Der Klimawandel und seine Auswirkungen auf die Region Hunsrück

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1 Prof. Dr. Manfred Stock Forschungsbereich Klimawirkungen Der Klimawandel und seine Auswirkungen auf die Region Hunsrück Klimawandel im Hunsrück was droht uns, was wir tun können, Fachkonferenz in Simmern, 06. September 2016

2 Der Klimawandel und seine Auswirkungen auf die Region 1. Forschungsprojekt KlimLandRP ( ) 2. Aktuelle Daten zum globalen Klimawandel 3. Wie kann sich der Klimawandel zukünftig entwickeln? 4. Welche möglichen Auswirkungen sind für Deutschland und die Region Hunsrück zu erwarten? 5. Hat die Entwicklung in anderen Regionen der Welt Auswirkungen für unsere Region? 6. Fazit: Wenn die (globalen) Anstrengungen beim Klimaschutz deutlich intensiviert werden, dann kann die Region sich an die Veränderungen gut anpassen. 2

3 Projekt Klima- und Landschaftswandel in Rheinland-Pfalz (KlimLandRP) 3

4 Phänologische Klimaänderung in Rheinland-Pfalz Winter : 114 Tage : 101 Tage Klimawandelinformationssystem Rheinland-Pfalz 4

5 Zeithorizont der Planung nach Einschätzung Betroffener (Stakeholderanalyse) 5

7 2015: global das bisher wärmste Jahr der Messungen + 1 o C 7

8 Globale Temperaturänderung, Jahresgang Source: NASA s Goddard Institute for Space Studies Januar April Juli Dezember 8

9 Die Ergebnisse des Weltklimarats (IPCC) 2013/14 Der fünfte Sachstandsbericht (AR5) hat die wissenschaftlichen Erkenntnisse zum derzeitigen Klimawandel mit vielen zusätzlichen Daten und Analysen erweitert und weiter konkretisiert: 1. Die Globale Erwärmung ist eindeutig und außergewöhnlich 2. Anthropogene Emissionen sind eine wesentliche Ursache beobachtete Jahresmitteltemperatur an der Erdoberfläche (global Land und Ozean) Rot: Multimodell-Simulation, anthropogene und natürliche Einflüsse Blau: Multimodell-Simulation, mit natürlichen, aber ohne anthropogenen Einflüssen Quelle: IPCC-AR5-WG1 (2013) 9

10 Viele Beobachtungsdaten zeigen den Klimawandel Abnehmende Schneebedeckung Rückgang arktisches Meereis Erwärmung des Ozeans Anstieg des Meeresspiegels Quelle: IPCC-AR5-WG1 (2013) Manfred Stock, Forschungsbereich Klimawirkungen 10

11 Beobachtete Veränderungen der Niederschläge Die Unterschiede zwischen a) feuchten und trockenen Regionen und b) feuchten und trockenen Zeitabschnitten haben sich verstärkt Quelle: IPCC-AR5-WG1 (2013) 11

12 Veränderung der Spezifischen Feuchte der unteren Atmosphäre zwischen 1973 und 2012 Quelle: Willett et. al. (2013), Clim. Past, 9, Klimamodell-Studien zeigen: ein Anstieg auf Grund des anthropogenen Klimawandels ist zu erwarten (IPCC-AR5) 12

13 Hochwasserfaktor: mehr Wärme mehr Luftfeuchte bis zu 7%/ o C mehr Wasser und Energie! Allianz Umweltstiftung 13

14 Sicherheit der Ursache Klimawandel Beispiele von Auswirkungen des anthropogenen Klimawandels auf Wasserressourcen (IPCC-AR5-WG2) 9. Extreme Fluten in England, im Herbst 2000 Sicherheit der Beobachtungsdaten 14

15 Extreme Niederschläge und Hochwasser in England im Herbst 2000, zurückgeführt auf den aktuellen Klimawandel Blau: beobachtet , farbig: simulierte Abflüsse ohne den Klimawandel (4 Modele) P Pall et al. Nature 470, (2011) 15

16 Abfluss/Tag (mm) Extreme Niederschläge und Hochwasser in England im Herbst 2000, zurückgeführt auf den aktuellen Klimawandel Wiederkehrintervall (Jahre) Beobachtet Modellrechnungen ohne Klimawandel Wiederholfrequenz (1/Jahre) Ein Hochwasser das ohne Klimawandel alle 50 Jahre erwartet wurde, tritt nun statistisch etwa alle 10 Jahre auf. P Pall et al. Nature 470, (2011) 16

