Vorlesung 7 Flashcards
1
Q
Wetter Witterung Klima
abiotische Standortfaktoren –>
A
Strahlung Temperatur Wasser Luftinhaltsstoffe Wind
2
Q
Wetter
A
Beschreibung des augenblicklichen Zustands der Atmosphäre und der kurzfristigen Veränderung der meterologischen Erscheinungen an einem bestimmtem Ort
3
Q
Wetterelemente
A
Sammelbegriff für die einzelnen Faktoren, die zsm das Wetter ausmachen
dazu gehört: Luftdruck, Temperatur, Luftfeuchte, Niederschlag, Wolken und Wind
Die Wetterelemente wirken in der Troposphäre und bedingen sich gegenseitig durch zahlreiche Wechselwirkungen
4
Q
Witterung
A
beschreibt typischen Ablauf des Wetters über Zeitraum von mehreren Tagen oder Wochen hinweg und bezieht sich auf ein größeres Gebiet
-häbgt eng mit der Großwetterlage, d.h. der typischen Verteilung der Hoch und Tiefdruckgebiete zusammen
5
Q
Klima
A
- ist über einen längeren Zeitraum (nach WMO mindestens 30 J) beobachtete mittlere Zustand der meteorologischen Erscheinung
- das Klima eines Ortes wird durch Klimafaktoren, Klimaelemete, kosmische Einflüsse sowie deren Wechselwirkungen beeinflusst
6
Q
Klimafaktoren
A
- Klimafaktoren sind diejenigen Eigenschaften von Räumen, die in der Lage sind, das Klima zu beeinflussen
- wichtige Klimafaktoren sind Breitenlage, Höhenlage, Exposition oder Siedlungsdichte
- -> auch der Menshc nimmt Einfluss auf das Klima und ist somit ein Klimafaktor
7
Q
Maximaler Temperaturunterschied zwischen Innenstadt und Umland
A
Einwoherzahl hat Einfluss, umso mehr desto wärmer
8
Q
Klimaelemente
wichtige Klimaelemente
A
sind die messbare Erscheinungen, die in ihrer Gesamtheit das Klima bestimmen
Niederschlag, Temp., Verdunstung, Wind, Luftdruck, Luftfeuchtigkeit, Strahlung, Bewölkung
9
Q
Beispiel gegenseitiger Beeinflussung der Wetterelemente
A
hohe Temperatur Luftdruck fällt Luftfeuchte steigt Wolken entstehen Niederschlag
10
Q
Weltklima Mittelwerte Temperatur: Sonnenschein: Niederschlag:
A
Temp: 15°C (58 Libyen bis -89,2 Antarktis)
Sonnenschein: extraterrestrische Sonnenstrahlen –> 1368 W/m^2
Niederschlag: 970,0 mm ( 26461mm Indien - 0,7 mm Ägypten)
11
Q
Makroklima
A
- bis über 30 Mio km^2
- Grundlage für Einteilung der Erde in Klimazonen
12
Q
Mesoklima:
Mikroklima:
Spotklima:
A
Mesoklima:
- Geländeklima:>1 Km^2 bis mehrere Tausend km^2
- räumlich begrenzte Klimabesonderheit wie:
- -ausgedehnte Waldgebiete–> Waldklima
- -größere Siedlung –> Stadtklima
- -Hangklima…etc.
Mikroklima:
- Kleinklima: 1m^2 bis 1 km^2
- Pflanzenbetsände(Dauergrünland/Ackerfläche)
- Weinberg
- Gebäudekomplex…etc.
Spotklima:
- < 1m^2
- Ast oder Pflanzenblatt ..etc.
13
Q
Abstand Erde zur sonne
Solarkonstante
Winkel auf die Erde bei?
Erdoberfläche
mittlere solare Einstrahlung auf der Erdoberfläche: 60°?
A
152 x 10^6 bis 147 x 10^6 km
Sc= 1368 W/m^2 (extraterrestrische Sonnenstrahlung in Bezug auf die Querschnittsfläche der Erde: pi x r^2
90°
4 x pi x r^2
342 W/m^2
14
Q
Strahlungsgenuss der Erde:
- UV-C
- UV-B
- UV-A
- sichbares Licht
- nahes Infrarot
A
- 200-280 nm
- 280-315 nm
- 315 -380 nm
=> 7% der Strahlung und davon werden
UV-C und UV-B gröstenteils in der Atmosphäre heraus gefiltert nur UV-A kann vordringen - 380-780 nm
- 780-3000nm
15
Q
Tiefstehende Sonne
Neigung ?
