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Klimawandel in Deutschland

Dr. Jürgen P. KroppPotsdam Institut für Klimafolgenforschung

Leiter Nord-Süd Forschungsgruppe (www.pik-potsdam.de/nsp)

Amazonien

NE Marocco SE Asien

PacifischeInseln

Alpen

Old Delhi

Tokyo

StauseeDeutschland

Elbe

Lernen aus der Erdgeschichte

• Menschheit verursachter CO2

Anstieg von ~36% seit 1850

• erwartete Änderungen wenigstens

15-20 mal schneller

Source: Vostok Ice Coreyrs before BP (x 1000)

Tem

pera

turä

nder

ung

∼∼∼∼7 ºC

∼∼∼∼3000 J.

Holozän

Riss Mindel Günz

Holstein Cromer WaalEem

Weichsel

heute

J. Fourier (1827), J. Tyndall (ca. 1850), S. Arrhenius (1896), M. Milankovic (1920)

~ 6 ºC

100 J.

Ein neuer“planetarerFaktor”

2

“2 °C Leitplanke & Kopenhagen”

98 km/h bedeutet nicht 100%ige Sicherheit

102 km/h heisst nicht sofort ein Unfall

Temperatur

2 °C bis 2100, < 0.2°C pro Dekade 2°

Aktuell +0.8 °C, mindestens 0.4 °C in der “pipeline”

0.2 °C ist fast erreicht

COP15 Kopenhagen 2009: ≥3.5 °C

„Negative

Emissionen

“

EmissionsEmissions--Peak Peak 2020: 2020: > 1x > 1x Kyoto/JahrKyoto/Jahr

Quelle: PIK/Meinshausen et al. 2009

Temperatur Leitplanke: 2 °C - 2100, < 0.2°C/yr

2°

3

1900 2000 2100

Mitt

lere

Erw

ärm

ung

(ºC

)

-1.0

0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

B1

A1T

B2

A1B

A2

A1F

I

MultiMulti--ModellModell--MittelMittelund und BandbreiteBandbreitederder GlobalenGlobalenErwärmungErwärmung

CO2-Konzentration wirdverdreifacht

Quelle: IPCC 200

6

Temperaturveränderung Winterniederschlag SommerniederschlagNorden ~2-3°C Norden +20-30% durchweg AnnahmeSüden ~3-4 °C Süden 0-5% in Nuancierungen

Klimaänderung 2071-2100 vs 1961-1990 A1B

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Entwicklung der beobachteten Niederschläge in Deutschland

Quelle: PIK Potsdam

Niederschlagsmittel 1951-2000Trend des Niederschlages 1951-2003

⇒ Rückgang der Niederschläge im Osten,

⇒ Zunahme der Niederschläge im Westen

Ø Jahresmitteltemperatur

1901-1910

Ø Jahresmitteltemperatur

1991-2000Ø Differenz

(1991-2000) – (1901-1910)

Quelle: PIK/Gerstengarbe

Veränderung der Veränderung der Temperatur im 20 JhdTemperatur im 20 Jhd..

5

9

Klimawirkungen

a) Validierung und Kalibrierungdes Models (Rot Realität)

a) Simulation 2008-2018

b) Simulation 2051-2060

Pegel Intschede/Weser

Quelle: PIK/Kropp, Holsten et al 2009

Problem Grundwasserneubildung!

6

Wasser in NRW

§ Grundwasserneubildung ist sensitive, denn sie ist das Endglied der lokalen Wasserbilanz

§ Abnahme im Rheintal und Ost-NRW

§ Das lokale Grundwasserdefizit zusammen mit der Anstieg der Transpiration kann grösser werden als der Anstieg im Niederschlag

2051-2060/1961-1990

Quelle: PIK/Kropp, Holsten et al 2009

Klimawandel und Stromproduktion (Beispiel: Elbe/Krümmel)

>100 m3/sTm<28°C, Tm-T0<3°C

Source: Förster et al. 2009

7

0,00%

2,00%

4,00%

6,00%

8,00%

10,00%

12,00%

14,00%

16,00%

18,00%

-10,00% -20,00% -30,00% -50,00%

1K

3K

5K

Abflussreduktion

WasserTemperatur

Pro

dukt

ions

redu

ktio

n

110,5

36,5

Produktionsverluste Million €/yr

11,4

Kalibrierung:Abfluss Sommer 2003

Source: Förster et al. 2009

Kraftwerke bei Temperaturanstieg und Abflussreduktionn

Grundwasserneubildung

A1B (WETTREG)Änderung in mm2071-2100 vs. 1961-1990

Rückgang in weiten Landesteilen

Zunahme in Regionen des Harzes und der Nordwestlichen Altmark

Mittlere jährliche GWNB 1961-1990[mm]

Quelle: PIK/Kropp et al. 2010

8

Maisanbau und Shift in der Anbauneigung

Heutiges Klima Klimaszenarien: (+1,2,3 K )

