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Arktische Klimaveränderung

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Als '''Klimaveränderung''' bezeichnet man generell eine Veränderung des Klima Erdklimas über einen längeren Zeitraum. Auch die gegenwärtig zu beobachtende globale Erwärmung ist definitionsgemäß eine Klimaveränderung. Sie zeigt ihre Auswirkungen in wachsendem Maße in Arktis arktischen Regionen.

Veränderungen des Meereseises
Im vergangenen halben Jahrhundert hat sich infolge der Klimaerwärmung die Meereseisfläche in der Arktis deutlich verkleinert. Die durchschnittliche jährliche Ausdehnung des Meereseises dürfte sich (je nach Modellrechnung) bis 2100 um ca. 10–50 % reduzieren, und zwar im Sommer deutlich mehr als im Jahresmittel. Das Verringern der Meereseisfläche wird die globale Erwärmung verstärken, da sich hierdurch das Reflexionsvermögen (Albedo) der Meeresoberfläche insgesamt reduziert.

Abschmelzen des grönländischen Eisschildes und Anstieg des Meeresspiegels
Der Grönland grönländische Eisschild ist einer der letzten Reste der Pleistozän pleistozänen Inlandsvereisung. Er hat sich erhalten, weil sich das Eis durch zwei Rückkopplungen selbst kühlt: Erstens reflektiert es einen großen Teil der Sonnenenergie, ohne sich dabei zu erwärmen (sog. Albedo-Rückkopplung), und zweitens liegt die Oberfläche des kilometerdicken Eisschildes auf Hochgebirgsniveau in kälteren Luftschichten. Regionen in Kanada und Sibirien auf dem gleichen Breitengrad wie Südgrönland sind dagegen nicht vergletschert. Dies zeigt, dass ohne die kühlenden Rückkopplungsmechanismen das Klima dieser Breiten eigentlich zu warm für eine Vereisung ist und der Eisschild daher relativ instabil ist. Modellrechungen zufolge würde bereits durch eine globale Erwärmung von etwa 3 Grad genügend Eis abschmelzen, um die genannten Rückkopplungsmechanismen ausfallen zu lassen; eine derartige Erwärmung wird von Klimatologen für das 21. Jahrhundert als wahrscheinlich angenommen. Hat das Abschmelzen begonnen, schwächen sich die kühlenden Rückkopplungsmechanismen ab, und das Abschmelzen dürfte sich unumkehrbar bis zum (fast) völligen Verschwinden zumindest des südlichen Teils des gesamten Eisschildes fortsetzen, und zwar auch dann, wenn sich das Klima im nächsten Jahrhundert wieder abkühlen sollte. Von einigen Klimatologen wird vorhergesagt, das gesamte Abschmelzen dauere selbst dann etwa ein Jahrtausend. Die Masse des grönländischen Eisschildes ist so groß, dass ihr völliges Abschmelzen zu einem Anstieg des Meeresspiegels um 7 bis 8 Meter führen würde. Die Klimaänderung beeinflusst die Dichte und infolgedessen das Volumen des Wassers: weniger dichtes Wasser benötigt mehr Raum. Für eine derartige ''thermische Expansion'' und entsprechendes Ansteigen des Meeresspiegels wird ein Andauern über viele Jahrhunderte prognostiziert. Wenn der genannte Wert auch erst in mehreren Jahrhunderten erreicht werden sollte, so ist doch ein erstes Ansteigen bereits im 21. Jahrhundert zu erwarten. Entlang flach abfallender Küstenregionen, von Inlandgebieten am Rand von Flussmündungen sowie an Küstenstreifen würde sich ein Meeresspiegelanstieg am stärksten auswirken. Tief liegende Inseln im Pazifik, im Indischer Ozean Indischen Ozean (z. B. die Malediven) und im Atlantischer Ozean Atlantik würden in ihrer Existenz bedroht. Bangladesch ''(Einwohnerzahl: 170.000.000)'' wird bereits heute von Überschwemmungen heimgesucht, da weite Landstriche weniger als einen Meter über dem Meeresspiegel liegen. In Südostasien sind zahlreiche Großstädte, z. B. Bangkok, Mumbai, Kalkutta, Manila und Dhaka auf küstennahem Tiefland oder an Flussdeltas errichtet und wären ebenso betroffen wie Florida und Louisiana. Schon eine verhältnismäßig geringe Erhöhung des Meeresspiegels hätte demgemäß wirtschaftliche, gesellschaftliche und ökologische Schäden auf der ganzen Welt zur Folge.

Rückgang schneebedeckter Flächen
Messungen haben ergeben, dass sich die schneebedeckten Flächen in den vergangenen 30 Jahren um rund 10 % reduziert haben. Nach unterschiedlichen Modellrechnungen wird die Schneedecke noch vor Ende dieses Jahrhunderts um zusätzliche 10–20 % abnehmen. Man erwartet, dass der Schneerückgang in den Monaten April und Mai am stärksten sein wird und sich somit die Schneesaison verkürzt. Die Wassereinträge von Flüssen in das Nordpolarmeer und in die Küstenmeere dürften früher als heute einsetzen. Angenommen wird zudem, dass die Gefrier- und Schmelzzyklen im Winter zunehmen und zur Bildung von Eisschichten führen. Landtieren wird dadurch das Erreichen von Futter- und Aufzuchtplätzen erschwert.

