Globale Erwärmung

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Globale Jahresmitteltemperaturen der letzten 125 Jahre auf der Erdoberfläche relativ zum Mittelwert im Zeitraum 1951–1980, basierend auf Messungen der Boden-Lufttemperatur durch Wetterstationen sowie Messungen der Meeresoberflächentemperatur durch Schiffe und Satelliten. Quelle: NASA Research News: 2006 Was Earth's Fifth Warmest Year vom 8. Februar 2007

Die Entwicklung der globalen Durchschnittstemperatur während der letzten 1.000 Jahre, nach verschiedenen Quellen rekonstruiert und seit dem 19. Jahrhundert direkt gemessen.

Als globale Erwärmung bezeichnet man den während der vergangenen Jahrzehnte beobachteten allmählichen Anstieg der Durchschnittstemperatur der erdnahen Atmosphäre und der Meere sowie ihre erwartete weitere Erwärmung in der Zukunft. Ihre hauptsächliche Ursache liegt nach dem gegenwärtigen wissenschaftlichen Verständnis „sehr wahrscheinlich“ in der Verstärkung des Treibhauseffektes durch den Menschen.^[1] Dieser verändert die Zusammensetzung der Atmosphäre vorwiegend durch das Verbrennen fossiler Brennstoffe und die daraus resultierenden Emissionen von Kohlendioxid (CO₂) sowie durch die Freisetzung weiterer Treibhausgase.

Die Bezeichnung globale Erwärmung wurde im Verlauf der 1980er und 1990er Jahre geprägt und wird oft gleichbedeutend mit dem allgemeineren Begriff Klimawandel verwendet. Während Klimawandel die natürliche Veränderung des Klimas auf der Erde über einen längeren Zeitraum beschreibt und damit die bisherige Klimageschichte umfasst, bezieht sich die globale Erwärmung auf die gegenwärtige anthropogene, das heißt durch Menschen verursachte Klimaveränderung. Diese besteht nicht nur im Anstieg der Durchschnittstemperatur auf der Erde, sondern sie ist darüber hinaus mit einer Vielzahl weiterer globaler, regionaler und lokaler Folgen verbunden.

Der wissenschaftliche Sachstand über die globale Erwärmung wird regelmäßig im Abstand von mehreren Jahren durch die Zwischenstaatliche Sachverständigengruppe über Klimaänderungen (Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC) zusammengefasst. Die Analysen des IPCC, deren Vierter Sachstandsbericht beginnend im Februar 2007 schrittweise veröffentlicht wird, bilden den Kenntnisstand über den menschlichen Einfluss auf das Klimasystem der Erde ab und gelten als Basis der politischen und wissenschaftlichen Diskussion. Sie sind eine wesentliche Grundlage dieses Artikels, und die Darstellungen des IPCC stehen auch im Mittelpunkt der Kontroverse um die globale Erwärmung.

Ursachen

Schema des Treibhauseffektes: Kurzwellige Strahlung der Sonne trifft auf die Atmosphäre und die Erdoberfläche. Langwellige Strahlung wird von der Erdoberfläche abgestrahlt und in der Atmosphäre fast vollständig absorbiert. Im thermischen Gleichgewicht wird die absorbierte Energie je zur Hälfte in Richtung Erde und Weltall abgestrahlt.

Wachstumstrend der wichtigsten anthropogenen Treibhausgase seit den 1970er Jahren bis 2006. Kohlendioxid und Lachgas steigen unvermindert weiter an, während Methan und FCKWs/FKWs seit 1999 konstant geblieben sind.

