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Über dieses Buch

Das Meereis der Polargebiete ist nicht nur wunderschön, es reguliert auch die Temperatur der Erde. Doch es zieht sich zurück – und zwar schnell! Dabei laufen komplexe Rückkopplungen ab, die das Potenzial haben, den Klimawandel zu beschleunigen und zu verstärken. Der britische Polarforscher Peter Wadhams ist einer der international führenden Meereisexperten. Er greift auf seine fast lebenslange Forschung in der Arktis zurück, um zu erklären, was gerade passiert, was das für unsere Zukunft bedeutet – und was wir tun können und müssen.
Der AutorPeter Wadhams ist einer der weltweit erfahrensten Polar- und Meereisforscher. Er war von 1987–92 Direktor des Scott Polar Institute in Cambridge und dort auch von 1992–2015 Professor für Physik der Ozeane. Er war an mehr als 50 Expeditionen in beide Polarregionen beteiligt – in Forschungscamps, auf Eisbrechern, von Flugzeugen aus, und sogar in Unterseebooten. Er wurde ausgezeichnet mit dem W. S. Bruce-Preis der Royal Society of Edinburgh (1977), der UK Polar Medal (1987) und dem Italgas-Preis für Umweltwissenschaften (1990). Er ist Fellow der Royal Geographical Society und Mitglied der Finnischen Akademie.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

Kapitel 1. Einführung: Eine blaue Arktis

Zusammenfassung
In den letzten Jahrzehnten hat sich die Arktis dramatisch verändert. Wo das Meer einst das ganze Jahr über mit einer dicken Schicht aus mehrjährigem Eis bedeckt war, erstreckt sich nun im Sommer offenes Wasser fast bis zum Nordpol. Zugleich nahm die Dicke des Meereises um 43 % ab, was es noch anfälliger für die Klimaerwärmung macht. Es dauert wahrscheinlich nicht mehr lange, bis das Meereis im Sommer vollständig verschwindet, was dramatische Folgen haben wird.
Peter Wadhams

Kapitel 2. Eis, der magische Kristall

Zusammenfassung
Warum spielt das Eis eine so wichtige Rolle im Energiesystem unseres Planeten, ja sogar jedes Planeten, der Leben enthalten kann? Die Antwort liegt in den einzigartigen Eigenschaften des Eiskristalls, die wiederum aus den einzigartigen Eigenschaften des Wassermoleküls resultieren, die es zum Schlüssel des Lebens machen. Die Form des Wassermoleküls wirkt sich auf die Art und Weise aus, wie sich Meereis bildet. Dieses Kapitel beschreibt die Entstehung von Meereis von den ersten kleinen Eiskristallen bis hin zu großen Presseisrücken.
Peter Wadhams

Kapitel 3. Eine kurze Geschichte des Eises auf der Erde

Zusammenfassung
Wir wissen nicht, wann oder wie Wasser in seiner gefrorenen Form zum ersten Mal auf der Oberfläche des Planeten Erde auftrat. Seit der Entstehung der Erde vor 4,54 Mrd. Jahren herrschte meist ein heißes Treibhausklima, viel wärmer als heute. Es gab in der frühen Erdgeschichte jedoch auch drei besonders starke Vereisungen, die unseren Planeten in eine „Schneeball-Erde“ verwandelten.
Peter Wadhams

Kapitel 4. Der moderne Zyklus der Eiszeiten

Zusammenfassung
Die bekannten Eiszeiten traten erst in den letzten Millionen Jahren der Erdgeschichte auf. Im Pleistozän wechselten sich Kalt- und Warmzeiten periodisch ab, ausgelöst durch astronomisch verursachte Schwankungen der Sonneneinstrahlung. Das ist nur möglich, wenn das Klima so kalt ist, dass diese kleinen Schwankungen einen deutlichen Vorstoß bzw. Rückzug der Gletscher bewirken. Um die Details zu entschlüsseln, nutzen Klimaforscher Eiskerne, die sie aus den Eisschilden von Grönland und der Antarktis gebohrt haben.
Peter Wadhams

Kapitel 5. Der Treibhauseffekt

Zusammenfassung
Der natürliche Treibhauseffekt macht die Erde erst zu einem gastfreundlichen Planeten. Wenn wir uns unseren Planeten ohne Atmosphäre vorstellen und die auf die Erde einfallende Strahlung und die ins All abgestrahlte Strahlung bilanzieren, ergibt sich eine Gleichgewichtstemperatur von −18 °C. In der Atmosphäre vorhandene Treibhausgase wie Kohlendioxid und Methan absorbieren jedoch einen Teil der von der Erdoberfläche abgestrahlten Mikrowellenstrahlung und erhöhen die Temperatur. Seit Beginn der Industrialisierung erhöhen die Menschen die Konzentrationen der Treibhausgase in der Atmosphäre immer schneller, insbesondere weil sie Kohle und Erdöl verbrennen. Zum natürlichen Treibhauseffekt kommt daher ein anthropogener Treibhauseffekt hinzu. Die Temperatur erhöht sich dadurch unweigerlich. Wie stark ist allerdings nicht ganz sicher, wie sehr unterschiedliche Angaben für die Klimasensitivität zeigen.
Peter Wadhams