A
60°
=> nur hälfte der Energie, da sie auf eine größere Fläche auf der Erde auftritt
als Beispielsweise die Sonne am Äquator, die mit 90° auftrifft
16
Q
Strahlungsabschwächung (Strahlungsattenuation) im Bestand
- Lambert-Beer´sches Extinktionsgesetz:
- relativer Lichtgenuss:
A
- Iz= Inull x e^(- k x LAI)
- = Iz / Inull
Iz= Intensität der Strahlung in einem bestimmten Abstand von der Bestandesobergrenze Inull= Strahlungsintensität im Freien k= für die Pflanzengesellschaft spezifischer Attenuationskoeffizient LAI= Gesamtsumme der Blattfläche (einseitig) / Bodenfläche
- beschreibt die Abschwächung der Intensität einer Strahlung in Bezug zu deren Anfangsintensität bei dem Durchgang durch ein Medium mit einer absorbierenden Substanz, in Abhängigkeit von der Konzentration der absorbierenden Substanz und der Schichtdicke
- Das Gesetz bildet die Grundlage der modernen Photometrie als analytische Methode
- Es ist ein Spezialfall der Strahlungstransport-Gleichung ohne Emissionsterm
17
Q
Strahlungsabschwächung im Bestand
abhängig von ?
A
stark von Standot abhänig
- Belaubungsdichte
- Verteilung der Blätter im Bestandesraum
- Blattneigung zur einfallenden Strahlung
18
Q
globale Srahlungs und Energieflüsse
100% = 342 W/m^2
A
Weltraum : 100% Einstrahlung der Sonne
Ozean, Landoberfläche: nur 49% kommen an (werden von der Oberfläche absorbiert)
Atmosphäre: (Absorption 20%)
16 % absorption durch Wasserdampf, Aerosol, O3
4% Absorption durch Wolken
Rest: wird reflektiert (31%) --> Ausstrahlung der Erde KURZWELLIG --> Streulicht druch Luft: 6% --> Reflexion Wolke : 16% --> Reflexion Landoberfläche: 9%
19
Q
Globalstrahlund=
A
direkte Sonneneinstrahlung + diffuse Himmelsstrahlung
20
Q
Albedo=
A
reflektierte Strahlung / Globalstrahlung
21
Q
Ausstrahlung der Erde
1.kurzwellig 31%
2. langwellig 69%
=> 100% Ausstrahlung der Erde
A
- kurzwellig: Ausstrahlung der Erde
- durch Reflektion der Einstrahlung der Sonne - langwellig: Ausstrahlung der Erde
- Wärmestrahlung:
= f(Oberflächentemperatur^4)
114% ausgestrahlt davon
–> 102% werden druch Absorption der Wolken Wasserdampf CO2, O3
===> 95 % gehen wieder zurück auf die Langoberfläche => NATÜRLICHER TREIBHAUSEFFEKT
114% - 95% = 19%
–> 12% in den Weltraum
-Nettoemission durch Wasserdampf liefert
48% in den Weltraum
-Emmision der Wolken liefert 9% in den Weltraum
-30% geht noch raus in Form von:
fühlbarem Wärmefluss(7%)
latentem Wärmefluss (23%)
22
Q
Treibhauseffekt der Erde durch ?
natürlicher Treibhauseffekt:
-mittlere Temp. der Erde ohne Atmosphäre
-tatsächliche mittlere Temp.
