Der Klimawandel - Einblicke, Rückblicke und Ausblicke - X-2. Folgen des Klimawandels für Ozeane...

Der Klimawandel- Einblicke, Rückblicke und Ausblicke -

X-2. Folgen des Klimawandels für Ozeane und Küsten

Horst Sterr, Kiel



Mittlere globale Temperatur und Meeresspiegel (relativ zu heute) zu verschiedenen Zeiten in der Erdgeschichte sowie die Projektion für das Jahr 2100 (1 m über dem heutigen Meeresspiegel). Langfristig ist wahrscheinlich mit einem vielfach höheren Meeresspiegelanstieg zu rechnen, als er bis 2100 erwartet wird



Gletscher Eiskappen Gletscher & Polkappen

Grönland Eisschild

Antarktisches Eisschild

Anzahl > 160.000 70

Fläche (106 km²) 0,43 0,24 0,68 1,71 12,37

Volumen (106 km³) 0,08 0,10 0,18 ± 0,04 2,85 25,71

Möglicher Gesamtbeitrag zum Meeresspiegelanstieg (in m)

0,24 0,27 0,50 ± 0,10 7,2 61,1

Jährlicher Beitrag zum Meeresspiegelanstieg (in mm/Jahr)

1,9 ± 0,3 1,4 ± 0,1 5,1 ± 0,2

Physische Eigenschaften der Eismassen auf der Erde



Temperaturveränderung(°C zwischen 2090-2099 im Verhältnis zu 1980 -

1999)

Meeresspiegelanstieg(m zwischen 2090-2099 im Verhältnis zu 1980 -1999)

Fall bestmöglicherSchätzwert mögliche Spannweite

Modellbasierte Spannweite ohne zukünftige, dynamische

Änderungen im Gletscherfluss

Erwärmung als Ergebnis der bis zum Jahr 2000 erhöhten CO²-Konzentration

0,6° 0,3° – 0,9° [MSA: 0,15m im 20.Jhd.]

B1 Szenario 1,8 1,1 - 2,9 0,18 - 0,38 m

A1T Szenario 2,4 1,4 - 3,8 0,20 - 0,45 m

B2 Szenario 2,4 1,4 - 3,8 0,20 - 0,43 m

A1B Szenario 2,8 1,7 - 4,4 0,21 - 0,48 m

A2 Szenario 3,4 2,0 - 5,4 0,23 - 0,51 m

A1Fl Szenario 4,0 2,4 - 6,4 0,26 - 0,59 m

Durchschnittliche, prognostizierte globale Oberflächenerwärmung und Meeresspiegelanstieg Ende des 21. Jahrhunderts



Ausdehnung der Abschmelzfläche auf Grönland nach Satellitendaten. Gezeigt sind beide extremen Jahre 1992 (nach dem Ausbruch des Pinatubo) und 2005 (a) sowie die zeitliche Entwicklung (b).



Der Anstieg des globalen Meeresspiegels aus Satellitenmessungen (obere Linie, mit ihrem linearem Trend) sowie die Projektionen des IPCC (2001a) mit ihrem Unsicherheitsbereich



Beobachtete Veränderungen der globalen Durchschnittstemperatur, des durchschnittlichen globalen Meeresspiegelanstieg (Pegeldaten = blau; Satellitendaten = rot) und der Schneedecke der nördlichen Hemisphäre (März – April)

Alle Veränderungen sind relativ zu den Durchschnittswerten der Jahre 1961-1990. Geglättete Kurven wurden aus dekadischen Durchschnittswerten gebildet, Kreise stellen jährliche Werte dar, schattierte Bereiche stellen geschätzte Unsicherheitsintervalle dar (aus umfassenden Analysen bekannter Unsicherheiten (a,b) sowie aus Zeitreihenanalysen (c)



Wasserkreislauf zwischen Ozean, Atmosphäre und Gletschern

Eisschild-Dynamik

Große Landflächen in höheren Breiten

Atmospherische Zirkulation mitmeridionalem Feuchtigkeitstransport

Eisbergkalben

Meereseis beeinflusst nicht den

Meeresspiegel




X-2. Folgen des Klimawandels für Ozeane und KüstenSeit dem 3. IPCC-Report ist das Bewusstsein, dass einige Wetterereignisse und –extreme im 21.Jhd. häufiger, weiter verbreitet und/oder intensiver auftreten werden, gestiegen. Und es ist mehr über die potentiellen Folgen dieser Veränderungen bekannt. Eine Auswahl davon wird in der Tabelle unten gezeigt:

