Klimawandel in der Ostseeregion:

Präsentation zum Thema: "Klimawandel in der Ostseeregion:"—  Präsentation transkript:

1 Klimawandel in der Ostseeregion:
6. Februar Ausstellung "Planet 3.0" Klima. Leben. Zukunft. Eine Zeitreise durch den Klimawandel, Naturhistorisches Museum Braunschweig, Braunschweig Klimawandel in der Ostseeregion: Detektion, Veränderungen und Erwartungen Hans von Storch Institut für Küstenforschung, Helmholtz Zentrum Geesthacht

2 Hans von Storch Klimaforscher
Spezialgebiet: Küstenklima, also Windstürme, Sturmfluten, Seegang, Nordsee, Nordatlantik Ehemaliger Direktor des Instituts für Küstenforschung des Helmholtz-Zentrums Geesthacht Mitglied der naturwissenschaftlichen und der sozialwissenschaftlichen Fakultät der Universität Hamburg Mitglied der Polnischen Akademie der Wissenschaften

3 Klimawandel – wissenschaftliche Herausforderungen mit gesellschaftlicher Signifikanz
Für die gesellschaftliche Debatte sind mehrere Fragen, die wissenschaftlich zu beantworten sind, von Bedeutung: Gibt es einen Klimawandel (Änderung der Wetterstatistik), welche maßgeblichen Gründe gibt es dafür, und wie wird er sich vermutlich zukünftig fortsetzen? Welche Folgen für Mensch, Gesellschaft und Ökosysteme hat dieser Klimawandel? Ich behandle beide Aspekte unter Betonung der Situation im Ostseeraum

4 Teil 1 Gibt es einen (menschgemachten) Klimawandel?
Diese und folgende Graphiken: Michael Schrenk, Berlin; ©Hans von Storch

5 Temperatur-veränderung in der Ostseeregion von 1982 bis 2011
( ) Data: CRU & EOBS

6 Globale Temperaturveränderung seit Mitte des 19ten Jahrunderts

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9 Zufällige Schwankungen behindern as Erkennen von systematischem Wandel
The 300 hPa geopotential height fields in the Northern Hemisphere: the mean January field, the January 1971 field, which is closer to the mean field than most others, and the January 1981 field, which deviates significantly from the mean field. Units: 10 m

10 Schäden durch Atlantische Hurrikane an der US-Küste
Kann man dem massiven Zuwachs an schäden durch extreme Wetterereignisse dem Klimawandel zuschreiben? Schäden durch Atlantische Hurrikane an der US-Küste Abschätzung des Schadens für den Fall, dass die Bevölkerung und die wirtschaftlichen Werte längs der US-Küste in der ganzen Zeit dem Niveau von 2005 entsprochen hätten. Die wirksamste Erklärung für den Anstieg ist die wirtschaftlich-soziale Entwicklung, nicht der Klimawandel. Pielke, Jr., R.A., Gratz, J., Landsea, C.W., Collins, D., Saunders, M., and Musulin, R., Normalized Hurricane Damages in the United States: Natural Hazards Review

11 Wandel in Hamburg: Sturmfluten
Unterschied der Sturmflut-Scheitelhöhen in Cuxhaven und in Hamburg Die beste Erklärung für die Zunahme der Sturmfluthöhen in Hamburg liefern die Baumaßnahmen an der Unterelbe – Küstenschutz und Fahrwassergestaltung. von Storch, H. and K. Woth, 2008: Storm surges, perspectives and options. Sustainability Science 3, 33-44

12 Temperaturtrends in der Ostseeregion (1982-2011)
Trends aus Beobachtungen (CRU, EOBS; ) Bandbreite (5-95%ile) der natürlichen Variabilität (aus „Paläosimulationen“ abgeleitet.) Wir können den Anstieg der Temperatur nicht allein durch natürliche Schwankungen erklären; vielmehr brauchen wir ein oder mehrere externe “Antriebe” als Erklärung. 12

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15 Attribution: Können wir die Entwicklung der Lufttemperaturen beschreiben, wenn wir Antriebe durch Treibhausgase annehmen? Additional ly man- made factors Only natural factors „observations“ IPCC 2007