A
Spurengase in der Atmosphäre
Rückstrahlung, ohne die ein Leben nicht möglich wäre -mittlere Temp. der Erde ohne Atmosphäre = -18°C -tatsächliche mittlere Temp. =15°C
23
Q
anthropogener Treibhauseffekt
A
anthropogene Erhöhung der Konzentration klimarelevanter Spurengase
24
Q
Zusammenfassend
A
Einstahlung der Sonne: 100%
Ausstrahlung der Erde: 100%
(kurzwellig: 31% und langwellig 69%)
Strahlung an Ozean, Landoberfläche:
kommt an: 49%
wir ausgestrahlt (Wärme): 49%
(19% als wärmestrahlun, 7% fühlbarer Wärmefluss, latenter Wärmefluss)
natürlicher Treibhauseffekt liefert: 95%
25
globale jährliche Energiebilanz an der Oberfläche
Strahlungsbilanz Rnet=
Rnet= fühlbarer Wärmestrom + latenter Wärmestrom
26
fühlbarer Wärmestrom
turbulenter vertikaler Austausch von Luftpäckchen, die wärmer als ihre Umgebung sind: f(deltaT (klein) Oberfläche/Atmosphäre)
--> vertikaler Austausch über Turbulenzanregung durch Auftriebskräfte und durch ,echanisch angeregte Turbulenz
27
latenter Wärmestrom
latent= Transpiration; Evaporation (stomatäre T., cuticuläre T., peridermale T.)
28
momentane Energiebilanz an der Oberfläche
Temperatur=
```
kurzwellige Strahlungsbilanz + langwellig Strahlungsbilanz
= fühlbarer Wärmestrom H +
latenter Wärmestrom Lambda E
Bodenwärmestrom Gboden
Speicher Gvegetation
Metabolismus Gphotosynthese
```
kurzwellige + langwellige strahlungsbilanz + latenter Wärmestrom lambda E
29
Klimazonen Windsysteme
astronomische Jahreszeiten
20.3 Frühling, 21.6 Sommer, 23.9 Herbst, 21.12 Winter
30
Die Hadley - Zelle
was ist das ?
was ist das ?
- Teil der atmosphärischen Zirkulation
- zentrale Element der atmosphärischen Zirkulation in den Tropen
- nähe Äquator steigt in der Harley-Zelle im Mittel die Luft auf --> Innertropische Konvergenzzone (Kalmengürtel, äquatoriale Tiefdruckrinne) von Norden und Süden aufeinandertreffenden Passatwinde
- strömt in Höhe 10-13 km in Norden/Süden und sinkt in Subtropen wieder ab
- Bodennähe strömt richtung Äquator zurück
31
Ursache Luftbewegung in Hardlyzelle
unterschiedlich strake Einstrahlung auf der Erde
- inneren Tropen: viele Sonnenstrahlen
- Subtropen: weniger Sonnenstraheln
=> Luft in Tropen stark aufgeheizt
- warme Luft leichter, steigt auf und breitet sich in Richtung höheren Breiten aus
- kühlt sich dabei ab und wird druch geringeren Erdumfang dichter
- Luft wird schwerer und sinkt über Subtropen wieder ab
- in Tropen sehr feucht
- starke Sonneneinstrahlung = verdunsten viel Wasser
- dabei viel Energie entzogen (an verdunsteten Wasserdampf gebunden)
- -> latente Wärme
- kühlt bei aufsteigen der Luft ab
- Wasserdampf kondensiert-> tröpfchen und wolken bildung
=> Gewitterwolken = gewaltige Energiemenge für Atmosphäre
-aufheizen der Luft
Subtropen umgekehrt: Energie geht verloren
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solare Einstrahlung
wo am stärksten ?
wie bei uns ?
Afrika:
Namibia (Süden)
Mali,Niger, Tschad
3-4, 4-5
33
Windsysteme
```
Rotationsgeschwindigkeit
60°
40°
20°
0°
```
wie ein Gürtel um die Erde herum, Einstrahlung/ Geschwindigkeit nähe Äquator am stäksten
839 kmh
1278 kmh
1566 kmh
1674 kmh
=> abnhemen der Luftmassen, wenn man nördlich/südlich geht (Luftmassen driften ab)
34
welche großen Windsysteme der Erde gibt es?
