Definition: Was bedeutet Klimawandel?
Klimawandel bezeichnet eine langfristige Veränderung der durchschnittlichen klimatischen Bedingungen auf der Erde oder in einer bestimmten Region. Betroffen sind unter anderem Temperatur, Niederschlag, Wind, Meeresströmungen, Eisflächen und die Häufigkeit extremer Wetterereignisse.
Das Klima hat sich im Verlauf der Erdgeschichte immer wieder verändert. Natürliche Ursachen waren beispielsweise Schwankungen der Erdbahn, Vulkanausbrüche und Veränderungen der Sonnenaktivität.
Der gegenwärtige Klimawandel wird jedoch hauptsächlich durch menschliche Aktivitäten verursacht. Besonders die Verbrennung von Kohle, Erdöl und Erdgas erhöht die Konzentration von Treibhausgasen in der Atmosphäre und führt zu einer schnellen globalen Erwärmung.
Unterschied zwischen Wetter und Klimawandel
Wetter beschreibt den kurzfristigen Zustand der Atmosphäre an einem bestimmten Ort. Regen, Sonnenschein, Frost oder Sturm können sich innerhalb weniger Stunden ändern.
Klima beschreibt dagegen typische Wetterverhältnisse über einen langen Zeitraum. Klimawandel wird daher nicht an einem einzelnen heißen oder kalten Tag erkannt, sondern an langfristigen Messreihen und statistischen Veränderungen.
Natürliche Schwankungen
Das Wetter und auch das Klima schwanken von Jahr zu Jahr. Manche Jahre sind wärmer, kälter, trockener oder feuchter als andere.
Solche Schwankungen überlagern den langfristigen Trend. Ein einzelnes kühles Jahr beendet daher keine mehrjährige oder jahrzehntelange Erwärmung.
Klimatrends
Klimatrends zeigen sich in Durchschnittswerten, Häufigkeiten und Extremwerten. Dazu gehören steigende Mitteltemperaturen, häufigere heiße Tage und Veränderungen der Niederschlagsverteilung.
Langjährige Messungen, Satellitendaten und natürliche Klimaarchive ermöglichen die Untersuchung solcher Entwicklungen.
Natürlicher Treibhauseffekt
Die Sonne erwärmt die Erdoberfläche. Diese gibt einen Teil der aufgenommenen Energie als Wärmestrahlung wieder ab.
Treibhausgase nehmen einen Teil dieser Strahlung auf und geben sie in verschiedene Richtungen wieder ab. Dadurch bleibt die untere Atmosphäre wärmer, als sie ohne diese Gase wäre.
Wasserdampf
Wasserdampf ist das mengenmäßig wichtigste natürliche Treibhausgas. Seine Konzentration hängt stark von der Temperatur ab.
Er wirkt vor allem als Rückkopplung. Eine wärmere Atmosphäre nimmt mehr Wasserdampf auf, der die Erwärmung zusätzlich verstärkt.
Kohlendioxid
Kohlendioxid kommt natürlicherweise in der Atmosphäre vor und ist Teil des Kohlenstoffkreislaufs. Pflanzen nehmen es auf, während Atmung, Zersetzung und Vulkane es freisetzen.
Menschliche Emissionen bringen zusätzlich fossilen Kohlenstoff in diesen Kreislauf. Dadurch steigt die Konzentration schneller, als natürliche Senken das Gas aufnehmen können.
Menschliche Ursachen des Klimawandels
Seit Beginn der Industrialisierung hat der Mensch große Mengen fossiler Energieträger verbrannt. Dies ist die wichtigste Ursache der gegenwärtigen Erwärmung.
Weitere Beiträge stammen aus Entwaldung, Landwirtschaft, Industrie, Gebäuden, Verkehr und Abfallwirtschaft.
Fossile Energieträger
Kohle, Erdöl und Erdgas enthalten Kohlenstoff, der über geologische Zeiträume gespeichert war. Bei der Verbrennung verbindet er sich mit Sauerstoff zu Kohlendioxid.
Das Gas verteilt sich weltweit in der Atmosphäre. Seine Wirkung ist daher unabhängig davon, an welchem Ort die Emission entstanden ist.
