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Welt

"Prognosen sind unmöglich": Wie Klimaforscher arbeiten

Am Potsdam Institut für Klimafolgenforschung untersuchen rund 300 Wissenschaftler Ursachen und Folgen des Klimawandels. Das hat seine Tücken.

Eine Mitarbeiterin des PIK erläutert ein Klima-Szenario (Archivbild, dpa)

Eine Mitarbeiterin des PIK erläutert ein Klima-Szenario (Archivbild)

Werner von Bloh muss fast schreien, um sich verständlich zu machen: "Das hier ist das Herz des Instituts." Er zeigt auf sechs mannshohe Schränke. 2000 Prozessoren sind in dem lärmenden Großrechner im Keller des "Potsdam Institut für Klimafolgenforschung" (PIK) zusammengeschaltet; es ist einer der schnellsten der Welt. Diese Rechenleistung ist unerlässlich, denn das Hauptwerkzeug der Klimaforscher sind hochkomplexe Computermodelle. "Wir können ja schlecht die Erde verändern, um unsere Annahmen im Experiment zu prüfen", sagt der Klimatologe von Bloh.

Werner von Bloh am Großrechner des PIK (Foto: DW)

Werner von Bloh am Großrechner des PIK

Doch die Modelle haben ihre Grenzen. "Es gibt keine Klimavorhersagen", erklärt das Vorstandsmitglied Friedrich-Wilhelm Gerstengarbe. "Ein Klimamodell ist eine Wenn-Dann-Maschine - das heißt, wenn Sie bestimmte Annahmen machen, die sich in der Zeit auch ändern können, kommen Sie zu einem bestimmten Ergebnis." Entsprechend können die Forscher nur verschiedene Szenarien entwerfen - denn wer kann schon vorhersagen, wie sich die Weltwirtschaft, die politischen Rahmenbedingungen und die Umwelttechnologien in den kommenden zehn oder sogar hundert Jahren entwickeln werden? Doch davon hängt der Ausstoß von Treibhausgasen wie CO2 ab – und damit die weitere Erderwärmung mit all ihren negativen Folgen.

Der Mensch ist die große Unbekannte

Die rund 300 Mitarbeiter des PIK stammen daher aus den unterschiedlichsten Fachrichtungen: Neben Klimaforschern untersuchen hier Ökonomen, Politikwissenschaftler, Soziologen und Vertreter weiterer Zweige Ursachen und Folgen des Klimawandels. Die Unwägbarkeiten der menschlichen Entwicklung sind nicht die einzigen Unbekannten in ihren Berechnungen: Die großen Klimamodelle müssen für präzise Aussagen die Meeresströmungen, die Vegetation, die Eisbedeckung, die Chemie der Atmosphäre und viele andere Faktoren berücksichtigen – aber die Wissenschaftler verstehen noch längst nicht alle dieser Prozesse.

Das Astrophysikalische Observatorium von 1879 beherbergt einen Teil der PIK-Forscher (Foto: DW)

Das Astrophysikalische Observatorium von 1879 beherbergt einen Teil der PIK-Forscher

Noch weiter erschwert wird die Forschung durch die so genannten Kippelemente. "Bestimmte Regionen oder Prozesse reagieren schon auf kleine Klimaschwankungen empfindlich – und sind deshalb selbstverstärkende Elemente im System", sagt Anders Levermann, der am PIK diese Klimaspiralen erforscht. So tritt durch das Abschmelzen der stark reflektierenden Eisflächen vor Grönland das dunkle Meer zutage, das deutlich mehr Sonnenwärme aufnimmt. Andere Kippeffekte entziehen sich noch vollkommen der Berechnung: Beispielsweise setzt das Auftauen der Permafrostböden in Sibirien Methan frei, ein noch viel aggressiveres Klimagas als CO2 – in welchem Umfang und mit welchen Folgen, weiß noch niemand.

Hinterfragen und korrigieren

Die Szenarien, die sich aus solchen Modellen ergeben, unterscheiden sich daher massiv. Zwar ist unumstritten, dass der Klimawandel einen ansteigenden Meeresspiegel, eine beschleunigte Wüstenbildung, extreme Wetterereignisse und andere Auswirkungen hat. Das Ausmaß jedoch ist unklar: So liegen die Projektionen für den Anstieg des Meeresspiegels bis 2100 zwischen 18 und 79 Zentimetern.

Anders Levermann erforscht Klimaspiralen (Foto: DW)

Anders Levermann erforscht Klimaspiralen

Entsprechend müssen die Forscher ihre Aussagen immer wieder hinterfragen und gegebenenfalls korrigieren. Nahm man beispielsweise noch vor zwei Jahren an, die Antarktis trage anders als Grönland nicht zum Anstieg der Meeresspiegel bei, weiß man inzwischen, dass auch der Südpol Eis verliert. Doch die Modelle seien in den vergangenen Jahren immer zuverlässiger geworden, sagt Friedrich-Wilhelm Gerstengarbe vom Vorstand des PIK. "Mittlerweile sind sie ziemlich genau - und was wichtig ist: Alle Modelle - egal, ob amerikanische, chinesische oder deutsche - zeigen in die gleiche Richtung."

So geht man davon aus, dass sich die globale Durchschnittstemperatur bis Ende des Jahrhunderts im günstigsten Fall um rund 1,8 Grad erhöhen wird – und um bis zu 6,4 Grad, falls es nicht gelingt, die CO2-Emissionen deutlich zu reduzieren. Vor den Folgen einer solchen Entwicklung müssen auch die besten Modelle kapitulieren. "Das kann man nicht abschätzen", sagt Friedrich-Wilhelm Gestengarbe. "Dann dürfte wahrscheinlich das Chaos komplett sein. Auf die Extreme, die dann auftreten, wird man nicht mehr reagieren können."

Autor: Dеnnis Stutе

Redaktion: Henrik Böhme

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