Extreme klimatische Auswirkungen auf Menschen und Umwelt werden oft mit sehr hohen globalen Erwärmungsniveaus von 3 oder 4 Grad Celsius in Verbindung gebracht. Eine Studie unter Federführung des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ) zeigt, dass diese Annahme zu kurz greift. Denn auch eine moderate Erwärmung von 2 Grad Celsius könnte erhebliche Klimarisiken für Sektoren mit besonderer gesellschaftlicher und ökologischer Bedeutung mit sich bringen, etwa Starkniederschläge in dicht besiedelten Regionen, Dürren in wichtigen Agrargebieten und extreme Feuerwetterbedingungen in Wäldern. Dies unterstreicht, wie dringlich schnelle Klimaschutzmaßnahmen sind.
Weil Klimamodelle immer noch erhebliche Unsicherheiten aufweisen, lässt sich nicht ausschließen, dass sich das Klima dramatischer entwickelt als erwartet.
„Im Sinne einer verantwortungsvollen Risikobewertung sollten wir deshalb über die wahrscheinlichsten Entwicklungen hinausblicken und auch extreme Szenarien berücksichtigen, die schwerwiegende gesellschaftliche oder ökologische Folgen haben könnten“, sagt Erstautor und UFZ-Klimaforscher Dr. Emanuele Bevacqua.
Bislang wurden diese extremen, sogenannten globalen Worst-Case-Szenarien in der Regel anhand der Durchschnittswerte vieler Klimamodelle bei hohen Erwärmungsniveaus von 3 oder 4 Grad Celsius beschrieben. Dieser Ansatz berücksichtigt jedoch nicht, dass selbst bei moderaten Erwärmungsniveaus einzelne Klimaprojektionen für bestimmte Regionen sehr gravierend ausfallen können.
„Zudem ist das Wetter in benachbarten Regionen stark korreliert, während es mit dem Wetter in weit entfernten Regionen weitgehend unkorreliert ist. Das erschwert es, aus lokalen Unsicherheitsabschätzungen Rückschlüsse auf globale Risiken zu ziehen“, sagt Co-Autor und Prof. Dr. Jakob Zscheischler, Klimaforscher am UFZ und Professor für Data Analytics in Hydro Sciences an der Technischen Universität Dresden (TUD).
Die Forschenden wählten daher für ihre Studie einen neuen Ansatz: Sie identifizierten sektorspezifische Treiber wie etwa Niederschlagsextreme oder Dürren sowie Regionen, in denen die vulnerablen Sektoren Wald, Landwirtschaft oder dicht besiedelte Regionen vorhanden sind. Deren Kombination ermöglicht es, Klimaveränderungen dort zu untersuchen, wo sie für bestimmte globale Risiken besonders relevant sind. So analysierten sie beispielsweise Starkniederschläge in dicht besiedelten Regionen, Dürren in globalen Agrarflächen und das Feuerrisiko in Wäldern. Dafür werteten sie globale Simulationen vieler Klimamodelle aus, die auch die Grundlage für die Berichte des Weltklimarats (IPCC) bilden. Auf diese Weise konnten sie jene Modellprojektionen identifizieren, die im Vergleich die stärksten (Worst-Case) beziehungsweise die geringsten (Best-Case) Auswirkungen zeigen – jeweils bezogen auf den untersuchten Sektor.
Das zentrale Ergebnis: Für jeden der drei untersuchten globalen Bereiche (starke Regenfälle in dicht besiedelten Regionen, Dürren in globalen Agrarregionen und Brandgefahr in Wäldern) zeigen einzelne Klimamodellprojektionen bei einer Erwärmung von 2 Grad deutlich stärkere Veränderungen als die durchschnittliche Veränderung über alle Modelle hinweg bei 3 oder sogar 4 Grad. Besonders deutlich wird dies beispielsweise im Bereich der Ernährungssicherheit und damit in Anbauregionen, die einen großen Teil der weltweiten Produktion von Mais, Weizen, Soja und Reis abdecken.
Hier zeigen die Klimamodelle sehr große Unterschiede: Je nach Modell kann die Häufigkeit von Dürren bei 2 Grad Erwärmung unverändert bleiben – oder um mehr als 50 Prozent zunehmen. „10 der 42 untersuchten Modelle liefern bei 2 Grad Ergebnisse, die deutlich über dem Modellmittel bei 4 Grad Erwärmung liegen“, sagt Emanuele Bevacqua. Das Risiko von Dürren in global wichtigen Anbauregionen ist somit deutlich höher, als es eine Analyse der Durchschnittswerte erwarten ließe. Angesichts ihrer Bedeutung für die Ernährungssicherheit, für globale Lieferketten und internationale Märkte müssten die Folgen solcher extremen Klimaentwicklungen genauer untersucht werden. Auch in den Bereichen „Starkniederschläge in dicht besiedelten Regionen“ und „extreme Feuerwetterbedingungen in Waldgebieten“ zeigen die Worst-Case-Modelle bei 2 Grad Klimatrends, die die durchschnittlichen Veränderungen bei einer Erwärmung um 3 Grad übertreffen.
Die große Spannbreite der Ergebnisse ist vor allem auf die Unterschiede zwischen den Klimamodellen zurückzuführen, nicht auf natürliche Klimaschwankungen. „Da die Projektionen mit Unsicherheiten behaftet sind, sind extreme Klimaentwicklungen selbst bei einer globalen Erwärmung um 2 Grad möglich und werden häufig unterschätzt, wenn der Fokus auf Modellmittelwerten liegt. Diese Orientierung an Durchschnittswerten kann zu einem falschen Sicherheitsgefühl beitragen“, sagt Emanuele Bevacqua.
Eine moderate globale Erwärmung ist daher keine Garantie für moderate Auswirkungen. Zugleich warnen die UFZ-Forschenden vor Fehlinterpretationen: „Unsere Ergebnisse bedeuten nicht, dass eine 2-Grad-Erwärmung insgesamt so gravierend wäre wie eine deutlich stärkere Erwärmung. Vielmehr zeigen sie, dass extreme Auswirkungen in besonders verwundbaren oder gesellschaftlich wichtigen Sektoren auch bei einer moderaten Erwärmung von 2 Grad auftreten können“, sagt Jakob Zscheischler.
Deshalb sollten die Ergebnisse der Studie nach Meinung der Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in die Bewertung von Klimarisiken und die Planung von Klimaanpassungsmaßnahmen einfließen. Zugleich machen sie deutlich, wie dringend ambitionierte Klimaschutzmaßnahmen erforderlich sind, um die globale Erwärmung deutlich unter 2 Grad zu begrenzen.