Landnutzungsänderungen
Wälder, Moore und Böden speichern große Mengen Kohlenstoff. Rodung, Entwässerung und Umbruch setzen einen Teil davon frei.
Gleichzeitig sinkt die Fähigkeit der Fläche, künftig Kohlendioxid aufzunehmen. Landnutzungsänderungen beeinflussen außerdem Verdunstung, Niederschlag und Rückstrahlung.
Landwirtschaft
Tierhaltung und Reisanbau setzen Methan frei. Stickstoffdüngung fördert die Entstehung von Lachgas.
Maschinen, Futtermittelproduktion, Kühlung und Verarbeitung verursachen zusätzliche Kohlendioxidemissionen.
Industrie
Industrieprozesse benötigen große Mengen Energie und Rohstoffe. Stahl, Zement, Chemikalien und Kunststoffe sind besonders emissionsintensiv.
Bei einigen Verfahren entstehen Treibhausgase direkt durch chemische Reaktionen und nicht nur durch Energieverbrauch.
Beobachtete Erwärmung
Die globale Durchschnittstemperatur ist deutlich gestiegen. Die Erwärmung betrifft Land und Meere, verläuft regional jedoch unterschiedlich.
Landflächen erwärmen sich meist schneller als Ozeane. Die Arktis zeigt eine besonders starke Temperaturzunahme.
Heiße Tage und Nächte
Mit steigender Durchschnittstemperatur verschiebt sich die gesamte Temperaturverteilung. Sehr heiße Tage treten häufiger auf.
Auch warme Nächte nehmen zu. Sie sind gesundheitlich problematisch, weil der Körper und aufgeheizte Gebäude sich nicht ausreichend abkühlen.
Kälteextreme
Viele Kälteextreme werden seltener oder weniger streng. Dennoch können auch in einem wärmeren Klima kalte Wintertage und regionale Kältewellen auftreten.
Wetterlagen und natürliche Schwankungen bleiben bestehen, während sich ihre statistische Häufigkeit verändert.
Veränderung der Niederschläge
Eine wärmere Atmosphäre kann mehr Wasserdampf aufnehmen. Dadurch verändert sich der globale Wasserkreislauf.
Starke Niederschläge können intensiver ausfallen, während manche Regionen zugleich längere trockene Perioden erleben.
Starkregen
Starkregen bringt große Wassermengen in kurzer Zeit. Böden, Flüsse und Kanalisationen können die Menge häufig nicht vollständig aufnehmen.
Die Folgen sind Überflutungen, Erosion und Schäden an Gebäuden und Infrastruktur.
Trockenheit
Höhere Temperaturen erhöhen die Verdunstung aus Böden, Gewässern und Pflanzen. Dadurch können Trockenperioden auch bei nur gering veränderten Niederschlägen schwerer ausfallen.
Landwirtschaft, Wälder, Grundwasser und Schifffahrt werden durch lang anhaltende Trockenheit beeinträchtigt.
Verschiebung der Jahreszeiten
Niederschlag kann sich zwischen Jahreszeiten verlagern. Winter werden in manchen Regionen feuchter, während Sommer trockener werden.
Für Pflanzen und Wasserversorgung ist nicht nur die Jahresmenge, sondern auch der Zeitpunkt des Niederschlags entscheidend.
Schmelzen von Gletschern und Eisschilden
Steigende Temperaturen führen weltweit zum Rückgang vieler Gletscher. Sie verlieren Masse, ziehen sich zurück und werden dünner.
Auch die großen Eisschilde Grönlands und der Antarktis reagieren auf die Erwärmung. Ihr Schmelzwasser trägt zum Anstieg des Meeresspiegels bei.
Gebirgsgletscher
Gebirgsgletscher speichern winterlichen Niederschlag und geben während warmer Monate Schmelzwasser ab.
Ihr Rückgang verändert die saisonale Wasserverfügbarkeit. Regionen, die stark von Gletscherwasser abhängig sind, können langfristig unter geringeren Sommerabflüssen leiden.
