Die Zeit läuft uns davon: Die CO2-Uhr und tagesaktuelle CO2-Messwerte
von Martin Auer

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Quelle: Mercator Institut Berlin (https://www.mcc-berlin.net/en/research/co2-budget.html),
Übersetzung: Martin Auer

Diese deutschsprachige Version der CO2-Uhr können Sie in Ihre eigene Webseite einbinden. Den Code finden Sie hier.

Jede Tonne zählt! Jedes Zehntelgrad zählt!

Die CO2-Uhr des Mercator-Instituts zeigt, wie viel Kohlendioxid die Menschheit noch in der Atmosphäre ablagern kann, ohne die Klimaerhitzung auf 1,5°C bzw. 2°C über der Temperatur vor dem Industriezeitalter steigen zu lassen. Ausgangspunkt ist die Schätzung des Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), dass die Atmosphäre mit dem Stand von Anfang 2020 noch 400 Gigatonnen CO2 aufnehmen kann, damit das 1,5°C-Ziel mit 66-prozentiger Wahrscheinlichkeit erreicht werden kann. Jedes Jahr werden von diesem Budget rund 42,2 Gigatonnen verbraucht. (Diese Werte wurden gegenüber dem letzten Bericht korrigiert. Da wurde von einem Budget ab 2017 von 420 Gt und jährlichen Emissionen von 42 Gt ausgegangen.) Die Uhr zählt auf Basis dieser beiden Werte die Sekunden herunter. Wenn das Budget aufgebraucht ist, ist eine Erwärmung über 1,5°C unaufhaltbar, auch wenn es noch eine Weile dauern wird, bis die globale Durschnittstemperatur diesen Schwellenwert übersteigt, denn die Erhitzung folgt der Zunahme des CO2-Gehalts mit einer gewissen Verzögerung 1. Wenn die Erhitzung wenigstens auf 2°C beschränkt werden soll (wiederum mit einer Wahrscheinlichkeit von 66 %), dann dürfen ab 2020 nicht mehr als 1.150 Gigatonnen CO2 emittiert werden. Auf der Uhr kann man zwischen diesen beiden Szenarien mit einem Mausklick wechseln.

Freilich sind die Werte, die von der CO2-Uhr abgelesen werden können, mit einer Reihe von weitere Unsicherheiten behaftet. Vor allem geht sie davon aus, dass der jährliche CO2-Ausstoß von 42,2 Gt ungefähr gleich bleibt. Doch jüngste Zahlen zeigen, dass er bis 2019 von Jahr zu Jahr gestiegen ist. Auch der zeitweilige Rückgang der Emissionen im Jahr 2020, der durch die Covid-19-Pandemie bedingt war, wirkt sich auf diese Zahlenwerte nicht aus. Weiters muss man beachten, dass das CO2– nicht unabhängig ist von den anderen Treibhausgasen. Je nachdem, wie stark oder wenig Methan, Lachgas und andere Gase reduziert werden, kann das CO2– Budget um 220 Gigatonnen höher oder niedriger sein!

CO2-Budgets zur Erreichung verschiedener Klimaziele
nach dem 6. Sachstandsbericht des IPCC

Der 6. Bericht des IPCC listet die verbleibenden CO2-Budgets ab Beginn des Jahres 2020 auf. Beachten sollte man, dass, wie in der letzten Spalte angegeben, die Budgets stark variieren können, je nachdem, wie sehr auch andere Treibhausgase reduziert werden.

Begrenzung der Erderwärmung am Ende des Jahrhunderts im Vergleich zur Zeit 1850-1900

Zusätzliche Erwärmung am Ende des Jahrhunderts im Vergleich zur Zeit von 2010-2019

Verbleibendes CO2-Budget gerechnet ab Anfang 2020 in Gigatonnen (GtCO2)

Wahrscheinlichkeit, mit der bei diesem Verbrauch das Temperaturlimit eingehalten werden kann

Einfluss der Reduktion anderer Treibhausgase

17%

33%

50%

67%

83%

Je nachdem, wie stark andere Treibhausgase reduziert werden, können die Werte links in der Tabelle um 220 Gigatonnen höher oder niedriger sein

1,5°C

0,43°C

900

650

500

400

300

1,7°C

0,63°C

1450

1050

850

700

550

2,0°C

0,93°C

2300

1700

1350

1150

900

Quelle: IPCC, 2021: Summary for Policymakers. In: Climate Change 2021: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Masson-Delmotte, V., P. Zhai, A. Pirani, S. L. Connors, C. Péan, S. Berger, N. Caud, Y. Chen, L. Goldfarb, M. I. Gomis, M. Huang, K. Leitzell, E. Lonnoy, J.B.R. Matthews, T. K. Maycock, T. Waterfield, O. Yelekçi, R. Yu and B. Zhou (eds.)]. Cambridge University Press. In Press.

