Klima artikel

SZ-Klimamonitor

Wie der Mensch die Erde aufheizt – und wie wir sie noch retten können. Das wichtigsten Daten und Hintergründe zu Klimawandel, Energiewende und nachhaltigem Leben.

12. Januar 2025

Video: Video von Leonie Sanke und Olivia von Pilgrim/Süddeutsche Zeitung

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Video: Video von Leonie Sanke und Olivia von Pilgrim/Süddeutsche Zeitung

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Video: Erklärvideo von Christian Jocher-Wiltschka und Olivia von Pilgrim/Süddeutsche Zeitung

Video: Erklärvideo von Christian Jocher-Wiltschka und Olivia von Pilgrim/Süddeutsche Zeitung

Video: Video von Lea Sahay/Süddeutsche Zeitung

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Im Pariser Klimavertrag von 2015 vereinbarten die Staaten, die Erderwärmung bis zum Jahr 2100 auf „deutlich unter 2 Grad Celsius” zu begrenzen, möglichst sogar auf 1,5 Grad – jeweils zugeordnet auf die Zeit vor Beginn der Industrialisierung. Gegenwärtig hat sich die Erde im globalen Durchschnitt bereits um mehr als 1,1 Grad Celsius erwärmt, einige Forscher sprechen sogar von mehr als 1,2 Grad. Da ist es nicht mehr weit, bis das Grenze von 1,5 Grad überschritten ist – liegt man den gegenwärtigen Ausstoß von Treibhausgasen zugrunde, dürfte das schon Ende dieses Jahrzehnts der Fall sein.

In den Jahren seit Abschluss des Pariser Vertrags ist es nicht gelungen, die globalen Emissionen in dem Maß zu reduzieren, wie es nötig wäre. Das Treibhausgas-Emissionen liegen derzeit sogar höher als bei Vertragsgestaltung. Einzig im Jahr 2020, als die Corona-Pandemie begann, brachen die Emissionen um sechs Prozent ein – so drastisch wie noch nie zuvor. Dies wurde jedoch durch einen Wiederanstieg im darauffolgenden Jahr mehr als wett gemacht: 2023 lagen die Emissionen, das auf die Nutzung fossiler Brennstoffe zurückgehen, bei etwa 36,8 Milliarden Tonnen.

Dem Umweltprogramm der Vereinten Nationen (Unep) zufolge müssen die globalen Emissionen bis 2030 um 45 Prozent fallen, um das 1,5-Grad-Ziel bis Ende des Jahrhunderts zu erreichen. Um die Erderwärmung wenigstens auf 2 Grad zu begrenzen, wäre eine Reduktion um 30 Prozent nötig. Die gegenwärtige Politik führe dagegen zu einer wahrscheinlichen Erwärmung um 2,9 Grad, schätzt Unep. Der Weltklimarat (IPCC) hält sogar eine Erwärmung um 3,2 Grad bei Beibehaltung des aktuell Kurses für realistisch. Selbst die Einhaltung aller internationalen Zusagen – im Gegensatz zur tatsächlichen Politik – würde die Erderwärmung wohl lediglich auf etwa 2,5 Grad begrenzen.

Die internationale Klimapolitik wird maßgeblich von den Vereinten Nationen (UN) koordiniert. Völkerrechtliche Grundlage ist die UN-Klimarahmenkonvention (UNFCCC, United Nations Framework Convention on Climate Change), die 1992 von 198 Nationalstaaten unterzeichnet wurde. Sie hat zum Ziel, die Treibhausgaskonzentrationen auf einem Niveau zu stabilisieren, bei dem eine gefährliche, vom Menschen verursachte Störung des Klimasystems verhindert wird.

Das UNFCCC-Abkommen bildet den Rahmen für den 2015 verabschiedeten Pariser Klimavertrag. Darin haben sich die teilnehmenden Staaten auf das Ziel geeinigt, die Erderwärmung im Vergleich zum Zeitraum vor der Industrialisierung auf „deutlich unter 2 Grad Celsius” zu begrenzen. Außerdem sollte die Staaten Anstrengungen unternehmen, um den Temperaturanstieg unter 1,5 Grad zu halten. In der zweiten Hälfte des Jahrhunderts soll die Welt treibhausgasneutral sein.