Polare Eisschilde
Die Eisschilde enthalten enorme Wassermengen. Ihr vollständiges Abschmelzen würde sich über sehr lange Zeiträume erstrecken.
Bestimmte Veränderungen können jedoch langfristig kaum umkehrbar sein. Dazu gehören beschleunigter Eisabfluss und das Abschmelzen von Eiszungen durch warmes Meerwasser.
Meereis
Meereis schwimmt auf dem Ozean und trägt beim Schmelzen kaum direkt zum Meeresspiegelanstieg bei.
Sein Verlust verringert jedoch die helle, reflektierende Oberfläche. Dunkles Meerwasser nimmt mehr Sonnenenergie auf und verstärkt die regionale Erwärmung.
Meeresspiegelanstieg
Der Meeresspiegel steigt durch schmelzendes Landeis und die thermische Ausdehnung des wärmer werdenden Meerwassers.
Die Entwicklung setzt sich über lange Zeit fort, weil Ozeane und Eisschilde träge reagieren.
Küsten und Inseln
Niedrig gelegene Küstenregionen und Inseln sind besonders gefährdet. Sturmfluten erreichen auf einem höheren Meeresspiegel weiter ins Landesinnere.
Erosion, Überflutung und Versalzung beeinträchtigen Siedlungen, Landwirtschaft und Süßwasserreserven.
Regionale Unterschiede
Der Meeresspiegel steigt nicht überall gleich stark. Meeresströmungen, Erdanziehung, Landhebung und Bodensenkung beeinflussen die lokale Entwicklung.
In Flussdeltas kann die Absenkung des Bodens den relativen Meeresspiegelanstieg zusätzlich verstärken.
Erwärmung der Ozeane
Ozeane nehmen einen großen Teil der zusätzlichen Wärme des Klimasystems auf. Dadurch steigen die Wassertemperaturen bis in größere Tiefen.
Die Erwärmung beeinflusst Meeresströmungen, Sauerstoffgehalt und marine Ökosysteme.
Marine Hitzewellen
Marine Hitzewellen sind längere Zeiträume ungewöhnlich hoher Wassertemperaturen. Sie können Korallen, Fische, Seegras und Plankton schädigen.
Fischbestände verschieben ihre Verbreitungsgebiete, wodurch sich Nahrungsnetze und Fischerei verändern.
Sauerstoffverlust
Warmes Wasser kann weniger Sauerstoff aufnehmen als kaltes. Gleichzeitig verstärkt die Erwärmung teilweise die Schichtung des Wassers.
Dadurch gelangt weniger Sauerstoff in tiefere Schichten. Sauerstoffarme Zonen können sich ausweiten.
Ozeanversauerung
Meere nehmen Kohlendioxid aus der Atmosphäre auf. Im Wasser entstehen chemische Reaktionen, durch die der pH-Wert sinkt.
Die Versauerung verändert die Bedingungen für kalkbildende Organismen. Korallen, Muscheln und bestimmte Planktonarten können Schwierigkeiten beim Aufbau ihrer Schalen und Skelette bekommen.
Auswirkungen auf Nahrungsketten
Plankton bildet die Grundlage vieler mariner Nahrungsnetze. Veränderungen einzelner Planktongruppen können Fische, Meeressäuger und Vögel beeinflussen.
Die Wirkung der Versauerung tritt zusammen mit Erwärmung, Sauerstoffverlust, Überfischung und Verschmutzung auf.
Klimawandel und Extremwetter
Der Klimawandel verändert die Wahrscheinlichkeit und Intensität bestimmter Extremereignisse. Nicht jedes einzelne Ereignis wird ausschließlich durch die Erwärmung verursacht.
Die veränderten klimatischen Bedingungen können jedoch Hitze, Starkregen, Trockenheit und bestimmte Sturmfolgen wahrscheinlicher oder schwerer machen.
Hitzewellen
Hitzewellen werden mit steigender Durchschnittstemperatur häufiger und intensiver. Sie belasten Gesundheit, Landwirtschaft und Infrastruktur.
Städte sind aufgrund versiegelter Flächen und geringer nächtlicher Abkühlung besonders betroffen.
