Die Temperaturen steigen und wetterbedingte Extremereignisse nehmen weltweit zu. Zum ESKP-Forschungsthema "Klimawandel" wurden ausgewählte Beiträge von Wissenschaftlern des Alfred-Wegener Instituts (AWI), dem Helmholtz-Zentrum Geesthacht (HZG) mit dem Climate Service Center Germany / GERICS und dem Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) zusammengestellt. Für weitergehende Informationen und Beiträge von Forschenden der Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren bitte den jeweiligen Verlinkungen im Text folgen.

Einen guten Überblick über die aktuelle Klimaforschung in der Helmholtz-Gemeinschaft und spannende Forschungsprojekte und Forschungsfragen bietet die Website der Helmholtz-Klima-Initiative.

Anpassung von Städten an den Klimawandel

Bereits heute sind Städte für ca. 80 Prozent des weltweiten Energieverbrauchs und über 70 Prozent der CO2-Emissionen verantwortlich. Einen besonders hohen Anteil daran nehmen Gebäude einschließlich der damit verbundenen Nutzung sowie Transportsysteme ein. Städte spielen für den Klimaschutz eine entscheidende Rolle. Geeignete Ansatzpunkte für Städte, um sich für das Thema zu sensibilisieren und sich mit geeigneten Maßnahmen an den Klimawandel anzupassen, hat das Climate Service Center im Climate-Focus-Paper "Cities and Climate Change" zusammengefasst. Mehr zum Thema »

Der globale Klimawandel hat Folgen für einzelne Regionen, auch in Deutschland. Der bis jetzt beobachtete Anstieg der Temperatur sowie die Änderungen im Niederschlagsverhalten werden regionalen Klimasimulationen zufolge weiter stattfinden und einen Einfluss auf unsere Umwelt haben. Vor allem für Städte spielt wegen der lokal hohen Bevölkerungsdichte die Anpassung an die Folgen des regionalen Klimawandels eine besonders wichtige Rolle. Hier benötigen Stadtverwaltungen für die Planung von Anpassungsmaßnahmen verlässliche Angaben über mögliche Entwicklungen des Klimas in ihrer Region. Hier setzt das Süddeutsche Klimabüro am Karlsruher Institut für Technologien (KIT) an. Mehr zum Thema »

Städtische Räume reagieren sensibel auf Veränderungen des Klimas wie ausgedehnte Hitzeperioden, starke Unwetter oder Hochwasser. Damit sich Städte an die Folgen des Klimawandels anpassen und entsprechend planen können, sind leistungsstarke Stadtklimamodelle nötig. Diese sind jedoch häufig zu grobmaschig und wenig praxistauglich. Hier setzt das Climate Service Center Germany (GERICS) in einem Beitrag für das ESKP-Themenspezial "Metropolen unter Druck: So werden Städte zukunftsfähiger" an. Mehr zum Thema »

Auch Städte in Lateinamerika sind von den Auswirkungen des Klimawandels betroffen. Das Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) hat insbesondere die Situation in Santiago de Chile analysiert und einen Lernprozess mit anderen Städten in der Region angestoßen. Die Arbeit der Forscherinnen und Forscher zeigt zudem, wie sich Städte Lateinamerikas an den Klimawandel anpassen. Mehr zum Thema »

Da Klimaänderungen vor allem große regionale Auswirkungen haben, beschäftigen sich alle Partner des Forschungsbereichs "Erde und Umwelt" der Helmholtz-Gemeinschaft mit diesen unterschiedlichen Aspekten, beispielsweise im Forschungsverbund "Regionale Klimaänderungen - Ursachen und Folgen, REKLIM". Mehr zu REKLIM »

Für die Anpassung an den Klimawandel werden belastbare Informationen über zukünftig zu erwartende Klimaänderungen benötigt. Basierend auf Szenarien und mit Hilfe numerischer Klimamodelle können mögliche Entwicklungen des zukünftigen Klimas berechnet werden. Diese Entwicklungen unterscheiden sich, je nachdem welches sozioökonomische Szenario bzw. welche Konzentration von Treibhausgasen und Aerosolen in der Atmosphäre den Rechnungen zu Grunde liegen. Regionen in Deutschland in denen sich Klimaänderungen künftig bemerkbar machen, können anhand von Klimasignalkarten schnell ausgemacht werden. Beispiele für Klimasignalkarten finden sich hier. Die Klimasignalkarten kondensieren die verfügbaren Informationen. Dadurch werden sie auch für Nicht-Klimaexperten verständlich.  Mehr zum Thema »

Konsequenzen des Klimawandels in Deutschland

Welche Folgen hätte eine Erderwärmung auf 2°C für Deutschland und Europa? Wasserhaushalt, Meeresspiegelanstieg, Gletscherschmelze, Landwirtschaft und Ernteerträge aber auch wirtschaftliche Konsequenzen nicht nur in der Tourismusindustrie sind nur einige Beispiele für die Auswirkungen, die die Klimaerwärmung mit sich bringen wird. Ein vom Climate-Service-Center speziell eingerichteter interaktiver Web-Atlas erlaubt einen detaillierten Blick auf die unterschiedlichen Auswirkungen eines Temperaturanstiegs auf die verschiedenen Regionen Europas. Mehr zum Thema »

