Der Weltklimarat IPCC erstellt zurzeit seinen Sechsten Sachstandsbericht. In mehreren Bänden wird dieser den aktuellen Kenntnisstand zum Klimawandel zusammenfassen und einordnen. Der erste Band „Naturwissenschaftliche Grundlagen” erscheint voraussichtlich am 9. August 2021. FONA-Projekte untersuchen Fragen, die hier eine wichtige Rolle spielen. Der weltweite Vergleich von Klimamodellen (Projekt CMIP6) hilft, das Klimasystem und CO2-Budgets besser zu verstehen.
Mit einer Serie von Meldungen stellen wir Ihnen Projekte aus der BMBF-Strategie „Forschung für Nachhaltigkeit (FONA) vor, die sich mit Themen beschäftigen, die für den IPCC-Bericht wichtig sind. Denn Forschung liefert die Grundlage für faktenbasierte und informierte politische und gesellschaftliche Entscheidungen zum Umgang mit dem Klimawandel.
Mit Modellen werden Zusammenhänge im Klimasystem untersucht
Computermodelle zur Simulation des Klimasystems sind ein wichtiges Instrument, um Zusammenhänge zu verstehen und zukünftige Entwicklungen abschätzen zu können. In seinen Berichten nutzt der IPCC die Ergebnisse des Coupled Model Intercomparison Project (CMIP) des Weltklimaforschungsprogramms (WCRP). Hier werden unterschiedliche Klimasimulationsmodelle weltweit verglichen. Dazu führen die Forscherinnen und Forscher mit den Modellen jeweils die gleichen Experimente durch. Aus den Unterschieden zwischen den Ergebnissen der verschiedenen Modelle und durch Vergleich mit Messdaten können sie Rückschlüsse ziehen, ob die untersuchten Klimaprozesse korrekt simuliert wurden und diese auch besser verstehen. Mehr Informationen zu Klimamodellen finden sie auf https://www.klimasimulationen.de/ beim Deutschen Klimakonsortium.
Für den deutschen Beitrag zur sechsten Phase von CMIP haben Fachleute des
- Max-Planck-Instituts für Meteorologie (MPI-M),
- Deutschen Klimarechenzentrums (DKRZ),
- Alfred-Wegener-Instituts – Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI),
- Deutschen Wetterdiensts (DWD),
- Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR),
- der FU Berlin sowie
- der Uni Bonn
Modellläufe auf dem Hochleistungsrechner des DKRZ vorbereitet und durchgeführt.
Das weltweite CO2-Budget ist knapp
Untersuchungen mit Klimamodellen haben dazu beigetragen, einen einfachen Zusammenhang aufzudecken: Die global gemittelte Temperatur an der Erdoberfläche steigt beinahe geradlinig an, je mehr CO2 emittiert wird. Da CO2 sehr lange in der Atmosphäre verbleibt, sammelt sich jede noch so geringe Emission an. Möchte man unter einer bestimmten globalen Durchschnittstemperatur bleiben, darf weltweit nur eine entsprechende Gesamtmenge an CO2 emittiert werden. Dabei gilt: Je niedriger diese Temperaturgrenze gesetzt wird, desto geringer ist die dazugehörige Gesamtmenge an CO2, die emittiert werden darf. Zieht man von dieser Gesamtmenge die bereits geschehenen Emissionen ab, erhält man die Menge an noch erlaubten Emissionen – das „verbleibende CO2-Budget”.
Im Übereinkommen von Paris hat sich die Weltgemeinschaft 2015 dazu verpflichtet, den weltweiten Temperaturanstieg auf unter 2 °C, besser noch auf 1,5 °C gegenüber dem vorindustriellen Niveau zu begrenzen. Da die globale Erwärmung bereits über 1 °C beträgt, ist das verbleibende CO2-Budget zur Einhaltung der internationalen Klimaziele sehr knapp.
Ganz genau können Forscherinnen und Forscher die Höhe des verbleibenden Budgets nicht angeben, da das Konzept mit Ungewissheiten verbunden ist: Wieviel globale Erwärmung verursacht eine bestimmte Menge an CO2-Emissionen genau? Welche Rolle spielen andere Treibhausgase? Welche Rückkopplungen wird es im Klimasystem geben – zum Beispiel durch Freisetzung von Treibhausgasen aus tauenden Permafrostböden und wie wirken diese sich aus? Welche Rolle spielen Ökosysteme an Land und im Ozean, die CO2 aufnehmen, aber auch wieder abgeben können? Um solchen Ungewissheiten Rechnung zu tragen, wird für das Budget immer eine Bandbreite und ein mittlerer Wert angegeben.
Trotz dieser Unschärfen bieten CO2-Budgets eine wichtige Hilfestellung für die gesellschaftliche Debatte über die Angemessenheit von Klimaschutzmaßnahmen. Dies hat vor Kurzem das Urteil des Bundesverfassungsgerichts zum Klimaschutzgesetz gezeigt, das sich stark auf das Konzept eines CO2-Budgets stützt. Während das wissenschaftliche Konzept des CO2-Budgets deutlich macht, dass die Treibhausgasemissionen weltweit nicht nur reduziert, sondern auf jeden Fall auf Null gebracht werden müssen um den Temperaturanstieg zu stoppen, und dass der verbleibende Spielraum extrem knapp ist, beinhaltet die Diskussion über das „Wie?” noch Vieles mehr: Hier spielen Verteilungsfragen, Risikobewertungen und soziale Aspekte eine Rolle – Fragen, die jede Gesellschaft im politischen Diskurs abwägen und klären muss.
Quelle: Bundesministerium für Bildung und Forschung, Unterabteilung Nachhaltigkeit; Zukunftsvorsorge, 15.07.2021