16 Regionale Attribution Im Ostseeraum
Beobachtete und aufgrund vermehrter Treibhausgase erwarteter Temperatur-trends ( ) Die beobachteten Trends (grau) sind im Winter und Frühjahr (DJF und MAM) konsistent mit den Vorschlägen für Änderungen aufgrund erhöhten Treibhausgase (grün); im Sommer und Herbst finden wir eine Diskrepanz. Die DJF/MAM Änderungen können durch Treibhausgase erklärt werden; im JJA und SON sind weitere Faktoren nötig – verminderte regionale Emission von Aerosolen? Regionale Attribution Im Ostseeraum Observed CRU, EOBS ( ) Projected GS signal, A1B scenario 10 simulations (ENSEMBLES)

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18 Der Anstieg der Temperaturen in vergangenen Jahrhundert ist real, liegt nicht im Rahmen natürlicher Schwankungen (im Rahmen unseres derzeitigen Wissens) und kann weitgehend durch die Akkumulation von Treibhausgasen in der Atmosphäre erklärt werden .

19 Teil 2: BACC Der UNO Klimarat IPCC dokumentiert und bewertet das Wissen über Klimawandel und Klimawirkung für den Globus and für große Regionen (wie Europa). BACC ist der kleine Vetter des IPCC – und tuit etwas Ähnliches für ein kleineres Gebiet, nämlich die Ostseeregion. IPCC und BACC arbeiten ähnlich, aber s es gibt ein paar Unterschiede. So sind Regierungen nicht im BACC-Prozeß0 involviert, wohl aber in den IPCC.

20 Regionaler Klimawandel
Warum regional? Der Klimawandel manifestiert sich regional unterschiedlich Politische Entscheidungen zur Anpassung werden regional getroffen IPCC erstellt globale Sachstandsberichte Regionale Informationen zum Klimawandel werden benötigt, kommen am besten aus der Region selbst Regionale Klimaberichte werden zur Zeit überall auf der Welt erstellt

21 Der Ostsee-Klimareport “BACC”
Ein regionaler Sachstandsbericht für das Wissen über Klima, Klimawandel und –wirkung in der Ostseeregion Hat sich das Klima in der Ostseeregion bereits jetzt messbar verändert? Wie wird sich das Klima voraussichtlich in diesem Jahrhundert entwickeln? Welche Auswirkungen hat der regionale Klimawandel auf die Natur? Allgemeinverständliche Zusammenfassung mit Schwerpunkt auf die südlichen Küsten der Ostsee 84 und mehr Autoren aus 14 Ländern 2000 und mehr wissenschaftliche Publikationen ausgewertet 2008 erster Bericht als Buch in englischer Sprache erschienen 2015 zweiter Bericht erschienen

22 Grundsätze Die Bewertung des Wissens berücksichtigt wissenschaftlich legitimes Wissen, wie es in wissenschaftlichen Zeitschriften etc. veröffentlicht ist Gruppen, die politische, wirtschaftliche oder weltanschauliche Interessen an dem Thema haben, sind an der Bewertung nicht beteiligt. Fragen von solchen Gruppen werden berücksichtigt. Wenn Einvernehmen nicht festgestellt werden kann, wird dies dokumentiert. Dies ist nicht oft der Fall. Wissenslücken werden bestimmt – davon gibt es viele Der Bericht wird von unabhängigen wissenschaftlichen Gutachtern auf Konsistenz und Vollständigkeit geprüft.

23 Übersicht BACC-Resultate
Derzeit erwärmt sich die Ostseeregion und es wird erwartet, dass sich dies im gesamten 21ten Jahrhundert fortsetzt. BACC hält es für plausibel, dass zumindest ein Teil dieser Erwärmung dem Menschen zuzuschreiben ist. Bis dato finden sich Veränderungen vor allem in der Temperatur und damit verbunden Größen (etwa Meereisbildung) ZU einem späteren Zeitpunkt werden sich deutlicher Änderungen im Wasserkreislauf zeigen (Starkniederschläge etwa). Diese regionale Erwärmung wird diverse Wirkungen auf Ökosysteme auf dme Land und im Meer nach sich ziehen. Einige davon kann man vorhersagen, andere kaum.