Kapitel 6. Das Meereis beginnt zu schmelzen

Zusammenfassung
Bis Mitte des 20. Jahrhunderts schwankte die Meereisausdehnung in engen Grenzen, seither nahm sie insbesondere im Sommer rapide ab. Besonders stark war der Rückgang in den Jahren 2007 und 2012. Positive und negative Abweichungen vom langfristigen Abwärtstrend werden durch zufällige Wetterphänomene wie Stürme verursacht. Auf der immer größeren offenen Wasserfläche gibt es größere Wellen, die das Eis zerbrechen und damit das Abschmelzen beschleunigen. Im Herbst wälzen Wellen das Wasser um und bringen Wärme aus der Tiefe an die Oberfläche, was die Bildung von neuem Eis beeinträchtigt. Die Erwärmung wird durch solche Rückkopplungen verstärkt.
Peter Wadhams

Kapitel 7. Die Zukunft des arktischen Meereises – die Todesspirale

Zusammenfassung
Andy Lee Robinson hat eine besonders anschauliche Darstellung des Meereisrückgangs entwickelt, die Mark Serreze „arktische Todesspirale“ getauft hat. Dabei ist deutlich zu sehen, dass der Arktische Ozean bald im Sommer eisfrei sein wird. Wann genau ist zwischen Feldforschern und Modellierern umstritten, wobei die Modellierungen es nicht einmal schaffen, den aktuellen Rückgang zu beschreiben. Unmittelbare Folgen des Eisrückgangs dürften eine Zunahme der Schifffahrt und die Suche nach Erdöl sein. Eine Route durch die Nordwestpassage oder den Nördlichen Seeweg würde z. B. die Strecke von Hamburg nach Yokohama deutlich verkürzen.
Peter Wadhams

Kapitel 8. Die Beschleunigung durch arktische Rückkopplungen

Zusammenfassung
Auf den ersten Blick ist der arktische Meereisrückzug in wirtschaftlicher Sicht ein Segen für die Arktis, die indirekten Auswirkungen für den Planeten sind aber überwältigend negativ. Der Grund ist eine positive Rückkopplung: Der Meereisrückzug verstärkt die Erwärmung, was wiederum den Meereisrückzug verstärkt. Insbesondere sinkt mit dem Rückzug des Meereises und dem Zurückweichen der Schneegrenze an Land die Albedo, es wird also immer weniger Strahlung reflektiert. In der Arktis laufen weitere Rückkopplungen ab, etwa nimmt der Wasserdampfgehalt in der Atmosphäre zu, wobei es sich ebenfalls um ein Treibhausgas handelt. Der Grönländische Eisschild schmilzt, ebenfalls durch Rückkopplungen verstärkt, immer stärker. Das hat erhebliche Auswirkungen auf den Anstieg des Meeresspiegels. Die zunehmende Ozeanversauerung veringert die Funktion der Ozeane, als Senke für Kohlendioxid zu dienen.
Peter Wadhams

Kapitel 9. Arktisches Methan, eine Katastrophe kündigt sich an

Zusammenfassung
Der Meereisrückzug löst möglicherweise einen potenziell katastrophalen Rückkopplungseffekt aus. Der submarine Permafrost beginnt zu tauen und da dieser auch Methanhydrate enthält, werden große Mengen Methan freigesetzt. Seit Jahren wurden immer wieder Methanfahnen aus aufsteigenden Gasblasen beobachtet, es sind jedoch noch enorme Mengen Methanhydrate vorhanden. Eine pulsartige Freisetzung großer Mengen dieses potenten Treibhausgases würde die Klimaerwärmung enorm beschleunigen. Auch der Permafrost an Land taut immer weiter auf, wobei Mikroorganismen damit beginnen, die im Boden erhaltene organische Substanz zu Methan und Kohlendioxid abzubauen. Diese Freisetzung ist langsamer, hätte aber potenziell noch größere Folgen.
Peter Wadhams

Kapitel 10. Seltsames Wetter

Zusammenfassung
Die Witterungsverhältnisse auf der Nordhalbkugel haben sich auch in mittleren Breiten spürbar verändert, wobei extreme Bedingungen häufiger auftreten: Dürren und Überschwemmungen, Hitzewellen und Kälteeinbrüche. Vermutlich steht diese Veränderung in einem mehr oder weniger direkten Zusammenhang mit dem Rückgang des Meereises und der schnellen Erwärmung der Arktis. Da der Temperaturunterschied zwischen Arktis und mittleren Breiten geringer wird, verändert sich wohl der Strahlstrom, ein starker Höhenwind. Er verlagert sich nach Süden und bildet immer größere Mäander, die sich immer langsamer bewegen. Auf der einen Seite der Mäander bewegt sich kalte Luft der Arktis bis weit nach Süden, auf der anderen Seite strömt warme Luft bis weit nach Norden. Die Auswirkungen extremer, oft verheerender Wetterereignisse auf die Ernte in einer Welt, in der die Bevölkerung weiterhin rasch zunimmt, können nur katastrophal sein. Auch die Wasserversorgung wird durch den Klimawandel immer schwieriger.
Peter Wadhams