Phänomene und Trends

Wahrscheinlichkeit der Zukunftstrends basierend auf Projektionen für das 21.Jhd. mittels SRES Szenarios

Beispiele bedeutender projizierter Folgen pro Sektor

Landwirtschaft, Forstwirtschaft und Ökosysteme

Wasserressourcen Gesundheit Industrie, Siedlungen, Gesellschaft

Wärmere und weniger kalte Tage und Nächte; wärmere/häufigere heiße Tage und Nächte über den meisten Landflächen

So gut wie sicher Gesteigerte Ernten in käl-teren Gegenden, redu-zierte Ernten in wärmeren Gegenden; erhöhte Insektenvermehrung

Folgen für Wasser-ressourcen abhängig von Schneeschmelze; gestiegene Evapotrans-pirationsraten

Verringerte Sterblichkeitsraten durch verminderte Kälteaussetzung/-belastung

Verminderte Energienachfrage für Heizung; gesteigerte Nachfrage nach Kühlung; abnehmende Luftqualität in Städten; reduzierte Störung des Transport durch Schnee und Eis; Folgen für Wintertourismus

Warmwetterperioden/ Hitzewellen, Häufigkeit nimmt zu über den meisten Landflächen

Sehr wahrscheinlich Verringerte Ernte in wärmeren Regionen aufgrund von Hitzestress, steigende Brandgefahr

Wassernachfrage steigt, Probleme der Wasserqualität, z.B. Algen

Gesteigertes Risiko durch Hitzetod, bes. bei Älteren, chronisch Kranken, sehr jungen und sozial isolierten Menschen

Verringerung der Lebensqualität in wärmeren Regionen für Menschen ohne angemessene Unterkunft, Folgen für Ältere, sehr junge und Arme

Starke Niederschlagsereignisse; Häufigkeit nimmt zu über den meisten Gebieten

Sehr wahrscheinlich Schaden an Feldfrüchten, Bodenerosion, Unvermögen Land zu kultivieren aufgrund von Bodenvernässung

Nachteile für Ober-flächen- und Grundwas-serqualität; Verunreini-gung der Wasserver-sorgung, mögliche Wasserknappheit

Erhöhtes Risiko von Todesfällen, Verletzungen, Infektionen, Atmungs- und Hautkrankheiten und Post-Traumatischen-Stress-Syndromen

Störungen von Siedlungen, Handel, Transport und Gesellschaft aufgrund von Überschwemmungen; Druck auf städtische und ländliche Infrastrukturen

Von Dürre betroffene Flächen weiten sich aus

wahrscheinlich Landdegradation, niedrigere Ernten durch Schädigung und Ausfall; erhöhtes Viehsterben, gestiegene Brandgefahr

Weitere Verbreitung von Wasserbelastung

Erhöhtes Risiko von Nahrungs- und Wasserknappheit, Unterernährung sowie von wasser- und nahrungsbedingten Krankheiten

Wasserverknappung in Siedlungen, Industrie und Gesellschaft; vermindertes Potential zur Wasserkraftnutzung, Potential für Bevölkerungswanderung

Intensive tropische Sturmaktivität wird erhöht

wahrscheinlich Schaden an Feldfrüchten, Windwurf an Bäumen, Schaden an Korallenriffen

Stromausfälle stören die öffentliche Wasserversorgung

Erhöhtes Risiko von Todesfällen und Verletzten, wasser- und nahrungsbedingten Krankheiten sowie Post-Traumatischen-Stress-Syndromen

Störungen durch Überflutungen und starke Winde; Auszahlung der Risikodeckung in vulnerablen Gebieten durch Privatversicherungen; Potential für Bevölkerungswanderung

Vermehrtes Auftreten von extrem hohen Wasserständen

wahrscheinlich Versalzung von Bewässerungswasser, Ästuaren und Süßwassersystemen

Verminderte Verfügbar-keit von Süßwasser aufgrund von Salzwassereindringen

Erhöhtes Risiko von Todesfällen und Verletzten durch Ertrinken in Fluten; migrationsbedingte Folgen für die Gesundheit

Kosten für Küstenschutz versus Kosten für Landnutzungsverlegung; Potential für Bevölkerungs- und Infrastrukturentwick-lung; siehe auch oben tropische Stürme