Grundlagen des Treibhauseffekts

Hauptartikel: Treibhauseffekt

Der Treibhauseffekt lässt sich auf Treibhausgase wie Wasserdampf (H₂O), Kohlenstoffdioxid (CO₂), Methan (CH₄), Distickstoffoxid (N₂O, auch bekannt als Lachgas) und fluorierte Verbindungen (FCKW und FKW) zurückführen. Diese lassen die von der Sonne kommende kurzwellige Strahlung weitgehend ungehindert auf die Erde durch, strahlen aber auch selbst im längerwelligen Bereich (Infrarotbereich). Dadurch erhält die Erdoberfläche mehr Strahlung als durch die Sonne allein und erwärmt sich stärker. Im Gleichgewicht muss der Atmosphäre so viel Energie zugeführt werden, wie durch die Strahlung aus der Atmosphäre verloren geht. Dieses geschieht auf mehrere Arten wie z.B. durch Konvektion. Eine wesentliche Rolle spielt auch die Absorption der längerwellige Wärmeabstrahlung von der Erde in den Weltraum in bestimmten Wellenlängenbereichen, denn ein Körper, der Strahlung emittiert, absorbiert auch (Kirchhoffsche Gesetze).

Die Strahlung aus den Treibhausgasen, die zur Erdoberfläche geht, wird, da sie der Wärmeabstrahlung der Erde entgegengesetzt gerichtet ist, auch als atmosphärische Gegenstrahlung bezeichnet.

Der Gesamteintrag von Energie in die Atmosphäre setzt sich - wie schon erwähnt - aus verschiedenen Anteilen zusammen. Diese Anteile variieren mit der Höhe. Dabei ist in Bodennähe der Anteil der Strahlungsenergie, der von der Erdoberfläche abgestrahlt und in der Atmosphäre absorbiert wird kleiner als der Energieeintrag auf anderen Arten (z.B. Konvektion). Deshalb ist im unteren Atmosphärenbereich der Höhenverlauf der Temperatur ein adiabatischer Verlauf. In größeren Höhen (ab ca. 11 km) wird der Temperaturverlauf weitgehend durch das Strahlungsgleichgewicht gegeben, d.h. die abgestrahlte Energie wird durch absorbierte Strahlungsenergie ersetzt.

Je wärmer die wärmere Erdoberfläche wird, um so mehr strahlt die Erde Energie in den Wellenlängenbereichen, in denen die Atmosphäre transparent ist, in den Weltraum ab. Gleichzeitig wird aber auch der Energieeintrag in die Atmosphäre auf zwei Wegen größer: Erstens dadurch, dass sich ja die Atmosphäre auf die warme Erdoberfläche stützt und zweitens durch geringere Wärmeabgabe in den Weltraum aus den Treibhausgasen (da die Gesamtenergieabgabe der Erde im Gleichgewicht gleich der von Sonne erhaltenen Energie sein muss). Ein erhöhter Energieeintrag erfordert im Gleichgewicht auch einen höheren Energieaustrag, der durch die schon erwähnte Strahlung aus den Treibhausgasen erfolgt.

Dieser Prozess der Erwärmung und Strahlungszunahme setzt sich so lange fort, bis alle Energiebilanzen erfüllt sind. Dann herrscht, auf erhöhtem Temperaturniveau, an der Erdoberfläche ein Gleichgewicht zwischen absorbierter Strahlung und Energieverlust.

Wegen des engen Zusammenhangs zwischen Absorption und Emission (Kirchhoffsche Gesetze) wird oft in Beschreibungen des Treibhauseffekts zur Vereinfachung nur die Absorption genannt, diese Vereinfachung ist allerdings oft Anlass für Missverständnisse.

Treibhausgase gibt es in der Atmosphäre von Natur aus, vor allem die genannten Wasserdampf, Kohlendioxid, Methan und Lachgas. Die von ihnen verursachte Temperaturerhöhung wird als natürlicher Treibhauseffekt bezeichnet. Ohne diesen läge die längerfristig und global gemittelte bodennahe Lufttemperatur der Erde bei etwa −18 °C und damit um ungefähr 33 °C unter dem heute tatsächlich vorhandenen Mittelwert von etwa +15 °C. Die Erde wäre damit für die meisten höheren Lebewesen unbewohnbar. Die Hauptbestandteile der Erdatmosphäre sind Stickstoff, Sauerstoff und Argon mit zusammen über 99,9 % Masseanteil. Sie entfalten dabei so gut wie keine Treibhauswirkung. Lediglich die geringen Konzentrationen der genannten Treibhausgase ermöglichen gemeinsam mit dem Wasserdampf menschliches Leben auf der Erde.

