Klima und Klimawandel in Nordrhein-Westfalen Dr. Nicole Müller Wald und Waldbewirtschaftung in der Eifel im Klimawandel 16.06.2016 Holzkompetenzzentrum Wald Nettersheim Einführung Klima Einflussgrößen auf das Klima: - Geographische Breite - Topographie - Orographie Großräumige Einordnung NRWs: - maritim geprägt - warm-gemäßigtes Regenklima (Klimaklassifikation nach Köppen) - Ausgeprägte Jahreszeiten mit kühlen Sommern und milden Wintern Kleinräumig: - Reliefbedingte Unterschiede (Mittelgebirge) - Stadt-Umland-Effekt (Städtische Wärmeinsel) 2 1
Derzeitiges Klima in NRW Lufttemperatur und Niederschlag www.klimaatlas.nrw.de 3 Globaler Klimawandel CO 2 -Konzentration der Atmosphäre und Temperaturanomalie der globalen Lufttemperatur Temperaturanomalie der bodennahen Lufttemperatur über Landoberflächen bezogen auf das Mittel des 20. Jahrhunderts in Kelvin 1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0-0.2-0.4-0.6 Datenquelle: NOAA -0.8 1880 1890 1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 T-Anomalie in K CO2-Konzentration in ppm +100 ppm => + 0,8 K 475 450 425 400 375 350 325 300 275 250 225 CO 2 -Konzentration in ppm (1880-1958 Rekonstruktion aus Eisbohrkernen, ab 1959 Messungen am Maouna Loa) 4 2
Abweichung vom Mittelwert in C Klimawandel in NRW Entwicklung der mittleren Lufttemperatur und Abweichung vom langjährigen Mittel in NRW 2.5 2 1.5 1 0.5 0-0.5-1 -1.5 1900 Abweichung vom Mittelwert 1901-2014 dekadisches gleitendes Mittel linearer Trend 1901-2014 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010-2 5 Klimawandel in NRW Entwicklung der mittleren Niederschlagssumme und Abweichung vom langjährigen Mittel in NRW Abweichung vom Mittelwert in % 50 40 30 20 10 0-10 -20-30 -40-50 1900 Abweichung vom Mittelwert 1901-2014 in % dekadisch gleitendes Mittel 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 Zeitraum Mittelwert 1901-1930 833 mm 1931-1960 839 mm 1961-1990 875 mm 1991-2013 896 mm 1901-2013 847 mm 2010 6 3
Klimawandel in NRW Entwicklung der Anzahl der Schneetage (>10 cm) am Kahlen Asten 160 140 120 100 80 60 40 20 0 1955 1960 1965 1970 1975 Anzahl Tage 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 Schneetage 1955-2014 Trend 7 Der Klimawandel ist in NRW angekommen nicht drastisch aber stetig Anstieg der Durchschnittstemperaturen: seit Beginn des 20.Jahrhunderts um ca. 1,2 C im Winter um 1,5 C Abnahme der Frosttage, Zunahme der Sommertage Zunahme Gesamtniederschläge: durchschnittlich fällt heute ca. 10 % mehr Niederschlag als vor gut 100 Jahren Zunahme v.a. im Winterhalbjahr, starke regionale Unterschiede Zunahme Extremniederschläge (leichter Trend): Tage mit Starkregen haben zugenommen 8 4
Klimafolgen in NRW Entwicklung der phänologischen Jahreszeiten in NRW Vergleich der Zeiträume 1951-1980 und 1981-2010: Frühling und Sommer beginnen früher im Jahr, Dauer fast unverändert Herbst wird deutlich länger Winter verkürzt sich 9 Klimafolgen Beispiel Beginn der Apfelblüte 140 Beginn der Apfelblüte 130 120 Tag im Jahr 110 100 90 80 http://www.lanuv.nrw.de/kfm-indikatoren/ 10 5
Klimafolgen Beispiel Länge der Vegetationszeit Buche 190 185 180 Länge der Vegetationszeit der Buche auf Dauerbeobachtungsflächen in NRW Anzahl Tage 175 170 165 160 155 150 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 http://www.lanuv.nrw.de/kfm-indikatoren/ 11 Klimafolgen Beispiel Wassertemperatur Rhein 30 25 Wassertemperatur in C 20 15 10 5 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015 mittlere Wassertemperatur maximale Wassertemperatur Trend mittel Trend max http://www.lanuv.nrw.de/kfm-indikatoren/ 12 6