18 CO 2e [ppm] Die Ergebnisse des Weltklimarats (IPCC) 2013/14 1. Die Globale Erwärmung ist eindeutig und außergewöhnlich 2. Anthropogene Emissionen sind eine wesentliche Ursache 3. Der größte Teil der Wärmeenergie ging in den Ozean 4. Die zukünftige Entwicklung des Klimas wird wesentlich vom CO 2 -Anteil in der Atmosphäre bestimmt 4 RCP-Szenarien (Representative Concentration Pathways) aufgrund unterschiedlicher Treibhausgas-Emissionen Quelle: IPCC-AR5-WG1 (2013) 18

19 Die Ergebnisse des Weltklimarats (IPCC) 2013/14 1. Die Globale Erwärmung ist eindeutig und außergewöhnlich 2. Anthropogene Emissionen sind eine wesentliche Ursache 3. Der größte Teil der Wärmeenergie ging in den Ozean 4. Die zukünftige Entwicklung des Klimas wird wesentlich vom CO 2 -Anteil in der Atmosphäre bestimmt 5. Die Globale Erwärmung ist weitgehend irreversibel Quelle: IPCC-AR5-WG1 (2013) 19

20 Mittlere globale Temperaturänderung relativ zu Szenarien des Klimawandels & Klimarisiken Szenario mit hohen Emissionen (RCP 8.5) Risikobewertungen 2 Leitplanke SEHR HOCH HOCH 1900 Szenario reduzierter Emissionen (RCP 2.6) MODERAT vereinfachte Darstellung nach IPCC-WGIIAR5 (2013) 20

21 Veränderungen beim durchschnittlichen Niederschlag zu RPC2.6 RCP8.5 Die Unterschiede verstärken sich zwischen feuchten und trockenen Regionen feuchten und trockenen Jahreszeiten In mittleren Breiten und feucht-tropischen Regionen werden extreme Niederschläge intensiver und häufiger Quelle: IPCC-AR5-WG1 (2013) 21

22 Projektionen von Klimawirkungen in Europa (ausgewählte Beispiele) Hitze & Trockenheit von ungewöhnlicher Hitze betroffene Landfläche 5% 10% 15% 50% 85% Gesundheit Ernährung Energie Wälder Zunahme der Wachstumsperiode Leichte Zunahme der Wasserkraft Hitzesommer wie in 2003 sind normal Zunahme von Bodendegradation und Versalzung Zunahme der Holzernte Starke Zunahme an Hitzetoten regionale Abnahme abnehmende Kapazitäten der Wasserkraft konventioneller Kraftwerke Zunahme des Starker Rückgang Waldbrandrisikos der Holzernte Daten aus Turn Down the Heat, Worldbank Report 3, PIK /20

24 Erwartungen für Rheinland-Pfalz Sämtliche verwendeten Klimaprojektionen zeigen eine Tendenz zu steigenden Winterniederschlägen, während im Sommer häufigere und längere Trockenperioden sowie Niederschlagsereignisse in Form von Starkregen erwartet werden. Die Niederschläge werden in der Vegetationszeit um durchschnittlich 15 bis 20% zurückgehen. maritim kontinental Die Zahl der Hitzeperioden mit Temperaturen über 30 o C und einer Mindestdauer von zwei bis fünf Tagen wird gegen Ende des 21. Jahrhunderts 2-3-mal so häufig sein.. Nordeuropa Südeuropa hohe Variabilität! 24

25 Differenz der Wasserbilanz in mm/a, für die nahe Zukunft ( ) (Markus Casper & Gayane Grigoryan, Uni Trier) 25

26 Ergebnisse für Wasserressourcen in der Region Die Wassermenge ist prinzipiell kein Problem, ist aber räumlich und zeitlich sehr variabel. Bei wenig speicherfähigen Böden oder flachgründigen Grundwasserleitern kann es im Sommer zu Wasserknappheit kommen. Fließgewässer: Es ist flächenhaft im Sommer eine geringere Wasserführung zu erwarten. Perioden mit geringem Wasservorrat im Boden werden während der Vegetationszeit voraussichtlich zunehmen. Wasserstress ist vor allem auf flachgründigen Standorten in Zukunft wahrscheinlich. hohe Variabilität! 26

27 Gefahrenquelle Trockenperioden Rhein-Zeitung.de ( ) Im Wald: Trockenheit schadet besonders Fichten Foto: Sascha Ditscher 27

28 Gefahrenquelle Hochwasser RP-ONLINE.de (24. Juni 2016) Gewitter nach tropischer Hitze - Katastrophenalarm Kleinstadt Stromberg im Hunsrück nach Unwetter überflutet Die Menschen in Stromberg mussten mit Booten evakuiert werden. FOTO: dpa, tfr ink 28