Anthropogener Treibhauseffekt

Entwicklung der CO₂-Konzentration während der letzten 420.000 Jahre. Neuere Forschungen erweiterten den erforschten Zeitraum auf über 650.000 Jahre, veränderten das grundlegende Bild jedoch nicht.

Seit der Industriellen Revolution verstärkt der Mensch den natürlichen Treibhauseffekt durch den Ausstoß von Treibhausgasen.^[2][3] Die vorindustrielle Konzentration von CO₂ betrug 280 ppm (parts per million, Teile pro Million).

Dabei entsteht die zusätzliche Erwärmung kaum durch zusätzliche Absorption (die Atmosphäre ist in den relevanten Wellenlängenbereichen schon so gut wie undurchsichtig), sondern hauptsächlich durch zusätzliche Emission, da nur Strahlung die Erde erreichen kann, die aus geringen Höhen stammt. Strahlung aus höheren Bereichen wird von den Treibhausgasen weitgehend absorbiert. Da mit zunehmender Konzentration der Treibhausgase der Höhenbereich immer niedriger wird, stammt die Strahlung, die die Erdoberfläche erreicht, aus immer niedrigeren (und damit wärmeren) Höhen.

Die Konzentration des CO₂ ist, vor allem durch die Verbrennung fossiler Rohstoffe sowie durch großflächige Entwaldung, auf heute über 380 ppm gestiegen. Nach Messungen aus Eisbohrkernen ist dies die höchste Konzentration seit mindestens 650.000 Jahren^[4], wahrscheinlich sogar schon seit 20 Millionen Jahren.^[5] Der Anteil von Methan beträgt statt 730 heute 1.847 ppb (parts per billion, Teile pro Milliarde). Als Hauptursache hierfür ist die Massentierhaltung^[6] anzuführen, gefolgt von weiteren landwirtschaftlichen Aktivitäten wie dem Anbau von Reis. Der Anteil von Distickstoffoxid stieg von 270 auf mittlerweile 319 ppb.^[7]

In der Klimatologie ist es Konsens, dass diese gestiegene Konzentration der vom Menschen in die Erdatmosphäre freigesetzten Treibhausgase die wichtigste Ursache der globalen Erwärmung ist.^[8][9] Ohne sie sind die gemessenen Temperaturen nicht zu erklären.^[10][11] Das IPCC schätzt den Grad des wissenschaftlichen Verständnisses über die Wirkung von Treibhausgasen als „hoch" ein.^[1]

Als Hauptbeweis für die derzeitige globale Erwärmung gelten die seit etwa 1860 vorliegenden weltweiten Temperaturmessungen sowie die Auswertungen verschiedener Klimaarchive. Diese zeigen eine Zunahme der global gemittelten bodennahen Lufttemperatur um 0,74 °C (± 0,18 °C Fehlertoleranz) zwischen 1906 und 2005. Am ausgeprägtesten ist die Erwärmung von 1976 bis heute. 2005 war das wärmste Jahr seit Beginn der Aufzeichnungen.^[12] Eine zweite deutliche Erwärmungsphase war zwischen 1910 und 1945 zu beobachten, in der aufgrund der noch vergleichsweise geringen Konzentration von Treibhausgasen auch natürliche Schwankungen einen deutlichen Einfluss hatten. Die Zwischenphase ohne Erwärmung war beeinflusst von Schmutz- und Staubteilchen in der Luft (den so genannten Aerosolen), die zunächst einen direkten abkühlenden Effekt haben, deren Gesamtwirkung auf das Klima aber nicht genügend erforscht ist.^[13] In den zurückliegenden 30 Jahren nahm die globale Durchschnittstemperatur um ca. 0,17 °C pro Dekade zu. Dies wird durch Satellitenmessungen bestätigt, die ähnliche Erwärmungstrends zeigen. Die Satellitendaten wurden von verschiedenen Forschungsgruppen ausgewertet, die zu leicht unterschiedlichen Ergebnissen kommen. Nach RSS (Remote Sensing Systems) beträgt der Trend 0,184 °C^[14] und nach UAH (University of Alabama in Huntsville) 0,133 °C pro Dekade^[15] für die letzten 30 Jahre. Neben der Luft haben sich auch die Ozeane erwärmt. Während sich diese insgesamt seit 1955 aufgrund ihres enormen Volumens und ihrer großen Temperaturträgheit nur um 0,04 °C ^[16] aufgeheizt haben, erhöhte sich ihre Oberflächentemperatur im selben Zeitraum um 0,6 °C.^[17]