Waldbrände
Hitze und Trockenheit trocknen Vegetation und Böden aus. Dadurch verlängert sich in manchen Regionen die Waldbrandsaison.
Die Entstehung eines Brandes hängt zusätzlich von Zündquellen, Vegetation und Landmanagement ab.
Stürme
Die Auswirkungen des Klimawandels auf einzelne Sturmarten sind komplex. Wärmere Meere können tropischen Wirbelstürmen mehr Energie und Feuchtigkeit liefern.
Ein höherer Meeresspiegel verstärkt unabhängig von der Sturmstärke die Gefahr von Sturmfluten.
Auswirkungen auf Ökosysteme
Pflanzen und Tiere reagieren auf Temperatur, Niederschlag und Jahreszeiten. Der Klimawandel verschiebt geeignete Lebensräume.
Arten wandern in Richtung der Pole oder in größere Höhen. Nicht alle können schnell genug folgen oder geeignete Gebiete erreichen.
Artenverlust
Spezialisierte Arten mit kleinen Verbreitungsgebieten sind besonders gefährdet. Bergarten können nicht unbegrenzt in höhere Lagen ausweichen.
Korallenriffe, Moore, Polarregionen und andere empfindliche Ökosysteme können großflächige Veränderungen erleben.
Veränderte Entwicklungszeiten
Viele Pflanzen blühen früher, während Tiere ihre Wanderung, Fortpflanzung oder Winterruhe verändern.
Reagieren miteinander verbundene Arten unterschiedlich, können zeitliche Entkopplungen entstehen. Nahrung steht dann möglicherweise nicht zum benötigten Zeitpunkt zur Verfügung.
Invasive Arten
Wärmere Bedingungen ermöglichen manchen gebietsfremden Arten die Ausbreitung in neue Regionen.
Sie können mit heimischen Arten konkurrieren, Krankheiten übertragen oder Ökosysteme verändern.
Auswirkungen auf Wälder
Wälder reagieren empfindlich auf Trockenheit, Hitze, Stürme und Schädlinge. Wiederholte Belastungen schwächen Bäume und erhöhen die Sterblichkeit.
Baumarten, die an kühlere und feuchtere Bedingungen angepasst sind, verlieren in bestimmten Regionen geeignete Standorte.
Schädlingsbefall
Milde Winter können dazu führen, dass mehr Insekten überleben. Höhere Temperaturen beschleunigen bei manchen Arten die Entwicklung.
Geschwächte Bäume können sich schlechter gegen Borkenkäfer und andere Schädlinge verteidigen.
Waldumbau
Vielfältige Mischwälder mit unterschiedlichen Baumarten und Altersstufen verteilen Risiken. Standortgerechte Arten und natürliche Verjüngung erhöhen häufig die Widerstandsfähigkeit.
Die langfristige Auswahl geeigneter Baumarten bleibt schwierig, da zukünftige Bedingungen mit Unsicherheiten verbunden sind.
Auswirkungen auf die Landwirtschaft
Landwirtschaft hängt von Temperatur, Wasser, Boden und Jahreszeiten ab. Der Klimawandel verlängert in manchen Regionen die Vegetationsperiode.
Gleichzeitig erhöhen Hitze, Trockenheit, Starkregen und neue Schädlinge das Risiko von Ernteausfällen.
Wasserbedarf
Höhere Temperaturen steigern den Wasserbedarf der Pflanzen. Bewässerung gewinnt an Bedeutung.
Die verfügbaren Wasserressourcen sind jedoch begrenzt. Hohe Entnahmen können Grundwasser und Gewässer belasten.
Bodenerosion
Starkregen kann unbedeckte Ackerflächen abschwemmen. Trockenheit verringert die Vegetationsdecke und macht Böden anfälliger für Wind.
Zwischenfrüchte, Humusaufbau und bodenschonende Bearbeitung verringern das Risiko.
Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit
Hitze belastet Kreislauf, Atmung und Stoffwechsel. Besonders gefährdet sind ältere Menschen, kleine Kinder und Personen mit Vorerkrankungen.
Hohe Temperaturen können außerdem die Konzentration bodennahen Ozons erhöhen und die Wirkung von Luftschadstoffen verstärken.
