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Tipping Points-Wenn das Klima kippt (1)


von JuliusS
14.09.2014
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“Der aus dem Englischen stammende Begriff 'tipping point (dt Umkipp-Punkt) bezeichnet einen Punkt oder Moment, an dem eine vorher gradlinige und eindeutige Entwicklung durch bestimmte Rückkopplungen abrupt abbricht, die Richtung wechselt oder stark beschleunigt wird (“qualitativer Umschlagpunkt”).” (Wikipedia)

Na, dann ist doch alles klar. Oder nicht?

Nein? Okay dann erkläre ich das jetzt nochmal näher.

Es gibt in unserem Klimasystem verschiedene Kippelemente, also Elemente, die irgendwann einen Kipp-Punkt erreichen könnten. Diese Elemente sind ein Problem bei der Vorhersage von Klimaentwicklungen, da man nicht sicher sagen kann, wann dieser Kipp-Punkt erreicht wird.
Im groben und ganzen sind diese Elemente: Das arktische Meereis, Kontinentaleis (Grönland/Westantarktis) und die Korallenriffe.

Ich möchte versuchen euch in diesem und in den folgenden Artikeln zu erklären, wo das Problem bei diesen Punkten liegt.
Dafür fange ich mit dem arktischen Meereis an.

Das Meereis macht zwar global betrachtet nur einen kleinen Anteil an der gesamt Eismenge aus, ist aber auch mit am stärksten gefährdet.

Aber zuerst eine kleine Erklärung zum Meereis.
Es gibt leider immer noch Menschen, die behaupten, dass das mit dem Klimawandel so ja alles gar nicht stimmt. Und wenn man dann als vernünftiger Mensch anfängt, und etwas vom abschmelzen der Polkappen erzählt, kommt meistens als Antwort so etwas wie: “Das ist doch ganz normal, das Meereis wird immer weniger und dann wieder mehr.” Und da haben diese Leute auch recht. (Bild 1) doch wie man sehr schön auf dem Bild erkennen kann, bezieht sich diese Entwicklung auf ein Jahr.

Hier fängt es immer im Juni an. Davor ist es sowieso so kalt, dass es keine nennenswerte Auswirkungen gibt. Dann sinkt die Fläche bis ca. September und dann steigt sie wieder an.

Deshalb sollte man niemals ein September von 1990 mit einem Juli von 2012 vergleichen. Denn dann sieht es so aus, als wäre die Eisfläche stabil geblieben. Oder noch schlimmer. Man fängt an vom Abschmelzen der Pole zu reden und hat aus Versehen die September Ausdehnung von 1990 und die Januar Ausdehnung von 2012. Dann würde die Fläche sogar steigen.
Doch wenn man dann den August 1990 mit dem August 2012 vergleicht, bietet sich ein ganz anderes Bild. Diese Entwicklung ist in Bild 2 dargestellt. Und dort wird klar, dass das Eis ziemlich schnell abschmilzt. (Normalerweise wird die Septemberentwicklung angegeben, da dort die Fläche am kleinsten ist. Allerdings sind die Werte von August die aktuellsten :) )

Jetzt aber zu unserem tipping point.
Wenn man sich die Grafik ansieht, dann sieht man einen starken Ausschlag nach unten bei 2012.
Um zu verstehen, was da passiert ist, gucken wir uns einmal genauer an, WIE das Eis schmilzt.
Zunächst muss man wissen, das Eis eine Art natürlicher Spiegel ist. Eine mit Schnee bedeckte Eisfläche reflektiert über 90 % der ankommenden Lichtstrahlung. (Übrigens auch der Grund, warum man in der Antarktis Sonnenbrand bekommen kann.) Und das nächste wichtige ist, dass Wasser über 90% der Sonnenstrahlung absorbiert (Bild 3).
Beim reflektieren passiert mit dem Eis nichts. Schmilzt aber nun der Schnee an der Wasseroberfläche, weil die Lufttemperatur über dem Gefrierpunkt liegt, dann bilden sich auf dem Eis kleine Wasseransammlungen. Und da Wasser viel mehr Licht absorbiert als Schnee und Eis passiert nun folgendes: Das Wasser in diesen “Pfützen” wird durch die sonne erwärmt. Dadurch schmilzt das Eis um diese Pfützen herum. Es entstehen erst größere Pfützen und schließlich Seen. Und Da kommt jetzt endlich unsere Kipp-Punkt ins Spiel. Wenn nämlich jetzt mehrere Seen entstehen, ist das zwar sehr blöd, aber noch nicht unbedingt so extrem schädlich, denn Das Wasser wurde ja “gesammelt und kann wieder gefrieren. Doch wenn nun der tipping point erreicht wird, dann gibt es an mehreren Seen nebeneinander eine Verbindung zu dem darunter liegenden Meer. Das Eis wird im wahrsten Sinne des Wortes löchrig wie ein Schweizer Käse. Und dann können sich auch größere Flächen ablösen. (Bild 4) Diese wiederum sind dann von mehr Wasser um geben und schmelzen somit schneller, dadurch ist wieder mehr Wasser dort, es wird mehr Energie aufgenommen und das Wasser wird wärmer, und die Angriffsfläche der großen Eisfläche ist größer geworden, es bricht mehr Eis ab usw. Und so kann auch die Ausbreitung des Eises sehr schnell stark abnehmen.