Bevölkerung und Landfläche in niedrig gelegenen Küstenregionen nach Region

Bevölkerung und Landfläche in niedrig gelegenen Küstenregionen Anteil an Bevölkerung und Landfläche in niedrig gelegenen Küstenregionen

Region Bevölkerung (Mio,)

Städtische Bevölkerung

(Mio,)

Landfläche (Mio km²)

Davon städtische Flächen

(Mio km²)

Anteil an der regionalen

Bevölkerung

Anteil der städtischen Bevölkerung der Region

Anteil an der regionalen Landfläche

Anteil an der städtischen

Landfläche der Region

Afrika 55 40 206 15 8,2% 14,5% 0,9% 7,9%

Asien 438 232 819 109 12,3% 17,7% 3,3% 11,7%

Europa 48 38 459 54 7,1% 8,1% 2,1% 7,0%

Lateinamerika 28 22 372 32 6,1% 6,9% 2,0% 6,6%

Australien/Neuseeland

3 3 134 6 13,8% 14,4% 1,7% 13,4%

Nordamerika 25 22 523 52 7,8% 8,5% 2,8% 5,9%

Kleine Inselstaaten 6 4 56 5 13,1% 14,0% 16,3% 13,1%

Welt 602 361 2.571 274 10,5% 13,5% 2,2% 8,2%

Anmerkung: Die Regionen basieren zwar auf den IPCC-Regionen, sind jedoch nicht absolut identisch mit diesen. Staaten, die nicht in der IPCC-Liste aufgeführt sind, werden einer der IPCC-Regionen zugewiesen. Russland, welches durch die IPCC in zwei Regionen unterteilt wird (Asien und Europa), wird hier komplett zu Europa gezählt. Die Gruppe der kleinen Inselstaaten umfasst 66 Mitglieder, von denen einige im IPCC-Bericht nicht zu den kleinen Inselstaaten gezählt werden.



Bevölkerung und Landfläche in niedrig gelegenen Küstenregionen Anteil an Bevölkerung und Landfläche in niedrig gelegenen Küstenregionen

Einkommenskategorie Bevölkerung (Mio.)

Städtische Bevölkerung

(Mio.)

Landfläche (Mio. km²)

Städtische Landfläche (Mio. km²)

Anteil an der Bevölkerung der Gruppe

Anteil der städtischen Bevölkerung der Gruppe

Anteil an der Landflächeder Gruppe

Anteil an der städtischen

Landfläche der Gruppe

niedrig 246 107 646 36 11,0% 15,6% 2,7% 9,0%

untere Mitte 209 128 653 65 9,9% 14,1% 1,6% 7,6%

obere Mitte 36 29 375 40 7,8% 8,9% 1,9% 7,6%

hoch 107 93 890 129 11,7% 12,6% 2,9% 8,3%

Welt 598 357 2.563 270 10,4% 13,4% 2,2% 8,1%

Bevölkerung und Landfläche in niedrig gelegenen Küstenregionen nach Nationaleinkommenskategorien



Staaten geordnet nach Fläche in niedrig gelegenen Küstengebieten Top Ten

Staaten geordnet nach Flächenanteil in niedrig gelegenen Küstengebieten Top Ten

Staat Gesamtrang*

Landfläche in niedrig gelegenen Küstengebieten

Staat** Gesamtrang*

Größe und Anteil der Fläche in niedrig gelegenen

Küstengebieten

(in 1.000 km²) % (in 1.000 km²) %

1. Russland 1 276 2 1. Bahamas 158 12 93

2. Kanada 2 262 3 2. Niederlande 132 31 75

3. USA 4 235 3 3. Bangladesh 93 54 40

4. China 3 182 2 4. Franz. Polynesien 171 1 32

5. Indonesien 15 177 9 5. Gambia 163 3 26

6. Australien 6 122 2 6. Dänemark 131 11 26

7. Brasilien 5 122 1 7. Katar 162 3 23

8. Mexiko 13 93 5 8. Kuba 102 23 21

9. Indien 7 82 3 9. Vietnam 65 66 20

10. Vietnam 65 66 20 10. Guinea-Bissau 137 7 19

* Rang nach gesamter Landfläche im weltweiten Vergleich** Staaten mit weniger als 100.000 Einw. oder einer Gesamtfläche unter 1.000 km² ausgenommen

Staaten mit der größten Landfläche und dem höchsten Flächenanteil in niedrig gelegenen Küstengebieten



Region <100.000 100.000 - 500.000 500.000 - 1 Mio. 1- 5 Mio. > 5 Mio.