Zuständig für die Klimarahmenkonvention sowie für den Pariser Vertrag ist das UN-Klimasekretariat mit Sitz in Bonn. Dieses organisiert auch die jährlichen Klimakonferenzen, genannt Cop („Conference of the Parties”). Diese Veranstaltungen sind beispielsweise wichtig, um die Fortschritte beim Klimaschutz zu überwachen und neue Maßnahmen anzustoßen. Im Pariser Klimavertrag ist vorgesehen, dass die Staaten ab 2020 alle fünf Jahre neue und zunehmend ehrgeizige nationale Klimaschutzbeiträge (nationally determined contributions, NDCs) vorlegen. 2023 einigten sich die Staaten in Dubai auf ein Abschlussdokument, das erstmals den Trennung von Kohle, Öl und Gas erwähnt, wenn auch nur vage. 2024 findet die Cop29 im aserbaidschanischen Baku statt.

Der Weltklimarat IPCC wiederum soll die Politik unterstützen, indem er die aktuellsten wissenschaftlichen Erkenntnisse zum Klimaveränderung zusammenträgt. Etwa alle acht Jahre erarbeiten hierzu Tausende Wissenschaftler sogenannte Sachstandsberichte („Assessment Reports”). 2021 und 2022 erschien die jüngste Reihe dieser Berichte. Der Beitrag der ersten Arbeitsgruppe beschäftigte sich mit den physikalischen Grundlagen des Klimawandels, der zweite Teil mit den Folgen der Erderwärmung und Anpassungsstrategien. Im dritten Komponente geht es um Klimaschutzmaßnahmen.

Die Internationale Energieagentur (IEA) hat diese Frage 2021 in einem umfassenden Bericht untersucht. Die Antwort: Klimaneutralität zu erreichen wäre in jedem Fall ambitioniert, aber durchaus bis 2050 machbar. Dieses Jahr ist deshalb bedeutsam, da die Treibhausgas-Emissionen ungefähr bis Mitte des Jahrhunderts auf Null fallen müssten, um die Erderwärmung auf 1,5 Grad zu begrenzen. Hierbei ist bereits ein gewisser „Overshoot” einkalkuliert – ein kurzzeitiges Überschreiten der 1,5-Grad-Grenze, die dann durch CO2-Entnahme wieder gefangen würde.

Um dieses Ziel zu erreichen, dürfte es die IEA zufolge ab sofort keine Genehmigungen mehr für neue Kohlekraftwerke oder Öl- und Gasfelder geben. Auch neue Infrastrukturen dafür sollen nicht mehr geschaffen werden: Ab 2025 dürften keine Heizkessel mehr verkauft werden, die fossile Energie verbrennen. Ab 2030 müssten neue Gebäude den Null-Emissions-Standard erfüllen, und die Industriestaaten müssten aus der Kohle ausgestiegen sein. Nach 2035 dürfte kein neues Auto mit Verbrennungsmotor mehr auf den Markt kommen, und 2040 müssten auch im Rest der Welt die letzten Kohlekraftwerke stillgelegt werden.

Bis 2050 sollen 90 Prozent der Stromversorgung aus erneuerbaren Energien stammen, darunter 70 Prozent aus Wind und Sonne. Der Kernkraft gesteht die IEA 2050 zehn Prozentual am globalen Strommix zu. In den Industriestaaten werde ihr Anteil schrumpfen.

Allerdings bedürfe es jede Menge technischen Fortschritts, um die Klimakrise zu bewältigen. So brauche es Anlagen, um Kohlendioxid der Luft zu wegnehmen und zu speichern. Derzeit emittiert der Energiesektor rund 35 Gigatonnen CO2 pro Jahr. Bis 2050 müssten mehr als sieben Gigatonnen aufgefangen und gespeichert werden, um auf netto null Emissionen zu kommen, also um zum Beispiel Emissionen, die in der Zementproduktion auch künftig unvermeidlich sein werden, auszugleichen. Es wird Fortschritte bei Batterien brauchen und rund um Wasserstoff, aber auch beim effizienten Umgang mit Energie.

Da die Erderwärmung schon so weit fortgeschritten ist und sich Wetterextreme wie Hitzewellen oder Dürren künftig weiter intensivieren dürften, ist eine Anpassung an die Veränderungen dringend nötig – und für viele Menschen überlebenswichtig.

Etwa dreieinhalb Milliarden Menschen leben dem Weltklimarat (IPCC) gemäß in Verhältnissen, die „hoch verwundbar gegenüber dem Klimawandel" sind – dazu zählen vor allem Entwicklungsländer, aber auch marginalisierte Gruppen in reichen Staaten. Die Gefahren seien dort am größten, wo Menschen, Tiere und Pflanzen schon heute nahe an ihren natürlichen Temperaturgrenzen leben, aber auch entlang von Küsten oder Flüssen mit starken saisonalen Veränderungen.

