Ist der Klimawandel menschengemacht?

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1 1 Eidgenössische Technische Hochschule Zürich Swiss Federal Institute of Technology Ist der Klimawandel menschengemacht? Christoph Schär Institut für Atmosphäre und Klima, ETH Zürich Center for Climate Systems Modeling Schär, ETH Zürich 19. September 2013, Flums Kundenanlass Rii-Seez

2 Prolog Der anthropogene Klimawandel ist viel sicherer als einige Leute denken! Die Auswirkungen des Klimawandels sind viel unsicherer als die meisten Leute denken!

3 Vier Thesen 3 1) Der Klimawandel ist unübersehbar!

4 Rhonegletscher

5 Abweichung vom Mittel [ºC] Erwärmung lokal und global Basel Die beobachtete Erwärmung übersteigt die natürliche Variabilität des Klimas Abweichung vom Mittel [ºC] Global

6 Vier Thesen 10 1) Des Klimawandel ist unübersehbar! 2) Als einzige Erklärung bleibt der Treibhauseffekt, verursacht durch die Nutzung der fossilen Energieträger

7 Treibhausgas Kohlendioxyd (CO 2 ) 11 Atmosphärischer CO 2 -Gehalt (ppm) : Szenarien bis 900 ppm Mai 2013: 400 ppm 1800: Präindustriell, 280 ppm heute Jahre vor heute Bereits heute ist die Konzentration von CO 2 höher als je zuvor in den vergangenen Jahren CO 2 ist wichtigster Faktor! Treibhausgase: CO 2 ca 65% CH 4, N 2 O, andere ca 35% Ursachen des CO 2 -Anstiegs: Fossile Emissionen ca 80% Abholzung ca 20% (Petit et al. 1999, Siegenthaler et al. 2005)

8 Fossile CO 2 -Emissionen Emissionen von CO 2 durch Verbrennung der fossilen Energieträger (Öl, Gas, Kohle). Trend [% / y] +2.0 Total 2010: 9.1 Mia t C /y Millionen Tonnen C pro Jahr Südasien (inkl. Indien) und Südostasien Ostasien (inkl. China) Osteuropa (inkl. Russland) Westeuropa +0.8 Nordamerika Jahr (Schär, based on CDIAC data, Oak Ridge National Laboratory )

9 Konsens in den Wissenschaften Zitate aus den UNO-Klimaberichten (IPCC, UNEP) 1990 Die beobachtete Erwärmung ist konsistent mit den Vorhersagen von Klimamodellen, aber es könnte sich auch um eine natürliche Schwankung handeln Nach Abwägung aller Faktoren kommen wir zum Schluss, dass ein merkbarer menschlicher Einfluss vorliegt Es gibt neue und stärkere Hinweise darauf, dass die Erwärmung der letzten 50 Jahren durch menschliche Aktivitäten verursacht wurde Die Erwärmung seit der Mitte des letzten Jahrhunderts ist überwiegend auf menschgemachte Treibhausgase zurückzuführen Veröffentlichung am 27. September

10 Vier Thesen 20 1) Der Klimawandel ist unübersehbar! 2) Als einzige Erklärung bleibt der Treibhauseffekt, verursacht durch die Nutzung der fossilen Energieträger 3) Wir stehen am Anfang des Klimawandels! Die Auswirkungen sind zum Teil sehr schwerwiegend!

11 Globale Erwärmung in Vergangenheit und Zukunft 23 Erwärmung [ºC] Die für die Zukunft erwartete Erwärmung ist weit grösser als die bis jetzt beobachtete. A2 A1B B (IPCC AR4)

12 Meeresspiegel-Anstieg 29 Meeresspiegel [mm] Beobachtungen Seit cm bis 2300: mehrere Meter Meeresspiegel [mm] Szenarien Bis 2100 nochmals mindestens 40 cm (IPCC TAR, AR4) (Milliman et al. 1989, IPCC)

13 Wasser-Ressourcen 30 Wasser für Nahrungsmittel: 1 kg Getreide = 1600 kg Wasser 1 kg Fleisch = kg Wasser Ernährung eines Menschen: Erste Welt: 1000 t / Jahr Dritte Welt: 350 t / Jahr

