Auf der Weltklimakonferenz ringen die Teilnehmer wieder darum, die Erderwärmung auf 1,5 Grad zu begrenzen. Damit soll verhindert werden, dass sogenannte Kipppunkte erreicht werden, die den Klimawandel deutlich beschleunigen würden. Was es damit genau auf sich hat und welche Kipppunkte bald erreicht werden könnten: ein Überblick.

Von Cornelia Eulitz-Satzger

Mit den Klima-Kippelementen ist es so wie mit einem Bleistift, den man mit dem Finger immer weiter über eine Tischkante hinausschiebt: Erst passiert nichts, bis er irgendwann fällt. Auch die Kippelemente bleiben bei der globalen Erwärmung erstmal stabil. Doch irgendwann reicht eine kleine Störung, ein Zehntel Grad mehr Temperatur, um das System zum Kippen zu bringen.

Ein selbstverstärkender Mechanismus

Ricarda Winkelmann, Wissenschaftlerin am Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung, nennt als Beispiel den grönländischen Eisschild: "Der Mechanismus, der Grönland zum Kippelement macht, den kennen wir alle vom Bergsteigen. Wenn wir nämlich vom Gipfel eines Berges ins Tal hinabsteigen, dann wird es wärmer um uns herum. Und genauso ist es bei den Eisschildern auch. Wenn die Oberfläche der Eisschilder verstärkt schmilzt, dann kann es irgendwann dazu kommen, dass die Oberfläche in niedrigere Lagen absinkt. Dort wird es dann wärmer. Dadurch kommt es wieder zu mehr Schmelzen, die Oberfläche sinkt weiter ab. Es wird wieder wärmer und so weiter und so fort."

Ein selbstverstärkender Mechanismus, der ab einem kritischen Punkt dazu führen kann, dass Grönland fast komplett abschmelzen könnte. 2008 hat der Wissenschaftler Tim Lenton neun Klima-Kippelemente benannt. Seitdem sind weitere dazugekommen. Eine aktuelle Studie, an der Ricarda Winkelmann vom Potsdam-Institut beteiligt war, bestätigt 16 Kippelemente.

Bis Mitte des Jahrhunderts Arktis im Sommer eisfrei

Es gibt einige Kippelemente, die das Klima global beeinflussen, wie die arktischen Dauerfrostböden, die bei einem Auftauen riesige Mengen CO2 und Methan freisetzen würden. Und es gibt andere wie die Korallenriffe in den Tropen oder Subtropen, die zwar nicht zentral für das Funktionieren des Erdsystems sind, die aber einen riesigen Einfluss auf die Biodiversität haben. Die Wissenschaft hat Kippelemente auch wieder verworfen - wie einen permanenten El Niño oder einen instabilen nordpolaren Jetstream.

Ganz klar ist die Sache aber an den Polen: "In beiden Polargebieten sieht man schon ganz drastische Veränderungen - auch Veränderungen, die selbst uns Forscher teilweise überrascht haben", sagt Winkelmann. "In der Arktis schrumpft das Meereis und man geht davon aus, selbst unter dem optimistischsten Klimaszenario, dass bis Mitte diesen Jahrhunderts die Arktis im Sommer zum ersten Mal eisfrei sein wird."

Auch bei 1,5 Grad schon im Risikobereich für einige Kippelemente

Man kann es wie in diesem Fall nicht nur sehen, man kann es auch berechnen, wann wichtige Klima-Elemente in Gefahr kommen. Ricarda Winkelmann und die Forschenden in Potsdam und an der Universität Exeter haben dazu im Herbst den aktuellen Stand zusammengefasst: "Was wir in unserer Studie zeigen ist, dass wir eben auch schon bei anderthalb bis zwei Grad, also in dem Temperaturbereich des Pariser Klimaabkommens, in diesem Risikobereich sind für einige dieser Kippelemente." Zu den vulnerabelsten Kippelementen gehörten tatsächlich die beiden Eisschilder auf Grönland und der Antarktis, aber auch die Korallenriffe.

Ab zwei Grad Erwärmung könnten wir die alpinen Gletscher verlieren und das Trinkwasser, auf das Menschen in diesen Regionen angewiesen sind. Ab 3,5 Grad ist der Grenzwert für den Amazonas-Regenwald erreicht. Die Permafrostböden werden wohl erst in einer Vier-Grad-Welt auftauen. Dann aber werden sie das Klima noch um ein halbes Grad erwärmen. Derzeit steuert die Welt auf eine globale Erwärmung von zwei bis drei Grad zu. Im besten Fall, wenn alle Klimaschutz-Zusagen umgesetzt werden, dann könnte sie knapp unter zwei Grad liegen. Es kommt auf jedes Zehntelgrad an.