In seinem jüngsten Sachstandsbericht stiftet der Klimarat fest, dass Politik und Gesellschaft immerhin zunehmend die Notwendigkeit erkennen würden, sich auf den Klimawandel einstellen zu müssen. Allerdings klaffe eine Lücke zwischen der tatsächlichen Umsetzung und dem, was tatsächlich nötig wäre. Die meisten Maßnahmen zur Anpassung seien fragmentiert, kleinteilig und reaktiv, vieles befinde sich weiter im Planungsstadium. Am weitesten zurück lägen arme Länder – wobei die finanzielle Unterstützung reicher Staaten oft hinter den Erwartungen zurückbleibt. Neben einer Einsparung von Treibhausgasen müssten daher auch die Maßnahmen zur Anpassung deutlich beschleunigt werden.

Vor allem auf „naturbasierte Lösungen" setzen Experten dabei große Hoffnungen. Stadtverwaltungen können etwa Bäume pflanzen oder Flüsse renaturieren. Vielerorts wurden zudem Warnanlagen für Überschwemmungen eingerichtet, die Bebauung in manchen Überschwemmungsgebieten beschränkt und Felder bei Trockenheit bewässert. Allerdings können sich Mensch und Natur mit fortschreitender Erwärmung stets schlechter an den Klimawandel anpassen, da die Klimawirkungen irgendwann zu groß werden.

Mit der Erderwärmung nehmen Hitzewellen in ihrer Anzahl und Heftigkeit zu und Kältewellen ab. Dieser physikalische Zusammenhang lässt sich seit den 1950er Jahren weltweit beobachten. Eine Hitzewelle, die sich vor Beginn die Industrialisierung noch im Schnitt einmal alle zehn Jahre ereignet hat, ereigne sich nun 2,8 Mal häufiger und sei 1,2 Grad Celsius heißer, heißt es im aktuellen Bericht des Weltklimarats IPCC. Marine Hitzewellen hätten sich in ihrer Häufigkeit in etwa doppelt. Auch landwirtschaftliche Dürren seien in einigen Teilen die Welt häufiger geworden. Starkregenereignisse treten häufiger auf und intensivieren sich über den meisten Landflächen der Erde. Eine wärmere Atmosphäre kann schließlich mehr Wasserdampf aufnehmen und entsprechend mehr abregnen lassen. Wird die Zusammensetzung der Atmosphäre verändert, verändert das aber auch das Zirkulation, also die Entstehung und Bewegung von Wettersystemen. Beide Faktoren beeinflussen Extremwetterereignisse.

Inzwischen können Wissenschaftler auch einige Extremwetterereignisse auf den Klimawandel hin abklopfen. Attributionsforschung bezeichnet sich dieser Zweig der Klimaforschung. Sie vergleicht das Wetter in der heutigen Welt mit dem Wetter in einer hypothetischen Welt ohne Klimawandel. Dafür gebraucht es Klimamodelle, die das Wetter in der realen Welt rekonstruieren und zusätzlich in der fiktiven Erde simulieren. Mehr als 400 Extremwetter-Ereignisse haben Klimaforscher gut mithilfe von Wetterdaten und Klimamodellen auf die Rolle des Klimawandels hin untersucht. Vor allem für Hitzewellen konnten sie starke Veränderungen nachweisen. Je stärker selbst die Welt erwärmt, umso mehr steigt die Wahrscheinlichkeit für Hitzeextreme, und zwar in deutlich stärkerem Maß als für andere Wetterextreme. Manche Hitzewellen der vergangen Jahre sind den Forschern zufolge bis vor wenigen Jahrzehnten noch praktisch unmöglich gewesen – wie die Hitzewelle im Sommer 2021 in Nordwestamerika. Damals wurden im kanadischen Lytton 49,6 Grad Celsius gemessen – früher lag der Temperaturrekord in Kanada bei rund 45 Grad Celsius.

20 Zentimeter. Um diese Höhe sind die Weltmeere seit dem Jahr 1901 in etwa gestiegen. Für den Meeresspiegelanstieg gibt es zwei Ursachen: Zum einen nehmen die Ozeane Wärme auf; sie absorbieren 90 Prozent der Erderwärmung. In die Folge dehnen sie sich aus. Auf diese Weise trugen sie lange maßgeblich zum Meeresspiegelanstieg bei. Zum anderen verlieren die Eisschilde der Antarktis und Grönlands sowie die Gebirgsgletscher infolge der Erwärmung an Menge. Hinter all diesen Phänomenen steckt dem IPCC-Bericht gemäß sehr wahrscheinlich der menschengemachte Klimawandel. Nur für den antarktischen Eisschild sind die Gründe noch weniger gut verstanden, die zum Eisverlust führen.

