Die Erde
als System

Bei bestimmten Schwellenwerten setzen selbstverstärkende Rückkopplungen ein. Jüngere Forschung warnt vor einem "tipping cascade" — einem Dominoeffekt zwischen mehreren Kipppunkten.

Das Klima zu stabilisieren erfordert eine Transformation, die in Geschwindigkeit und Umfang ohne historisches Beispiel ist.

Um den gegenwärtigen Klimawandel einzuordnen, hilft der Blick in die Erdgeschichte. Das Klima der Erde war nie konstant: Es gab Zeiten globaler Vereisung ('Schneeball-Erde', ca. 700 Millionen Jahre vor heute), tropische Pole (Kreidezeit, vor 65–145 Millionen Jahren) und Perioden, die den heutigen Bedingungen ähnelten.

Eiskerne aus der Antarktis (Epica Dome C) ermöglichen die Rekonstruktion der Klimageschichte der letzten 800.000 Jahre. Sie zeigen ein regelmäßiges Muster: Eis- und Warmzeiten wechselten im Rhythmus von etwa 100.000 Jahren, gesteuert durch die Milanković-Zyklen — regelmäßige Schwankungen in der Erdumlaufbahn und Erdachsenneigung. In diesen natürlichen Zyklen war der CO₂-Gehalt der Atmosphäre nie höher als 300 ppm. Wir haben diesen Wert heute bei 420 ppm weit überschritten.

Das Paläozän-Eozän-Temperaturmaximum (PETM, vor ca. 56 Millionen Jahren) ist ein historisches Analogon: In einem geologisch sehr kurzen Zeitraum stiegen die globalen Temperaturen um 5–8 Grad Celsius — vermutlich ausgelöst durch massive Kohlenstofffreisetzung aus Meeressedimenten. Das Ereignis dauerte etwa 200.000 Jahre und war mit massivem Aussterben mariner Organismen verbunden. Der gegenwärtige Anstieg des CO₂ geschieht deutlich schneller als damals.

Der globale Durchschnitt der Erwärmung von 1,1 Grad Celsius verdeckt die regionale Variabilität. Deutschland und Mitteleuropa erwärmen sich schneller als der globale Durchschnitt: Seit 1881 ist die Jahresmitteltemperatur in Deutschland um etwa 1,8 Grad Celsius gestiegen. Hitzewellen werden häufiger, länger und intensiver — der Sommer 2003 mit über 70.000 Hitzetoten in Europa galt damals als Extremereignis; heute ist er die neue Normalität für das Jahr 2050.

Der Wasserkreislauf verändert sich: Starkniederschläge werden intensiver, Trockenphasen verlängern sich, und die saisonale Verteilung der Niederschläge verschiebt sich. Die Flutkatastrophe im Ahrtal (Juli 2021) mit 134 Toten war ein Extremereignis, das durch den Klimawandel nach aktuellem Forschungsstand deutlich wahrscheinlicher geworden ist.

Die Alpengletscher verlieren rasant an Masse: Die Schweizer Gletscher haben seit 1850 mehr als die Hälfte ihres Volumens eingebüßt, allein zwischen 2000 und 2020 etwa ein Drittel. Das hat direkte Folgen für die Wasserversorgung Mitteleuropas: Flüsse wie Rhein und Donau werden im Sommer durch Gletscherschmelze gespeist. Mit dem Verschwinden der Gletscher wird sich das Abflussregime grundlegend verändern.

Der IPCC ist eindeutig: Um die Erderwärmung auf 1,5 Grad Celsius zu begrenzen, müssen die globalen CO₂-Emissionen bis 2030 um etwa 45 Prozent gegenüber dem Stand von 2010 sinken und bis 2050 netto null erreichen. Das erfordert tiefgreifende Transformationen in Energieerzeugung, Industrie, Verkehr, Landwirtschaft und Gebäuden.

Erneuerbare Energien sind der Kern der Dekarbonisierung. Sonne und Wind sind heute die günstigsten Energiequellen der Geschichte — günstiger als Kohle und Gas, wenn Subventionen und externe Kosten einbezogen werden. Dennoch ist die Energiewende komplex: Sie erfordert nicht nur neue Kraftwerke, sondern den vollständigen Umbau des Energiesystems einschließlich Speicherung, Netze und Sektorkopplung.

Natürliche Kohlenstoffsenken — Wälder, Böden, Ozeane, Feuchtgebiete — spielen ebenfalls eine entscheidende Rolle. Die Renaturierung degradierter Ökosysteme ist eine der kosteneffizientesten Klimaschutzmaßnahmen. Allerdings werden Wälder als Klimaschutzmaßnahme oft überschätzt: Sie kompensieren nur einen kleinen Teil der fossilen Emissionen und sind selbst durch Klimawandel, Dürren und Schädlinge bedroht.