Zahl zum Staunen

1,5

Mathematisch mag die 1,5 eine relativ unscheinbare Zahl sein. Wenn es aber um die Zukunft der Erde unter dem Klimawandel geht, kommt niemand an ihr vorbei. Es geht dabei natürlich um die Begrenzung der globalen Erwärmung. Laut dem Klimaabkommen von Paris aus dem Jahr 2015 soll sie deutlich unter 2 Grad gegenüber vorindustriellen Werten liegen. In einem Sonderbericht hat der Weltklimarat IPCC 2018 untersucht, ob es machbar ist, die Erderwärmung auf 1,5 Grad zu begrenzen, und mit welchen Folgen wir in diesem Fall rechnen müssten. Insofern hängt diese unscheinbare Zahl mit vielen weiteren Zahlen, Daten und Fakten eng zusammen.

Zum Beispiel mit dem verbliebenen CO₂-Budget, also der Menge an Treibhausgasen, die wir noch in die Atmosphäre emittieren dürfen, bis das 1,5-Grad-Ziel erreicht ist. Die Berechnungen beruhen auf der Annahme, dass es zwischen dem Temperaturanstieg und den kumulierten CO₂-Emissionen einen linearen Zusammenhang gibt. Der Weltklimarat bezifferte 2018 das bis zum 1,5-Grad-Ziel verbliebene CO₂-Restbudget mit 420 Gigatonnen. 2018 wurden weltweit etwa 42 Gigatonnen Kohlenstoffdioxid emittiert, mit steigender Tendenz. Bleibt es bei diesem Verbrauch, dann ist das CO₂-Budget etwa 2027 erreicht. Nur wenn danach die Nettoemissionen bei Null liegen – wir also nur so viel CO₂ emittieren, wie wir der Atmosphäre wieder entziehen können – lässt sich die Erwärmung der durchschnittlichen Oberflächentemperatur der Erde bis Ende des Jahrhunderts auf 1,5 Grad begrenzen.


Wann ist unser CO₂-Budget aufgebraucht?

Wie schnell sich das restliche Kohlenstoffdioxid-Budget aufbraucht, zeigt anschaulich die „CO₂-Uhr“ auf der Website des Berliner Mercator Research Institute on Global Commons and Climate Change. Sie lässt sich wahlweise zwischen dem verbliebenen Budget für ein 1,5-Grad- und ein 2-Grad-Szenario hin und her schalten. Im letzteren Fall bleibt noch etwas mehr Zeit, dafür wiegen die Folgen laut IPCC deutlich schwerer. Unter anderem könnte es dann zu den gefürchteten Kipp-Effekten im Klimasystem der Erde kommen: Punkte, an denen eine Entwicklung nicht mehr linear verläuft, sondern sich zum Beispiel durch Rückkopplungseffekte verstärkt und nicht wieder umkehrbar ist.


Experiment: die Eis-Albedo-Rückkopplung verstehen

Das vielleicht bekannteste Kippelement beruht auf der Eis-Albedo-Rückkopplung – häufig wird in diesem Zusammenhang auch von der „polaren Verstärkung“ gesprochen. Der Zusammenhang ist leicht zu verstehen: Durch die globale Erwärmung schmelzen immer größere Teil der arktischen Eiskappe (hier eine schöne Animation der NASA dazu). Durch die geringere – weiße – Eisschicht kann weniger Sonneneinstrahlung wieder abgestrahlt werden, dadurch erwärmt sich die Region noch stärker, mehr Eis schmilzt und der Meeresspiegel steigt schneller.


Das lässt sich im Unterricht mit einem einfachen Experiment nachstellen. Zwei Schalen mit Eiswürfeln werden dazu in die Sonne gestellt – die eine mit einer weißen Abdeckung, die andere mit einer schwarzen. Sensoren in den Schalen messen nun die Temperaturverläufe, die anschließend ausgewertet werden können.

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