Klimaschutz und Klimafolgen-Forschung

entnommen aus: Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung

Aufbau der Inlandeismassen

• während des Quartärs mehrere starke Vereisungen
• die letzte vor 116.00 Jahren
• meiste Eis in Nordamerika => entwickelte sich in 1000 Jahren
• Bifurkationsübergang von interglazialen zum glazialen Klimazustand
• Ursachen: regelmäßige Schwankungen von Erdachse und Erdbahn
• die zunehmenden Schnee- und Eismassen bewirken eine negative Rückkopplung der Sonneneinstrahlung => Erhöhung des Rückstrahlvermögens => d.h. im Umkehrschluss, dass heute durch die abnehmenden Eis- und Schneeflächen, die Reflexion in den Weltraum fehlt, und somit die Erde sich ständig erwärmt => positive Rückkopplung
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...Heinrich-Ereignisse

• Abgleiten des Laurentidischen Inlandeis während des Glazials (=Eiszeitalter)
• basales Eis über Hudson-Bai und Hudsonstraße erreichen den Schmelzpunkt => sie gleiten schnell über den rutschigen Untergrund
• im Verlauf von einigen 100 Jahren stieg sogar aufgrund dieses Phänomens der Meerespiegel um einige Meter
• thermohaline Zirkulation im Atlantik kam zu Erliegen
• starke Abkühlung der nordatlantischen Region
• Kenntnisse um die Instabilität von Paläo-Eisschilden soll auch Auf- und Rückschlüsse für unseres heutiges Verschwinden des Polareises ermöglichen
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Glaziale Zyklen

• Modellierung mehrerer glazialer Klimaschwankungen soll zum Verständnis quartärer Klimaschwankungen beitragen
• Animation zeigt vier glaziale Zyklen
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Erdsystemanalyse - Forschungsfeld I

• die Erde ist ein dynamisches und reaktives System !!!
• physikalische, biologische und chemische Gesichtsaspekte sind zu durchleuchten
• Ursachen und Mechanismen natürlichen Klimawandels in Vergangenheit und Gegenwart
• globale Auswirkungen landwirtschaftlicher, industrieller und sozialer Aktivität des Menschen
• Methoden entwickeln und verbessern, um gemeinsame Dynamik von Klima, Biosphäre und menschlicher Sphäre zu beobachten, zu analysieren und zu modellieren.

Forschungsprogramme und Produkte

• Veränderungen im Kohlenstoffkreislauf
• Ereignisse des abrupten Klimawandels, wie sie während der Eiszeiten mehrfach auftraten
• Simulation warmer Treibhaus-Klimate der geologischen Vergangenheit
• Analyse und Modellierung des anthropogenen Klimawandels
• Vermeidungs- und Klimaziel-Szenarien
• Verhalten von Eisschilden
• die Reaktion der Ozeanzirkulation
• Wechselwirkung atmosphärischer Strömungsmuster mit der Biosphäre
• Modell der Stratosphäre
• Die Entwicklung eines auf CLIMBER-2 basierendes Simulationswerkzeugs für Szenarien (PRIMA), welches politische Entscheidungsträger auf einem Laptop-Computer laufen lassen können, ist ebenfalls geplant
• Umstrukturierungen der terrestrischen Biosphäre
• bio-geo-chemische, ökologische und gesellschaftliche Implikationen
• agro-ökonomische Szenarien
• Bioenergie-Produktion
• Szenarien des Wasserbedarfs => Gegenmaßnahmen für drohende globale Wasserkrisen
• Landesnutzungsänderung
• Globales Dynamisches Vegetations-Boden-Modell LPJmL für natürliche Vegetation, Agrosysteme und Waldwirtschaft
• gesellschaftliche Diskurse über Werte, Prioritäten und Weltbilder
• Erzeugung und Kommunikation von wissenschaftlichen Erkenntnissen in Wechselwirkung
• Stabilität und die Entwicklung planetarer habitabler Zonen
• Koevolution der Geosphäre der Erde mit ihrer Biosphäre
• erstellt von Stefan Rahmstorf —
• zuletzt verändert: Oct 13, 2008 04:27 PM
• Co-Chairs: Wolfgang Lucht Manfred Stock

