Klima: CO2 braucht zehn Jahre

Schnell aufgeheizt und lange warm: Das Klimasystem reagiert schneller auf CO2 als gedacht: Schon zehn Jahre nach einer CO2-Emission tritt die Erwärmung ein – diese Klimawirkung hält dann allerdings über mehr als ein Jahrhundert an, wie eine Studie nun zeigt. Für die Klimaverhandlungen in Lima müsste das ein Ansporn sein, denn das bedeutet, dass Klimafolgen wie Hitzewellen oder Hochwasser noch zu unserer Lebenszeit schlimm werden – oder aber sich mildern lassen.

Die UN-Klimakonferenz in Lima hat begonnen, Regierungsvertreter verhandeln wieder einmal darüber, wie ein neues globales Klimaschutzabkommen aussehen könnte. Gerungen wird um Emissionen, Gelder und Verpflichtungen. Passend dazu liefern Katharine Ricke und Ken Caldeira von der Carnegie Institution in Stanford einen wesentlichen Baustein für die Abschätzung kommender Klimafolgen und auch für Emissions-Fahrpläne.

Wie schnell reagiert das Klimasystem?

Bisher war unklar, wie schnell sich emittiertes CO2 im Klimasystem tatsächlich bemerkbar macht – ob fast sofort oder erst nach Jahrzehnten. Die Ursache für diese Unsicherheit liegt in der Komplexität des Kohlenstoffkreislaufs und des Klimasystems selbst. So verfügt die Erde über gleich mehrere große Puffer, darunter vor allem die Ozeane und die Pflanzenwelt, die das Treibhausgas schlucken und so der Atmosphäre zeitweilig fernhalten können. Gleichzeitig reagieren Teile des Klimasystems sehr träge auf Veränderungen.

Für ihre Studie kombinierten die Forscher Daten von einem Projekt, das ein Modell des irdischen Kohlenstoff-Kreislaufs entwickelt hat mit einem globalen Klimamodell. Mit der auf Basis dieser gekoppelten Modelle erstellten Simulation führten sie insgesamt 6.000 Projektionen durch. Auf diese Weise gelang es ihnen, die zeitliche Reaktion des Klimasystems auf eine CO2-Emission relativ genau einzugrenzen.

Spürbar schon nach zehn Jahren

Das Ergebnis: Es dauert im Mittel 10,1 Jahre, bis eine Dosis freigesetzten Kohlendioxids ihre maximale Treibhauswirkung entfaltet. Der CO2-Gehalt der Atmosphäre steigt zwar deutlich schneller an. Aber vor allem die thermische Trägheit der Ozeane bremst die Erwärmung ab, so dass sie sich erst nach rund einem Jahrzehnt bemerkbar macht, wie die Forscher erklären.

Die Ozeane sind wichtige Puffer im Klimasystem, sie verzögern die Treibhauswirkung des CO2 © freeimages

Das aber bedeutet auch, dass ein sofortiger Klimaschutz sich relativ schnell bemerkbar machen kann – zumindest in Bezug auf einige Klimafolgen. Wird heute weniger CO2 emittiert, dann könnte dies Hitzewellen, Dürren oder Überschwemmungen durchaus noch mildern. „Wenn wir heute eine Emission vermeiden, dann können eine Erwärmung verhindern, die sonst schon in zehn Jahren eintreten würde“, sagt Ricke. „Durch Klimaschutz helfen wir daher nicht nur unseren Enkeln, sondern auch uns selbst.“

Heizwirkung bleibt über mehr als hundert Jahre

Passiert allerdings nichts und die Emissionen steigen weiter, dann bleibt deren Treibhauswirkung über mindestens ein Jahrhundert lang nahezu gleich stark, wie die Simulationen ergaben. Erst dann beginnen Biosphäre und Ozeane, das CO2 allmählich wieder abzubauen. „Unserer Ergebnisse sollten damit irrige Annahmen über den zeitlichen Ablauf dieses Prozesses aus dem Weg räumen“, so Ricke und Caldeira.

Wird daher nichts getan, um heute die CO2-Emissionen zu verringern, dann müssen unsere Nachfahren noch in einigen Generationen mit den Folgen unseres heutigen Handelns leben. Denn die Treibhauswirkung unserer Emissionen bekommen dann auch sie noch zu spüren – egal ob sie selbst Klimaschutz betreiben oder nicht. (Environmental Research Letters, 2014; doi: 10.1088/1748-9326/9/12/124002)

(Institute of Physics (IOP), 03.12.2014 – NPO)