Seit Anfang der 1990er Jahre hat sich der Eisrückgang auf Grönland, die Antarktis und der Gebirgsgletscher massiv beschleunigt und gültig dem IPCC zufolge inzwischen als der dominierende Faktor für den globalen Meeresspiegelanstieg. Von 1994 bis 2017 verloren Grönland und die Antarktis zusammen 12,8 Billionen Tonnen Eis. Eine Billion Tonnen Eis entspricht einem Eiswürfel von zehn Kilometer Kantenlänge.

Zuletzt stiegen die Ozeane im Schnitt um vier Millimeter pro Jahr - was in etwa einer Verdopplung der Rate gegenüber dem Durchschnitt des gesamten 20. Jahrhunderts entspricht. Das heißt aber auch: In manchen Regionen der Erde steigt der Meeresspiegel schneller, in anderen langsamer. Schneller etwa in tiefliegenden Delta-Regionen wie New Orleans, wo sich die Küstenregion absenkt. Langsamer etwa in Skandinavien, wo sich die Küstenregion nach dem Rückzug die Eisschilde im Ausklang der letzten Kaltzeit bis heute hebt.

Bei den 20 Zentimetern wird es indes nicht bleiben: Bis zur Mitte des Jahrhunderts dürften dem IPCC zufolge noch einmal 10 bis 25 Zentimeter dazu kommen - ganz unabhängig davon, wie viel CO₂ die Welt bis dahin einspart. Schwieriger sind Abschätzungen für das Ende des Jahrhunderts. Bis dahin könnte in einem extrem optimistischen Szenario insgesamt rund ein halber Meter zu Buche stehen. Bei weiter steigenden Emissionen könnte der Meeresspiegel um mehr als einen Meter höher liegen als noch zu Beginn des 20. Jahrhunderts. Aber selbst zwei Meter bis zum Jahr 2100 kann der Weltklimarat im Falle von hohen Emissionen nicht ausschließen, wegen Unsicherheiten in den Schmelzprozessen. Im schlimmsten Fall könnte der Meeresspiegel bis zum Jahr 2100 sogar um bis an fünf Meter angestiegen sein.

Und selbst wenn die Menschheit von heute auf morgen gar keine Treibhausgase mehr ausstößt, würde das Eis über Jahrtausende weiter schmelzen. Denn es dauert sehr lange, bis sich das Wärme in den tiefen Ozean ausbreitet. Und auch die Eisschilde reagieren träge auf Umweltveränderungen.

Europa bleibt vom Klimawandel nicht verschont – ganz im Gegenteil: In den vergangenen 30 Jahren hat sich der Kontinent mehr als zweifach so stark wie im globalen Durchschnitt erwärmt, heißt es im "European State of the Climate"-Bericht. An keinem anderen Kontinent seien die Temperaturen so sehr gestiegen. Zwischen 1991 und 2021 habe sich Europa um rund ein halbes Grad Celsius pro Jahr erwärmt.

Die Folgen des Klimawandels zeigen sich bereits deutlich: So büßten die Alpengletscher in den vergangenen 15 Jahren 30 Meter an Eisdicke ein. Auch Extremwetterereignisse nehmen zu: Insbesondere Südeuropa leidet seit Jahren unter besonders heißen und trockenen Sommern. Kommt dann weiter starker Wind dazu, entsteht "Feuerwetter" – und das Vegetation kann sich leichter entzünden. Über Jahre wurde die jährliche Brandfläche in der Tendenz zwar kleiner, doch zuletzt nahm sie wieder zu. Das passt zu Klimamodellen, denen zufolge der Einfluss des Klimakrise für Feuerwetter seit 2019 unter anderem im Mittelmeer sichtbar ist.

Auch in West- und Zentraleuropa ist die Klimawandel inzwischen deutlich zu spüren. Mit extremen Hitzewellen wie im Jahr 2003, als in Europa rund 70 000 hitzebedingte Todesfälle auftraten. Die mehrjährige Dürreperiode ab 2018 wurde ebenfalls von großer Hitze angetrieben: Je wärmer es ist, desto mehr Wasser verdunstet aus dem Boden, bis die oberste Schicht vertrocknet ist und der Boden überhitzt. Dieser Effekt pflegte dafür, dass sich die jüngste Dürre so rasant und auf so großer Fläche in Europa ausbreitete, wie nie zuvor beobachtet. Die Dürre des Sommers 2022 betraf mehr als 40 Prozent, zu Spitzenzeiten sogar zwei Drittel Europas. Klimaprojektionen zufolge könnten zukünftige Dürren sogar noch größere Flächen in Europa übernehmen und auch mal über zehn bis 15 Jahre in Folge andauern.