24 Bisher gemessene Veränderungen …
Lufttemperatur Eindeutiger Erwärmungstrend in , regional unterschiedlich Übers Jahr gemittelt gemessene Erwärmung: im Norden: + 1,1 ºC; im Süden: + 0, 8 ºC Stärkste Erwärmung im Frühjahr: im Norden: + 1,5 ºC; im Süden: + 1,0 ºC

25 Kein Trend in der Sturmhäufigkeit zu erkennen
Bisher gemessene Veränderungen … Stürme Kein Trend in der Sturmhäufigkeit zu erkennen

26 Eis auf Flüssen und Seen
Bisher gemessene Veränderungen … Eis auf Flüssen und Seen Dauer der Eisbedeckung, in Tagen Dauer der Eisbedeckung nimmt ab Eisdicke, in cm Eisdicke nimmt ab

27 Salzgehalt zeigt starke Schwankungen, jedoch keinen eindeutigen Trend
Bisher gemessene Veränderungen … Salzgehalt des Ostseewassers Salzgehalt zeigt starke Schwankungen, jedoch keinen eindeutigen Trend

28 Voraussichtliche zukünftige Veränderungen …
Lufttemperatur Sommer 2100 relativ zu heute 13 RCM simulations from the ENSEMBLES project change between and Winter Insgesamt wärmer Im Winter und im Norden stärkste Erwärmung

29 Voraussichtliche zukünftige Veränderungen …
Regen Sommer 2100 relativ zu heute 13 RCM simulations from the ENSEMBLES project change between and Winter Insgesamt feuchter Im Sommer und im Süden trockener

30 Voraussichtliche zukünftige Veränderungen …
Wind Sommer 2100 relativ zu heute 13 RCM simulations from the ENSEMBLES project change between and Winter Modelle zeigen keinen eindeutigenTrend

31 Voraussichtliche zukünftige Veränderungen …
Mögliche Änderungen im Abfluss in die Ostsee Mehr Abfluss insgesamt (+15 bis +22%) frühere Spitzenwerte Niedrigerer Salzgehalt?

32 Ökosysteme im Wandel Verlängerte Wachtumsperiode Land-Ökosysteme
Huflattich: Tage früher Haselnuss: Tage früher Johannisbeere: blüht etwa 2 Wochen länger Vogelkirsche blüht etwa 2 Wochen länger Vogelbeere/Eberesche blüht etwa 2 Wochen länger Verlängerte Wachtumsperiode (hier Veränderungen in den letzten ca. 50 Jahren) Moorbirke: 2-3 Wochen früher Früherer Blühbeginn im Frühling Späterer Blattfall im Herbst Fotos: wikipedia

33 Ökosysteme im Wandel Verschiebung der Ausbreitungs- grenzen
Land-Ökosysteme Nordwärtige Ausbreitung wärmeliebender Arten Einwanderung neuer Arten Verschiebung der Ausbreitungs- grenzen nach Norden und Osten Stechpalme Rauhautfledermaus Fotos: wikipedia

34 Ökosysteme im Wandel Auswirkungen der veränderten Wachtumsbedingungen
Land-Ökosysteme Auswirkungen der veränderten Wachtumsbedingungen Insgesamt höhere Wachstumseffizienz für Pflanzen (CO2 ist Pflanzen-Nährstoff, höhere Temperaturen), jedoch Wasserverfügbarkeit setzt Grenzen Stresstoleranzen werden beansprucht Trockenheit Starkregen, Staunässe Frosttoleranz Versäuerung der Böden Projektionen für die Zukunft (bis 2100) Baumbestand im Norden wächst deutlich (+22%), Wasser dort nicht limitierend Im Süden geringere Zunahme (+8%), durch Wasser begrenzt

35 Ökosysteme im Wandel Marine Ökosysteme Höherer Temperaturen…
Höherer Wachstumsraten Frühere Phytoplanktonblüten Verschiebung der Artenzusammensetzung Evtl. Vorteile für Blaualgen Einwanderung neuer Arten Gefährdung der Ostseeringelrobbe durch Reduzierung der Eisbedeckung Niedrigere Salzgehalte… Verschiebung der Artenzusammensetzung Auswirkungen auf die Wasserschichtung und Sauerstoffversorgung des Tiefenwassers, dadurch Probleme für Fischeier (Dorsch) Vereilung und Zusammensetzung des Zooplanktons (Futter für kleine Fische und Fischlarven) und bodenlebender Organismen Einwanderung neuer Arten

36 Schlußbemerkungen

37 “Die” Wissenschaft hat der Gesellschaft genügend Wissen bereitgestellt, um über den zukünftigen Klimawandel zu entscheiden. Ja, - Das Klima verändert sich - Ohne den wesentlichen Faktor der Treibhausgase können wir die Erwärmung nicht erklären Wenn wir “Wandel” im Allgemeinen betrachten, so ist der menschgemachte Klimawandel nur ein Faktor. Andere sind auch wirksam, manchmal sind sie wichtiger als der menschgemachte Klimawandel. Der Klimawandel und der damit verbundene ökosystemare Wandel ist eine Herausforderung für Gesellschaft und Ökosysteme. Der Klimawandel kann beschränkt werden durch Minderung der Freisetzung von Treibhausgasen. Ob Gesellschaften sich an der Begrenzung des Klimawandels beteiligen, ist eine Frage der Politik, von Werte, und gesellschaftlichen Präferenzen, keine Frage der wissenschaftlichen “Wahrheit”.