1. Passat
Ein Passat ist ein mäßig starker und sehr beständiger Wind, der in den Tropen bis zu etwa 30° geographischer Breite rund um den Erdball auftritt
2. Monsun durch den Passat beeinflusst, Gebiet der Tropen und Subtropen, Merkmal: richtungsstabile jahreszeitliche Monsunwinde in Verbindung mit einer zweimaligen Umkehr der häufigsten Windrichtung im Verlauf eines Jahres
3. Westwind der hohen nördlichen und südlichen Breiten
4. südliche Innertropische Konvergenz ITC (im Januar)
- -> dort auch hohe Niederschläge
35
Jetstream (Windsysteme)
- Starkwind, der rund um den Globus im Bereich der Tropopause in 8 bis 12 km Höhe von Westen nach Osten weht
- entsteht an der Grenze zwischen kalten und warmen Luftmassen bzw. Hoch- und Tiefdruckgebieten
- über den mittleren Breiten als Polarfrontjetstream
- über den Subtropen als Subtropenjetstream
- an der Polar- und Subtropenfront stoßen Zonen mit höherem Luftdruck im Süden polwärts auf Zonen mit niederem Luftdruck--> als Ausgleich strömt die Luft Richtung geringerem Luftdruck, wird dabei aber durch die Corioliskraft auf der Nordhalbkugel nach rechts und auf der Südhalbkugel nach links, d.h. jeweils nach Osten, abgelenkt
- Da in der Höhe die Reibung fehlt, entstehen außerordentlich starke Höhenwinde mit 200 bis 500 km/h Windgeschwindigkeit
- Gegenüber dem Polarjet ist der Subtropenjet weniger deutlich ausgeprägt.
Atmosphärische Zirkulation mit Jetstreams
Aufgrund der unregelmäßigen Grenze vor allem zwischen Polar- und Subtropenluft verläuft der Strahlstrom nicht geradlinig, sondern mäandriert
-Verstärkt wird dieser Effekt noch durch die Wirkung von Gebirgsketten wie Rocky Mountains und Himalya
-Diese Mäander werden als Rossby- bzw. planetare Wellen bezeichnet
-Auf der linken, nach Süden ausgebuchteten Seite des Polarjets bilden sich links drehende Tiefdruckgebiete, auf der rechten, nach Norden ausgebuchteten Seite rechtsdrehende Hochdruckgebiete
-Bei einer länger anhaltenden ortsfesten Situation eines von zwei Tiefs flankierten Hochs spricht man von einer Omegalage
36
Klimazonen Wind/Meeresströmungen
welche Meeresströme gibt es?
- Golfstrom
- Benguelstrom
- Humboldtstrom
- Äquatorialstrom
37
Tropapause
Die Tropopause bildet in der Atmosphäre die Grenzschicht zwischen der darunter liegenden Troposphäre und der darüber liegenden Stratosphäre.
Die Höhe der Tropopause ist je nach Breitengrad und Jahreszeit unterschiedlich. Mit 17-18 km erreicht sie über den Tropen ihre maximale Höhe, während sie an den Polen im Mittel nur 8 km hoch liegt
38
El Niño Phase:
Bei einem El Niño-Ereignis ist die Luftdruckverteilung über dem Pazifik südlich des Äuqators anders als während der neutralen Phase. Der Unterschied zwischen dem östlichen und westlichen Pazifik wird deutlich kleiner oder dreht sich sogar um, so dass der Luftdruck vor der Küste Südamerikas niedriger ist als vor der Küste Australiens und Indonesiens. Die Passatwinde müssen also keinen Luftdruckunterschied mehr ausgleichen. Sie werden schwächer oder hören ganz auf. Wenn keine Passatwinde mehr vorhanden sind, wird auch das warme Oberflächenwasser nicht mehr vom östlichen in den westlichen Pazifik transportiert und die Temperaturunterschiede im Oberflächenwasser werden kleiner.
Dadurch, dass das Wasser vor der Küste Südamerikas nun deutlich wärmer ist, steigt der Meeresspiegel. Es ist also nicht mehr notwendig, dass kaltes nährstoffreiches Tiefenwasser aufsteigt. Durch diesen Nährstoffmangel geht auch die Zahl der Fische vor der Küste Chiles und Perus zurück. Die ersten, die das El Niño-Phänomen entdeckten, waren demzufolge auch die Fischer in Chile und Peru, die in einigen Jahren zur Weihnachtszeit weniger Fische fingen. Sie nannten dieses Phänomen „El Niño“, was soviel wie 'Christkind' bedeutet.