14 Zunahme von Trockenperioden 32 Änderungen bis zum Ende des Jahrhunderts Trockenheit nimmt vor allem dort zu, wo bereits heute Wasserknappheit besteht [normalisiert mit Standardabweichung] (IPCC AR4, Chapter 10, SRES A1B)

15 Klimaszenarien für die Schweiz Temperatur Signifikante Erwärmung in allen Jahreszeiten und Regionen bereits in A2 scenario Unterschiede zwischen Jahreszeiten und Regionen relativ klein. Leicht höhere Erwärmung im Sommer und in der Südschweiz Werte für A2 und 2085: Erwärmung von C Natürliche Variabilität Referenz-Periode: (CH2011)

16 Klimaszenarien für die Schweiz Niederschlag Signifikante Reduktion des Sommer- Niederschlags in allen Regionen in der zweiten Hälfte des Jahrhunderts. A2 scenario In anderen Jahreszeiten kleines Signal Uncertaint Natürliche Variabilität - Auf Alpensüdseite stärkere Reduktion des Sommer-Niederschlags und leichte Zunahme des Winter-Niederschlags Referenz-Periode: (CH2011)

17 40 Extremereignisse Hitzesommer Schäden Europa: - landwirtschaftlicher Verlust: 12.3 Mia US$ - vorzeitige Todesfälle: Menschen Überschwemmung Schäden CH, D, A: - totaler Schaden: 3.3 Mia US$ - Todesopfer: 49

18 Starkniederschläge (Herbst) 41 Niederschlagssumme Starkniederschlag (q90) August 2002, Dresden Veränderung relativ zu [%] Rajczak et al., 2013, JGR

19 Hitzewellen: betroffene Regionen Anzahl Sommertage mit fühlbarer Temperatur 42 C (Fischer & Schär 2010, Nature Geoscience, mean of 5 ENSEMBLES models)

20 Hitzewellen: betroffene Regionen Dramatischer Anstieg gefährlicher Hitzwellen in niedrig-gelegenen mediterranen Flusstäler Tagus Ebro Rhone Po Tiber Donau etc Betroffene Städte Lissabon Sevilla Cordoba Marseille Milano Rom Neapel Budapest Belgrad Bukarest Thessaloniki Athen etc 56 Anzahl Sommertage mit fühlbarer Temperatur 42 C (Fischer & Schär 2010, Nature Geoscience, mean of 5 ENSEMBLES models)

21 Vier Thesen 59 1) Des Klimawandel ist unübersehbar! 2) Als einzige Erklärung bleibt der Treibhauseffekt, verursacht durch die Nutzung der fossilen Energieträger 3) Wir stehen am Anfang des Klimawandels! Die Auswirkungen sind zum Teil sehr schwerwiegend! 4) Das Klimaproblem ist (noch) lösbar!

22 Einfluss der Treibhausgas-Emissionen Globale Treibhausgas-Emissionen Δ Temperatur (in C) bis 2085 Δ Sommer- Niederschlag (%) bis 2085 Mittel über alle Regionen Mittel über alle Regionen CH2011 (C2SM, ETH, MeteoSchweiz, NCCR Climate, OcCC)

23 Alternativen zu fossilen Energieträgern 61 Globaler Energiemix Primärenergie [EJ/y] (WBGU 2003, Energiewende, Wissenschaftlicher Beirat der Bundesregierung Globale Umweltveränderungen)

24 Globale Vorräte an fossilen Ressourcen 62 Jedes Fass: 0.5 Billionen Tonnen Kohlenstoff. Verbrauch erzeugt globale Erwärmung von cirka 1 Grad pro Fass! Öl Kohle Öl Kohle Öl Kohle Kohle Kohle Kohle Kohle In letzten 250 Jahren verbraucht In nächsten Jahren verbrauchen? Im Prinzip verantwortbar (<2 Grad global) Klimaschutz verlangt Verzicht auf Nutzung (oder Abtrennung von CO 2 aus Abgasen)

25 Vier Folgerungen 68 1) Des Klimawandel ist unübersehbar! 2) Als einzige Erklärung bleibt der Treibhauseffekt, verursacht durch die Nutzung der fossilen Energieträger 3) Wir stehen am Anfang des Klimawandels! Die Auswirkungen sind zum Teil sehr schwerwiegend! 4) Das Klimaproblem ist (noch) lösbar!

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