38 Unabhängig von der Frage des “Klimaschutzes” besteht ein Bedarf and Anpassung – dies ist eine Sache für Länder und Gemeinden. Je erfolgreicher die globale Klimaschutzpolitik ist, umso weniger Anpassung ist nötig – aber es ist klar, dass deutliche Anpassung fällig wird, auch bei sehr erfolgreicher Klimaschutzpolitik (etwa bei Erreichen des 2o Ziel. Die Aufgabe der regionalen Wissenschaft ist es, den gegenwärtigen Klimawandel ebenso zu studieren wie den zukünftig möglichen Klimawandel. die verschiedenen Faktoren, die Wandel bewirken können, gemeinsam zu studieren. Wissenschaft muss die Bedingungen und Möglichkeiten der Anpassung betrachten, um so der Gesellschaft Reaktionsmöglichkeiten zu eröffnen.

39 Die Klimawissenschaft hat Wissen erarbeitet und bereitgestellt, auf dessen Basis Gesellschaften entscheiden können, wie mit diesen Änderungen umgegangen werden kann – in einem Mix aus Minderung der Änderungen und Anpassung an Folgen. Aus diesem Wissen folgt aber nicht, was gesellschaftlich geschehen muss, sondern nur, welche klimatischen Wirkung gewisse gesellschaftliche Reaktionen haben würden – ob diese erwünscht sind, ist eine Frage gesellschaftlicher Präferenzen und Entscheidungsprozesse.

40 www. norddeutscher-klimamonitor
- informiert über Klima und Klimaentwicklungen seit 1950 in Norddeutschland Welcher ist der sonnigste Ort im Norden? Ist es in Norddeutschland bereits wärmer geworden? Wird sich die Erwärmung künftig weiter so fortsetzen? Diese und andere Fragen beantwortet der Norddeutsche Klimamonitor, den das Norddeutsche Klimabüro am Helmholtz- Zentrum Geesthacht (HZG) und das Regionale Klimabüro Hamburg des Deutschen Wetterdienstes (DWD) entwickelt haben. Mit dem Norddeutschen Klimamonitor wird das Klima der letzten 60 Jahre für Norddeutschland erstmals umfangreich ausgewertet und interaktiv vorgestellt. So lässt sich beispielsweise erkennen, dass Norddeutschland sich von 1951 bis 2010 erwärmt hat. Im Jahresdurchschnitt beträgt die Erwärmung etwa 1,2 Grad Celsius. Darüber hinaus bietet der Klimamonitor die Möglichkeit, Klimaentwicklungen der Vergangenheit mit regionalen Klimaszenarien zu vergleichen. Auf diese Weise können Nutzer erkennen, ob es sich bei den bereits eingetretenen Änderungen um natürliche Schwankungen oder schon um menschlich mitverursachte Änderungen handelt. Mehr erfahren Sie im Norddeutschen Klimamonitor:

41 www. norddeutscher-klimaatlas
zeigt mögliche Klimaänderungen bis 2100 Wie warm kann es in Norddeutschland künftig werden? Wird es im Winter vielleicht bald nur noch regnen? Stimmen die Klimaszenarien tendenziell überein? Solche und andere Fragen beantwortet der Norddeutsche Klimaatlas. Der Internetatlas bündelt Rohdaten von numerischen Klimarechenmodellen verschiedener Forschungseinrichtungen. Die Rohdaten werden speziell für Norddeutschland ausgewertet. Daraus abgeleitete Ergebnisse werden in allgemeinverständlicher Form bereitgestellt. Norddeutschland kann sich bis zum Ende des 21. Jahrhunderts um etwa 1,3 bis 4,7°C erwärmen. Die Änderung des Niederschlages kann in den Jahreszeiten sehr unterschiedlich ausfallen: Im Sommer zeigen die Klimaszenarien in Norddeutschland ein unklares Bild – sowohl Zu- als auch Abnahmen sind plausibel. Im Winter müssen wir dagegen mit einer Niederschlagszunahme von bis zu 41% rechnen. Mehr erfahren Sie im Norddeutschen Klimaatlas: Temperatur Winterniederschlag