Verglichen mit den Schwankungen der Jahreszeiten sowie beim Wechsel von Tag und Nacht erscheinen die genannten Zahlen gering, als globale Änderung des Klimas bedeuten sie jedoch sehr viel – besonders wenn man die um nur etwa 6 °C niedriger liegende Durchschnittstemperatur auf der Erde während der letzten Eiszeit bedenkt.^[18] Wissenschaftler des US-amerikanischen National Research Council gehen von den gegenwärtig höchsten erlebten Temperaturen seit mindestens 400 Jahren aus, wahrscheinlich sogar seit wenigstens 1000 Jahren.^[19]

Im Zuge des anthropogenen Treibhauseffekts wird für die verschiedenen Luftschichten der Erdatmosphäre eine unterschiedliche Erwärmung erwartet. Während sich die Erdoberfläche und die niedrige bis mittlere Troposphäre erwärmen sollten, lassen Modelle für die höher gelegene Stratosphäre eine Abkühlung vermuten.^[20] Tatsächlich wurde genau dieses Muster in Messungen gefunden. Die Satellitendaten zeigen eine Abnahme der Temperatur der unteren Stratosphäre von 0,324 °C pro Jahrzehnt während der letzten 30 Jahre.^[21] Diese Abkühlung ist zum einen durch den verstärkten Treibhauseffekt und zum anderen durch Ozonschwund durch FCKWs in der Stratosphäre verursacht.^{[22] [23]} Wären andere Faktoren als Treibhausgase für die Erwärmung hauptsächlich verantwortlich, wären andere Beobachtungen zu erwarten gewesen. Wäre beispielsweise die Sonne maßgebliche Ursache, hätten sich alle Schichten gleichermaßen erwärmen müssen.^[20] Nach dem gegenwärtigen Verständnis heißt dies, dass der überwiegende Teil der beobachteten Erwärmung durch menschliche Aktivitäten verursacht sein muss. In einer 2007 erschienenen Modellstudie konnte entsprechend der natürliche Anteil an der Erwärmung des 20. Jahrhunderts auf unter 0,2 °C eingegrenzt werden.^[24]

Solarstrahlung

Graph über die Sonnenaktivität seit 1975.

Neben Treibhausgasen tragen noch andere, weniger bedeutende Faktoren zur globalen Erwärmung bei. Besonders der Beitrag der Sonne ist hier zu erwähnen, auch wenn er unterschiedlich stark gewichtet wird. Das wissenschaftliche Verständnis über den Einfluss der schwankenden Sonnenaktivität auf das Klima wird vom IPCC als „gering“ eingeschätzt.^[1]

Eine Studie von Stott et al. schätzt den solaren Anteil an der beobachteten globalen Erwärmung zwischen 1950 und 1999 auf einen Bereich zwischen 16 % und maximal 36 %.^[25] Die Sonne, so Sami Solanki, Direktor am Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung, befinde sich seit 70 Jahren in einem Aktivitätsmaximum, beobachtbar an der Zahl der Sonnenflecken, und strahle so stark wie seit 8.000 Jahren nicht mehr.^[26] Solanki selber sagt, dass trotz dieser ungewöhnlichen Aktivität eine solare Ursache der globalen Erwärmung während der vergangenen Dekaden unwahrscheinlich sei,^[27] die Sonne nicht der dominante Faktor gewesen sein und ihr Anteil an der Erwärmung seit 1970 bei maximal 30 % gelegen haben könne.^[28] Solankis Analyse der Sonnenaktivität ist zudem Kritik ausgesetzt, die vor allem seine Methode zur Rekonstruktion vergangener Jahrtausende umfasst.^[29] Andere Rekonstruktionen ergeben kaum einen Zusammenhang zwischen Sonnenflecken und Erdtemperaturen seit dem 17. Jahrhundert. Zudem seien insbesondere die seit 1978 direkt aus dem Orbit gemessenen Veränderungen der Sonnenaktivität zu gering, um die Ursache für die sich beschleunigende Erwärmung der letzten 30 Jahre gewesen zu sein.^[30] (Vgl. die Abbildung rechts)