Afrika 5 15 20 18 10

Asien 8 13 14 16 32

Europa 6 7 11 6 12

Lateinamerika 6 8 12 7 6

Australien & Neuseeland 16 20 26 10 -

Nordamerika 4 7 6 5 13

Kleine Inselstaaten 18 11 13 12 -

Welt 7 11 13 12 21

Bevölkerungsanteil in niedrig gelegenen Küstenregionen für alle städtischen Siedlungen, gruppiert nach Größe (in %)



Städtische Bevölkerungszahlen und Wachstumsraten zwischen 1990 und 2000 in China und Bangladesch – insgesamt und in niedrig gelegenen Küstenzonen

Bevölkerung (in 1.000)Jährliche Wachstumsrate

1990-2000 (in %)Staat1990 2000

China 1.138.676 1.262.334 1,04

Städtisches China 336.577 423.730 2,33

Niedrig gelegene Küstenzonen China 119.103 143.880 1,91

Chinesische Städte in niedrig gelegenen Küstenzonen 56.059 78.278 3,39

Bangladesh 110.024 123.612 1,17

Städtisches Bangladesh 23.097 26.865 1,52

Niedrig gelegene Küstenzonen Bangladesh 50.568 62.524 2,14

Städte in niedrig gelegene Küstenzonen in Bangladesh 11.686 15.429 2,82



1 m 2 m 3 m 4 m 5 m

Fläche (Gesamt = 63.332.530 km2)

Betroffenes Gebiet 194.309 305.036 449.428 608.239 768.804

% des Gesamtgebietes 0,31 0,48 0,71 0,96 1,21

Bevölkerung (Gesamt = 4.414.030.000)

Betroffene Bevölkerung 56.344.110 89.640.441 133.049.836 183.467.312 245.904.401

% der Gesamtbevölkerung 1,28 2,03 3,01 4,16 5,57

Bruttoinlandsprodukt (Gesamt BIP = 16.890.948 Mio. $-US)

Betroffenes BIP (in $-US) 219.181 357.401 541.744 789.569 1.022.349


Urbane Flächen (Gesamt = 1.434.712 km2)



Landwirtschaftlich genutzte Flächen (Gesamt = 17.975.807 km2)



Feuchtgebiete (Gesamt = 4.744.149 km2)



Auswirkungen des Meeresspiegelanstiegs: global



Anteile der ländlichen und städtischen Bevölkerung in niedrig gelegenen Küstenzonen in den 50 Ländern mit den höchsten im Küstenbereich lebenden Bevölkerungsanteilen





Das Karbonatsystem des Meerwassers. Das relative Verhältnis der drei anorga-nischen Kohlenstoffverbindungen reflektiert den pH-Wert des Wassers. Der Pfeil zeigt die erwartete Verschiebung des mittleren pH-Werts vom heutigen (blauen) Bereich in Richtung auf sauerer, wenn die atmosphärische CO2 Konzentration 750 ppm erreicht.



Aragonitsättigung und gegenwärtige Riffstandorte von Warmwasserkorallen (blaue Punkte).

a) Vorindustrielle Werte (ca. 1870, atmos- phärische CO2-Konzentration 280 ppm) b) Gegenwart (ca. 2005, 375 ppm CO2) c) Zukunft (ca. 2065, 517 ppm CO2)

Der Grad der Aragonitsättigung (Ω) bezeichnet das relative Verhältnis zwischen dem Produkt der Konzentration von Kalzium- und Karbonationen und dem Löslichkeitsprodukt für Aragonit.Standorte mit einer Aragonitsättigung unterhalb von 3,5 sind nur noch bedingt für riffbildende Warmwasserkorallen geeignet (marginal), unterhalb von 3 sind sie ungeeignet.



Schemata der beobachteten Veränderungen im Ozean, inklusive der Temperatur, des Salzgehalts, dem Meeresspiegel, des Meereises und den biogeochemischen Kreisläufen. Die Legende zeigt die Richtungen der Veränderungen dieser Variablen.



Ursachen und Folgen der Methanhydratdestabilisierung



Schematische Struktur eines pelagischen Meeresökosystems. Grüne Pfeile: Input in die Primärproduktion; schwarze Pfeile: Wechselwirkungen mit dem Karbonatsystem; braune Pfeile: Abbau von Biomasse. Meeressäuger und Vögel wurden der Übersicht halber nicht berücksichtigt

Date post:	06-Apr-2016
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