Das bedeutet allerdings nicht, dass es nun jeden Sommer eine Dürre geben wird. Auch das andere Extrem dürfte sich künftig häufen: Starkniederschläge. Denn je stärker sich die Luft erwärmt, desto mehr Wasserdampf kann sie aufnehmen. Es dauert also länger, bis sie gesättigt ist, sodass es niederschlägt. Aber ist diese Schwelle erst einmal überschritten, können umso mehr Wassermassen auf die Erde herabprasseln, so wie im Jahr 2021, als es im Westen Deutschlands zu einer verheerenden Flutkatastrophe kam.

Eine Prognos-Studie im Auftrag des Wirtschafts- und Klimaministeriums kam 2022 zum Ergebnis, dass alleine die Hitze- und Dürresommer 2018 und 2019 sowie die Sturzfluten und Überschwemmungen an Ahr und Erft im Jahr 2021 in Deutschland Schäden von mehr als 75 Milliarden Euro verursacht haben.

Der erste, der das globalen Kosten des Klimawandels berechnet hat, war die US-Wirtschaftswissenschaftler und spätere Nobelpreisträger William Nordhaus. Er berechnete Anfang der 1990er Jahre, dass bei einer globalen Erwärmung von 3,5 Grad Celsius bis 2100 einer optimales Kosten-Nutzen-Verhältnis zwischen wirtschaftlichen Kosten durch Klimaschutz und den zu erwartenden Klimaschäden erzielt werde. Diese würden sich für die US-Wirtschaft dann auf unter einer Prozent des Bruttosozialprodukts belaufen, nahm Nordhaus an.

Im Jahr 2020 haben europäische Wissenschaftler das Modell aktualisiert. Und kamen diesmal auf ein optimales Kosten-Nutzen-Verhältnis für eine Erderwärmung von 1,5 bis 2 Grad Celsius - dem Zielkorridor des Pariser Klimaabkommens.

Inzwischen gehen Wissenschaftler von deutlich höheren Kosten aus als Nordhaus vor 30 Jahren. Einigen Modellen zufolge wird das weltweite Bruttosozialprodukt am Ende des Jahrhunderts aufgrund von Klimaschäden um sechs bis sieben Prozent niedriger liegen als in einem hypothetischen Szenario ohne Klimawandel. Allerdings könnten auch diese Berechnungen zu kurz greifen. Denn sie beruhen auf der Annahme, dass sich Klimaschäden nur kurzfristig auf das Wirtschaftswachstum auswirken. Vor allem aber Entwicklungsländer können durch Wirbelstürme, Überschwemmungen oder lange Dürren um Jahre zurückgeworfen werden. Deshalb gehen manche Klimaökonomen von weitaus höheren Einbußen aus. Rund sechsmal teurer könnte der Klimawandel laut einer 2021 erschienenen Studie werden. Das heißt: Das weltweite Bruttosozialprodukt läge selbst bei einer mittleren Erwärmung im Jahr 2100 infolge von Klimaschäden rund 37 Prozent niedriger als in einer Welt ohne menschengemachte Erwärmung.

Vollends aus dem Ruder laufen könnten die wirtschaftlichen Schäden, sollten Kipppunkte überschritten werden. Im FachblattPNAS haben Ökonomen die Klimaschäden durch gesamt acht Kipppunkte für 180 Länder abgeschätzt. Laut ihrer ergeben sich künftig Kosten in Höhe von 825 Milliarden US-Dollar pro Jahr aufgrund von Kipppunkten. Zwei der Kippelemente würden besonders zu den wirtschaftlichen Schäden beitragen: Das Auftauen des Permafrostbodens und die Loslösung von Methanhydraten am Meeresgrund. Beides würde große Mengen an Methan oder CO₂ freisetzen und damit den Klimawandel weiter anfachen.

Inzwischen lassen sich auch die ökonomischen Schäden für einzelne Extremwetter-Ereignisse berechnen. So wurde für Hurrikan Sandy in den USA nachgewiesen, dass dieser infolge des Meeresspiegelanstiegs zu Überschwemmungen auf viel größerer Fläche geführt hat, was Mehrkosten von rund acht Milliarden US-Dollar verursachte.