Auch andere Forscher schätzen den Anteil der Sonne an der beobachtbaren Erwärmung übereinstimmend als gering ein. Bis 1970 zeige sich zwar noch eine relativ gute Korrelation des Helligkeitsanstiegs der Sonne mit der gemessenen globalen Erwärmung, aber spätestens seitdem seien Treibhausgase eindeutig die hauptsächlichen Antreiber der Temperaturentwicklung gewesen.^[31]

Aerosole

Die Antreiber der globalen Erwärmung seit 1750 und ihr Nettoeffekt auf den Wärmehaushalt der Erde.

Die physikalischen Antreiber und ihr Anteil an der globalen Erwärmung im Klimamodell.

Im Klimasystem ebenfalls eine nicht zu vernachlässigende Rolle spielen feine Partikel in der Atmosphäre, die so genannten Aerosole. Diese reflektieren teilweise einkommende Strahlung und tragen so zur Abkühlung der unteren Luftschichten bei. Welche Effekte sie genau auf das Klima haben, kann gegenwärtig nur mit recht großen Unsicherheiten beschrieben werden. Das IPCC stuft den Grad des wissenschaftlichen Verständnisses bezüglich der Aerosole zwischen „mittel“ und „gering“ ein.^[1]

Die Wirkung eines Aerosols auf die Lufttemperatur ist abhängig von seiner Flughöhe in der Atmosphäre. In der untersten Atmosphärenschicht, der Troposphäre, sorgen Rußpartikel für einen Temperaturanstieg, da sie das Sonnenlicht absorbieren und anschließend Wärmestrahlung abgeben. Helle Flächen wie Schnee werden von niedergegangenen Rußpartikeln verdunkelt, was zu einer Absenkung der Albedo genannten Reflexivität ihrer Oberfläche und damit ebenfalls zu einer Erwärmung führt. In höheren Luftschichten hingegen sorgen Rußpartikel durch ihre abschirmende Wirkung dafür, dass es an der Erdoberfläche kühler wird. Neben Ruß kommen vor allem Mineralpartikel als Aerosole in der Atmosphäre vor. Sie werden hauptsächlich durch Landwirtschaft und Industrieanlagen freigesetzt. Ihre helle und reflektierende Oberfläche sorgt vermutlich ebenfalls hauptsächlich für eine Abkühlung der unteren Atmosphäre.

Einen großen Unsicherheitsfaktor bei der Bemessung der Klimawirkung von Aerosolen macht auch ihr Einfluss auf die ebenfalls nicht vollständig verstandenen Wolken aus. Trotz aller Unsicherheiten wird der Nettoeffekt aller Schwebeteilchen als deutlich abkühlend eingeschätzt. Die nach dem Zweiten Weltkrieg schnell wachsende Wirtschaft und die in der Folge entstehende starke Luftverschmutzung hatte dafür gesorgt, dass bis in die 1970er Jahre hinein ein starker aerosolbedingter Kühleffekt die eigentlich zu erwartende Erwärmung „maskiert“ hat. Zwischen 1950 und 1975 verdoppelte sich der Ausstoß von Sulfaten von etwa 35 auf über 70 Millionen Tonnen jährlich, um dann zunächst auf diesem Niveau zu verharren und ab Ende der 1980er Jahre wieder zu fallen. 2000 lag der Sulfatausstoß bei etwa 55 Millionen Tonnen.^[32] Ab 1960 hatte sich der Ausstoß von Treibhausgasen rapide verstärkt, so dass die von den Sulfaten verursachte Luftverschmutzung die aufheizende Wirkung der Gase nicht mehr ausgleichen konnte.^[10] Die starke Präsenz von Sulfaten in der Atmosphäre ist zudem von deutlichen negativen Folgen etwa in Form des sauren Regens oder verbreiteter auftretenden Gesundheitsproblemen wie Asthma begleitet.

