AR4

Der Vierte Sachstandsbericht (englisch: Fourth Assessment Report, AR4) des Zwischenstaatlichen Ausschusses für Klimaänderungen (Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC) der Vereinten Nationen ist der jüngste Bericht in einer Reihe, die regelmäßig den wissenschaftlichen Kenntnisstand über die globale Erwärmung zusammenfasst. Die im Abstand von fünf bis sechs Jahren herausgegebenen IPCC-Berichte gelten weithin als Konsensposition innerhalb der klimatologischen Fachwelt, was den Einfluss des Menschen auf das Erdklima betrifft. Vorgängerberichte erschienen 1990, 1995 und 2001 (Dritter Sachstandsbericht, Third Assessment Report, TAR).

Am 2. Februar 2007 wurde die Kurzfassung für politische Entscheidungsträger (Summary for Policymakers) der Arbeitsgruppe I (Working Group I) über die „Wissenschaftlichen Grundlagen“ (Physical Science Basis) im Anschluss an eine Konferenz in Paris veröffentlicht. Die Zusammenfassung des Berichts der Arbeitsgruppe II über „Auswirkungen, Anpassung und Anfälligkeit“ (Impacts, Adaptation and Vulnerability) folgte am 6. April, die der Arbeitsgruppe III über die „Verminderung des Klimawandels“ (Mitigation of Climate Change) am 4. Mai 2007. Eine Zusammenfassung des Gesamtberichts („Syntheseband“) ist am 17. November 2007 erschienen.

Ergebnisse der einzelnen Arbeitsgruppen

Arbeitsgruppe I: „Wissenschaftliche Grundlagen“

Die Antreiber der globalen Erwärmung seit 1750 und ihr Nettoeffekt auf den Wärmehaushalt der Erde in der Analyse des Vierten IPCC-Sachstandsberichts.

Einige geschätzte Mittelwerte für die Erwärmung der Erdoberfläche bis 2100.

Die vier Szenariofamilien[1], [2], [3], [4] des Fourth Assessment Report des IPCC und die prognostizierte Erhöhung der globalen Durchschnittstemperatur bis 2100
AR4 Summary (PDF)	Wirtschaftsorientiert (ökonomisch ausgerichtet)	Umweltorientiert (ökologisch ausgerichtet)
Globalisierung (homogene Welt)	A1 Hohes Wachstum (Gruppen: A1T; A1B; A1Fl) 1,4–6,4 °C	B1 Globale Nachhaltigkeit    1,1–2,9 °C
Regionalisierung (heterogene Welt)	A2 Regionale Wirtschaftsentwicklung 2,0–5,4 °C	B2 Regionale Nachhaltigkeit 1,4–3,8 °C

Erwärmung der Welt von 1980-1999 bis 2090-2099 gemäß dem A1B-Szenario

Der Bericht der Arbeitsgruppe I unterstreicht verstärkt die Rolle des Menschen in der gegenwärtig beobachtbaren Klimaveränderung. Die Energiebilanz des Klimasystems wird durch Änderungen der Konzentration von Treibhausgasen und Aerosolen in der Atmosphäre, der Beschaffenheit der Landoberfläche und der Sonneneinstrahlung verändert. Die quantitativen Abschätzungen des jeweiligen Einflusses (siehe Abbildung) haben sich gegenüber dem Dritten Sachstandsbericht verbessert. Wichtigste Ursache der Erderwärmung sind mit einer angegebenen Wahrscheinlichkeit von über 90 Prozent „sehr wahrscheinlich“ die menschlichen Emissionen des Treibhausgases Kohlendioxid (CO₂); gefolgt von den weniger bedeutenden Gasen Methan (CH₄), Lachgas (N₂O) und weiteren. Hinzu kommen weitere Faktoren mit geringerer Bedeutung, darunter die natürliche Schwankung der Sonnenaktivität.

