20 Jahre auf: Das Kohlendioxid bleibt viel länger in der Atmosphäre und erwärmt die Erde weiter.
Eine Grafik der Temperaturen der letzten zweitausend Jahre aus verschiedenen Proxy-Rekonstruktionen.
CO2-Emissionen im Zusammenhang mit fossilen Brennstoffen im Vergleich zu fünf IPCC-Szenarien. Die Rückgänge stehen im Zusammenhang mit globalen Rezessionen.
Einige Antworten
Einige Menschen versuchen, die globale Erwärmung zu stoppen, in der Regel durch die Verbrennung von weniger fossilen Brennstoffen. Viele Menschen haben versucht, Länder dazu zu bewegen, weniger Treibhausgase auszustoßen. Das Kyoto-Protokoll wurde 1997 unterzeichnet. Es sollte die Menge der Treibhausgase in der Atmosphäre unter das Niveau von 1990 senken. Die Kohlendioxidwerte sind jedoch weiter gestiegen.
Energieeinsparung wird genutzt, um weniger fossile Brennstoffe zu verbrennen. Menschen können auch Energiequellen nutzen, die keine fossilen Brennstoffe verbrennen, wie Wasserstoff, Sonnenkollektoren oder Elektrizität aus Atomkraft oder Windkraft. Oder sie können verhindern, dass das Kohlendioxid in die Atmosphäre gelangt, was als Kohlenstoffabscheidung und -speicherung (CCS) bezeichnet wird.
Die Menschen können ihre Lebensweise auch aufgrund der Veränderungen verändern, die die globale Erwärmung mit sich bringen wird. Sie können zum Beispiel dorthin gehen, wo das Wetter besser ist, oder Mauern um Städte bauen, um Überschwemmungswasser fernzuhalten. Wie die vorbeugenden Maßnahmen kosten auch diese Dinge Geld, und reiche Menschen und reiche Länder werden sich leichter verändern können als die Armen. Geo-Engineering wird von einigen auch als eine Antwort auf den Klimawandel angesehen. So wurde beispielsweise ein Verfahren gefunden, bei dem mit Hilfe der Nanotechnologie Kohlendioxid aus der Luft entfernt wird, um Ethanol herzustellen.
Der Begriff "globale Erwärmung".
Der Begriff der globalen Erwärmung wurde in seiner heutigen Bedeutung erstmals am 8. August 1975 in einem Beitrag von Wallace Smith Broecker in der Zeitschrift Science mit dem Titel "Climate Change" (Klimawandel) verwendet: Sind wir am Rande einer ausgeprägten globalen Erwärmung?". Broeckers Wortwahl war neu und bedeutete einen großen Hinweis darauf, dass das Klima sich erwärmte; vor der Wortwahl der Wissenschaftler hieß es "unbeabsichtigte Klimaveränderung", denn obwohl man erkannte, dass Menschen das Klima verändern können, war sich niemand sicher, in welche Richtung es gehen würde. Die Nationale Akademie der Wissenschaften verwendete den Begriff "globale Erwärmung" zum ersten Mal 1979 in einem Papier mit dem Titel "Charney-Bericht", hieß es darin: "Wenn Kohlendioxid weiter zunimmt, finden wir keinen Grund, daran zu zweifeln, dass es zu Klimaveränderungen kommen wird, und keinen Grund zu glauben, dass diese Veränderungen vernachlässigbar sind. Das Papier zeigte die Veränderungen zwischen der globalen Erwärmung und dem Klimawandel auf. Globale Erwärmung bedeutet Veränderungen der Oberflächentemperatur, während Klimawandel auch die anderen Veränderungen bedeutet, die durch den Anstieg von CO2 in der Atmosphäre verursacht werden.
Die globale Erwärmung wurde nach 1988 populärer, als der NASA-Klimawissenschaftler James Hansen den Begriff im Kongress verwendete. Er sagte: "Die globale Erwärmung hat ein solches Niveau erreicht, dass wir mit großer Sicherheit einen Kausalzusammenhang zwischen dem Treibhauseffekt und der beobachteten Erwärmung feststellen können. Über seine Worte wurde viel berichtet, und danach wurde die globale Erwärmung von der Presse und der Öffentlichkeit allgemein verwendet.