FAO crop model, Fischer et al. 2002

Sturmwirkungen

Hitzewellen in NRW

Rheintal/Kölner Bucht

Hitzewellendauer

Klimawirkungen in Nord-Rhein Westfalen

Quelle: PIK/Kropp et al. 2009

9

Klimaanaloge

HadCM3/A2, Quelle: Hallegate 2007

Veränderung der Phänologie

Winter (Auflaufen des Winterweizens)

Erstfrühling(Blattentfaltung der Stachelbeere)

Vorfrühling (Blüte des Schneeglöckchens)

Frühsommer (Blüte des Schwarzen Holunders)

Hochsommer (Fruchtreife der Johannisbeere)

Spätsommer(Blüte des Heidekrauts)

Frühherbst(Fruchtreife des Schwarzen Holunders)

Vollherbst(Fruchtreife der Rosskastanie)

Spätherbst(Blattverfärbung der Stieleiche)

Vollfrühling(Apfelblüte)

Station JerichowSachsen-Anhalt

Phänologieverschiebungen (1967-1986/1987-2006)

Verfrühung im Mittel in Sachsen-Anhalt:

Vorfrühling à 7-12 TageFrühsommer à 6-12 TageFrühherbst à 3-14 Tage früherSpätherbst à 1 Tag später

Winter?Anthropogen überprägt

Quelle: PIK/Kropp et al. 2009

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Weinbau/Atern(A1B)

Kropp

Die Verbesserung der Wachstums- und Reifebedingungen

Anbau thermisch anspruchsvollerer Sorten möglich

Aramon

Carignan

Grenache , Syrah

Ugni b la nc

Ch in on blan c, Cabernet sauvignon, M e rlo t

Caberne t fran c

Riesling, Chardonnay , Sy lvaner,

Sauvignon blanc , P inot no ir

P in ot blanc , G am ay no ir

Mü ller-Thurgau

ke in Anbau empfoh len

Ausgewählte anbauwürdige Rebsorten

Farb-co de

Aramon

Carignan

Grenache , Syrah

Ugni b la nc

Ch in on blan c, Cabernet sauvignon, M e rlo t

Caberne t fran c

Riesling, Chardonnay , Sy lvaner,

Sauvignon blanc , P inot no ir

P in ot blanc , G am ay no ir

Mü ller-Thurgau

ke in Anbau empfoh len

Ausgewählte anbauwürdige Rebsorten

Farb-co de

Jahr

Quelle: PIK/Kropp et al. 2009

Meeresspiegel & Temperatur

after Archer 2006

Del

taC

omm

. WB

GU

Data:Church and White (2006)Scenarios 2100:50 – 140 cm (Rahmstorf 2007)55 – 110 cm (“high end”, Delta Committee 2008)Scenarios 2200:150 – 350 cm (“high end”, Delta Committee 2008)Scenarios 2300:250 – 510 cm (German Advisory Council on

Global Change, WBGU, 2006)

Antwortzeit der Hydrosphäre

Hansen et al. (2700): 2500JGrinsted et al.(2009): 200-300J

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ausreichende Anpassung?

Kropp et al. in prep (2010).

Anpassung an den Meeresspiegelanstieg (1m) in der EU

EU sea level rise costs

-0,5

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

2030 2040 2050 2060 2070 2080 2090 2100 2110

Time point were costs of BAU overcome costs of ADP

% G

DP

in

ad

ap

tatio

n c

os

ts

% of GDP in vermiedene Kosten

2%

3%

5%

NE

IR

SE

LV

GR

BD

RO

PL

I

DK

UK

P

F

Zeitpunkte: Kosten des Business as Usual übersteigen Kosten der Anpassung an 100 Flut

% of GDP in adaptation costs

Costa & Kropp (2010)

Meist Unterhaltung

Hohe Anpassungskosten, frühere Amortisation im Vergleich zu DK

Geringe Investitionen in Anpassung hohe vermiedene Kosten

Hohe Anpassungskosten späte Amortisation

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Beiträge zum öffentlichen Verständnis des Klimawandels

und seiner Folgen

Beispielstudie zur Klimawirkungsanalyse

www.klimawandel.sachsen-anhalt.de und www.pik-potsdam.de/nsp

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Nord-Süd Forschungsgruppe

L. Costa (environmental engineer), Dr. H. Förster (economist), T. Lissner

(geographer), N. Lux (admin, geographer, Dr. M. Moneo (environmental

scientist), I. Niemeyer (economist), C. Pape (mathematician), T. Sterzel

(geographer), T. Weiss (information scientist), Dr. M. Wrobel (information

scientist), A. Holsten (ecologist), M. Steinhäuser (physicist), Dr, T.

Grothmann (environmental psychologist), S. Selbert (biologist), P. Pradhan

(environmental scientist), M. Böttle (mathematician), Dr. D. Rybski

(physicist), M. Böttle (mathematician), O. Roithmeier (geoecologist), Dr. M.

Lüdeke (physicist), Dr. D. Reckien (geographer), C Walther (physicist), O.

Kit (mathematician) + 3 diploma students and 6 scientific assisstants

Source: (c) Stefano C. Picco

Ich danke Ihnenfür die Aufmerksamkeit!