Klimawirkung und Vulnerabilität - Forschungsfeld II

• Ausmaß der Schäden übersteigt die Möglichkeiten der Anpassung
• Abstand zwischen armen und vulnerablen Regionen und solchen mit hoher Anpassungskapazität wird immer größer
• Vulnerabilität (=Verwundbarkeit) hängt von natürlichen und sozialen Bedingungen ab
• bio-geo-physikalische Aspekte in Bezug auf Bevölkerungsentwicklung und Ökonomie, Politik betrachten

Zentrale Forschungsfragen

• Sensitivität spezifischer Sektoren wie
• Land- und Forstwirtschaft
• Gesundheit
• Tourismus
• Praxiswissen von Stakeholdern (=Anspruchsberechtigte) für regionale Vulnerabilitätsabschätzung
• führt ein systematische Vergleich verschiedener Sektoren zu regionaler Integration von Vulnerabilität ?
• Sensitivität und Anpassungskapazität
• soziale und ökologische Gradienten
• neue Bwertungstechniken
• Scale up auf größere geographische Skalen (national, Eu)
• globale Abschätzung

Erwartete Ergebnisse

• Bibliothek von Klimaschadensfunktionen
• empirische gewonnene Faktoren sollen klassifiziert werden => Gesundheit, Ökosysteme, Infrastruktur
• Monetäre und nicht-monetäre Bewertungstechniken
• Extremwertszenarien
• Ausweitung von Vulnerabilitätsstudien (z.B. Elbengebiet)
• Übertragbarkeit der Ergebnisse und Methoden auf andere Gebiete (z.B. China und Amazonien
• Metadatenbank für Funktionen und Indikatoren zu Vulnerabilitätsstudien und Anpassungsstrategien
• Grundlage für die ökonomische Abschätzung
• Unterstützung von Entscheidungen in privaten und öffentlichen
  Einrichtungen
• Erstellung von sozio-ökonomischen und Klimaszenarien auf verschiedenen Skalenebenen bis zur globalen Skala
• Integration von Regionalstudien und Deutschlandstudie : nationale Vulnerabilität Deutschlands
• Karten der Vulnerabilität auf globaler Ebene, mit variabler Auflösung und unterschiedlichen Indikatoren.
• erstellt von Wolfgang Cramer —
• zuletzt verändert: Apr 14, 2008 11:10 PM
• Co-Chairs: Wolfgang Lucht Manfred Stock

Forschungsbereich III: Nachhaltige Lösungsstrategien

• Strategien zur Vermeidung gefährlichen Klimawandels
• Anpassung an den unvermeidbaren Klimawandel => vier kombinierbare Handlungsmöglichkeiten
• Erhöhung der Energieeffizienz
• Austausch fossiler durch erneuerbare Energieträger oder Nuklearenergie
• Abscheidung und Speicherung von Kohlenstoff aus Emissionen
• Änderung des Konsumverhaltens
• Anreizsysteme für konkurrierende normative Modelle
• Gestaltung eines internationalen Klimaschutz-Abkommens
• ökonomische Effizienz und Gerechtigkeit
• sinnvolle Anpassungsstrategien für Entwicklungsländer
• Dynamik von Klima-, Öko- und Ökonomiesystemen berücksichtigen
• Konflikte in der Land- und Wassernutzung
• Vergleich der Risiken der unterschiedlichen technologischen Optionen mit den Risiken des Klimawandels