Kapitel 11. Die geheimnisvollen Konvektionsschlote

Zusammenfassung
Die Entdeckung der rätselhaften schlotförmigen Konvektionsströme in der Grönlandsee und ihre Rolle beim Klimawandel sind eine besonders interessante Geschichte. Es handelt sich um einen tief reichenden, rotierenden, vertikalen Wasserzylinder, der kaltes Wasser von der Meeresoberfläche in große Tiefen von bis zu 2500 m transportiert. Diese rätselhaften Phänomene sind ein wichtiges Glied der thermohalinen Zirkulation in den Ozeanen. Sie wurden vor etwa 20 Jahren in der Grönlandsee erstmals beschrieben. Doch inzwischen zeigt sich, dass sie sich wohl immer seltener bilden, was enorme Auswirkungen auf das weltweite Klima haben könnte.
Peter Wadhams

Kapitel 12. Was passiert in der Antarktis?

Zusammenfassung
Die Antarktis reagiert weniger stark auf die Klimaerwärmung als die Arktis. Auch die beschriebenen starken Rückkopplungen sind hier weniger wirkungsvoll. Der Grund ist, dass die Antarktis ein von einem großen Meer umgebener Kontinent ist, während die Arktis ein von Land umgebenes Meer ist. Tatsächlich läuft in der Antarktis auch die Bildung von Meereis ganz anders ab als in der Arktis und das Meereis hat dadurch eine andere Struktur.
Peter Wadhams

Kapitel 13. Der Zustand der Erde

Zusammenfassung
Trotz aller schönen Worte der Politiker nehmen die Kohlendioxidemissionen weiter zu. Eine radikale Minderung der Emissionen muss unbedingt so schnell wie möglich erfolgen, bisher sieht es aber kaum so aus, dass es dazu kommt. Aber selbst wenn wir das schaffen sollten, reicht das nicht aus, um den Klimawandel zu stoppen, weil die Konzentration in der Atmosphäre schon jetzt zu hoch ist. Wir haben nur zwei Möglichkeiten, entweder technische Mittel zu entwickeln, um die Erwärmung zu bremsen, oder Methoden zu entwickeln, um CO2 aus der Atmosphäre zu entfernen. Eine Möglichkeit wäre die Aufhellung von Wolken, auch andere Geoengineering-Methoden wurden vorgeschlagen. Eine biologische Entfernung des CO2 aus der Atmosphäre bräuchte eine größere Fläche, als zur Verfügung steht, während eine technische Abscheidung zwar möglich, aber noch viel zu teuer ist.
Peter Wadhams

Kapitel 14. Aufruf zum Kampf

Zusammenfassung
Um einen Klimawandel mit katastrophalen Folgen abzuwenden, ist mehr als eine massive Verringerung der Kohlendioxidemissionen notwendig. Benötigte technische Methoden müssen so schnell wie möglich weiterentwickelt werden, erneuerbare Energien müssen ausgebaut, Häuser besser isoliert werden. Wissenschaftler sollten ihre Forschung zum Klimawandel intensivieren und dabei auch die verursachten ökonomischen Kosten stärker herausarbeiten. Außerdem sollten sie sich stärker an wirtschaftlichen Diskussionen beteiligen. Stattdessen versuchen einige Staaten, Klimaforschung zu verhindern. Leugner des Klimawandels sähen Zweifel und meinen, dass wir wie gehabt weiter machen sollten. Wir alle sollten mit aller Kraft diese Lügen kontern.
Peter Wadhams

Kapitel 15. Nachtrag zur deutschen Ausgabe

Zusammenfassung
Seitdem die englische Ausgabe dieses Buches 2016 erschien, hat sich die Geschwindigkeit des Klimawandels in allen beschriebenen Bereichen beschleunigt. Das Pariser Abkommen von 2015 versprach eine Reduktion der Treibhausgasemissionen, aber in Wirklichkeit nimmt die CO2-Konzentration in der Atmosphäre weiterhin exponentiell zu (412 ppm als saisonaler Durchschnitt im Sommer 2019 im Vergleich zu 407 ppm im Sommer 2017). Zusätzlich untergruben das Abkommen die fatale Entscheidung des US-amerikanischen Präsidenten Trump daraus auszutreten und der neue brasilianische Präsident Bolsonaro, der sich anscheinend vorgenommen hat, den Amazonas-Regenwald zu zerstören.
Peter Wadhams

Backmatter

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