Klimafolgen Beispiel Klimasensitive Vogelarten Index 140 135 130 125 120 115 110 105 100 95 Bestandsentwicklung von Brutvogelarten Basisjahr 2002: Index 100 90 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 Jahre Wärmeliebende Arten die 100 häufigsten Arten Wärmeliebende Brutvogelarten Blässhuhn Buntspecht Eisvogel Gartenbaumläufer Grünspecht Haubentaucher Hausrotschwanz Jagdfasan Kernbeißer Kleiber Mehlschwalbe Mönchsgrasmücke Schleiereule Steinkauz Teichhuhn Wachtel Waldkauz http://www.lanuv.nrw.de/kfm-indikatoren/ 13 Klimafolgen Beispiel Waldbrandgefahr Kanadischer Waldbrandindex 1961-2014 Nordrhein-Westfalen 250 200 Anzahl Tage 150 100 50 Waldbrandstufe 1+2 Waldbrandstufe 4+5 0 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015 http://www.lanuv.nrw.de/kfm-indikatoren/ 14 7
Der Klimawandel in NRW zeigt Folgen - schon heute! Erhöhte Temperaturen Verlängerte Vegetationsperiode Ausbreitung wärmeliebender Tier- und Pflanzenarten (auch fremder) Anstieg der Sterblichkeit während Hitzewellen v.a. in Städten Häufigere Starkregen Zunahme Bodenerosion Überlastung der Kanalnetze, Überflutungen im urbanen Bereich Erhöhung der Wassertemperatur im Rhein Auswirkungen auf Flora und Fauna der Gewässer Verlust an Kühlkapazität z. B. für Kraftwerke 15 Foto: J. Weiss Blick in die Zukunft - Klimaprojektionen Mathematische Modelle berechnen die wahrscheinliche Entwicklung des zukünftigen Klimas Komplexe Modelle unter Berücksichtigung verschiedener Teilsysteme des Klimasystems und Wechselwirkungen untereinander Grundlage: Annahmen zu Treibhausgasemissionen bis 2100 (Klimaszenario) Berechnung in mehreren Stufen: global lokal Berechnung von Modellensembles Projektionen sind keine Vorhersagen, es können lediglich Tendenzen abgeschätzt werden 16 Quelle: Dieter Kasang Quelle: DWD (Deutscher Wetterdienst: www.dwd.de) 8
Klimaprojektion Entwicklung der mittleren jährlichen Lufttemperatur 17 Klimaprojektion Entwicklung der mittleren jährlichen Niederschlagssumme 18 9
Klimaprojektion Entwicklung der mittleren Niederschlagssumme im Sommer 19 Klimaprojektion Entwicklung der mittleren Niederschlagssumme im Winter 20 10
Zu erwartende Klimaänderungen in NRW Lufttemperatur Zunahme der mittleren Jahrestemperaturen (um 0,8 bis 1,7 K im Zeitraum 2021-2050 und 2,3 bis 3,8 K im Zeitraum 2071-2100) Zunahme der Mitteltemperaturen für alle meteorologische Jahreszeiten (im Winter und Herbst stärkere Erwärmung als im Frühjahr und Sommer) Zunahme der Sommertage, heißen Tage und tropischen Nächte Abnahme der Frosttage und Eistage Niederschlag Abnahme der Niederschlagssumme im meteorologischen Sommer (4 bis 29 % im Zeitraum 2071-2100, in der nahen Zukunft sowohl Ab- als auch Zunahme möglich Zunahme der Niederschlagssumme im Winter (1 bis 13 % im Zeitraum 2021-2050 und 7 bis 21 % im Zeitraum 2071-2100) möglicherweise Zunahme von Starkniederschlagereignissen 21 Mögliche Auswirkungen Vegetationsbeginn 22 11
Mögliche Auswirkungen Waldbrandgefahr 23 Mögliche Auswirkungen Wald und Forstwirtschaft Erhöhte Luft- und Bodentemperaturen Veränderung der phänologischen Prozesse Veränderung der Standortverhältnisse Veränderung der Artenzusammensetzung Zunahme der Schädlingsaktivitäten Zunahme der Waldbrandgefahr Weniger Sommerniederschläge/ häufigere Starkniederschläge Veränderung der Standortverhältnisse Veränderung der Artenzusammensetzung Zunahme der Sturmwurfgefahr 24 12
Fazit Klimawandel und Klimawandelfolgen sind in NRW nachweisbar Menschlicher Einfluss (v.a. Treibhausgasemissionen) ist als Hauptursache des Klimawandels zu sehen (5. IPCC-Sachstandsbericht) Weitere Veränderungen durch fortschreitenden Klimawandel sind zu erwarten Handeln ist nötig: Klimaschutz: Reduktion der Treibhausgasemissionen zur Vermeidung weiterer Klimawandelfolgen Klimaanpassung: Abmilderung der unvermeidbaren Klimafolgen, Reduktion der Schäden für Mensch und Umwelt 25 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Dr. Nicole Müller Landesamt für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz NRW FB 37: Klimaschutz, Klimawandel Koordinierungsstelle Leibnizstraße 10 45659 Recklinghausen Dienstort: Wallneyer Straße 6 45133 Essen nicole.mueller@lanuv.nrw.de www.lanuv.nrw.de www.umwelt.nrw.de 26 13