Gliederung C Klimafolgen für Umwelt/Ökosysteme Beobachtete Auswirkungen des bisherigen Klimawandels Auswirkungen auf Süßwasservorräte & Bewirtschaftung Auswirkungen auf die Eisschicht der Erde Auswirkungen auf die Ozeane Auswirkungen auf das Wetter Auswirkungen auf die Oberflächentemperatur

C: Klimafolgen: Umwelt/Ökosysteme Was kommt auf uns zu? Klimafolgen sind Veränderungen die nicht nur einzelne Sektoren, sondern die ganze Welt betreffen Die Folgen des Klimawandels für das Ökosystem sind noch ungewiss Es existieren viele Szenarien, wie die Zukunft aussehen könnte Viele der Modelle enden langfristig bedenklich Was kommt auf die Umwelt und das Ökosystem zu? Die Klimafolgen sind Veränderungen die nicht nur einzelne Sektoren, sondern die ganze Welt betreffen. Die Folgen des Klimawandels für das Ökosystem sind noch ungewiss, jedoch es existieren viele Szenarien, wie die Zukunft aussehen könnte. Viele der Modelle enden langfristig mit großen Einschränkungen.

C: 1. Beobachtete Auswirkungen Auswirk-ungen des bisherigen Klima-wandels Erhöhte Wassermengen in Flüssen Erhöhte Instabilität des Bodens in der Permafrost Region Zunahme der Anzahl von Gletscherseen Bergstürze in Gebirgsregionen Regionale Erwärmung von Seen und Flüssen Sogar heute schon gibt es beobachtbare Auswirkungen des Klimawandels. Sie sind noch keine Kipp-Punkte, jedoch haben sie trotzdem Auswirkungen auf die Menschen, Tiere und Pflanzen. Zu erkennen ist, dass die geografischen Verbreitungsgebiete der Tiere und Pflanzen, die sich gut anpassen können, immer größer werden. Die regionale Erwärmung von Flüssen und Seen nimmt stetig zu und die Anzahl der Gletscherseen und der Flussmengen sind erhöht. Die Temperaturerhöhung führt zu einer erhöhten Gefahr durch die Instabilität des Bodens in der Permafrost Region. Auch mit einer Zunahme der Bergstürze in Gebirgsregionen ist zu rechnen. Quellen: - IPCC: Climate Change 2013: Naturwissenschaftliche Grundlage , S.20 - https://www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/publikation/long/3840.pdf

C: 1. Beobachtete Auswirkungen Auswirk-ungen des bisherigen Klima-wandels Ausweitung geografischer Verbreitungs-gebiete Rückgang von Tier- und Pflanzenarten Früherer Start der Prozesse im Frühjahr Auswirkungen auf die Wasserqualität Längere Vegetations-perioden Bei den Pflanzen und Tieren die sich schlecht anpassen können, nimmt der Bestand mehr und mehr ab. Durch die erhöhten Temperaturen, vor allem im Winter, findet der Start der Frühlingssaison immer früher statt. Außerdem nimmt die Wasserqualität langsam ab. Durch das frühere Eintreten des Frühlings und die vermehrte Anzahl an Wärmetage verlängern sich die Vegetationsperioden. Quellen: - IPCC: Climate Change 2013: Naturwissenschaftliche Grundlage , S.20 - https://www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/publikation/long/3840.pdf

Süßwasservorräte & Bewirtschaftung C: 2. Auswirkungen auf Süßwasservorräte & Bewirtschaftung In einigen feuchten Regionen der Tropen gibt es einen Anstieg von 10-40% der Wasserverfügbarkeit In trockenen Regionen dagegen eine Abnahme von 10-30% Gebiete die von Dürre betroffen sind, werden sich weiter ausdehnen Extreme Niederschläge und Überschwemmungen werden öfters auftreten Schmelzwasser der Gebirgsketten werden langfristig weniger Die beobachtbaren Auswirkungen werden sich noch weiter verschlechtern. Experten gehen davon aus, dass es in einigen feuchten Regionen der Tropen und in Gebieten der hohen Breitengrade einen Anstieg von 10 - 40% der Wasserverfügbarkeit geben wird. In trockenen Regionen der mittleren Breitengrade und der Tropen kann es dagegen zu einer Abnahme von 10 - 30% der Wasserverfügbarkeit kommen. Gebiete die heute schon von Dürre betroffen sind, werden sich weiter ausdehnen. In anderen Gebieten werden extreme Niederschläge und Überschwemmungen öfters auftreten und zusätzliche Hindernisse sein. Durch die langfristige Abnahme der Gebirgsgletscher werden auch die Regionen, die vom Schmelzwasser profitieren, langfristig mit weniger Wasservorräten auskommen müssen. Quelle: - https://www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/publikation/long/3840.pdf

