Klimawandel. Wissensstand und politische Handlungsnotwendigkeit? Andreas Fischlin

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1 Klimawandel Wissensstand und politische Handlungsnotwendigkeit? Andreas Fischlin ETH Zurich - Hauptverantwortlicher Autor Kapitel «Ökosysteme» im 4. Wissenstandsbericht des UNO- Klimarates (IPCC) Systemökologie, Institut für Integrative Biologie (IBZ), Umweltwissenschaften Drastische Konsequenzen eines menschgemachten Klimawandels abwenden heisst: Bekenntnis zu Klimaschutzziel Tglobal 2 C Technischer Bereich ergänzen um: Land- u. Forstwirtschaft Verhaltensänderungen Nachhaltigkeit = ökologischen Fussabdruck reduzieren Erneuerbare Energien und Ressourcen erforderlich, da: Energie- und Ressourcenverknappung Wachsende Weltbevölkerung Gerechtigkeitsfragen miteinbeziehen

2 Über IPCC UNO Klimarat Friedensnobelpreis 2007 für IPCC

3 1369 Autoren Arbeitsgruppe II - 4. UNO Klimabericht 48 koordinierende führende Autoren >2500 Begutachter 173 führende Autoren 356 Autoren >130 Länder 3 TSUs 45 Review Editoren 910 Expert Reviewers 4 Jahre Arbeit 70 Länder 1 Technical Support Unit (10 Experten) 5 Erstellung des IPCC Fourth Assessment Report Working Group II (Impacts Adaptation, Vulnerability) Extra lead author meeting LA* LA* 6

4 Der 4. UNO Klimabericht Der menschgemachte Klimawandel ist da Ungebremster Klimawandel hat verheerende Folgen Wir können einen drastischen Klimawandel verhindern Ändert sich das Klima?

5 Abweichung ( C) vs. langjährigem Mittel ( ) Gemessene Temperaturen 11 der letzten 12 Jahre ( ) sind die Globale Jahresmittelwerte Rangliste der wärmsten 12: Jahresmittel wärmsten je gemessenen! Lineare Trends Geglättete Datenreihe 5-95% Vertrauens- 1998,2005,2003,2002,2004,2006, intervall (dekadisch) 2001,1997,1995,1999,1990,2000 Nach Figur TS.6 (IPCC, Technical Summary WGI) Periode /10a ± ± ± ± Klimawandel bei uns? C Global +1.5 C Schweiz ~ Luzern 10

6 Vergangene Klimaänderungen? Luzern ~4-23 Ma BP (Miozän) Luzern a BP (LGM)

7 Ist jetzt der Mensch schuld? Gemessene Temperaturen Jetzige Klimaänderungen? Klimamodelle: Ja! Nur natürliche Einflüsse Menschliche und natürliche Einflüsse Figure SPM.4. IPCC, SPM WG I 14

8 Erste Auswirkungen? 15 Auftauen von Permafrost

9 Quelle: Fotoagentur Hug, Barberêche 577 Studien, Datenreihen - Bei 94% physikalischen, 90% biologischen Systemen stimmen Veränderungen mit Erwärmung von 1970 bis 2004 überein! (IPCC) Beobachtete Auswirkungen auf phys. und biol. Systeme IPCC, SPM WGII 18

10 Der 4. UNO Klimabericht Der menschgemachte Klimawandel ist da Ungebremster Klimawandel hat verheerende Folgen Wir können einen drastischen Klimawandel verhindern Zukünftiges Klima? 20

11 Zusätzliche Erwärmung +6.4 C +4 C +1.8 C +1.1 C Figure SPM.5: Multi-model global averages of surface warming (relative to ) for the scenarios (IPCC, Summary for Policy Makers WGI) 21 Zukünftige Auswirkungen? 22

12 Zunehmende Erwärmung Je wärmer desto negativer die Auswirkungen IPCC, 2007, WGII SPM Zunehmende Erwärmung 23 Ökosystemleistungen Versorgungsleistungen Nahrungsproduktion Wasserhaushalt Bioenergie Holz (Werk- Baustoff) Regulierende Leistungen Kohlenstoffbindung Klimaregulation Überflutung, Erosion Luft-, Wasserreinigung Schädlinge, Krankheiten Kulturelle Leistungen Erholung, Tourismus Erziehung Tradition Spirituelle Werte Unterstützende Grundleistungen Primäre und andere Produktionen Bodenbildung Nährstoffkreisläufe ( Recycling ) Biodiversitätserhaltung Ökosystem 24