Küstenökosysteme werden durch das Zusammenspiel physikalischer, geo-chemischer und biologischer Prozesse geprägt. Im Vergleich zum offenen Ozean sind Küstengebiete in der Regel zusätzlich noch durch einen starken landseitigen Einfluss geprägt und werden auch durch den Mensch intensiv genutzt. Ein grundlegendes Verständnis der physikalischen und biologischen Prozesse dieser fragilen Ökosysteme ist daher insbesondere im Zusammenhang mit den prognostizierten Klimaveränderungen von zentraler Bedeutung. Klimarechnungen des Weltklimarats IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) prognostizieren eine weltweite Steigerung der Häufigkeit und Intensität von Starkwindereignissen mit schweren Sturmfluten um das 10 bis 20-fache bis 2070. Eine solche Entwicklung wird unsere Küsten sowie deren Nutzung in noch viel stärkerem Maßstab beeinflussen als bisher.  Die wissenschaftliche Untersuchung der Auswirkungen von Sturmereignissen auf Küstenökosysteme ist methodisch sehr anspruchsvoll. Mehr zum Thema »

Das Eis der Gletscher und Pole schmilzt mit rasanter Geschwindigkeit und das Ozeanwasser dehnt sich aus, was den Meeresspiegel steigen lässt. Prognosen bis zum Ende des Jahrhunderts zufolge kann der Meeresspiegelanstieg innerhalb eines Bereiches von -5 bis 200 cm variieren. Der Meeresspiegelanstieg betrifft auch die Küsten der Nordsee und dort liegende Städte wie Hamburg. Höhere Gezeiten-Flutwellen und Geschwindigkeiten, verstärkte Erosion und Küstenabbruch, dauerhafte Überflutung von Watten, Salzwiesen und landwirtschaftlich genutzten Flächen sowie erheblicher ökonomischer Schaden (Wirtschaft, Tourismus, Industrie, Fischerei, Wohngebiete) als auch ökologischer Schaden (Rückgang an Arten und Biomasse, Verlust einzigartiger Biotope) werden als Folgen eines Meeresspiegelanstieg auch in Deutschland erwartet. Mehr zum Thema »

Dürre ist kein ausschließliches Problem von Teilen Afrikas oder Indiens. Im Zuge des Klimawandels werden extreme Wetterereignisse und damit auch Dürren in Deutschland an Häufigkeit und Intensität zunehmen. Rekord-Temperaturen und eine außergewöhnliche Dürreperiode herrschten bereits in großen Teilen Europas in den Sommern 2003, 2015, 2018 und 2019. Die Dürren haben nicht nur Auswirkungen auf den Grundwasserspiegel, sie beeinträchtigen auch die heimische Land- und Forstwirtschaft. Am Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung in Leipzig (UFZ) will ein Forscherteam dürregefährdete Gebiete in Deutschland mit Hilfe eines hydrologischen Modells identifizieren. Dabei geht es um die Bestimmung der Bodenfeuchte in Deutschland. Ziel ist es, dürregefährdete Gebiete zu identifizieren und dadurch Informationen zu erhalten, die insbesondere für Landwirte essentiell sind Mehr zum Thema »

Das am UFZ entwickelte hydrologische Modell bildet die Basis des bekannten UFZ-Dürremonitors. Der Dürremonitor liefert täglich flächendeckende Informationen zum Bodenfeuchtezustand in Deutschland. Auf den Karten des Dürremonitors wird jeweils der aktuelle monatliche Zustand des Bodens in einer mittleren Tiefe von ca. 1,8 Meter und  in fünf Trockenklassen für das Bundesgebiet dargestellt. Zusätzlich wird der Zustand des Oberbodens bis 25 cm Tiefe sowie das pflanzenverfügbare Wasser im Boden gezeigt. Besonders der Oberboden reagiert schneller auf kurzfristige Niederschlagsereignisse und ist für die Landschaft von großer Bedeutung.

Auswirkungen in den Polarregionen

Vor allem in der Arktis sind die Auswirkungen des Klimawandels besonders zu spüren. Die Dicke des Meereises nimmt stärker ab als seine Flächenausdehnung. Dünnes Meereis ist sehr viel anfälliger für Umwelteinflüsse. Künftig werden in den arktischen Regionen auch Schifffahrtswege zunehmend eisfrei sein, der Klimawandel lässt somit in der Aktis eine Zunahme menschlicher Nutzung erwarten. Ein EU-Projekt hat deren Chancen und Risiken untersucht. Mehr zum Thema »

Klimaschutz weltweit finanzieren

Die schnell wachsenden Städte der Welt können eine klimaverträgliche Infrastruktur nicht aus eigenen Mitteln finanzieren. Der globale Mittelbedarf ist immens. Eine ökonomische Forschergruppe am Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung analysiert die Ursachen für und Wege zur Deckung der Finanzierungslücke. Mehr zum Thema »

 

Klimaschutzverhandlungen

Umweltökonom Prof. Reimund Schwarze vom UFZ spricht in einem Video-Interview über Maßnahmen gegen den Klimawandel, mögliche Gewinner und die deutsche Rolle beim Klimagipfel in Paris Anfang Dezember 2015. Zum Video »

Text: ESKP-Redaktion (akualisiert im Juli 2020)

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