Von der Klimaprognose zur Anpassungsstrategie (Teil 1)

Unsicherheiten sind nicht notwendigerweise ein unüberwindbares Problem. Beim Klimawandel geht es darum, dass die Wissenschaft die bestehenden Unsicherheiten bestimmt und quantifiziert. Danach ist es nötig, eine Risikobetrachtung durchzuführen und Strategien zu bestimmen, die für eine Vielzahl von möglichen Zukunftsszenarien sinnvoll sind und kosteneffizient realisierbar.

Für ihre Klimaprognosen verwendet die Wissenschaft Klimamodelle: So genannte hochaufgelöste gekoppelte Klimamodelle können heute die wichtigsten Prozesse in Atmosphäre, Ozean, Eis und Vegetation berechnen. Die Klimamodelle gehören zu den komplexesten numerischen Modellen überhaupt, aber auch sie sind zwingend eine Vereinfachung der Realität. Die Auswirkungen von schnellen Prozessen auf kleinen räumlichen Skalen (z.B. Wolkenbildung) müssen in einer vereinfachten Form beschrieben werden. Verschiedene Modelle machen dazu unterschiedliche Annahmen und Unsicherheiten sind unvermeidbar. Die Modelle sind sich zum Beispiel einig, dass sich die Arktis besonders stark erwärmen wird. Das genaue Muster der Erwärmung ist aber unsicher (siehe Figur links). Andere Grössen wie Starkniederschläge sind noch schwieriger zu simulieren.

Unsicherheiten haben verschiedene Ursachen. Einige Prozesse, wie dynamische Instabilitäten in einem grönländischen Eis-Strom, sind nicht vollständig verstanden. Für andere ist die heutige Datengrundlage nicht ausreichend, oder sie sind so kleinräumig, dass die heutigen Computer eine explizite Berechnung schlicht nicht erlauben. Für andere Prozesse wiederum sind heutige Messungen präzise, aber es fehlen lange Messreihen in die Vergangenheit (siehe Blogbeitrag «Stürmische Vergangenheit»).

Bei allen Fragezeichen haben Klimamodelle heute aber einen erstaunlichen Grad von Realismus erreicht. Zudem ist es der Wissenschaft möglich, die noch bestehenden Unsicherheiten zu bestimmen und zu quantifizieren (>mehr). Die Aufgabe der Klimamodellierung ist, die Modelle so weiter zu entwickeln, dass sie die für die Anpassung wichtigen Grössen zuverlässiger voraussagen können.

Diese wissenschaftlichen Grundlagen verwenden zum Beispiel Versicherungen für ihre Risikobetrachtungen und Strategien zur Anpassung an die Klimaänderung. Welche das sind, wird uns Gastautor David Bresch von Swiss Re im kommenden Blogbeitrag verraten.

(Reto Knutti/ETH-Zukunftsblog)