Veränderung der Vegetationszonen und ihre Folgen
Die Arktis ist durch Tundra Tundren und Polarwüsten gekennzeichnet. Die derzeitige Klimaerwärmung begünstigt höheren und dichteren Pflanzenwuchs und eine Vegetationsausbreitung nach Norden. Dies wiederum führt dazu, dass viele Tierarten, die eine bedeutende Rolle in Volkswirtschaft, Kultur und Ernährung der arktischen Völker spielen, dem veränderten Nahrungsangebot folgen werden, wobei sich ihre Verbreitungsgebiete ebenfalls weiter nach Norden verschieben und unter Umständen auch einengen werden. Vor allem wird dies Säugetiere Landsäugetiere wie Eisbären, Rentier Rentiere und Karibus, aber auch eine Reihe von Vogelarten sowie Robben Robben- und Fische Fischarten betreffen. Beispielhaft gilt dies für den Lebensraum der Eisbären in südlichen Randgebieten der Arktis wie der Hudson Bay. Hier wurden bereits deutliche Auswirkungen des Klimawandels auf das generelle Verhalten der Eisbären beobachtet.

Arktisches Klima beeinflussende Rückkopplungen


Rückkopplung 1 – Reflexionsvermögen der Oberfläche (Albedo)
Diese Rückkopplung bezieht sich auf die Schnee- und Eisflächen, die einen großen Teil der Arktis bedecken. Sie Reflexion reflektieren bis zu 90 % der eingestrahlten Sonnenenergie ins Weltall. Daher ist die Erwärmung ganzjährig gering. Nehmen die Konzentrationen der Treibhausgase zu, so wird die untere Atmosphäre erwärmt. Dies hat zur Folge, dass sich Schnee und Eis im Herbst später bilden und im Frühling früher schmelzen. Das Abschmelzen der Schnee- und Eisfächen bringt die darunter liegenden Land- und Wasseroberflächen zum Vorschein, die einen großen Teil der Sonnenenergie Absorption (Physik) absorbieren, da sie viel dunkler sind. Die Oberfläche wird hierdurch weiter erwärmt und das Abschmelzen verstärkt. Es besteht eine positive Rückkopplung, durch die sich die globale Erwärmung selbst nährt und die Entwicklung zur Erwärmung beschleunigt wird. Dieser Prozess hat bereits begonnen. Er ist deutlich beim Zurückgang der Gletscher, der arktischen Schneedecke und des Meereises erkennbar. Der Mensch beeinflusst das Rückstrahlungsvermögen durch die Verbrennung fossiler Energieträger, wodurch Kohlendioxid und Ruß entstehen. Ruß stellt neben dem Kohlendioxid das Hauptproblem dar, er wird von den Winden befördert, schlägt sich in der Arktis nieder und verdunkelt die Oberfläche des strahlend weißen Schnees und Eises.

Rückkopplung 2 – Zirkulation des Ozeans
Die Meereszirkulation hat sich verändert. Es gibt verschiedenste Mechanismen, die Sonnenenergie vom Äquator zu den Polen befördern. Dazu zählen die global miteinander verbundenen Bewegungen der Wassermassen des Ozeans. Diese Bewegungen entstehen aufgrund von Unterschieden in der Temperatur und im Salzgehalt. Man bezeichnet dies als thermohaline Zirkulation.

Rückkopplung 3 – Emissionen von Treibhausgasen
Große Mengen an Kohlenstoff sind in den riesigen Torfmooren Sibiriens und Teilen Nordamerikas als organische Materie im Dauerfrostboden gebunden. Die borealen Wälder und die arktische Tundra besitzen einige der größten Landvorräte an Kohlenstoff weltweit. Diese kommen in Form von Pflanzenmaterial in den Wäldern und als Bodenkohlenstoff in der Tundra vor. Die Oberfläche des Permafrosts taut im Sommer auf und die Gase Methan und Kohlendioxid werden bei der Bakterien bakteriellen Zersetzung toten Pflanzenmaterials in feuchten Erdböden, Sümpfen und Tundratümpeln erzeugt und entweichen in die Atmosphäre. Die Höhe der Freisetzung ist dabei von der Bodenfeuchtigkeit und zahlreichen anderen Faktoren abhängig. Aufgrund steigender Temperaturen und Niederschläge beschleunigt sich die Freisetzung von Methan in die Atmosphäre. Der Beitrag des Methans zum Treibhauseffekt ist 23 Mal stärker als der von Kohlendioxid.

Weblinks

- Arktis-Newsletter
- Arktis im Fernsehen
- Arctic Theme Pages (englisch)
- Report des Arctic Climate Impact Assessment (englisch) und [http://www.realclimate.org/index.php?p=22 Zusammenfassung] bei [http://www.realclimate.org RealClimate.org] (englisch)
- Arctic Human Development Report (englisch)
- International Polar Year, das bisher größte internationale Forschungsprogramm zur Untersuchung von Klimaveränderungen in den Polargebieten (englisch) Kategorie:Arktis Kategorie:Region

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