Die wärmeren Wasseroberflächentemperaturen im östlichen Pazifik haben aber nicht nur Auswirkungen auf die Zirkulation im Ozean, sondern auch auf die Zirkulation in der Atmosphäre. Nun kommt es hier zum Aufsteigen feuchter Luft und damit zur Wolkenbildung. Die aufgestiegene Luft wird während eines El Niño Ereignisse im Gegensatz zur neutralen Phase von Ost nach West transportiert und sinkt über Australien und Indonesien wieder ab. Die Walker-Zirkulation verläuft also genau anders herum und es kommt zu Trockenheit und Dürren in Australien und Indonesien und starken Regenfälle in Peru und Chile (siehe hierzu ENSO-Folgen: Tropischer Pazifik). Zum Jahreswechsel 1997/98 kam ein besonders ausgeprägtes El Niño Ereigniss zustande. Es wird als "Jahrhundert"-El Niño bezeichnet, da es weltweit zu verheerenden Wirkungen für Natur und Mensch geführt hat
39
neutrale Phase :
Während einer neutralen Phase ist der Luftdruck über dem Pazifik südlich des Äquators nicht überall gleich. Vor der Küste Südamerikas, also im östlichen Pazifik, ist der Luftdruck höher als vor der Küste Australiens und Indonesiens im westlichen Pazifik. Die Passatwinde versuchen diesen Luftdruckunterschied auszugleichen und wehen im Bereich südlich des Äquators von Südost nach Nordwest. Sie treiben somit das warme Oberflächenwasser nach Westen vor die Küste Australiens und Indonesiens. Um den Wasserverlust im östlichen Pazifik wieder auszugleichen, steigt vor der Küste Südamerikas kaltes Wasser aus dem tieferen Ozean nach oben. Dadurch entsteht ein Temperaturunterschied in der Wasseroberflächentemperatur zwischen dem westlichen und dem östlichen Pazifik von bis zu 10°C.
Über dem warmen Pazifik kann das Wasser leichter verdunsten und die Luft wird feuchter. Steigt diese Luft auf, bilden sich Wolken und es kommt zu Niederschlägen über Indonesien. Die aufgestiegene Luft wird nach Osten zur Küste von Südamerika transportiert. Dort sinkt sie wieder ab und erwärmt sich. Wolken und somit auch Regen bilden sich aber nur, wenn Luft aufsteigt und sich abkühlt. Deshalb gibt es an der Küste Südamerikas während einer neutralen ENSO-Phase kaum Regen und es bilden sich Wüsten. Von der Küste Südamerikas strömt die Luft über dem Meer wieder zurück nach Osten. So entsteht die sogannte Walker-Zirkulation
40
La Niña Phase :
Ein La Niña Ereignis ist im Grunde eine Verstärkung des neutralen Zustand. Die Luftdruckunterschiede zwischen dem östlichen und dem westlichen Pazifik werden noch größer und die Passatwinde wehen stärker. Dadurch kommt es zu noch mehr Abkühlung im östlichen Pazifik vor der Küste Südamerikas. In Australien und Indonesien fällt besonders viel Regen, und in Peru und Chile ist es besonders trocken.
41
Wasserkreislauf
Unter dem Begriff Wasserkreislauf versteht man den Transport und die Speicherung von Wasser auf globaler wie regionaler Ebene. Hierbei wechselt das Wasser mehrmals seinen Aggregatzustand und durchläuft die einzelnen Sphären wie Hydrosphäre, Lithosphäre, Biosphäre und Atmosphäre der Erde. Die Zirkulation des Wassers vollzieht sich in der Regel zwischen Meer und Festland. Im Wasserkreislauf geht kein Wasser verloren, es ändert nur seinen Zustand. Diese Zustände werden durch die Wasserhaushaltsgrößen vertreten und folglich im Wasserhaushalt bilanziert.
42
Global wieviel Liter Wasser ?
Meer?
1340000 Billiarden Liter
96,5%
3,5% --> Seen/Flüsse, Eis v. Antarktis, Grundwasser
43
Klimazonen
ungleichmäßige Verteilung der Niederschläge durch unterschiedliche Sonneneinstrahlung, Verdunstung, Transport druch Windsysteme und dazu Distanz
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Klimadiagramme
aufbau und Interpretation nach Walter & Lieth
1. y-Achse links
2. y-Achse rechts
3. x-Achse
1. Teperaturskala i °C
2. Niederschlagsskala in mm
--> 20mm entsprechen 10 °C
3. Nordhemisphäre: Monate Januar bis Dezember
Südhemisphäre: Monate Juli bis Juni
45
links oben drüber ?