Leitfragen und Produkte

• Erhalt der Kollektivgüter der Menschheit wie Atmosphäre und Wälder
• Handlungsmöglichkeiten für die Vermeidung gefährlichen Klimawandels auf regionaler, nationaler und globaler Ebene
• Beeinflussung des technischen Wandel, des Wachstum von Städten und des internationalen Handels der Möglichkeiten der Vermeidung und Anpassung
• politische Instrumente sollen klimafreundliche Technologien und Investitionen in die Anpassung an den Klimawandel fördern
• Managementstrategien für Klimawandel und Landnutzung
• Nutzen der Klimaschutzmaßnahmen soll die Risiken möglicher Nebenwirkungen überwiegen
• Versicherung für das Versagen von Klimaschutzmaßnahmen
• Überlassung des Marktes und politische Durchsetzung von Anpassungsmaßnahmen im Falle von Marktversagen

Klimaschutzszenarien:

• Handlungs- und Gestaltungs-Empfehlungen für ein Kyoto-Folgeabkommen
• Risiken und Unsicherheiten in den Bereichen Klima, Biosphäre und Sozioökonomie einschätzen
• Prototyp eines Anpassungs-Fonds
• Integration von Anpassung und Vermeidung am Beispiel der Städte
• Einbettung der Klimapolitik in die Dynamik der Globalisierung
• Entwicklung eines Tools (z.B. der REMIND Model-Familie) zur Erstellung und Unterstützung von Klimapolitik-Scenario-Analysen

Transdisziplinäre Konzepte und Methoden - Forschungsfeld IV

Mission

• Klimafolgenforschung mithilfe von Stakeholderdialogen
• Mathematik als Werkzeug zur Bewältigung konzeptioneller Herausforderungen

Hintergrund

• Forschungsstrategie ruht auf aus der Logik stammenden Begriff von Redebereichen
• Brücken zwischen heterogenen Redebereichen
• Idee eines all-umfassenden Redebereichs ist logisch inkohärent
• angemessene Begriffssysteme für transdisziplinäre Kooperationen
• Mathematik dient als Sprache und Arbeitsplattform
• Philosophie und deduktive Mathematik sind Wegbereiter

Forschungsfragen

1)

• Integration von heterogenem Wissen durch höhere Abstraktionsebene in einem vereinheitlichenden Rahmen
• Kombination verschiedener räumlicher und zeitlicher Skalen in der Meteorologie
• Definition von Komponenten für die Modellierung von Ökosystemen
• Entwurf von Simulationsumgebungen für Computermodelle
• Bildung von Erwartungen mit und ohne statistische Daten

2)

• Argumente für deskriptive und normative Gesichtspunkte:
• Zusammenbruch der thermohalinen Zirkulation ist ein großes Risiko
• eine globale Erwärmung von fünf Grad ist gefährlich
• ein System regionaler Klimafonds ist besser als ein einziger globaler
  Fond

3)

• Theorie von Mensch-Umwelt-Systemen
• Verknüpfungen zwischen lokalen, nationalen und globalen Akteuren und Umwelten
• Untersuchung von Städten als Mensch-Umwelt-Systeme

Mögliche Produkte

• Spitzenforschung verlangt Geduld und Offenheit für Überraschungen
• minimale Sammlung algorithmischer Abstraktionen
• Nutzung in verschiedenen Redebereichen
• Software für paralleles Rechnen
• minimale Theorie von Städten als gekoppelten Mensch-Umwelt-Systemen
• Toolbox für die dynamisch-stochastische Modellierung ausgewählter humanökologischer Systeme
• Dahlem-Konferenz über Mathematik und Sozialwissenschaften
• Stakeholder-Prozess zu Regelungsinstrumenten im Hinblick auf ausgewählte Klima-Vulnerabilitäten
• erstellt von Rupert Klein —
• zuletzt verändert: Dec 20, 2007 02:20 PM
• Mentoren: Carlo Jaeger
  

Die derzeitigen , auf ca. drei Jahre Laufzeit konzipierten einzelnen Projekte der Forschungsfelder werden in diesem Zusammenhang durch mittelfristig definierte Forschungsfoki ersetzt !