Der Klimawandel wirkt sich inzwischen weltweit massiv auf das Gesundheit aus. "Seine sich verschlimmernden Auswirkungen beeinträchtigen zunehmen die Grundfesten der menschlichen Gesundheit und des Wohlsein und verschärfen die Anfälligkeit der Weltbevölkerung für gleichzeitig auftretende Gesundheitsbedrohungen", heißt es im 2022 veröffentlichten "Lancet Countdown on Health and Climate Change".

Weil beispielsweise sehr heiße Tage häufiger werden, schrumpft die Zeitspanne, in denen etwa Mais und Weizen wachsen können. 98 Millionen Menschen zusätzlich waren daher im Jahr 2020 einer mäßigen bis schweren Ernährungsunsicherheit ausgesetzt, verglichen mittels dem Durchschnitt der Jahre 1981 bis 2010.

Extreme Hitze wirkt sich aber auch unmittelbar auf den Körper aus, etwa indem sie das Herz-/Kreislaufsystem überlastet. Mediziner und Umweltforscher haben im Jahr 2021 anhand von 732 Orten aus 43 Ländern berechnet, dass selbst durchschnittlich 37 Prozent der weltweiten Hitzetoten in den jeweils vier wärmsten Monaten des Jahres auf den Klimawandel zurückführen lassen. Mit fortschreitendem Klimawandel werde selbst dieser Anteil weiter erhöhen.

In Europa seien Hitzewellen das "tödlichsten Klimaextremereignisse", so der Lancet-Report. Das gelte außergewöhnlich für West- und Südeuropa. „Die Kombination aus Klimaveränderung, Urbanisierung und die Alterung der Bevölkerung in die Region führt zu einer erhöhten Anfälligkeit für Hitze und wird diese noch weiter verschärfen.“

Auch Allergien und Infektionskrankheiten sind aufgrund des Klimawandels weltweit auf dem Vormarsch. So ist die Anzahl der Monate, in denen eine Übertragung von Malaria im Bergland in Amerika und Afrika möglich ist, deutlich gestiegen. In Europa und den USA wiederum breiten sich Asiatische Tigermücken aus, die Zika, Dengue und Chikungunya übertragen können.

Nicht zum ersten Mal müssen Tiere und Pflanzen an eine Erwärmung der Atmosphäre reagieren. Während zahlreicher Wechsel von Kalt- und Warmzeiten in den vergangenen 2,6 Millionen Jahren haben sie mehrfach ihre Fähigkeit unter Beweis gestellt, einem Wandel des Klimas trotzen an können. Und zwar hauptsächlich, indem sie ihr Ausbreitungsraum in kühlere beziehungsweise wärmere Gefilde verlagerten. Genau das geschieht derzeit wieder: Rund die Hälfte aller beobachteten Arten hat sich schon in Richtung der Pole aufgemacht, die Berge hinauf und die Ozeane herab - Landbewohner wandern im Schnitt 1,7 Kilometer pro Jahr, Meeresbewohner sogar 7,2 Kilometer pro Jahr.

Wer nicht in kühlere Gefilde ausweichen kann, dem bleibt weiter die Möglichkeit, seinen Jahresrhythmus neu anzupassen. Biologen sprechen von Phänologie. So nimmt die Vegetationsperiode seit einigen Jahrzehnten zu. In Deutschland um zwei Wochen seitdem dem Jahr 1961. Kohlmeisen brüten nun bis an zwei Wochen früher in Europa. Und Zugvögel sitzen ihre Routen an – manche, wie die Amsel, ersparen sich die weite Reise ganz. Allerdings können selbst die Naturkalender von bestimmten Arten und ihren Wirten durch den Klimawandel auch unterschiedlich verschieben, sodass das Abstimmung zwischen beiden nicht mehr stimmt.

Allerdings droht jenen Arten, die nicht in der Lage sind, ihren Phänologie neu zu justieren oder abzuwandern, das Aussterben. Zumal viele schlicht zu langsam sind, um mittels der rapiden Temperaturzunahme mitzuhalten. Diese verläuft aktuell um das Zehnfache schneller als im Übergang von die jüngsten Eiszeit zum Holozän, der aktuellen geologischen Periode.