Die Durchschnittstemperatur der erdnahen Atmosphäre ist im hundertjährigen linearen Trend zwischen 1906 und 2005 um 0,74 °C (± 0,18 °C) angestiegen (der entsprechende Wert aus dem Dritten Sachstandsbericht für den Zeitraum 1901–2000 lag noch bei 0,6 °C (± 0,2 °C)). Elf der letzten zwölf Jahre (die Jahre 1995–2006) gehören zu den zwölf wärmsten seit Beginn der flächendeckenden Temperaturmessungen im Jahr 1850. Der Trend der vergangenen 50 Jahre liegt mit einer gemessenen Erwärmung um 0,13 °C (± 0,03 °C) pro Jahrzehnt nahezu doppelt so hoch wie für die letzten 100 Jahre.

Zu den mit diesem Temperaturanstieg verbundenen Folgen der globalen Erwärmung, die der Bericht auflistet, gehören unter anderem ein Anstieg des Meeresspiegels im 20. Jahrhundert um 17 Zentimeter – seit 1993 sogar um 3,1 Millimeter pro Jahr; schmelzende Gletscher, die Verringerung der schneebedeckten Erdoberfläche um 5 Prozent seit 1980, der in den letzten Jahren deutlich beschleunigte Rückgang des Meereises; häufigere Starkregen; zunehmende Regenfälle in Nordeuropa und im östlichen Nord- und Südamerika; zunehmende Trockenheit im Mittelmeerraum, in der Sahel, in Südafrika und Teilen Südasiens; zunehmende Hitzewellen und heftigere tropische Stürme.

Für die Zukunft wird eine weiter ansteigende Erderwärmung erwartet, für deren Bandbreite verschiedene Szenarien aufgestellt werden, die mit unterschiedlichen Annahmen wie Bevölkerungsentwicklung oder Wirtschaftswachstum operieren. Die resultierenden Emissionsszenarien lassen sich einer der vier charakteristischen Szenario-Familien A1, B1, A2, B2 zuordnen.

Die A1-Szenarien-Familie ist unterteilt in die nachstehend genannten drei Szenario-Gruppen, die unterschiedliche Ausrichtungen technologischer Änderungen im Energiesektor beschreiben:

1. Szenario-Gruppe A1FI = fossilintensiv;
2. Szenario-Gruppe A1T = nichtfossile Energiequellen;
3. Szenario-Gruppe A1B = (balanced) ausgewogene Nutzung fossiler und nichtfossiler Energiequellen.^[3], [4]

Im günstigsten Szenario B1 beträgt der Anstieg der Durchschnittstemperatur bis zur Dekade 2090-2100 1,8 °C (mit einer wahrscheinlichen Bandbreite von 1,1–2,9 °C), im ungünstigsten Fall A1Fl 4,0 °C (2,4–6,4 °C). In höheren Breiten wird die Temperatur voraussichtlich stärker steigen als in Äquatornähe.

Der Meeresspiegel steigt gemäß den zugrunde gelegten Szenarien bis zum Ende des 21. Jahrhunderts um mindestens 18–38 cm und um höchstens 26–59 cm, wobei einige komplizierte Annahmen über das künftige Verhalten von Eisschilden zugrunde gelegt wurden.^[5] Der Bericht weist ausdrücklich darauf hin, dass die zurzeit verwendeten Modelle die vollen Auswirkungen der Änderungen der Eisschildflüsse wie auch Unsicherheiten in der Klima-Kohlenstoffkreislauf-Rückkoppelung nicht einschließen, da zur zeit der Berichterstellung entsprechende Grundlagen in der publizierten Literatur fehlten. Ein höherer Anstieg des Meeresspiegels kann daher nicht ausgeschlossen werden.

Arbeitsgruppe II: „Auswirkungen, Anpassung, Verwundbarkeiten“

Arbeitsgruppe II stellte den aktuellen Stand der Erkenntnisse zu den Auswirkungen der Klimaänderungen zusammen. Diese umfassen sowohl die bereits heute erkennbaren Auswirkungen auf die Umwelt als auch zu erwartende künftige Auswirkungen.