13 Ökosystemleistungen 90% to 300% Globales GDP Billionen (=10 12 =Tera) US $ Costanza et al., Nature, 387: Ökosystemleistungen Versorgungsleistungen Nahrungsproduktion Wasserhaushalt Bioenergie Holz (Werk- Baustoff) Regulierende Leistungen Kohlenstoffbindung Klimaregulation Überflutung, Erosion Luft-, Wasserreinigung Schädlinge, Krankheiten Kulturelle Leistungen Erholung, Tourismus Erziehung Tradition Spirituelle Werte Unterstützende Grundleistungen Primäre und andere Produktionen Bodenbildung Nährstoffkreisläufe ( Recycling ) Biodiversitätserhaltung Ökosystem 26

14 Auswirkungen auf die Biodiversität 20%-30% der höheren Pflanzenund Tierarten sind einem hohen Aussterberisiko ausgesetzt falls T 1.5 C C gegenüber heute (medium confidence) 27 Korallen gebleicht

15 Aussterberisiken für polare Arten Erhebliche Änderungen in polaren Systemen Eindrückliche Veränderungen bei Grönlands Eisfeldern

16 Beobachtungen vs. Modellrechnungen Stroeve et al., Geophys. Res. Lett. 34: L09501 Neueste Beobachtungen - Arktis 2007

17 Neueste Messungen Ozeanversauerung Ozeanischer ph Aragonitsättigungshorizont sinkt sauer Kaltwasserkorallen (z.b>. Lopholia portusa) 34

18 Ökosystemleistungen Versorgungsleistungen Nahrungsproduktion Wasserhaushalt Bioenergie Holz (Werk- Baustoff) Regulierende Leistungen Kohlenstoffbindung Klimaregulation Überflutung, Erosion Luft-, Wasserreinigung Schädlinge, Krankheiten Kulturelle Leistungen Erholung, Tourismus Erziehung Tradition Spirituelle Werte Unterstützende Grundleistungen Primäre und andere Produktionen Bodenbildung Nährstoffkreisläufe ( Recycling ) Biodiversitätserhaltung Ökosystem 35 Erde: Weizen Without Ohne Adaptation adaptation With Mit Adaptation adaptation Hohe Breitengrade ( bei uns ) Tiefe Breitengrade (Entwicklungsländer) % Ertragsänderung Mittlere lokale Erwärmung ( C) Mittlere lokale Erwärmung ( C) 36 Easterling et al., Figure 5.2: Yields and warming (IPCC, WGII)

19 Ökosystemleistungen Versorgungsleistungen Nahrungsproduktion Wasserhaushalt Bioenergie Holz (Werk- Baustoff) Regulierende Leistungen Kohlenstoffbindung Klimaregulation Überflutung, Erosion Luft-, Wasserreinigung Schädlinge, Krankheiten Kulturelle Leistungen Erholung, Tourismus Erziehung Tradition Spirituelle Werte Unterstützende Grundleistungen Primäre und andere Produktionen Bodenbildung Nährstoffkreisläufe ( Recycling ) Biodiversitätserhaltung Ökosystem 37 Wohin geht das CO 2? Z.B Anthropogene Emissionen: = 9.9 PgC/a 45% Luft 25% Ozeane 30% Land Raupach et al. 2007, PNAS; Canadell et al 2007, PNAS 38

20 Senkenleistung schwindet > Quelle Senke 39 Figure 4.2: Simulated Fischlin net et carbon al., exachange Ecosystems. between In IPCC terrestrial AR4 WGII ecosystems and atmosphere (Fischlin et al., IPCC WGII) Der 4. UNO Klimabericht Der menschgemachte Klimawandel ist da Ungebremster Klimawandel hat verheerende Folgen Wir können einen drastischen Klimawandel verhindern

21 Anpassung UND Vermeidung 41 Zusätzliche Erwärmung =2.7 C +0.6 C Figure SPM.5: Multi-model global averages of surface warming (relative to ) for the scenarios (IPCC, Summary for Policy Makers WGI) 42

22 Schicksal der Schweizer Gletscher Zemp et al. (2006) und Haeberli et al. (2007) Gletscher, Flüsse, Atomkraftwerke Töss 2003 Morteratschg gletscher AKW Beznau I u. II 44

23 Anpassung UND Vermeidung 45 Lassen wir uns nicht täuschen Programmheft: Energie, namentlich fossile Brenn- und Treibstoffe, stehen nur in beschränkter Menge zur Verfügung. Was sagen Untersuchungen dazu?

