Max-Planck-Institut für Meteorologie

Fragen und Antworten zu dem Klimaphänomen und seinen Folgen

Wie stark wird sich die AMOC abschwächen und welche Folgen wird das haben – der Stand des Wissens

Wenn der Amazonas-Regenwald komplett abgeholzt würde, gäbe es dort mehr Extremniederschläge, Hitzestress und hohe Windgeschwindigkeiten

Seit langem rätseln Forschende darüber, warum sich der östliche tropische Pazifik und der Südliche Ozean parallel zur globalen Erwärmung abkühlen – nun gibt es eine erste Antwort

Bei Törns und Regatten gesammelte Daten präzisieren Schätzungen der marinen Kohlenstoffsenke

Sie gilt als Europas Warmwasserheizung: Die Atlantische Umwälzzirkulation transportiert Wärme vor die Küsten des Kontinents und sorgt dort für relativ milde Winter. Doch im Zuge des Klimawandels könnte sie sich stark abschwächen. Ein Team um Jochem Marotzke, Direktor am Max-Planck-Institut für Meteorologie in Hamburg, untersucht, ob sich die Meeresströmung bereits abgeschwächt hat, wie sehr sie künftig an Kraft verlieren könnte und welche Folgen das für das europäische Klima hätte.

Dürren und Starkregen – der Klimawandel verändert auch die Wasserkreisläufe rund um unseren Planeten. Mit erheblichen Folgen für Ökosysteme und damit auch für unsere Versorgung mit Lebensmitteln. Max-Planck-Forschende verfeinern Klimamodelle, um die Zusammenhänge besser zu verstehen und nicht zuletzt regionale Effekte vorherzusagen sowie eine Anpassung an die veränderte Verfügbarkeit von Wasser zu ermöglichen.

Tropische Passatwolken wirken wie ein Kühlelement im Klimasystem: In der Äquatorzone dienen sie als Schutzschirm gegen die wärmende Sonnenstrahlung. Doch reduziert der menschengemachte Klimawandel möglicherweise ihre Dichte, sodass sich die Erderwärmung verstärkt? Die Eurec4a-Feldstudie, die Bjorn Stevens, Direktor am Max-Planck-Institut für Meteorologie in Hamburg, mitinitiiert hat, ist dieser und anderen Fragen zum tropischen Wolkengeschehen nachgegangen – mit überraschenden Ergebnissen.

Der Klimawandel lässt die Eisschilde Grönlands und der Antarktis schmelzen und den Meeresspiegel steigen. Inselstaaten und Küstenstädten könnte das zum Verhängnis werden. Wie stark die Eiskappen schrumpfen, hängt auch von den Rückkopplungen zwischen ihnen und dem Klimasystem ab. Diese Effekte untersuchen Marie-Luise Kapsch und Clemens Schannwell am Max-Planck-Institut für Meteorologie.

Klimakrise, Artensterben, Ozonabbau – ökologische Fehlentwicklungen bedrohen das Leben auf der Erde, wie wir es kennen, und damit auch die gesellschaftliche Stabilität. Der Gefahr lässt sich, wie im Fall des Ozonlochs, nur begegnen, wenn die Zusammenhänge durch und durch verstanden sind. Das ist das Ziel des Erdsystemclusters in der Max-Planck-Gesellschaft. An seiner Entstehung haben die beiden späteren Nobelpreisträger Paul J. Crutzen und Klaus Hasselmann maßgeblich mitgewirkt.

Die Atlantische Umwälzbewegung ist wichtig für das globale Klima und sorgt in Europa für milde Winter. Durch die globale Erwärmung könnte dieses Strömungssystem schwächer werden, mit weitreichenden Folgen. Bisherige Klimamodelle liefern allerdings keine zuverlässigen Prognosen, da sie Prozesse im Ozean zu stark vereinfachen. Um ein realistischeres Bild zu bekommen, entwickeln wir Modelle, die Wirbel und Randströme bis auf wenige Kilometer genau auflösen. Dadurch können wir zeigen, wie sich mit neuen Analysemethoden die Zukunft der Atlantischen Umwälzbewegung entschlüsseln lässt.

Im tropischen Pazifik wirkt sich der Klimawandel bislang anders aus als gedacht: Die „Walker-Zirkulation“ ist stärker geworden, obwohl man eine Abschwächung erwartet hatte, und der Ostpazifik ist trotz globaler Erwärmung auffallend kühl. Durch Klimamodellierung sowie konzeptionelle Studien haben wir parallel wirkende Einflüsse mit teils gegenläufigen Effekten aufgedeckt, die von entfernten Regionen gesteuert werden. So konnten wir eine Erklärung für diese unerwarteten Beobachtungen liefern. Dabei kam auch heraus, dass die ursprünglichen Erwartungen auf lange Sicht trotzdem zutreffend sind

Passatwindwolken sind kleine Haufenwolken, die selten eine Höhe von mehr als vier Kilometer erreichen aber weite Teile der tropischen Ozeane bedecken. Weil sie Sonnenstrahlen reflektieren und langwellige Wärmestrahlung effektiv in den Weltraum abgeben, spielen sie eine wichtige Rolle bei der Kühlung unserer Erde. Wie effektiv diese Wolken Niederschlag bilden und wie sich Niederschlagsprozesse auf ihre Empfindlichkeit gegenüber Störungen auswirken – ob sich zum Beispiel ihre kühlende Wirkung mit der Klimaerwärmung abschwächt, können wir dank einer großangelegten Messkampagne nun besser verstehen.

Heute bedecken Eisschilde eine Fläche, die fast so groß ist wie Südamerika. Und auch wenn das nur drei Prozent der Erdoberfläche sind, spielen sie ähnlich wie das arktische Meereis eine große Rolle für das Klima. Um Eisschilde und deren Wechselwirkungen mit dem Klima zu berücksichtigen entwickeln wir ein Klimamodell, in dem sich Eisschilde mit der Zeit in ihrer Ausdehnung verändern können. Solche Veränderungen und Zusammenhänge werden in herkömmlichen Klimamodellen bislang nur unzureichend abgebildet. 

Im Januar und Februar 2020 fand auf und um die Karibikinsel Barbados unter Federführung des Max-Planck-Instituts für Meteorologie in Hamburg und dem Laboratoire Météorologique Dynamique/CNRS in Paris die internationale Messkampagne EUREC⁴A in der Passatregion statt. Sie hatte das Ziel zu verstehen, wie die Passatbewölkung auf die Klimaerwärmung reagiert und eventuell zu ihr beiträgt.