Bereits heute sind zahlreiche Auswirkungen erkennbar. Zu diesen gehören der Rückgang der Eis- und Schneedecke in den kalten Regionen der Erde, wodurch Gletscherseen zahlreicher und größer werden und von Gletschern gespeiste Flüsse mehr Wasser führen. Der Frühling (und mit ihm Ereignisse wie Blattentfaltung und Vogelzug) beginnt immer früher; die Verbreitungsgebiete von Tier- und Pflanzenarten verschieben sich polwärts bzw. in höhere Lagen der Berge. Von den 29.000 ausgewerteten Datenreihen weisen über 89 Prozent ein Ergebnis auf, das man bei einer Klimaerwärmung erwarten würde; Veränderungen häufen sich dort, wo die Temperaturen sich am stärksten erhöht haben. Daher gelten natürliche Ursachen für die Änderungen als sehr unwahrscheinlich (Wahrscheinlichkeit < 10 Prozent).

Gegenüber dem Dritten Sachstandsbericht haben auch die Kenntnisse über künftige Auswirkungen des Klimawandels zugenommen. Erwartet wird, dass es in hohen Breiten und feuchten tropischen Gebieten mehr Niederschläge gibt; in trockenen Regionen aber weniger. Sowohl Überschwemmungen durch Starkregen als auch Dürreperioden werden zunehmen. Dadurch wird die Anpassungsfähigkeit vieler Ökosysteme überfordert; die Schädigungen werden negative Auswirkungen auf Biodiversität und die von den Ökosystemen erbrachten Dienstleistungen (wie zum Beispiel Wasserversorgung) haben. Dürren und Überschwemmungen werden vor allem in niedrigen Breiten die Nahrungsmittelproduktion reduzieren, dadurch kommt es etwa in Afrika und manchen Regionen Asiens zu zunehmendem Hunger. Besonderen Risiken werden auch die Küsten und die Küsten-Ökosysteme wie Mangroven ausgesetzt sein. Von Fluten aufgrund des ansteigenden Meeresspiegels werden Millionen Menschen betroffen sein, insbesondere in den Großdeltas Afrikas und Asiens und auf kleinen Inseln. Die menschliche Gesundheit wird auch direkt, etwa durch zunehmende Durchfallserkrankungen infolge von Überschwemmungen und die Ausbreitung von Krankheitserregern, betroffen sein.

Die regionale Verteilung der Auswirkungen ist ebenfalls besser bekannt. Besonders betroffen werden Afrika und Asien sein, zumal in den armen Ländern die Mittel für Schutzmaßnahmen fehlen. Afrika wird besonders unter Nahrungsmangel, Asien unter Überflutungen in den großen Küstendeltas leiden.

Anpassungsmaßnahmen sind auch bei bestem Klimaschutz unverzichtbar, da die bereits freigesetzten Treibhausgase im nächsten Jahrhundert noch zu einer weiteren Erwärmung um 0,6 °C führen werden. Das Spektrum der Maßnahmen reicht von technologischen Maßnahmen (etwa Bauwerken zum Küstenschutz) über Verhaltensänderungen (etwa ressourcenschonender Konsum) bis zu politischen Maßnahmen (etwa Planungsentscheidungen); alleine werden Maßnahmen zur Anpassung aber die Auswirkungen des Klimawandels nicht beherrschen können.

Arbeitsgruppe III: „Verminderung des Klimawandels“

Arbeitsgruppe III hat den aktuellen Stand der Forschung zu technischen, wirtschaftlichen und sozialen Aspekten des Klimaschutzes zusammengefasst. Dabei geht es im wesentlichen um das technische und wirtschaftliche Potential zu Emissionsminderungen, um mögliche politische Maßnahmen zum Klimaschutz und um den Zusammenhang zwischen Nachhaltigkeit und Klimaschutz.

Die Emissionen an Treibhausgasen sind zwischen 1970 und 2004 um 70 Prozent gestiegen; die des wichtigsten Treibhausgases, Kohlendioxid, um etwa 80 Prozent. Den höchsten Anteil an diesem Anstieg hatten die Energieversorgung (+ 145 Prozent) und der Verkehr (+120 Prozent). Wenn die gegenwärtige Politik nicht geändert wird, können wir bis 2030 – je nach Annahme über Wirtschafts- und Technologieentwicklung – mit einem weiteren Anstieg um 25 bis 90 Prozent rechnen (für Kohlendioxid sogar um 45 bis 110 Prozent).