24 Emissionspotentiale Current atmosphere 777 GtC Genügend Sicherheitsmargen? Wo beginnt die gefährliche anthropogene Störung (GAS) des Klimasystems? Fischlin, 2009 GAIA, 18(3):

25 Bundesrat EU 49 über vorindustriell 2 C Smith et al., PNAS Genügend Sicherheitsmargen? Das alte 2 C Das neue 1.5 C Ziel? Fischlin, 2009 GAIA, 18(3):

26 Maximal 2 C Gleichgewichtstemperaturen im Vergleich zu vorindustriellen ( C) ist noch erreichbar falls IPCC, Summary for Policy Makers WGIII, Figure SPM.8 Erforderliche THG- Reduktionen in Annex I Ländern: 2020: -25%.. -40% 2050: -80%.. -95% (Gupta et al., IPCC AR4 WGIII) 450 Stabilisierungskonzentrationen Treibhausgase (ppm CO2-äq.) 51 Figure SPM.8: Global warming and GHG stabilization levels (IPCC, Summary for Policy Makers WGIII) Hohe technische u. ökonomische Reduktionspotentiale ~2030 Neue Energien Effizienzsteigerung Sequestrierung u. weniger Emissionen IPCC, Summary for Policy Makers WGIII, Figure SPM.6 Energie Transport Gebäude Industrie Landwirtschaft Forstwirtschaft Abfall

27 Kosten? GDP Weltbruttosozialprodukt GDP ohne Klimaschutz GDP mit ambitiösem Klimaschutz T < 2 C <1 Jahr ~2030 <3% <0.12%/a heute <1 Jahr Zeit 53 Table SPM.4: Macro economic costs (IPCC, Summary for Policy Makers WGIII) Genügt Technologie wandel? 54

28 1 55 Klimaschutzziel 2 C => Hohe Emissionspreise 100 $/tco2 IPCC, Summary for Policy Makers WGIII, Figure SPM.6 Energie Transport Gebäude Industrie Landwirtschaft Forstwirtschaft Abfall

29 2 57 Beitrag Landnutzung unverzichtbar IPCC, Summary for Policy Makers WGIII, Figure SPM.6 Energie Transport Gebäude Industrie Landwirtschaft Forstwirtschaft Abfall

30 3 59 Peak Oil

31 Zukunft? IEA (International Energy Agency) World energy outlook 2008 EROI und Kosten

32 4 63 Landbedarf für Ernährung Courtesy: Lars Laestadius, WRI Source: World Resources Institute / South Dakota State University, 2009 Intact Forest Landscapes Formerly forest, now croplands Original Working Current forest Forest cover Landscapes Formerly forest, now pasture Tropical deforestation

33 5 65 Ökologischer Fussabdruck 66

34 6 67 Weltbevölkerung Lutz et al. IIASA 2007

35 7 69 Pro Kopf Emissionen 70

36 IEA (International Energy Agency) World energy outlook 2008 Current energy trends are patently unsustainable socially, environmentally, economically Oil will remain the leading energy source but... The era of cheap oil is over, although price volatility will remain Oilfield decline is the key determinant of investment needs The oil market is undergoing major and lasting structural change, with national companies in the ascendancy To avoid "abrupt and irreversible" climate change we need a major decarbonisation of the world s energy system Copenhagen must deliver a credible post-2012 climate regime Limiting temperature rise to 2 C will require significant emission reductions in all regions & technological breakthroughs Mitigating climate change will substantially improve energy security The present economic worries do not excuse back-tracking or delays in taking action to address energy challenges Drastische Konsequenzen eines menschgemachten Klimawandels abwenden heisst: Bekenntnis zu Klimaschutzziel Tglobal 2 C Technischer Bereich ergänzen um: Land- u. Forstwirtschaft Verhaltensänderungen Nachhaltigkeit = ökologischen Fussabdruck reduzieren Erneuerbare Energien und Ressourcen erforderlich, da: Energie- und Ressourcenverknappung Wachsende Weltbevölkerung Gerechtigkeitsfragen miteinbeziehen

37 Danke für Ihre Aufmerksamkeit +36%