C: 3. Auswirkungen auf die Eisschicht Rückgang der Gletscher bei allen großen Gebirgsketten der Welt Die Alpen verloren seit der Industrialisierung etwa die Hälfte des Eises Ab 2020 wird der Kilimandscharo nicht mehr von Schnee bedeckt sein Nicht nur die Süßwasservorräte und die Bewirtschaftung werden sich in den nächsten Jahren und Jahrzenten drastisch verändern. Es werden auch Auswirkungen auf die Eisschicht spürbar sein. Schon jetzt findet ein Rückgang der Gletscher bei allen großen Gebirgsketten der Welt statt. Die Alpen verloren seit der Industrialisierung etwa die Hälfte des Eises. Forscher gehen davon aus, dass der Kilimandscharo ab 2020 nicht mehr von Schnee bedeckt sein wird. Quellen: http://www.meereisportal.de/meereisbeobachtung/aktuelle-beobachtungsergebnisse-aus-satellitenmessungen/einschaetzung-meereissituation-arktis.html - http://svs.gsfc.nasa.gov/cgi-bin/details.cgi?aid=3998 - http://www.oekosystem-erde.de/html/klimawandel-02.html - http://www.wbgu.de/fileadmin/templates/dateien/veroeffentlichungen/sondergutachten/sn2009/wbgu_sn2009.pdf

C: 3. Auswirkungen auf die Eisschicht Weltweiter Rückgang der Gletscher von 1993-2009 um 275 Milliarden Tonnen pro Jahr 40 prozentige Abnahme des arktischen Eises seit 1979 Bereits 2050 könnte die arktische Region eisfrei sein In der Zeitspanne von 1993 bis 2009 nahm die gesamte Eismasse um 275 Milliarden Tonnen pro Jahr ab. Das arktische Eis reduzierte sich seit 1979 um etwa 40 Prozent. Man geht davon aus, dass die arktische Region ab 2050 eisfrei sein könnte. Quellen: http://www.meereisportal.de/meereisbeobachtung/aktuelle-beobachtungsergebnisse-aus-satellitenmessungen/einschaetzung-meereissituation-arktis.html - http://svs.gsfc.nasa.gov/cgi-bin/details.cgi?aid=3998 - http://www.oekosystem-erde.de/html/klimawandel-02.html - http://www.wbgu.de/fileadmin/templates/dateien/veroeffentlichungen/sondergutachten/sn2009/wbgu_sn2009.pdf

C: 3. Auswirkungen auf die Eisschicht der Erde Prognose und Messung des arktischen Eises Wie auf der Grafik zu sehen ist, gibt es eine große Diskrepanz zwischen den Prognosen der Wissenschaftler und den wirklichen Messungen. Durch die bisherige globale Temperaturerhöhung von 0,8°C sind die Folgen schon heute spürbar. Wenn die Temperaturerhöhung weiter voranschreitet, könnte eine Temperaturerhöhung von 4°C oder mehr erreicht werden. Durch solch eine Erhöhung würde sich das gesamte Ökosystem der Erde verändern. Dieser Temperaturunterschied ist vergleichbar mit dem Unterschied zwischen dem Höhepunkt der letzten Eiszeit und der heutigen Temperatur. Quelle: - https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Arctic_September_Sea_Ice_Extent.png

C: 3. Auswirkungen auf die Eisschicht der Erde Minimum des Arktischen Eises 1979 2005 Hier sieht man die Veränderung des arktischen Eisschildes von 1979, 2005 und 2012 an dem jeweiligen jährlichen Minimum. Dabei ist gut erkennbar, dass das Arktische Eis im Laufe der Zeit stark reduziert wurde und somit zu einem Anstieg der Meere geführt hat. Durch die Erwärmung der Temperatur steigt der Meeresspiegel zusätzlich an. Quelle: - http://svs.gsfc.nasa.gov/cgi-bin/details.cgi?aid=3998, NASA/Goddard Space Flight Center Scientific Visualization Studio The Blue Marble data is courtesy of Reto Stockli (NASA/GSFC). 2012 Quelle: NASA/Goddard Space Flight Center Scientific Visualization Studio

