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27.08.2021

Abrupte Veränderungen in der Vergangenheit liefern Hinweise auf kaskadenartig reagierende Kipppunkte und "Frühwarnsignale" im Erdsystem

Kann der Klimawandel zu abrupten Änderungen in Teilen des Erdsystems führen, welche Auswirkungen hätten diese Ereignisse auf die Gesellschaft, und lassen sie sich vorhersagen? In dem in Nature Geoscience veröffentlichten Artikel hat ein internationales Team von Natur- und Sozialwissenschaftler*innen abrupte Veränderungen in der Vergangenheit der Erde untersucht, um mögliche künftige Änderungen besser abschätzen zu können. Sie nutzten gut dokumentierte abrupte Veränderungen der letzten 30.000 Jahre der Erdgeschichte, um zu veranschaulichen, wie sich abrupte Veränderungen durch die physikalischen, ökologischen und gesellschaftlichen Komponenten des Erdsystems fortpflanzen.

Arktischer Eisberg 
Annie Spratt / unsplash Quelle: Annie Spratt / unsplash

Prof. Victor Brovkin vom Max-Planck-Institut für Meteorologie (MPI-M) und Leitautor der Studie, sagt: "Für den Menschen ist es entscheidend, abschätzen zu können, was möglicherweise passiert; wir müssen wissen, welche Überraschungen vor uns liegen. Es klingt vielleicht überraschend, aber um in die Zukunft zu blicken, müssen wir in die Vergangenheit schauen. Die Chance, abrupte Veränderungen und Kipppunkte zu erkennen - wenn kleine Veränderungen zu großen Auswirkungen führen - hängt von der Fülle der Daten ab und davon, wie weit wir in die Vergangenheit schauen können. Deshalb ist die Analyse von abrupten Veränderungen und deren kaskadenartigen Folgen, die aus geologischen Archiven herausgelesen werden können, von enormer Bedeutung."

Eine Möglichkeit, eine bevorstehende abrupte Veränderung in zeitlichen oder räumlichen Mustern zu entschlüsseln, ist eine neuartige, leistungsfähige Methode, die der sogenannten Frühwarnsignale. Dr. Sebastian Bathiany, Co-Autor vom Helmholtz-Zentrum Hereon, erklärt: "Es gibt nützliche statistische Indikatoren, die als Vorboten von abrupten Veränderungen interpretiert werden können. Dazu gehören die sogenannte Verlangsamung von zeitlichen Fluktuationen vor abrupten Veränderungen, z.B. in der ozeanischen Zirkulation, oder die erhöhte räumliche Varianz beispielsweise der Vegetationsbedeckung vor dem Ende der Afrikanischen Feuchteperiode. Gleichzeitig muss man vorsichtig sein, da einige abrupte Veränderungen, wie die Überflutung des Schwarzen Meeres vor etwa 9.500 Jahren, mit solchen Methoden nicht erkannt werden können".

Lesen Sie den gesamten Artikel auf der Seite vom Max-Planck-Institut für Meteorologie

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