Infektionskrankheiten
Veränderte Klimabedingungen beeinflussen Zecken, Mücken und andere Überträger von Krankheitserregern.
Arten können neue Regionen besiedeln und längere Aktivitätszeiten entwickeln.
Psychische Belastungen
Katastrophen, Verlust von Eigentum und Existenzängste können psychische Erkrankungen auslösen oder verstärken.
Auch die Sorge vor zukünftigen Klimafolgen belastet insbesondere jüngere Menschen.
Wirtschaftliche und gesellschaftliche Folgen
Klimawandel verursacht Schäden an Gebäuden, Verkehrswegen, Landwirtschaft und Versorgungssystemen. Produktionsausfälle und steigende Versicherungskosten belasten die Wirtschaft.
Die Folgen sind ungleich verteilt. Wohlhabende Regionen und Haushalte besitzen meist größere Anpassungsmöglichkeiten.
Migration
Dürre, Überschwemmung und Meeresspiegelanstieg können Lebensgrundlagen beeinträchtigen. Menschen verlassen gefährdete Gebiete vorübergehend oder dauerhaft.
Klimatische Veränderungen wirken dabei meist gemeinsam mit Armut, Konflikten und politischer Instabilität.
Klimagerechtigkeit
Viele besonders betroffene Regionen haben nur wenig zu den historischen Emissionen beigetragen.
Klimagerechtigkeit fordert eine faire Verteilung von Verantwortung, Finanzierung und Unterstützung.
Kipppunkte
Bestimmte Bestandteile des Erdsystems können kritische Schwellen besitzen. Werden sie überschritten, können selbstverstärkende Veränderungen einsetzen.
Mögliche Kippelemente sind große Eisschilde, Permafrost, Meeresströmungen, Korallenriffe und große Waldgebiete.
Rückkopplungen
Schmelzendes Eis verringert die Rückstrahlung von Sonnenlicht. Tauender Permafrost setzt zusätzliche Treibhausgase frei.
Solche Rückkopplungen können die Erwärmung verstärken und Prozesse langfristig schwer umkehrbar machen.
Klimaschutz
Klimaschutz begrenzt die Ursachen des Klimawandels. Dafür müssen Treibhausgasemissionen schnell und dauerhaft sinken.
Erneuerbare Energien, Energieeffizienz, Elektrifizierung, Kreislaufwirtschaft und ein geringerer Ressourcenverbrauch sind wichtige Maßnahmen.
Schutz natürlicher Senken
Wälder, Moore und Böden nehmen Kohlendioxid auf und speichern Kohlenstoff. Ihr Erhalt verhindert zusätzliche Emissionen.
Natürliche Senken sind jedoch begrenzt und können fossile Emissionsminderungen nicht ersetzen.
Klimaanpassung
Klimaanpassung verringert Schäden durch nicht mehr vermeidbare Veränderungen. Dazu gehören Hitzeaktionspläne, Hochwasserschutz, klimaangepasste Landwirtschaft und eine widerstandsfähige Infrastruktur.
Naturnahe Maßnahmen wie Auenrenaturierung, Moorschutz und städtische Grünflächen verbinden Anpassung mit Natur- und Klimaschutz.
Grenzen der Anpassung
Bei sehr starker Erwärmung stoßen technische und natürliche Systeme an Grenzen. Manche Küsten, Ökosysteme und landwirtschaftlichen Regionen können langfristig kaum geschützt werden.
Je erfolgreicher der Klimaschutz ist, desto größer bleiben die Möglichkeiten einer wirksamen Anpassung.
Zusammenfassung
Klimawandel bezeichnet langfristige Veränderungen des Klimas. Der gegenwärtige Wandel wird hauptsächlich durch menschliche Treibhausgasemissionen verursacht.
Er zeigt sich in steigenden Temperaturen, veränderten Niederschlägen, schmelzenden Eisflächen, Meeresspiegelanstieg und einer zunehmenden Belastung von Ökosystemen und Gesellschaften. Klimaschutz begrenzt die weitere Erwärmung, während Klimaanpassung Schäden durch bereits eintretende Folgen reduziert.