C: 3. Auswirkungen auf die Eisschicht der Erde Vergleich Arktisches Eis 1979 & 2012 In dieser Grafik sieht man den direkten Vergleich zwischen dem arktischen Eis von 1979 und 2012. Die gelbe Linie zeigt die Fläche des Eises von 1979. Dadurch ist zu sehen, wie der Bestand des Arktischen Eises abgenommen hat. Zukünftig werden die Eismassen weiter schmelzen. Quelle: - http://svs.gsfc.nasa.gov/cgi-bin/details.cgi?aid=3998 2012 Quelle: NASA/Goddard Space Flight Center Scientific Visualization Studio

C: 3. Auswirkungen auf die Eisschicht der Erde Historie des Arktischen Eises Durch kontinuierliche Satellitenaufnahmen können Veränderungen des Arktischen Eises seit 1979 erkannt werden. Jeden Sommer, wenn die Eismassen ihr Minimum erreicht haben, werten Forscher Satellitenbilder aus. Diese Grafik zeigt die Summe des Eises für die einzelnen Jahre von 1979 bis 2014 an. Es ist zu erkennen, dass es einen langfristigen Abwärtstrend gibt. 2014 erreichte das Arktische Eis eine Gesamtsumme von 4,527 Millionen Quadratkilometer. Quelle: - http://svs.gsfc.nasa.gov/cgi-bin/details.cgi?aid=4301 Quelle: NASA/Goddard Space Flight Center Scientific Visualization Studio

C: 3. Auswirkungen auf die Eisschicht der Erde Rückgang des grönländischen Eisschildes um 215 Milliarden Tonnen pro Jahr (2002 – 2011) Starker Rückgang des antarktischen Eisschildes um 147 Milliarden Tonnen pro Jahr (2002 – 2011) Permafrostböden tauen langsam auf und bergen eine große Gefahrenquelle, da sie eine große Menge CO2 einschließen Von 2002 bis 2011 gab es einen Rückgang des grönländischen Eisschildes um 215 Milliarden Tonnen pro Jahr. Außerdem schrumpfte das antarktische Eisschild von 2002 bis 2011 um 147 Milliarden Tonnen pro Jahr. Eines der größten Probleme der Menschheit ist, dass durch die Erwärmung die Permafrostböden langsam auftauen und diese eine große Gefahrenquelle darstellen, da eine große Menge CO2 in ihnen eingeschlossen ist. Quellen: - https://www.greenpeace.de/themen/meere/klimawandel - http://www.oekosystem-erde.de/html/klimawandel-02.html

C: 4. Auswirkungen auf Ozeane Anstieg des Meeresspiegels um 3,2 cm pro Jahrzehnt Es besteht ein Gleichgewicht zwischen den Gasen im Wasser und in der Luft Da die Konzentration in der Luft steigt, steigt sie auch im Wasser und dadurch nimmt der Säuregehalt in Meeren zu Neben dem Abschmelzen des Eises gibt es einen weiteren Grund für das Ansteigen der Ozeane. Durch die Erhöhung der globalen Temperatur dehnt sich das Wasser weiter aus. Momentan erhöht sich der Meeresspiegel um etwa 3,2 Zentimeter pro Jahrzehnt. Von einem weiterem Anstieg ist auszugehen. Es besteht ein Gleichgewicht zwischen den Gasen im Wasser und in der Luft. Da die Konzentrationen der Gase in der Atmosphäre zunehmen, nehmen sie automatisch in den Ozeanen auch zu. Dadurch steigt auch der Säuregehalt in den Meeren. Quellen: - IPCC: Climate Change 2013: The Physical Science Basis, Seite 296 ff. - http://www.oekosystem-erde.de/html/klimawandel-02.html

C: 4. Auswirkungen auf Ozeane Seit der industriellen Revolution fiel der pH-Wert Angriff auf sensitive Organismen Gefährdung von Korallen Seit der industriellen Revolution fiel der pH-Wert in den Meeren und die Ozeane haben insgesamt ca. 568 Milliarden Tonnen vom Menschen freigesetztes Kohlenstoffdioxid aufgenommen. Durch die Erhöhung des Säuregehalts können sensitive Organismen angegriffen werden. Vor allem Korallen sind stark gefährdet. Quellen: - IPCC: Climate Change 2013: The Physical Science Basis, Seite 296 ff. - http://www.oekosystem-erde.de/html/klimawandel-02.html