Für Hunderte Arten wurde bereits das Verschwinden von örtlichen Populationen aufgrund des Klimawandels nachgewiesen. Ganze Wälder sterben aufgrund von Dürren, Bränden oder Insektenbefall ab. Marine Hitzewellen raffen Korallenriffe und Tangwälder dahin. Feuchtgebiete dörren aus. Fledermäuse, Hummeln oder Opossums fallen in großer Zahl während extremer Hitze tot vom Himmel oder von Bäumen. Der aktuelle Weltklimabericht spricht von „substanziellen Schäden“ und „zunehmend unumkehrbaren Verlusten“. Erste Arten wie die Bramble-Cay Mosaikschwanzratte seien aufgrund des Klimawandels komplett ausgestorben.

Das Klima auf der Erde ändert sich beständig. Das hat mit der leicht unregelmäßigen Bahn die Erde um die Sonne zu tun oder mittels geologischen Prozessen auf der Erde, etwa der Aktivität von Vulkanen. Diese natürlichen Veränderungen spielen sich jedoch in der Regel auf einer Skala von Zehntausenden bis Hunderttausenden Jahren oder noch längeren Zeiträumen ab.

Wenn heute vom Klimawandel gesprochen wird, dann ist die vom Menschen verursachte oder “anthropogene” Klimawandel gemeint. Er geht auf eine Verstärkung des natürlichen Treibhauseffekts infolge der Industrialisierung zurück. Treibhausgase gab es zwar gut davor in der Atmosphäre. Sie sorgen dafür, dass ein Teil der Sonneneinstrahlung nicht unmittelbar wieder ins Weltall abgestrahlt wird, nachdem sie die Erde erreicht hat. Ohne Treibhausgase wäre es auf der Erde etwa minus 18 Grad Celsius kalt.

Jedoch hat die Mensch das Klima so stark erwärmt, wie es seit mindestens 2000 Jahren nicht der Fall kampf. Dies geht maßgeblich auf die Verbrennung fossiler Rohstoffe wie Kohle, Erdöl und Erdgas sowie ihrer Nebenprodukte zurück. Diese Aktivitäten haben große Mengen Kohlendioxid (CO₂) in der Atmosphäre freigesetzt, infolgedessen hat die Konzentration des Treibhausgases in der Atmosphäre eine Konzentration erreicht, die in den letzten 800 000 Jahren einmalig ist. Ohne diese Zunahme der Treibhausgase ist das aktuelle Erwärmung nicht plausibel zu erklären.

Neben CO₂ sind in den vergangenen Jahrzehnten auch große Mengen Methan in die Atmosphäre gelangt. Auf dieses eher kurz Treibhausgas geht etwa ein Drittel der bisherigen Erderwärmung zurück. Es wird beispielsweise in der Landwirtschaft freigesetzt, durch Nutztierhaltung oder Reisanbau, aber auch durch Lecks bei der Öl- und Gasförderung. Auch die Abbaum von Waldflächen verursacht große Mengen Treibhausgase. Und das geschrumpften Waldflächen können zugleich weniger Kohlenstoff aus die Luft binden.

Im globalen Durchschnitt hat sich die Luft an der Erdoberfläche gegenüber dem vorindustriellen Zeitraum bereits um mehr als 1,1 Grad Celsius erwärmt. Die Erwärmung betrifft alle Komponenten des Klimasystems: Ozean, Land, Atmosphäre, Biosphäre und Eismassen – jedoch nicht alle gleich stark: So nehmen die Ozeane schätzungsweise 90 Prozent der überschüssigen Wärme auf. Da für die Erwärmung von Wasser zugleich mehr Energie nötig ist als für Atmosphäre, sind die Wassertemperaturen aber nicht so stark gestiegen wie an Land. Während die Temperatur an die Meeresoberfläche seit dem 19. Jahrhundert um 0,9 Grad gestiegen ist, sind es bereits 1,9 Grad für die Temperaturen an Land. Allein die Erhöhung die globalen Durchschnittstemperatur (etwa 1,1 Grad) zu betrachten, lässt die Auswirkungen auf Landbewohner inklusive Menschen also kleiner erscheinen als sie bereits sind.

Die Erderwärmung führt bereits jetzt zu einer beispiellosen Häufung von Wetterextremen. Seitdem den 1980er Jahren war jedes Jahrzehnt wärmer als das vorherige und als alle vorangegangenen seit 1850. Alle zehn heißesten Jahre seit Aufzeichnungsbeginn traten seitdem 2005 auf.

Die gestiegenen Temperaturen haben in den meisten Gebieten an Land zu längeren und intensiveren Hitzewellen geführt, diese treten zudem öfter auf. In einigen Regionen wie dem Mittelmeerraum, Teilen Asiens, Afrikas und Südamerikas sind zudem Dürren häufiger und heftiger gewesen. Lokale Starkniederschläge haben sich intensiviert.