Es gibt jedoch eine ganze Reihe von wirtschaftlichen Maßnahmen, die den Ausstoß an Treibhausgasen verringern könnten. (Welche Maßnahmen wirtschaftlich sind, hängt davon ab, welchem Preis man einer Tonne Kohlendioxid zumisst; 6 Milliarden Tonnen Kohlendioxid ließen sich bis 2030 sogar durch Maßnahmen einsparen, die gleichzeitig Geld sparen.) Es gibt aber nicht eine Schlüsselmaßnahme oder -technologie, sondern es ist ein ganzes Bündel von Maßnahmen nötig, um den Ausstoß an Treibhausgasen zu vermindern. Ein Kernbereich ist dabei die effiziente Energieerzeugung, -verteilung und -nutzung; etwa durch Kraft-Wärme-Kopplung, erneuerbare Energiequellen, Ersatz von Kohle durch Gas, effizientere Fahrzeuge, Beleuchtung und Stromnutzung, bessere Wärmedämmung und Wärmerückgewinnung; aber dazu gehören auch Maßnahmen wie die Verlagerung von Verkehr von der Straße auf die Schiene, verbesserte Nutzung von Stickstoffdünger und bessere Methoden zum Reisanbau in der Landwirtschaft und (Wieder-)Aufforstung und Nutzung von Forstprodukten als Ersatz für fossile Brennstoffe. Der Ausbau der Atomenergie wird nach Ansicht des IPCC aufgrund von Sicherheitsbedenken, der Gefahr der Verbreitung von Atomwaffen und des ungelösten Abfallproblems beschränkt bleiben.

Weitere Technologien werden in den nächsten Jahrzehnten marktfähig werden, etwa Biotreibstoffe der zweiten Generation, preiswertere solare Stromerzeugung und bessere erneuerbare Energiequellen. Die Maßnahmen, mit denen die Konzentration an Treibhausgasen auf einem Niveau begrenzt würden, das die Temperatur um höchstens 2 bis 2,4 °C ansteigen lassen würde, würden im teuersten Fall das jährliche weltweite Wirtschaftswachstum um 0,12 Prozent reduzieren – allerdings mit erheblichen regionalen Unterschieden. Diesen Kosten stehen die Folgekosten des Klimawandels und weiterer Nutzen, zum Beispiel geringere Luftverschmutzung, gegenüber. Um dieses Ziel noch zu erreichen, müsste die Wende bei der Emission von Treibhausgasen bis spätestens zum Jahr 2015 eingeleitet werden.

Bis zum Jahr 2050 müssten die Emissionen an Treibhausgasen um 50 bis 80 Prozent sinken, wenn der Temperaturanstieg bei 2 bis 2,4 °C begrenzt werden soll. Neben Energieeffizienz spielen dann vor allem kohlenstofffreie Energiequellen und die Abscheidung von Kohlendioxid aus den Abgasen von Kraftwerken eine Rolle; die Kosten entsprächen auch langfristig den oben genannten 0,12 Prozent des Wirtschaftswachstums.

Das wichtigste Instrument der Klimapolitik ist für den IPCC ein Preis für den Ausstoß von Treibhausgasen. Bereits ein Preis von 20 bis 50 US-Dollar pro Tonne würde viele Maßnahmen zum Klimaschutz wirtschaftlich machen; Subventionen für fossile Brennstoffe sind für den Klimaschutz dagegen schädlich. Regierungen könnten mit Steuererleichterungen oder strengen Standards die effiziente Energienutzung fördern; Technologietransfer hilft, auch anderen Ländern die Nutzung moderner Technik zu ermöglichen.

Klimaschutz ist ein Bestandteil nachhaltiger Entwicklung; und nachhaltige Entwicklung hilft dem Klimaschutz, zum Beispiel durch den Schutz von Wäldern. Mit geringeren Emissionen von Luftschadstoffen und effizienter Energienutzung verbessert der Klimaschutz die menschliche Gesundheit und erhöht die Sicherheit der Energieversorgung. Aber es kann auch Konflikte zwischen Klimaschutz und Nachhaltigkeit geben, etwa wenn der Anbau von Pflanzen zur Energiegewinnung auf Kosten der Ernährungssicherheit geht. Hier sind verbindliche Regeln nötig, um Probleme zu vermeiden.