C: 4. Auswirkungen auf Ozeane und den Meeresspiegel In dieser Abbildung sieht man die Veränderung des Meeresspiegels seit 1900 bis jetzt. Durch das Abschmelzen der Eisflächen und der Ausdehnung des Wassers ist der Meeresspiegel seit 1880 um 20 Zentimeter gestiegen. Quellen: - IPCC: Climate Change 2013: Naturwissenschaftliche Grundlage S.8 - IPCC: Climate Change 2013: The Physical Science Basis, Seite 296 ff. http://www.oekosystem-erde.de/html/klimawandel-02.html Bild: - https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/ff/Recent_Sea_Level_Rise_German.png Robert A. Rohde, Global Warming Art project

C 4. Auswirkungen auf Ozeane und den Säuregehalt Durch die erhöhte CO2 Konzentration in der Atmosphäre, nimmt der Ozean einen Teil des zusätzlichen Kohlenstoffdioxids auf. Dies bewirkt eine Veränderung des Säuregehalts des Meeres, welcher seit 1990 zugenommen hat. Daher fällt der pH-Wert und der Ozean versauert. Dies ist besonders für kalkbildende Lebewesen wie Korallen, Muscheln oder auch bestimmte Algenarten problematisch, da durch den niedrigen pH-Wert ihre Schalen aufgelöst werden. Quellen: - IPCC: Climate Change 2013: Naturwissenschaftliche Grundlage S.8 - IPCC: Climate Change 2013: The Physical Science Basis, Seite 296 ff. http://www.oekosystem-erde.de/html/klimawandel-02.html Bild: Von Plumbago - Eigenes Werk, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=6978468 Von Plumbago - Eigenes Werk, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=6978468

C: 5. Auswirkungen auf das Wetter Neben den Auswirkungen des Klimawandels auf die menschliche Gesundheit, auf die Ozeane und die Eisschicht, verändert der Klimawandel natürlich auch das Wetter. Er verstärkt die Trockenzeiten und Niederschläge. Beispiele hierfür sind der Hitzesommer im Jahr 2003 oder die Jahrhundertflut der Elbe 2006. Durch den Klimawandel wird die Häufigkeit solcher Ereignisse erhöht. Außerdem treten in Mittelmeerländer wie Spanien und Portugal vermehrt Waldbrände durch extreme Dürreperioden auf. In anderen Teilen der Welt findet ein unregelmäßiges Auftreten des Monsuns statt. Gerade in Indien kommt es dadurch oft zu großen Missernten. Zusätzlich nimmt die Häufigkeit und Intensität der tropischen Wirbelstürme auf der Welt zu. Vor allem die USA muss mit dieser Herausforderung umgehen. Quellen: - http://www.de-ipcc.de/de/166.php - http://www.wetter-klimawandel.de/folgen-des-klimawandels.php http://www.oekosystem-erde.de/html/klimawandel-02.html Bilderquelle: - pixabay.com

Beobachtbaren Anstieg der Oberflächentemperatur C: 6. Auswirkungen auf die Oberflächentemperatur Beobachtbaren Anstieg der Oberflächentemperatur Von 1880 – 2012 stieg die globale Mitteltemperatur um 0,85 °C Etwa zweidrittel des Anstieges fand seit 1970 statt Die Jahre ab dem 21. Jhd. zählen zu den Wärmsten seit der Wetteraufzeichnung Vor allem auf der Nordhalbkugel wurden beträchtliche Erwärmungen gemessen Wie bereits vorher erwähnt, findet ein geringer aber stetiger Anstieg der Oberflächentemperatur statt. Die beobachtbaren Auswirkungen sind heute schon spürbar. Von 1880 bis 2012 stieg die globale Mitteltemperatur um 0,85°C an. Etwa zweidrittel des Anstieges entstand seit 1970. Außerdem zählen die Jahre ab dem 21. Jhd. zu den wärmsten seit der Wetteraufzeichnung. Vor allem auf der Nordhalbkugel wurden beträchtliche Erwärmungen gemessen. Quellen: - IPCC: Climate Change 2013: Naturwissenschaftliche Grundlage - http://www.deutschesklimaportal.de/DE/Themen/1_Klimawandel_Ueberblick/thema2.html?nn=108248#doc108226bodyText5 - https://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/klimawandel/haeufige-fragen-klimawandel

