Warum die globale Erwärmung nach dem Ende der Emissionen weitergehen kann

Klimastörung 6 19
 Heute ausgestoßene Treibhausgase verbleiben Jahre bis Jahrhunderte in der Atmosphäre. David McNew / Getty Images

Inzwischen stellen nur wenige Menschen die Realität in Frage, dass Menschen verändern das Klima der Erde. Die eigentliche Frage ist: Wie schnell können wir den Schaden aufhalten, ja sogar rückgängig machen?

Ein Teil der Antwort auf diese Frage liegt in dem Konzept von „begangene Erwärmung“, auch bekannt als „Pipeline-Erwärmung“.

Es bezieht sich auf den zukünftigen Anstieg der globalen Temperaturen, der durch bereits emittierte Treibhausgase verursacht wird. Mit anderen Worten, wenn die Umstellung auf saubere Energie über Nacht geschehen würde, wie viel Erwärmung würde noch folgen?

Der Energiehaushalt der Erde ist aus dem Gleichgewicht geraten

Menschen verursachen eine globale Erwärmung, wenn ihre Aktivitäten Treibhausgase freisetzen, die Wärme in der unteren Atmosphäre einfangen und verhindern, dass sie in den Weltraum entweicht.

Bevor die Menschen begannen, fossile Brennstoffe zu verbrennen, um Fabriken und Fahrzeuge anzutreiben, und in fast allen Ackerbaugebieten methanemittierende Rinder züchteten, war der Energiehaushalt der Erde ungefähr ausgeglichen. Ungefähr die gleiche Energiemenge kam von der Sonne herein, wie sie hinausging.

Heute sind die Kohlendioxidkonzentrationen in der Atmosphäre steigend mehr als 50 % höher als zu Beginn des Industriezeitalters, und das sind sie mehr von dieser Energie einfangen.


Das empfindliche Energiegleichgewicht der Erde. Kalifornische Akademie der Wissenschaften.

Diese Kohlendioxidemissionen, zusammen mit anderen Treibhausgasen wie Methan und ausgeglichen durch einige Aspekte der Luftverschmutzung durch Aerosole, fangen Energie ein, die der Detonation von entspricht fünf Atombomben im Hiroshima-Stil pro Sekunde.

Da mehr Energie eindringt als austritt, steigt die thermische Energie der Erde, wodurch die Temperatur von Land, Ozeanen und Luft ansteigt und Eis schmilzt.


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Erwärmung in der Pipeline

Die Auswirkungen einer Manipulation des Energiegleichgewichts der Erde brauchen Zeit, um sich zu zeigen. Denken Sie daran, was passiert, wenn Sie an einem kalten Wintertag den Warmwasserhahn ganz aufdrehen: Die Rohre sind voll mit kaltem Wasser, daher dauert es einige Zeit, bis das warme Wasser zu Ihnen gelangt – daher der Begriff „Leitungserwärmung“. Die Erwärmung ist noch nicht zu spüren, aber sie ist in Vorbereitung.

Es gibt drei Hauptgründe, warum sich das Erdklima voraussichtlich weiter erwärmen wird, nachdem die Emissionen gestoppt wurden.

Zuerst wird der Hauptteilnehmer der globalen Erwärmung – Kohlendioxid und Methan – verweilen für lange Zeit in der Atmosphäre: etwa 10 Jahre im Durchschnitt für Methan und satte 400 Jahre für Kohlendioxid, wobei einige Moleküle bis zu Jahrtausende dort bleiben. Das Abschalten von Emissionen führt also nicht zu einer sofortigen Reduzierung der Menge dieser wärmespeichernden Gase in der Atmosphäre.

Zweitens wurde ein Teil dieser Erwärmung durch vom Menschen verursachte Emissionen einer anderen Form der Verschmutzung ausgeglichen: Sulfat-Aerosole, winzige Partikel, die durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe freigesetzt werden und das Sonnenlicht in den Weltraum reflektieren. Im vergangenen Jahrhundert, dies Global Dimming wurde Maskierung der wärmenden Wirkung der Treibhausgasemissionen. Aber auch diese und andere künstliche Aerosole schaden die menschliche Gesundheit und die Biosphäre. Das Entfernen dieser und kurzlebiger Treibhausgase bedeutet ein paar Zehntel Grad einer zusätzlichen Erwärmung über etwa ein Jahrzehnt, bevor ein neues Gleichgewicht erreicht wird.

