CO2 durch die Zeit
Der CO₂-Gehalt in der Atmosphäre hat im Laufe der Erdgeschichte stark geschwankt. Man schätzt, dass die CO₂-Konzentration vor 500 Millionen Jahren bei 3 000 bis 9 000 ppm lag, während sie in der vorindustriellen Zeit bei etwa 280 ppm lag. Heute liegen die Werte bei über 420 ppm. Das ist ein Anstieg um 50% gegenüber den vorindustriellen Werten und höher als je zuvor in den letzten 3 Millionen Jahren.
Messmethoden
Seit fast 70 Jahren können Forschende die Zusammensetzung der Atmosphäre direkt messen; instrumentelle Temperaturaufzeichnungen reichen etwa 150 Jahre zurück. Um das Klima früherer Jahrhunderte zu rekonstruieren, nutzen sie neben Wetterdaten auch historische Quellen wie Blütezeiten der Kirschbäume in Japan oder Ernteerträge in Mitteleuropa.
Die CO₂-Daten und Temperaturverläufe der letzten 2 000 Jahre basieren auf direkten Messungen und Klimaarchiven. Besonders hilfreich für hochaufgelöste Temperaturrekonstruktionen sind Baumringe von der Nordhalbkugel und tropische Korallen, die regionale Schwankungen gut dokumentieren.
Für noch ältere Zeiträume dienen Eisbohrkerne und Sedimente als Klimaarchive. Antarktische Eisbohrkerne reichen 800 000 Jahre zurück und ermöglichen eine direkte Messung der Atmosphäre und damit der Treibhausgaskonzentrationen vergangener Zeiten. Der neue Beyond EPICA Eiskern wird diese Zeitreihe auf mehr als 1.2 Millionen verlängern. Meeresablagerungen reichen sogar 150 Millionen Jahre zurück.
Noch weiter zurück liefern Sauerstoffisotope in Fossilien Hinweise auf Temperaturen. Trotz Unsicherheiten lassen sich daraus verlässliche Klimatrends ableiten.
Alle diese Daten fliessen in Klimamodelle ein, die sowohl die Vergangenheit rekonstruieren als auch Prognosen
für die Zukunft ermöglichen.
DREI MÖGLICHE ZUKUNFTSSZENARIEN
Laut dem Weltklimarat (IPCC, 2023) hängt die künftige globale Erwärmung entscheidend von den Treibhausgasemissionen ab. Bei sehr hohen Emissionen könnte die durchschnittliche Temperatur bis im Jahr 2100 um über +4 °C im Vergleich zum vorindustriellen Niveau steigen. Bei sehr schneller Emissionsreduktion liesse sich die Erwärmung auf +1.4 °C begrenzen. Nur durch eine schnelle und umfassende Reduktion der Emissionen auf Netto-Null können schwerwiegende Folgen noch abgewendet werden.
Szenario A: Ohne Klimaschutzmassnahmen
Kümmern wir uns nicht um den Klimaschutz, steigen die Temperaturen weltweit stark an. Viele Regionen könnten unbewohnbar werden. Extreme Wetterereignisse wie Dürren, Überschwemmungen und Brände nehmen zu. Der Meeresspiegel steigt, Millionen Menschen verlieren ihre Heimat. Ökosysteme wie Regenwälder und Korallenriffe kollabieren, das Artensterben beschleunigt sich. Auch die wirtschaftlichen und sozialen Folgen wären erheblich.
Szenario B:
Mit begrenzten Massnahmen
Wird der CO₂-Ausstoss fortlaufend reduziert (zumindest um etwa zwei Drittel bis 2050 verglichen mit 2019), könnte die Erwärmung auf rund +3 °C begrenzt werden. Das Klima verändert sich trotzdem gravierend: Hitzewellen, Trockenheit und Starkregen nehmen zu. Landwirtschaft und Wasserversorgung geraten unter Druck, Anpassungsmassnahmen sind nötig, kostenintensiv und können in der Regel das, was zerstört wurde, nicht mehr zurückbringen.
Szenario C:
Mit konsequentem Handeln
Mit einer konsequenteren Emissionsreduktion (84 % bis 2050 verglichen mit 2019; danach weitere Reduktion) liesse sich die Erwärmung auf unter +2 °C begrenzen. Danach richtet sich auch das Schweizer Netto-Null-Ziel, das in der Volksabstimmung vom 18. Juni 2023 beschlossen wurde. Viele Risiken können dadurch abgeschwächt werden. Zwar bleibt Extremwetter nicht aus, doch die Folgen bleiben kontrollierbarer. Ökosysteme sind widerstandsfähiger, mehr Lebensräume bleiben erhalten und die wirtschaftlichen sowie sozialen Auswirkungen sind deutlich geringer.
«Wir Erdsystem- und Klimawissenschaftler werden ernsthaft nervös. Der Planet verändert sich schneller, als wir erwartet haben. Obwohl wir jahrelang Alarm geschlagen haben, stellen wir jetzt fest, dass der Planet tatsächlich in einer Situation ist, in der wir die Risiken unterschätzt haben. Es kommt zu abrupten Veränderungen, die weit über die realistischen Erwartungen der Wissenschaft hinausgehen.» – Johan Rockström, Direktor des Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK)