Bisher identifizierten Wissenschaftler 16 Klimakipppunkte im Erdsystem. Nun nimmt eine neue Studie einen weiteren eher unbeachteten potenziellen Kipppunkt für das Klima ins Visier: Die Fähigkeit der Biosphäre, das Treibhausgas CO2 zu binden. Die Kapazitäten sind bald erschöpft.

Extreme Dürren, lebensbedrohliche Hitzewellen, verheerende Starkregen samt großflächiger Überschwemmungen sowie monströse Waldbrände – vor einer Zunahme und Intensivierung solcher Desaster warnen Klimatologen schon lange. Ihren Modellen zufolge werden sie infolge der Erderwärmung ab dem 22. Jahrhundert keine Ausnahmen mehr sein, sondern die Norm.

Jetzt zeigt eine Studie jedoch, dass das Klimasystem diesen Zustand bereits in 40 Jahren erreichen könnte. Denn ab etwa 2060, prognostizieren die Autoren im Wissenschaftsjournal „Nature“, werde ein weiterer „Kipppunkt“ erreicht.

Die Kipppunkte stehen in Zusammenhang mit der globalen Erwärmung. Diese kann sich durch so genannte positive Rückkopplungen selbst verstärken. Ab einem bestimmten Punkt können Ökosysteme dann in einen neuen Zustand übergehen, also „umkippen“.

Ursprünglich haben Wissenschaftler 16 solcher Kipppunkte im Erdsystem identifiziert. „Sie sind die Achillesferse unseres Planeten“, sagt Hans Joachim Schellnhuber, Direktor des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung. „Wir sollten diese Kippschalter tunlichst nicht aktivieren.“ Jetzt fügen die Studienautoren einen weiteren dieser ominösen Punkte hinzu. Er betrifft die Fähigkeit der Biosphäre, das vom Menschen in großen Mengen freigesetzte Treibhausgas Kohlendioxid (CO 2 ) zu binden.

In 40 Jahren könnte zerstörerische Rückkopplung einsetzen

Derzeit fungiert das Erdsystem als CO 2 -Senke, das heißt, es nimmt mehr von dem Treibhausgas auf als es abgibt. Tatsächlich verschwindet fast die Hälfte des vom Menschen erzeugten CO 2 in dieser Senke. Die Ozeane schlucken 25 Prozent davon, die Biosphäre – also Bäume und andere Pflanzen sowie die Böden – den Rest. Doch ab der Mitte des Jahrhunderts geht die Aufnahmekapazität unseres Planeten der Studie zufolge in den Sinkflug.

Dann setzt eine zerstörerische Rückkopplung ein: Durch Hitzewellen und Dürren fahren Pflanzen ihre Photosynthese herunter, die einer der wichtigsten Mechanismen zur Entnahme von CO 2 aus der Atmosphäre ist. Zugleich sterben viele Gewächse ab.

Somit bleibt nicht nur mehr von dem Treibhausgas in der Luft, sondern durch die Zersetzung der abgestorbenen Biomasse kommt weiteres CO 2 dazu. Dies treibt die Erderwärmung weiter voran, sodass sich Hitze und Trockenheit intensivieren. Hinzu kommt, dass Pflanzen bei Hitzestress weniger Wasser verdunsten. Normalerweise wirkt diese Transpiration kühlend, doch in der Treibhauswelt entfällt dieser Effekt.

Mit ihrer Studie wollten die Autoren um die Umweltingenieurin Julia Green vom Earth Institute der Columbia University in New York herausfinden, wie lange die Biosphäre noch als CO 2 -Senke fungiert und wie sich die Absorptionsraten mit zunehmender Erderwärmung ändern.

Dabei erlebten sie zunächst eine Überraschung: Wie sich zeigte, nehmen die Gewächse in den kommenden 40 Jahren zunächst mehr von dem Gas auf. Denn es wirkt für die Pflanzen als Dünger, der ihnen hilft, mehr Biomasse zu bilden. Doch um 2060 wird der Höhepunkt dieser Entwicklung erreicht, von da an sinkt die Aufnahmekapazität der Biosphäre.

Studie unterstreicht Dringlichkeit, etwas gegen den Klimawandel zu unternehmen

„Unsere Untersuchung lässt erkennen, dass diese noch im 21. Jahrhundert einen Gipfel erreicht“, bekräftigte Green gegenüber US-Medien. „Dies unterstreicht die Dringlichkeit, etwas gegen den Klimawandel zu tun. Wir reden nicht über etwas, das in Jahrhunderten geschieht, sondern es könnte in den nächsten 50 bis 100 Jahren geschehen.“