Syntheseband

Der Syntheseband fasst die Auswertungen der einzelnen Arbeitsgruppen zusammen und bietet eine integrierte Sicht der Klimaänderungen als Schlussteil des Vierten Sachstandsberichts. Demnach sind die wichtigsten Erkenntnisse des Berichts:

An der Klimaerwärmung besteht kein Zweifel, Belege sind die steigenden Temperaturen, das weitverbreitete Schmelzen von Eis und Schnee und ein ansteigender Meeresspiegel.

Die Klimaerwärmung hat bereits erkennbare Auswirkungen auf viele natürliche Systeme, etwa den früheren Frühlingsbeginn oder die polwärts bzw. in höhere Lagen gerichtete Veränderung des Verbreitungsgebietes von Tier- und Pflanzenarten.

Die Ursachen für die Klimaerwärmung liegen sehr wahrscheinlich (Wahrscheinlichkeit > 90 Prozent) in dem vom Menschen verursachten Anstieg der Konzentration von Treibhausgasen in der Atmosphäre. Die Konzentrationen von Kohlendioxid und Methan liegen nicht nur weit höher als vor Beginn der Industrialisierung, sondern auch höher als in den vergangenen 650.000 Jahren der Erdgeschichte. Von 1970 bis 2004 sind die Emissionen an Treibhausgasen um 70 Prozent gestiegen, die von Kohlendioxid sogar um 80 Prozent.

Bei der Fortsetzung der bisherigen Politik werden die Konzentrationen an Treibhausgasen weiter steigen. Wie stark die Konzentrationen steigen, hängt von den Annahmen über Wirtschafts- und Technologieentwicklungen ab, die in verschiedenen Szenarien untersucht wurden. Die Bandbreite der möglichen daraus folgenden Temperaturerhöhung bis Ende des 21. Jahrhunderts liegt bei 1,1 bis 6,4 °C.

Die möglichen Folgen umfassen unter anderem zunehmende Wetterextreme wie Hitzetage, Hitzewellen und Starkregen. Tropische Stürme werden heftiger; in hohen Breiten nimmt die Niederschlagsmenge zu, in niederigen Breiten ab. Semiaride Gebiete werden unter zunehmendem Wassermangel leiden. Besonders betroffen werden Afrika (schwere Beeinträchtigungen der Landwirtschaft in vielen Ländern) und Asien (Überflutungen in den bevölkerungsreichen Großdeltas) sein.

Die Erwärmung würde selbst bei gleichbleibenden Treibhausgas-Konzentrationen auch nach Ende des 21. Jahrhunderts weiter gehen, da einmal in Gang gesetzte Veränderungen im Klimasystem erst nach Jahrhunderten zu einem neuen Gleichgewicht finden. Dieses betrifft auch den Anstieg des Meeresspiegels, dessen langfristiger Ausmaß sich derzeit noch nicht quantifizieren lässt. Ähnliches gilt für das mögliche Eintreten abrupter oder unumkehrbarer Folgen.

Die Anpassung an den Klimawandel muss und kann verbessert werden; Anpassung alleine wird aber nicht ausreichen, mit den Folgen zurechtzukommen, zumal die Möglichkeiten zur Anpassung regional sehr unterschiedlich sind. Gerade die am meisten betroffenen Regionen können sich am wenigsten schützen.

Es bestehen aber zahlreiche Möglichkeiten, die tatsächliche Erwärmung durch Maßnahmen gegen den Klimawandel geringer als in den Szenarien berechnet zu halten. Die wichtigsten Technologien im Kampf gegen den Klimawandel sind solche zur effizienten Energienutzung und die Nutzung kohlenstoffärmerer und -freier Energiequellen. Zur Umsetzung können Regierungen beitragen, indem sie den Ausstoß von Treibhausgasen mit einem Preis versehen; dieser macht die notwendigen Maßnahmen eher wirtschaftlich. Die Kosten für den Klimaschutz würden selbst bei anspruchsvollen Zielen einer Reduktion des durchschnittlichen Wachstums um höchstens 0,12 Prozent entsprechen.