Siehe auch: Globale Verdunkelung

Zukünftige Erwärmung

Einige Projektionen der Temperaturentwicklung bis 2100.

Bei einer Verdoppelung der CO₂-Konzentration in der Atmosphäre geht die Klimaforschung davon aus, dass die Erhöhung der Erdmitteltemperatur mit 95 %iger Wahrscheinlichkeit innerhalb von 1,5–4,5 °C liegen wird.^[33] Dieser Wert ist auch als Klimasensitivität bekannt. Das IPCC rechnet abhängig von den Zuwachsraten aller Treibhausgase und dem angewandten Modell bis 2100 mit einer Zunahme der globalen Durchschnittstemperatur um 1,1 bis 6,4 °C.^[1]

Der dabei maßgebliche, allerdings auch der mit der größten Unsicherheit behaftete Parameter ist die Prognose über die zukünftige Entwicklung der Weltwirtschaft. Da das Wirtschaftswachstum der Welt in der Vergangenheit stark mit dem Verbrauch an fossilen Energieträgern korrelierte^[34] und dies auch in der näheren Zukunft erwartet werden kann, erklärt sich hieraus die relativ große Bandbreite der von den Klimatologen prognostizierten globalen Erwärmung.

Karte der berechneten globalen Erwärmung zum Ende des 21. Jahrhunderts. In diesem verwendeten HadCM3-Klimamodell beträgt die durchschnittliche Erwärmung 3 °C.

Des Weiteren kann das Klimasystem noch einige „Überraschungen“ in Form von Rückkopplungen beinhalten. Diese können die globale Erwärmung entweder verstärken oder abschwächen. Zum Beispiel führt die schmelzende Eisdecke in der Arktis zu einer Verringerung der Albedo. Das an der Stelle des bisherigen Eises dann vorzufindende dunklere Meerwasser nimmt deutlich mehr Wärmeenergie auf und führt zu weiterem Abschmelzen des umliegenden Polareises. Solche Rückkopplungen sind sehr schwierig zu modellieren. Dennoch schätzt aus diesem und anderen Gründen ein Beitrag von Barrie Pittock in Eos, der Publikation der American Geophysical Union, dass die zukünftige Erwärmung unter Umständen noch über die vom IPCC genannten Bandbreiten hinausgehen könnte. Unter den acht Gründen für seine Vermutung befinden sich unter anderem der Rückgang der globalen Verdunkelung, das vorher ungeahnt schnelle Zurückweichen des arktischen Meereises und das Auftreten von mit Biomasse zusammenhängenden Rückkopplungs-Effekten.^[35]

Eine Berechnung unter Annahme von solchermaßen ungünstig eintretenden Rückkopplungen wurde von Wissenschaftler/-innen der University of California, Berkeley erstellt. Diese nahmen an, dass der Kohlendioxidgehalt der Atmosphäre sich von den derzeitigen etwa 380 ppm bis 2100 auf etwa 550 ppm erhöhen wird. Dies sei allein der von der Menschheit bewirkte anthropogene Zuwachs. Die Forscher machen dann darauf aufmerksam, dass die erhöhte Temperatur selbst wieder ökologische und chemische Prozesse anstößt oder verstärkt, die zu zusätzlicher Freisetzung von Treibhausgasen, insbesondere Kohlendioxid und Methan, führen. Sie nennen die bei ansteigender Temperatur erhöhte Freisetzung von Kohlendioxid aus den Weltmeeren und die beschleunigte Verrottung von Biomasse, was zu zusätzlichen Mengen an Methan und Kohlendioxid führt. Am Ende kommen sie zu dem Ergebnis, dass die globale Erwärmung noch um 2 °C stärker ausfallen kann, als dies mit den Klimasimulationen ohne Berücksichtigung dieser Rückkopplung der Fall wäre.^[36]

Auswirkungen

Wechselwirkungen der globalen Erwärmung.