29 Erste Schlussfolgerungen und Anpassungsoptionen Erwartet werden langsame, moderate klimatische Veränderungen. Anpassung an den Klimawandel ist auf der Basis eines guten Monitoringsystems problemlos möglich! (Markus Casper & Gayane Grigoryan, Uni Trier) 29

31 Globale Handelsströme 31

32 Thailand-Flut 2011 machte Festplatten teurer With 25% of global hard drive production in Thailand, a global shortage & 20% price hikes for many months projected. Ayutthaya hard drive motor plant of Japan's Nidec Corporation. ( Bild: APA/EPA/Yongrit 32

33 9. März 2016 Flüchtlingskrise: Das Jahr, das Deutschland veränderte WOCHENSPIEGEL Juli Birkenfeld: Erstaufnahmeeinrichtung für Flüchtlinge schließt 33

34 Welchen Anteil hat der Klimawandel an der Situation in Syrien? Niederschlagdifferenz [ ] zu [ ] Kelley, Colin P., et al. (2015); Proceedings of the National Academy of Sciences :

35 Naher Osten - beobachtete / berechnete Klimaänderung & Folgen trockene Jahre [ ] Kelley et al minus feuchte Jahre [ ] Nachrechnung Klimaänderung Die beobachtete Zunahme der Trockenheit ist nach den Modellrechnungen wahrscheinlich bereits durch den derzeitigen Klimawandel verursacht. 35

36 Beispiel Syrien: Klimawandel und andere Faktoren Abnahme der Niederschläge im Winter und extreme Trockenzeiten Zunahme der Jahresmittel- Temperatur und extreme Hitzeperiode Wachstum der Bevölkerung in Syrien (und interne Migration) Kelley et al

37 KULTUR HEIMAT Auch Schabbach täten ein paar Flüchtlinge ganz gut Wie sieht es eigentlich aus in der Gegend, wo Edgar Reitz seine Filmsaga "Heimat" gedreht hat? Im Hunsrück, wo die Deutschen früher nur noch weg wollten? Ein Besuch im mythischen Schabbach. (Foto: Edgar Reitz Filmstiftung Mainz) 37

38 Der Klimawandel und seine (möglichen) Auswirkungen auf die Mittelgebirgsregion Westerwald 1. Forschungsprojekt KlimLandRP ( ) 2. Aktuelle Daten zum globalen Klimawandel 3. Wie kann sich der Klimawandel zukünftig entwickeln? 4. Welche möglichen Auswirkungen sind für Deutschland und die Region Hunsrück zu erwarten? 5. Hat die Entwicklung in anderen Regionen der Welt Auswirkungen für unsere Region? 6. Fazit: Wenn die (globalen) Anstrengungen beim Klimaschutz deutlich intensiviert werden, dann kann die Region sich an die Veränderungen gut anpassen. 38

39 Freiwillige Vereinbarungen zu COP21, Paris 2015: +2.7 o C Nov. 2013: +3.6 o C 39

40 Globaler Klimaschutz bedeutet: Zur Begrenzung der globalen Erwärmung auf unter 2 müssen 80% der Kohle- & jeweils 40% der Gasund Ölressourcen im Boden bleiben! Bauer et al. (2014); Jakob, Hilaire (2015) 40

41 Die sieben Kardinal-Innovationen Nachhaltiger Transformation 1. Integration dezentraler Erneuerbarer Energiequellen in intelligente Netzstrukturen ( Supersmart Grids ) vom zahlenden Verbraucher zum kassierenden Erzeuger 2. Von energetischer Gebäudesanierung zu Plus-Energie-Gebäuden ( Gebäude-Kraftwerke ) 3. Modulare Elektromobilität ( Jenseits der Speicherung ) 4. Systemoptimierte Industrieproduktion ( Cradle to Cradle ) 5. Holistische Raumplanung und Landnutzung ( Neuerfindung von Urbanität & Ruralität ) 6. Nachhaltiges Biomasse-Management, Bodenverbesserung ( De- & Anti-Karbonisierung ) 7. Regeneratives Wasserdargebot (z.b. Solare Entsalzung ) H.J. Schellnhuber Manfred Stock, Forschungsbereich Klimawirkungen Feldheim das 1. Energiedorf in Brandenburg Plus-Energie-Haus 41

42 Hinweise für weitere Informationen zum Thema Rheinland-Pfalz Kompetenzzentrum für Klimawandelfolgen Es gilt, das Unbeherrschbare zu vermeiden und das Unvermeidbare zu beherrschen!" Hans-Joachim Schellnhuber, Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! 42