Gießen (Station) 203m (Höhe über NN (Meeresspiegel))
| 1961-1990 (Beobachtungszeitraum
46
rechts oben drüber ?
9.1°C 653 mm
| mittlere Temp/Niederschlag
47
```
Monate sind makiert:
schwarz
grau
schaffiert
weiß
```
1--> Monate mit mittlerem Tagesminimum-Temperatur unter 0°C FROSTPERIODE
2--> Monate mit einzelnen Tagen deren Tagesmaximum-Temperaturen unter 0°C EISTAGE
3--> Monate mit einzelnen Tagen deren Tagesminimum -Temp unter 0°C APÄT-FRÜHFRÖSTE
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Humid -
| arid-
humid: Niederschlag > potentielle Verdunstung
arid: Niederschlag < potentielle Verdunstung
=> Übersteigen mittleren monatlichen Niederschläge 100mm, wird Maßstab auf 1/10 reduziert
-relative perhumide Jahreszeit wird ausgefüllt dargestellt (über 100mm)
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Organismen und Umweltbedingungen
Organismen spiegeln hersschenden Umweltbedingungen wieder sowie deren Entwicklung und Geschichte
--> haben sich an Verhältnisse angepasst und unter diesen durchgesetzt
- Spanien: warmes trockenen Klima=Oleander
- USA: Wüstenklima Kakteen
50
Klima
Zustand / Entwicklung des Klimasystems (oder Teilen desselben) inkl. einer statistischen Beschreibung
51
Klimaändrerung
Änderung des Langzeit-statistischen Zustandes des Klimasystems
52
Beitrag zum Treibhauseffekt durch ?
```
CO2 66%
langlebige Treibhausgase 2016:
-methan: 17%
-lachgas:6%
-Dichlordifluormethan 5%
```
53
Klimazone im Klimawandel
| Verschiebung der Harley-Zelle
Vegetationszonen wandern Polwärts
-sahara greening in der Sahelzone
-wüstenausbreitung in der mediterranen zone
-verschiebung der temperaten,borealen und arktischen zone
polwärts
beispiel:ergrünen der Arktis
54
Global Change
prognostizierter Klimaveränderung bis 2100
tipping points in earth climate system
Kippelemente
stabiler Klimazustand
- -> instabiler Klimazustand
- -> neuer stabiler Klimazustand
55
Global change
Stabilitätslandschaft, die den Weg des Erdsystems aus dem Holozän und damit aus dem glazialen integlazialen Grenzzyklus zu seiner heutigen Position im heißeren Anthropozän zeigt
56
Wendepunk 1.
-auftauen permafrost in Arktis
| => sinkender ^13C-Anteil im atmosphärischen Methan spricht für biogene Quellen
57
Albedo von
Eis
Wasser,Meer
Eis: 0,35
| Wasser,Meer: 0,06...0,12
58
Eis Albedo Rückkopplung
```
erhöhte Temperatur
-->
erhöhte Eisschmelze
-->
geringere Eis Albedo
-->
erhöhte solare Absorption
=>
Eis- Albedo-Rückkopplungsschleife
```
59
Wendepunkt 2.
momentaner Antrieb ?
Störung ?
Schwächung Golfstrom
- 1. .Arktische Winde kühlen aus Süden heranströmende Wasser ab, die Meereisbildung erhöht die Salzkonezntration
- 2. das somit schwerere Wasser sinkt in Tiefe
- 3. strömt wieder zurück nach Süden
Störung:
-1.durch den Treibhauseffekt beginnt grönländische Eis zu schmelzen und Meereisbildung geht zurück
-2. leichte Süßwasser vermischt sich mit Oberflächenwasser aus dem Süden und ist zu warm /leicht um abzusinken
=> Golfstrom kommt zum erliegen und verliert seinen wärmenden Einfluss
60
Abschwächung Golfstrom umwieviel %?
