Wenn der Mensch in den nächsten Jahrhunderten weiterhin wie gewohnt fossile Brennstoffe verwendet, werden die polaren Eiskappen erschöpft, der Meeresspiegel des Ozeans um sieben Meter ansteigen und die mittleren Lufttemperaturen auf 14,5 Grad wärmer als heute steigen .
Dies sind die beeindruckenden Ergebnisse von Klima- und Kohlenstoffkreislaufmodellsimulationen, die von Wissenschaftlern des Lawrence Livermore National Laboratory durchgeführt wurden. Mithilfe eines gekoppelten Klima- und Kohlenstoffkreislaufmodells zur Untersuchung der globalen Klima- und Kohlenstoffkreislaufänderungen stellten die Wissenschaftler fest, dass sich die Erde um 8 Grad Celsius erwärmen würde, wenn der Mensch bis zum Jahr 2300 die verfügbaren fossilen Brennstoffe des gesamten Planeten nutzen würde.
Der Temperatursprung hätte alarmierende Folgen für die polaren Eiskappen und den Ozean, sagte der Hauptautor Govindasamy Bala von der Direktion für Energie und Umwelt des Labors.
Allein in den Polarregionen würde die Temperatur um mehr als 20 Grad Celsius steigen und das Land in der Region dazu zwingen, von Eis und Tundra zu borealen Wäldern zu wechseln.
"Die Temperaturschätzung ist eigentlich konservativ, da das Modell die Änderung der Landnutzung wie Entwaldung und Ausbau von Städten in abgelegene Wildnisgebiete nicht berücksichtigt", sagte Bala.
Der heutige atmosphärische Kohlendioxidgehalt beträgt 380 ppm. Bis zum Jahr 2300 sagt das Modell voraus, dass sich die Menge auf 1.423 ppm nahezu vervierfachen würde.
In den Simulationen sind Boden und lebende Biomasse Nettokohlenstoffsenken, die eine erhebliche Menge Kohlendioxid extrahieren würden, das sonst bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe in der Atmosphäre verbleiben würde. Das reale Szenario könnte jedoch etwas anders sein.
"Das Landökosystem würde nicht so viel Kohlendioxid aufnehmen, wie das Modell annimmt", sagte Bala. „Tatsächlich nimmt das Modell im Modell viel mehr Kohlenstoff auf als in der realen Welt, da das Modell keine Einschränkungen hinsichtlich der Aufnahme von Stickstoff und Nährstoffen aufwies. Wir haben auch Landnutzungsänderungen wie die Rodung von Wäldern nicht berücksichtigt. "
Das Modell zeigt, dass die CO²-Aufnahme im Ozean im 22. und 23. Jahrhundert aufgrund der Erwärmung der Meeresoberfläche, die CO²-Schwankungen aus dem Ozean treibt, abnimmt. Es dauert länger, bis der Ozean CO² absorbiert als Biomasse und Boden.
Bis zum Jahr 2300 werden etwa 38 Prozent und 17 Prozent des Kohlendioxids, das bei der Verbrennung aller fossilen Brennstoffe freigesetzt wird, vom Land bzw. vom Ozean aufgenommen. Die restlichen 45 Prozent bleiben in der Atmosphäre.
Unabhängig davon, ob Kohlendioxid in der Atmosphäre oder im Ozean freigesetzt wird, gelangen schließlich etwa 80 Prozent des CO² in einer Form in den Ozean, die den Ozean saurer macht. Während sich das Kohlendioxid in der Atmosphäre befindet, kann es zu einem nachteiligen Klimawandel führen. Wenn es in den Ozean gelangt, kann die Versauerung das Leben im Meer schädigen.
Die Modelle sagen eine ziemlich drastische Änderung nicht nur der Temperatur der Ozeane, sondern auch ihres Säuregehalts voraus, die für Meeresorganismen mit Muscheln und Skelettmaterial aus Kalziumkarbonat besonders schädlich werden würde.
Calciumcarbonat-Organismen wie Korallen dienen als Klimastabilisatoren. Wenn die Organismen sterben, setzen sich ihre Karbonatschalen und -skelette auf dem Meeresboden ab, wo sich einige auflösen und andere in Sedimenten begraben sind. Diese Ablagerungen helfen dabei, die Chemie des Ozeans und die Menge an Kohlendioxid in der Atmosphäre zu regulieren. Frühere Untersuchungen von Livermore ergaben jedoch, dass die ungehemmte Freisetzung von Kohlendioxid aus fossilen Brennstoffen in die Atmosphäre das Aussterben dieser klimastabilisierenden Meeresorganismen gefährden könnte.
"Das Klima mit doppeltem CO², vor dem Wissenschaftler seit Jahrzehnten gewarnt haben, scheint ein Ziel zu sein, das wir erreichen könnten, wenn wir hart daran arbeiten, die CO²-Emissionen zu begrenzen, und nicht das schreckliche Ergebnis, das eintreten könnte, wenn wir nichts tun", sagte Ken Caldeira von das Department of Global Ecology der Carnegie Institution und einer der anderen Autoren.
Bala sagte, die drastischsten Veränderungen während des Zeitraums von 300 Jahren würden im 22. Jahrhundert sein, wenn die Niederschlagsänderung, eine Zunahme des atmosphärischen Niederschlagswassers und eine Abnahme der Meereisgröße am größten sind und wenn die Emissionsraten am höchsten sind. Dem Modell zufolge verschwindet die Meereisbedeckung auf der Nordhalbkugel bis zum Jahr 2150 im Sommer der Nordhalbkugel fast vollständig.
"Wir haben eine sehr ganzheitliche Sichtweise", sagte Bala. „Was ist, wenn wir alles verbrennen? Es wird ein Weckruf für den Klimawandel sein. “
In Bezug auf Skeptiker der globalen Erwärmung sagte Bala, der Beweis sei bereits offensichtlich.
"Auch wenn die Leute heute nicht daran glauben, werden die Beweise in 20 Jahren da sein", sagte er. "Das sind langfristige Probleme."
Er verwies auf die europäische Hitzewelle 2003 und die Atlantik-Hurrikansaison 2005 als Beispiele für extremen Klimawandel.
"Wir wissen definitiv, dass wir uns in den nächsten 300 Jahren erwärmen werden", sagte er. "In Wirklichkeit geht es uns möglicherweise schlechter als vorhergesagt."
Weitere Livermore-Autoren sind Arthur Mirin und Michael Wickett sowie Christine Delire von ISE-M an der Université Montepellier II.
Die Forschung erscheint in der Ausgabe vom 1. November des Journal of Climate der American Meteorological Society.
Das 1952 gegründete Lawrence Livermore National Laboratory hat die Aufgabe, die nationale Sicherheit zu gewährleisten und Wissenschaft und Technologie auf die wichtigen Themen unserer Zeit anzuwenden. Das Lawrence Livermore National Laboratory wird von der University of California für die National Nuclear Security Administration des US-Energieministeriums verwaltet.
Originalquelle: LLNL-Pressemitteilung