Schließlich braucht das Klima der Erde Zeit, um sich an eine Änderung der Energiebilanz anzupassen. Etwa zwei Drittel der Erdoberfläche bestehen aus Wasser, manchmal sehr tiefem Wasser, das den überschüssigen Kohlenstoff und die überschüssige Wärme nur langsam aufnimmt. Bis jetzt, über 91 % der Wärme, die durch menschliche Aktivitäten hinzugefügt wirdund etwa ein Viertel des überschüssigen Kohlenstoffs, sind in die Ozeane gegangen. Während Landbewohner für diesen Puffer dankbar sein mögen, trägt die zusätzliche Wärme zum Anstieg des Meeresspiegels bei Wärmeausdehnung und Meereshitzewellen, während der zusätzliche Kohlenstoff den Ozean für viele geschälte Organismen korrosiver macht, was die Nahrungskette des Ozeans stören kann.

Die Oberflächentemperatur der Erde, angetrieben durch das Ungleichgewicht der Strahlungsenergie an der Spitze der Atmosphäre und moduliert durch die enorme thermische Trägheit ihrer Ozeane, holt immer noch auf größter Drehknopf: Kohlendioxidkonzentration.

Wie viel Erwärmung?

Also, wie viel engagierte Erwärmung steht uns bevor? Es gibt keine klare Antwort.

Die Welt hat im Vergleich zum vorindustriellen Niveau bereits um mehr als 1.1 Grad Celsius (2 F) erwärmt. Die Nationen weltweit haben sich 2015 darauf geeinigt, zu versuchen, zu verhindern, dass der globale Durchschnitt um mehr als 1.5 °C (2.7 F) ansteigt, um den Schaden zu begrenzen, aber Die Welt hat nur langsam reagiert.

Die Bestimmung des Ausmaßes der bevorstehenden Erwärmung ist kompliziert. Mehrere aktuelle Studien Verwenden Sie Klimamodelle, um die zukünftige Erwärmung abzuschätzen. EIN Untersuchung von 18 Erdsystemmodellen fanden heraus, dass sich einige nach dem Abschalten der Emissionen über Jahrzehnte bis Hunderte von Jahren weiter erwärmten, während andere schnell abzukühlen begannen. Eine andere Studie, die im Juni 2022 veröffentlicht wurde, fand a 42% Chance, dass sich die Welt bereits auf 1.5 Grad festgelegt hat.

Das Ausmaß der Erwärmung ist wichtig, weil die gefährlichen Folgen der globalen Erwärmung nicht einfach proportional zur globalen Temperatur steigen; sie steigen typischerweise exponentiell an, insbesondere z Lebensmittelproduktion durch Hitze, Dürre und Stürme gefährdet.

Außerdem hat die Erde Kipppunkte die irreversible Veränderungen an fragilen Teilen des Erdsystems wie Gletschern oder Ökosystemen auslösen könnten. Wir werden nicht unbedingt sofort wissen, wann der Planet einen Wendepunkt überschritten hat, da sich diese Veränderungen oft nur langsam zeigen. Dieses und andere klimaempfindliche Systeme sind die Grundlage für das Vorsorgeprinzip, die Erwärmung auf unter 2 °C (3.6 °F) und vorzugsweise 1.5 °C zu begrenzen.

Der Kern des Klimaproblems, eingebettet in diese Idee der verbindlichen Erwärmung, besteht darin, dass es lange Verzögerungen zwischen Änderungen im menschlichen Verhalten und Änderungen des Klimas gibt. Während das genaue Ausmaß der zugesagten Erwärmung immer noch umstritten ist, zeigen Beweise, dass der sicherste Weg nach vorne der dringende Übergang zu einer kohlenstofffreien, gerechter Wirtschaft, die weitaus weniger Treibhausgasemissionen verursacht.

Über den Autor

Das Gespräch

Julien Emile-Geay, außerordentlicher Professor für Geowissenschaften, USC Dornsife College für Briefe, Künste und Wissenschaften

Dieser Artikel wird erneut veröffentlicht Das Gespräch unter einer Creative Commons-Lizenz. Lies das Original Artikel.


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