Der gemessene Anstieg des Meeresspiegels zwischen 1900 und 2000 beträgt 18,5 cm und erhöht sich weiter.

Hauptartikel: Folgen der globalen Erwärmung

Wegen der Auswirkungen auf menschliche Sicherheit, Gesundheit, Wirtschaft und Umwelt ist die globale Erwärmung mit großen Risiken behaftet. Einige mit ihr zusammenhängende Umweltveränderungen sind schon heute wahrzunehmen. Diese Veränderungen wie die verringerte Schneebedeckung, der steigende Meeresspiegel, die Gletscherschmelze und zu beobachtende Wetterveränderungen gelten neben den Temperaturmessungen als Belege für den Klimawandel. Sie sind Beispiele für jene Konsequenzen der globalen Erwärmung, die nicht nur Aktivitäten des Menschen beeinflussen, sondern auch die Ökosysteme. Die Folgen des Klimawandels könnten dabei so vielfältig und umfassend sein, dass im Folgenden nur ein kleiner Ausschnitt von ihnen aufgezeigt werden kann.

• Gesundheitsrisiken bestehen zum einen durch die steigenden Lufttemperaturen. Hitzewellen werden öfter auftreten, während extreme Kälteereignisse wahrscheinlich seltener werden. Eine vom WWF in Auftrag gegebene und vom Kieler Institut für Weltwirtschaft erstellte Studie zeigt, dass sich bis 2100 die Zahl der Hitzetoten in Deutschland um zusätzliche 5.000 ohne Berücksichtigung der demographischen Entwicklung beziehungsweise um 12.000 mit Einbeziehung der veränderten Altersstrukturen erhöhen kann. Gleichzeitig käme es zu einem Rückgang an Kältetoten um 3.000 beziehungsweise 5.000 Opfer.^[37] Außerdem kann es zu einer weiteren Verbreitung von Wärme liebenden Schädlingen (z. B. Zecken, Borkenkäfer) und Krankheitserregern (zum Beispiel Malaria^[38]) in Regionen kommen, die heute für diese zu kühl sind.^{[39] [40]} Die Gefahr einer erneuten Ausbreitung von Malaria in Westeuropa ist allerdings gering, da hier ein hoher medizinischer und hygienischer Standard herrscht. Diese hängt nämlich primär nicht von der Temperatur oder dem Wetter ab.^[41]
• Im Zuge der globalen Erwärmung kommt es zu einem Anstieg des Meeresspiegels. Dieser erhöhte sich in den letzten Dekaden (Jahrzehnten) um je 1–2 cm und aktuell um 3 cm pro Jahrzehnt^[42], was besonders küstennahe Gebiete und Inseln bedroht. Nach verschiedenen Szenarien des IPCC sind bis 2100 Erhöhungen des Meeresspiegels zwischen 0,19 m und 0,58 m möglich. Der Wert könnte noch deutlich höher ausfallen, da ausdrücklich keine seriöse Abschätzung für die zu erwartende Schmelzrate des Grönlandeises abgegeben wurde. Grund für den bisherigen Anstieg sind die thermische Ausdehnung des Wassers sowie die Aufnahme von Schmelzwasser aus Gletschern.
• Die Ozeane werden nicht nur wärmer, sondern sie nehmen auch Kohlendioxid aus der Atmosphäre auf und versauern dadurch.^[43] Die Auswirkungen auf die Meere und die stark betroffenen Korallen können erheblich sein, da sie ihre schützende Kalkschicht nicht mehr bilden können. Da besonders zahlreiche Kleinstlebewesen am Anfang der ozeanischen Nahrungskette auf schützende Kalkschichten angewiesen sind, sind die Auswirkungen auf das Ökosystem Ozean möglicherweise beträchtlich.^[17]
• Unter anderem steigende Meerestemperaturen haben zu veränderten Niederschlagsmustern geführt. Durch den wärmeren Indischen Ozean beispielsweise kommt es im Osten Afrikas zu häufigeren und extremeren Dürren.