Ein kleines Beispiel noch dazu. Vom anderen Ende der Welt.
Das Larsen-B Schelfeis war einmal über 200 Km lang und ca. 50KM breit. Man ging davon aus, dass es trotz steigender Temperaturen noch mindesten 100 Jahre halten würde.
Und dann wurde eindrucksvoll gezeigt, was bei dem oben beschriebenen Effekt passiert. Das komplette Schelfeis ist vom 31.1.2002 bis zum 5.März.2002 komplett zerfallen.
Das Problem waren Seen aus Schmelz Wasser auf dem Schelfeis. Diese Seen haben sich wie oben beschrieben durch das Eis gefressen, bis es schließlich auseinander gebrochen ist.

Das war es dann jetzt auch erst mal von mir.
In dem nächsten Artikel geht es dann um Grönland und die Westantarktis.

Euer Julius

PS: Wie immer bei mir freue ich mich über Kommentare und Anmerkungen (Inklusive Verbesserungsvorschläge) :)

PPS: Quellenangaben:
Bild 1,2 und 3: National Snow and Ice Data Center (NSIDC)
Bild 4: Eigene Darstellung
Vortrag von J. Feldmann im Rahmen des diesjährigen 2°Campus
NSIDC
Eine unbequeme Wahrheit, Al Gore (Larsen-B)

PPPS: (letztes. Versprochen.) Am 16.9. fängt die nächste Bewerbungsphase für das 2°Campus an. Guckt doch einfach mal auf der Seite Vorbei (Durchstarten → 2°Campus)
 

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Kommentare (5)
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15.09.2014
somebodywholovesourearth hat geschrieben:
Total toller Bericht! Echt gut erklärt!
15.09.2014
Cookie hat geschrieben:
Danke, dass du das alles so verständlich erklärt hast! Die kleinen Extra-Infos wie das mit dem Sonnenbrand lockern deinen Bericht auf und die Grafiken machen alles super anschaulich. Super gemacht! Dennoch ist es auch ein wirklich erschreckender Bericht, der wirklich hoffen lässt, dass wir noch vor dem Tipping Point die Kurve kriegen.
14.09.2014
Lisa18 hat geschrieben:
Vielen Dank für den beeindruckend Bericht! Ich hoffe natürlich auf der einen Seite, dass das Eis wieder gefriert, aber auf der anderen Seite müssen die Politiker und die normale Bevölkerung ja irgendwie wachgerüttelt werden! Ich hoffe sehr die Einsicht kommt bevor wir baden gehen!
14.09.2014
JuliusS hat geschrieben:
Über die Korallen Riffe werde ich auf jeden Fall schreiben :) Den Golfstrom kann ich gerne auch mit einem Artikel beehren und das mit den Prozent oder auch Grad so genau zu sagen ist schwer. Es gibt für die meisten Elemente nur relative Angaben, bei wie viel Grad ein kippen wie wahrscheinlich ist. Bild dazu im nächsten Artikel :)
14.09.2014
Lara_Gr hat geschrieben:
Sehr gut erklärt und verständlich. Willst du vielleicht noch weiter Artikel über andere Kippelemente schreiben, die nichts mit Eis zu tun haben, wie Korallenriff oder den Golfstrom (falls das ein Kippelement ist;)) Bei wieviel Prozent Erderwärmung kippen den deine Kippelemente jeweils?
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