15%
61
Jetstream
wechselhaft:
beständig:
1. nur Tiefdruckgebiete
| 2. abwechselnd Hochdruck / Tiefdruckgebiete
62
Wenepunkt Boreal Zone
Je stärker die Auswirkungen des Klimawandels in den borealen Wäldern (den Wälder der hohen nördlichen Breiten bsp. Kanada) werden, desto wahrscheinlicher wird deren Rückgang. Trockenperioden führen zu Wassermangel und zum leichteren Ausbruch von Feuern und Krankheiten. So werden die Pflanzen geschwächt und können diesen und zusätzlichen Belastungen wie Stürmen und extreme Temperaturen nicht mehr standhalten. Die Abholzung von Waldgebieten würde diese Entwicklung noch verstärken. In Folge eines solchen großräumigen Waldsterbens würden große Mengen an zusätzlichem Kohlendioxid freigesetzt, denn die borealen Wälder stellen etwa ein Drittel der globalen Wäldfläche (auch wenn in tropischen Wäldern noch mehr Kohlenstoff pro Fläche gespeichert ist). Paradoxerweise könnte der Einfluss des Absterbens borealer Wälder auf die globale Durchschnittstemperatur dennoch senkend sein: Statt dunklen Bäumen befänden sich dort dann ebene und das Sonnenlicht gut reflektierende Schneeflächen. Im Zusammenspiel mit der Eis-Albedo-Rückkopplung würde diese so genannte „Taiga-Tundra-Rückkopplung“ die Erde also kühlen.[1] Die Schlussfolgerung, das Absterben der borealen Wälder sei „gut für das Klima“ greift aber zu kurz: Die ökologischen Folgen wären verheerend und stünden damit den Folgen des Klimawandels in nichts nach.
63
Klimawandle in der Regenwaldzone
In der Hardley Zelle ist eine Ausdehnung der Tropen zu erkennen, wobei sich das Zirkulationsmuster, das warme Luft über den Äquator nach oben und dann etwa 30 ° N und 30 ° C nach unten befördert, in beiden Hemisphären zum Pol hin verschiebt und möglicherweise die klimatischen Bedingungen in einigen Regionen ändern
64
Wendepunkt amazonischer Regenwald
Berechnungen mit Klimamodellen lassen ein solches Extremszenario unwahrscheinlich aber dennoch möglich erscheinen. Das kritische Element des Amazonasregenwaldes besteht darin, dass der lebenswichtige Niederschlag dort hauptsächlich durch die Pflanzen selbst organisiert ist. Ohne Wald würde der Regen sofort versickern oder in Flüssen schnell ins Meer fließen. Der Regenwald aber sorgt dafür, dass ein großer Teil des Wassers von den vielfältigen Oberflächen dieses komplexen Ökosystems wieder verdunstet oder von Pflanzen zwischengespeichert und dann wieder abgegeben wird. Diese beiden Effekte werden unter dem Begriff Evapotranspiration (Evaporation und Transpiration) zusammengefasst. Somit kann dieses Wasser immer wieder neu als Niederschlag fallen. Sollte aber in Folge des Klimawandels eine kritische Austrocknung des Gebiets stattfinden, könnte dieses selbsterhaltende System zusammenbrechen, vor allem wenn die Abholzung des Regenwaldes in Zukunft weiter voranschreitet. Nicht nur wäre damit das wohl artenreichste Ökosystem der Erde zerstört, die aus den Pflanzen frei werdenden Mengen an Kohlendioxid würden dem Klimawandel zudem einen zusätzlichen gewaltigen Anschub geben. Zwar würde durch die hellere Landoberfläche mehr Sonnenlicht reflektiert, was einen kühlenden Effekt hat, die CO2-Emissionen wären im Gegensatz zum Fall der borealen Wälder dennoch von größerer Bedeutung. Hinzu käme der lokale Mangel an Verdunstungskälte, so dass das regenwaldlose Amazonasgebiet wärmer wäre als zuvor.
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Wendepunkt
| Meeresversauerung und Erwärmung
Je mehr CO2 sich im Ozean ansammelt, desto geringer ist der pH-Wert des Ozeans
66
Exkurs
| Meeresversauerung und Erwärmung
Great Barrier Riff
Korallensterben
--> langfrisitges Absterberiskiko