C 6. Auswirkungen auf die Oberflächentemperatur In dieser Grafik sieht man die Veränderung der Oberflächentemperatur von 1901 bis 2012. Die Farbe zeigt um wie viel Grad die Temperatur gestiegen ist. Nicht jede Region der Erde hat einen gleich hohen Temperaturanstieg zu verzeichnen. In den weiß hinterlegten Gebieten sind die gewonnen Daten nicht genügend valide und deswegen ist eine Erstellung einer Tendenz nicht möglich. Quellen: - http://www.de-ipcc.de/_media/IPCC-AR5_WGII-SPM_vorlaeufige-Uebersetzung_Dez2015.pdf - http://www.deutschesklimaportal.de/DE/Themen/1_Klimawandel_Ueberblick/thema2.html?nn=108248#doc108226bodyText5 https://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/klimawandel/haeufige-fragen-klimawandel Bild: https://www.flickr.com/photos/54545503@N04/31122401356 https://www.flickr.com/photos/54545503@N04/31122401356 SEDACMaps

Prognose für die Oberflächentemperatur C: 6. Auswirkungen auf die Oberflächentemperatur Prognose für die Oberflächentemperatur Ungünstigster Fall: Anstieg in den nächsten Jahren von bis +5 °C Günstigster Fall: Anstieg in den nächsten Jahren von bis +2 °C Ungleichmäßige Verteilung des Klimawandels Verschiebung der statistischen Verteilung wäre denkbar Zukünftige Prognosen sagen voraus, dass im ungünstigsten Fall ein Anstieg von etwa +5°C in den nächsten Jahren möglich ist. Im günstigsten Fall steigt die Temperatur nur um +2°C an. Des Weiteren ist eine Verschiebung der statistischen Verteilung durchaus denkbar. Nicht in jeder Region der Erde steigt die Temperatur gleichermaßen durch den Klimawandel an. Quellen: - http://www.deutschesklimaportal.de/DE/Themen/1_Klimawandel_Ueberblick/thema2.html?nn=108248#doc108226bodyText5 - https://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/klimawandel/haeufige-fragen-klimawandel

Verschiebung der statistischen Verteilung C: 6. Auswirkungen auf die Oberflächentemperatur Verschiebung der statistischen Verteilung Die Grafik zeigt ,wie eine Verschiebung der statistischen Verteilung aussehen könnte. Durch den Klimawandel wird die Häufigkeit, Intensität, räumlichen Ausdehnung, etc. der Hitzewellen verändert und dadurch können Änderungen des Mittelwertes, der Varianz oder bei der Wahrscheinlichkeitsverteilung eintreten. Quellen: - http://www.de-ipcc.de/_media/IPCC-SREX-SPM_vorlaeufige-Uebersetzung_Jan2016.pdf http://ipcc-wg2.gov/SREX/images/uploads/SREX-SPMbrochure_FINAL.pdf http://www.deutschesklimaportal.de/DE/Themen/1_Klimawandel_Ueberblick/thema2.html?nn=108248#doc108226bodyText5 https://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/klimawandel/haeufige-fragen-klimawandel Bild: Eigene Darstellung

Fazit Die Folgen für das Ökosystem und für die Umwelt sind beträchtlich und rücken immer näher Besonders das Schmelzen des polaren Eises könnte starke Auswirkungen auf die Ökosysteme haben Die Oberflächentemperatur wird sich in den nächsten Jahrzehnten um mehrere Grad Celsius erhöhen und eine weitere Belastungen darstellen Die Folgen für das Ökosystem und für die Umwelt sind beträchtlich und rücken immer näher. Besonders das Schmelzen des polaren Eises könnte starke Auswirkungen auf die Ökosysteme haben. Die Oberflächentemperatur wird sich in den nächsten Jahrzehnten um mehrere Grad Celsius erhöhen und eine weitere Belastungen darstellen.

Fazit Experten vermuten, dass zunehmend Wetter-extremen auftreten werden Folgen auf das Ökosystem sind enorm, die Auswirk-ung auf den Menschen und seinen Lebensraum siehe nächstes Kapitel Experten vermuten, dass zunehmend Wetterextremen auftreten werden. Doch die Folgen sind nicht nur für das Ökosystem enorm, sondern auch für den Menschen und die menschlichen Lebensräume.