Die CO2-Konzentration in der Atmosphäre

Quelle: Scripps Institution of Oceanography (https://scripps.ucsd.edu/ täglich aktualisiert.)

Den tatsächlich gemessenen CO2-Gehalt der Atmosphäre zeigen die Daten der Beobachtungsstation auf dem Vulkan Mauna Loa in Hawaii. Sie wird vom Earth System Research Laboratory (ESRL), einer Abteilung der National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) der Vereinigten Staaten betrieben. Die Kurve der Messdaten wird Keeling-Kurve genannt, nach Prof. Ralph Keeling, dem Leiter des Scripps-CO2-Programms. Der CO2-Gehalt wird in ppm (parts per million) gemessen. 1 ppm bedeutet, dass von einer Million Molekülen in der Atmosphäre eines ein CO2-Molekül ist. 1 Gigatonne CO2 entspricht 0,128 ppm, bzw. entspricht 1 ppm 7,814 Gigatonnen2. Damit übersetzt sich das Budget für den Schwellenwert von 420 Gt CO2 in zusätzliche 54 ppm (über dem Stand von 2017), also eine Gesamtkonzentration von 462 ppm. Und das CO2-Budget von 1.170 Gigatonnen für das 2°C-Ziel übersetzt sich in eine CO2-Konzentration von 558 ppm. Jenseits davon droht auf jeden Fall die Entwicklung des Klimas absolut unkontrollierbar zu werden.

Vor dem Industriezeitalter hat die CO2-Konzentration rund 280 ppm betragen. Zu Beginn der Messungen am Mauna Loa durch Prof. Roger Revelle lag sie bei 320 ppm. Im Jahr 2015 hat sie die Marke 400 ppm überschritten. Eine solche Konzentration hat es seit Millionen Jahren nicht gegeben. Wenn die Emissionen aus fossilen Brennstoffen nicht rasch abnehmen, so Prof. Keeling im Jahr 2016, wird die Marke von 450 ppm im Jahr 2035 erreicht sein und die Marke von 500 ppm im Jahr 2065. Selbst wenn es schnelle Maßnahmen zur Senkung der Emissionen gibt, wird es, so schätzt er, tausend Jahre dauern, bis die CO2-Konzentration wieder in einen sicheren Bereich unter 350 ppm sinkt 3.

Aktuelle Daten

Die CO2-Konzentration schwankt mit den Jahreszeiten. Während der Vegetationsperiode auf der Nordhalbkugel – die wesentlich mehr Landfläche hat als die südliche – wird CO2 von den Pflanzen aufgenommen. Dadurch ist im Nord-Herbst die Konzentration am niedrigsten und nimmt dann wieder zu.

Mauna Loa
Monatsdurchschnitt

Messstationen weltweit
Monatsdurchschnitt

Quelle: Global Monitoring Laboratory – Mauna Loa | Global

Grün: Vorindustrielles Zeitalter. Orange: Die 400 ppm-Marke, Rot: 1,5°C-Ziel (66% Wahrscheinlichkeit), schwarz: 2°C-Ziel (66% Wahrscheinlichkeit)
Grafik: Martin A., Datenquelle Scripps Institution of Oceanography
(https://www.esrl.noaa.gov/gmd/webdata/ccgg/trends/co2/co2_annmean_mlo.txt)

Eine Ausführliche Diskussion des CO2-Budgets (auf Englisch) findet sich hier.

Mauna Loa Observatorium und Keeling-Kurve
Originalfoto: Christopher Michel [CC BY]

1 Mercator Institut: That’s how fast the carbon clock is ticking

2 Climate Data Check

3 Keeling, R. (2016): Comment on Recent Record-Breaking CO2Concentrations

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