Auswirkungen der globalen Erwärmung auf den Meeresspiegel
Die globale Erwärmung bedeutet, dass die Eisschilde der Antarktis und Grönlands schmelzen und sich die Ozeane ausdehnen. Der jüngste Klimawandel würde immer noch einen Anstieg des Meeresspiegels um 6 Meter (20 ft) verursachen, selbst wenn die Treibhausgasemissionen laut einer wissenschaftlichen Arbeit in Science im Jahr 2015 reduziert würden.
Tiefliegende Gebiete wie Bangladesch, Florida, die Niederlande und andere Gebiete sind mit massiven Überschwemmungen konfrontiert.
Vom gegenwärtigen Meeresspiegelanstieg betroffene Städte
Viele Städte sind Seehäfen und bei einem Anstieg des gegenwärtigen Meeresspiegels von Überschwemmungen bedroht.
Diese und die anderen Städte haben entweder begonnen, sich mit dem Anstieg des Meeresspiegels und der damit verbundenen Sturmflut auseinanderzusetzen, oder sie diskutieren dies, wie verlässliche Quellen berichten.
- London
- New York City
- Norfolk, Virginia, im Gebiet Hampton Roads in den Vereinigten Staaten
- Southampton
- Crisfield, Maryland, Vereinigte Staaten
- Charleston, South Carolina
- Miami, Florida, wurde als "die am meisten gefährdete Stadt weltweit" in Bezug auf potenzielle Sachschäden durch sturmbedingte Überschwemmungen und den Anstieg des Meeresspiegels aufgeführt.
- Sankt Petersburg
- Sydney, Australien
- Jakarta
- Thatta und Badin, in Sindh, Pakistan
- Malé, Malediven
- Mumbai, Buenos Aires, Los Angeles, Rio de Janeiro
Auch alle anderen Küstenstädte sind in Gefahr.
Orte, die durch einen Anstieg des Meeresspiegels um 6 Meter (20 ft) überflutet werden würden
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Fragen und Antworten
F: Was ist die globale Erwärmung?
A: Die globale Erwärmung ist der derzeitige Temperaturanstieg der Luft und der Ozeane, der durch die Verbrennung von Kohle, Öl und Erdgas durch den Menschen und die Abholzung der Wälder verursacht wird.
F: Wie stark ist die Durchschnittstemperatur seit 1750 angestiegen?
A: Die Durchschnittstemperatur ist heute etwa 1°C (1,8°F) höher als vor der Zeit, als die Menschen um 1750 begannen, viel Kohle zu verbrennen.
F: Was sind die Hauptursachen für die globale Erwärmung?
A: Die derzeitige globale Erwärmung ist vor allem darauf zurückzuführen, dass die Menschen Dinge wie Benzin für Autos und Erdgas verbrennen, um ihre Häuser warm zu halten, und dass Kohlendioxid aus diesen Aktivitäten in die Atmosphäre gelangt. Tiere, die Methan produzieren, tragen ebenfalls zur globalen Erwärmung bei.
F: Wer hat vorausgesagt, dass Kohlendioxid die globale Erwärmung verursachen würde?
A: Svante Arrhenius sagte dies vor mehr als hundert Jahren voraus und bestätigte damit die Arbeit von Joseph Fourier vor 200 Jahren.
F: Was kann man tun, um die globale Erwärmung zu verringern?
A: Um die globale Erwärmung zu verringern, könnten die Menschen weniger fossile Brennstoffe verbrennen, mehr Bäume anbauen, weniger Fleisch essen und etwas Kohlendioxid in den Boden zurückleiten. Die Menschen könnten sich auch an einen gewissen Temperaturanstieg anpassen.
F: Worauf haben sich die Regierungen im Pariser Abkommen geeinigt, um den Temperaturanstieg zu begrenzen?
A: Im Pariser Abkommen haben sich fast alle Regierungen darauf geeinigt, den Temperaturanstieg unter 2°C zu halten.
F: Reichen die derzeitigen Pläne nach Ansicht von Klimawissenschaftlern aus, um die globale Erwärmung zu begrenzen?
A: Nein, die derzeitigen Pläne reichen nach Ansicht der meisten Klimawissenschaftler nicht aus, um die globale Erwärmung zu begrenzen.