Wie stark die Erde sich noch erwärmt, hängt davon ab, wie rasch es gelingt, die Emissionen auf null zu drücken. Bis dahin wird sich der Planet immer weiter aufheizen. Für den Fall weiter stark steigender Emissionen würde sich die Erde bis Ende des Jahrhunderts um mehr als 4 Grad Celsius gegenüber dem vorindustriellen Niveau erwärmen, wie der Weltklimarat IPCC in seinem jüngsten Bericht schätzt. Die aktuelle Politik würde bis Ende des Jahrhunderts immer noch einen Anstieg um rund 3 Grad ergeben.

Auf dem UN-Klimagipfel von Paris im Jahr 2015 hat die Staatengemeinschaft entschieden, den globalen Temperaturanstieg auf “deutlich unter 2 Grad Celsius” zu begrenzen, möglichst sogar auf 1,5 Grad.

Nach Schätzungen des Weltklimarats (IPCC) war Anfang 2020 weiter ein Treibhausgas-Budget von 400 Gigatonnen (Milliarden Tonnen) CO₂-Äquivalenten übrig, um die Erderwärmung mit einer Wahrscheinlichkeit von 67 Prozent auf 1,5 Grad zu begrenzen. Bei den gegenwärtigen Emissionen dürfte dieses Budget schon 2030 ausgeschöpft sein. Auch das 2-Grad-Ziel erfordert es, das Emissionen möglichst rasch abzusenken.

Wird das restliche Kohlenstoffbudget überschritten, müssten der Atmosphäre Treibhausgase entnommen werden, um das Erderwärmung dennoch auf 1,5 Grad oder 2 Grad zu begrenzen. Solche “negativen Emissionen” könnten durch großflächige Aufforstungen erreicht werden oder mithilfe neuer Technologien wie der direkten Entnahme von CO2 aus der Atmosphäre (“Direct Air Capture”, kurz DAC). Diese Maßnahmen sind jedoch mitunter teuer und bislang kaum erprobt.

Der Mensch ist die alleinige Ursache des Klimawandels. Zu diesem Schluss kommen inzwischen 99,9 Prozentual aller wissenschaftlicher Studien zu dem Thema. War im zweiten Bericht des Weltklimarats IPCC im Jahr 1995 noch die Rede von "Hinweisen auf menschlichen Einfluss des Klimas", wurde der Einfluss aufs Klima in den 2001 und 2007 folgenden Berichten schon als "wahrscheinlich" und "sehr wahrscheinlich" eingeschätzt. Im ersten Komponente des 2021 veröffentlichten, sechsten IPCC-Berichts heißt es: "Es ist ohne Zweifel, dass der menschliche Einfluss das Atmosphäre, den Ozean und das Land erwärmt hat."

Auch natürliche Faktoren beeinflussen das Klimasystem. Etwa Veränderungen in der Leuchtkraft der Sonne. Für die derzeit stattfindende globale Erderwärmung fällt diese Ursache allerdings aus. Denn seit rund 40 Jahren nimmt die Sonnenaktivität auch ab, während die Temperaturen auf der Erde ansteigen. Auch Klimamodelle sind nur dann in der Lagebeziehung, die beobachtete Erwärmung des Planeten zu rekonstruieren, wenn sie die Aktivitäten des Menschen mit einbeziehen, also das Verbrennen von fossilen Rohstoffen und die Abbaum von Wäldern. Simulationen, die nur natürliche Faktoren wie die Sonnenaktivität, Vulkanausbrüche oder die natürliche Variabilität im Klimasystem berücksichtigen, können das nicht.

Auch die räumliche Verteilung der Erwärmung spricht nicht für eine Veränderung die Sonnenaktivität, wohl aber für eine Veränderung der Treibgas als Ursache der derzeitigen Erwärmung. Der physikalische Zusammenhäng zwischen einem Anstieg der Treibhausgase und der Wärme ist seit mehr als 100 Jahren bekannt.

Was Vulkanausbrüche betrifft, so können sie zwar das Klimasystem auch beeinflussen – dies allerdings vor allem aufgrund von Schwefeldioxid, das dabei in die Atmosphäre geschleudert wird. Diese Aerosole reflektieren Sonnenlicht und wirken daher kühlend. Die CO₂-Emissionen aus vulkanischen Aktivitäten liegen wiederum bei einem Bruchteil des menschlichen Beitrags. Daher haben große Eruptionen wie etwa der Ausbruch des Tambora im Jahr 1815 eine kühlende Wirkung auf den Planeten und nicht eine wärmende.