Klimakippelemente sind laut dem Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK) wichtige, großskalige Bestandteile des Erdsystems, die ein Schwellenverhalten aufweisen. Bei zunehmender globaler Erwärmung bleiben sie zunächst im Wesentlichen stabil, aber können dann ab einem bestimmten Schwellenwert bereits durch kleine zusätzliche Störungen kippen und in einen qualitativ neuen Zustand versetzt werden. Es wird zwischen drei Arten von Elementen unterschieden: Eiskörper (etwa der grönländische und der westantarktische Eisschild, 89.1), Ökosysteme (wie der Amazonas-Regenwald und Korallenriffe) und Strömungssysteme (z. B. Atlantische Umwälzströmung). Experiment: Der Golfstrom 89.1 E1 Du brauchst: durchsichtiges Becken (Aquarium), Salz, Lebensmittelfarbe oder Tinte, Messbecher, A4-Blatt Papier, Wasser Fülle das Becken zur Hälfte mit Wasser. Fülle ca. 100 ml Wasser in den Messbecher und färbe es mit der Tinte. Gib ungefähr 2 Teelöffel Salz in das gefärbte Wasser und mische das Ganze gut durch, bis das Salz im Wasser gelöst ist. Falte ein Blatt Papier und lege das Blatt auf die Wasseroberfläche (89.2). Schütte das gefärbte Salzwasser vorsichtig auf das Blatt. Ziehe das Papier vorsichtig aus dem Wasser heraus und beobachte, was passiert! 89.2 E1 Du brauchst: durchsichtiges Becken (Aquarium), Wärmequelle (Teelichter + Feuerzeug oder Fön), Eiswürfel, Einwegspritze gefüllt mit Tinte oder Lebensmittelfarbe, Wasser, Podest (oder etwas, worauf du das Becken stellen kannst) Fülle das Becken zur Hälfte mit Wasser. Auf einer Breitseite (dem „Norden“) gibst du die Eiswürfel ins Wasser (89.3). Unter die gegenüberliegende Breitseite (den „Äquator“) stellst du die Teelichter, damit der Boden des Beckens erwärmt wird. Zünde die Teelichter an. Injiziere die Tinte rechts unten (über der Wärmequelle) in das Wasser. Stelle zuerst eine Vermutung auf, was das Resultat des Experiments sein wird. Protokolliere dann deine Beobachtungen. Untersuche, überlege, forsche: Klimawandel 89.1 W1 Informiere dich in den Medien über aktuelle Berichte zum Klimawandel. 89.2 S1 Finde widersprüchliche Meldungen (etwa zum Thema „Gletschersterben“ in den Alpen). Diskutiere die Argumente. 89.1 Der Thwaites-Gletscher stabilisiert derzeit das westantarktische Eisschild. Aktuelle Forschungen zeigen, dass der Gletscher nicht mehr stabil ist. Der Verlust des Gletschers würde zu einer Erhöhung des Meeresspiegels um 65 cm führen. 89.2 Experiment 89.1: Der Golfstrom, Teil 1 Wasser gefärbtes Salzwasser Messbecher gefaltetes Papier 89.3 Experiment 89.1: Der Golfstrom, Teil 2 Wasser Podest mehrere Teelichter Tinte Eiswürfel 89.4 Wenn wir heute zum Supermarkt fahren, in den Urlaub fahren oder Waren beziehen, die über weite Strecken zu uns transportiert werden, sind nach 500 Jahren noch 30 % der so produzierten CO2 Moleküle in der Atmosphäre. Was wir jetzt tun, hat massive Auswirkungen auf die nächsten Generationen. Geoengineering Geoengineering ist ein Versuch, das Klima mit technischen Mitteln zu beeinflussen. Kann man damit die weltweite Erwärmung der Atmosphäre vermeiden? Zwei Möglichkeiten werden diskutiert: Reduktion der auf die Erde auftreffenden Sonnenstrahlung: Der in der Atmosphäre enthaltene Wasserdampf benötigt kleine Teilchen (Aerosole, z. B. Staubpartikel, Ruß, Sulfate), damit er zu kleinen Tröpfchen kondensieren kann und sich Wolken bilden. Wolken reduzieren die Sonnenstrahlung. Um die Sonneneinstrahlung künstlich zu verringern, werden Aerosole (z. B. Sulfate oder Meersalze) in die Atmosphäre verfrachtet (SRM, Solar Radiation Management). Dies kennt man von Vulkanausbrüchen, wo die Sonneneinstrahlung tatsächlich für einige Zeit stark reduziert sein kann. Damit die Aerosole nicht zu Boden fallen und der Effekt langfristig ist, muss man die Aerosole in größere Höhe in die Stratosphäre bringen. Um klimawirksam zu sein, müsste dies in großem Maßstab geschehen. Damit würde man global Erwärmungsmuster und Niederschlagsgürtel verändern. Ein derartiger Eingriff hätte auch eine Reihe weiterer unkontrollierbarer Folgen. Entnahme von CO2 aus der Atmosphäre: Bei dieser viel diskutierten Methode wird CO2 in die Ozeane oder in das Erdreich gepresst. Genutzt wird dies bereits für Industrien, die besonders viel CO2 produzieren, vor allem in der Zementindustrie. Aktuell sind dies 8 000 Tonnen pro Jahr (entspricht ca. dem durchschnittlichen CO2-Fußabdruck von 1 000 Österreicherinnen und Österreichern). Verglichen mit den 60 Mrd. Tonnen, die jährlich produziert werden, ist dies ein sehr geringer Bruchteil. Zumal die Kosten mit 500 bis 1 000 Dollar pro Tonne aktuell sehr hoch sind. Man überlegt, das Gas in große Meerestiefen zu verfrachten. Gegenwärtig hat man dabei mit massiven Protesten der betroffenen Bevölkerung zu rechnen. 89 2 Der Treibhauseffekt Strahlungshaushalt der Erde Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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