Kritik

Der vierte Bericht des IPCC war bereits vor der ersten Veröffentlichung der Zusammenfassung für Entscheidungsträger Gegenstand von Kritik, insbesondere weil die Zusammenfassung für Entscheidungsträger vor dem eigentlichen Bericht veröffentlicht worden ist, um den Inhalt des Berichtes an die Zusammenfassung anzupassen.^[6] Dies und andere Inhalte der ersten Veröffentlichung werden von verschiedenen Wissenschaftlern, unter anderem von Vincent Gray, einem IPCC „Expert Reviewer“, scharf kritisiert.^[7]

So schreibt Der Spiegel, dass durch die politische Einflussnahme der Bericht an Schärfe verloren habe. Besonders die Regierungen der USA, Chinas, Russlands und Saudi-Arabiens hätten den anthropogenen Anteil an der Erderwärmung^[8] und ihre möglichen Konsequenzen^[9] heruntergespielt und damit schwächer aussehen lassen als von den beteiligten Wissenschaftlern gefordert. Die Entwurfsfassungen der Wissenschaftler sind jedoch an verschiedenen Stellen dokumentiert^[10].

Weblinks

• IPCC Website
• Teil 1, The Physical Science Basis – Final Report (englisch)
• Teil 2, Impacts, Adaptation and Vulnerability – Final Report (englisch)
• Teil 3, Mitigation of Climate Change – Final Report (englisch)

Deutschsprachige Übersetzungen/Zusammenfassung

• Deutschsprachige Übersetzungen der Zusammenfassungen für Entscheidungsträger beim IPCC
• Bundesumweltministerium: 4. Sachstandsbericht (dort Links zu den Originaltexten und deutschsprachigen Versionen)
• Deutschsprachige Zusammenfassung des Berichts – Ökosystem Erde

Quellen

1. ↑ In Anlehnung an/according to: Petra Döll, Dagmar Fuhr, Joachim Herfort, Annekathrin Jaeger, Andreas Printz, Susanne Voerkelius: Wasserverfügbarkeit sowie ökologische, klimatische und sozioökonomische Wechselwirkungen im semiariden Nordosten Brasiliens, Verbundprojekt WAVES, Statusbericht der ersten Hauptphase, Teilprojektübergreifende Arbeitsgruppe Szenarien, Szenarien der zukünftigen Entwicklung in Piauí und Ceará, 15.2.2000, PDF-Datei (932 kB), Seite 17
2. ↑ Vgl. Grundannahmen der SRES-Szenarien, Seite 106 ff. in: WBGU (Wissenschaftlicher Beirat der Bundesregierung Globale Umweltveränderungen): Welt im Wandel: Energiewende zur Nachhaltigkeit, 21. März 2003 (PDF-Datei, etwa 3,9 MB)
3. ↑ ^{a b} IPCC Special Report on Emissions Scenarios (SRES): Chapter 4: An Overview of Scenarios
4. ↑ ^{a b} IPCC Fourth Assessment Report (AR4), Climate Change 2007, WG I: Zusammenfassung für politische Entscheidungsträger • Klimaänderung 2007: Wissenschaftliche Grundlagen (Seite 18 von 18 der PDF-Datei)
5. ↑ Rahmstorf, Stefan (2007): The IPCC sea level numbers, veröffentlicht am 27. März bei RealClimate
6. ↑ Principles Governing IPCC Work, Appendix A, S.4 (PDF)
7. ↑ Vincent Gray: Climate Change 2007: The Physical Science Basis Summary for Policymakers (PDF-Datei)
8. ↑ Der Spiegel: Wie die Politik den Klimabericht beeinflusst hat vom 2. Februar 2007
9. ↑ Der Spiegel: Bush lässt Uno-Klimabericht entschärfen vom 6. April 2007, und Grabenkämpfe um bunte Landkarten vom 4. April 2007
10. ↑ Beispielsweise in der Materialsammlung in Harvard