Die Erde ist in den letzten 60 Jahren um 0,9 Grad Celsius wärmer geworden, und der Wärmeinhalt des Ozeans hat erheblich zugenommen. Dadurch erwärmte sich insbesondere das oberflächennahe Meerwasser: Die Oberflächentemperatur der Weltmeere hat um durchschnittlich 0,6 Grad Celsius zugenommen; seit 1971 hat ist sie jedes Jahrzehnt um 0,11 Grad Celsius angestiegen. Diese Erwärmung erfolgt nicht gleichmäßig; in tropischen Meeren ist sie relativ gering, in der Nordsee betrug sie alleine in den letzten 25 Jahren 1,25 Grad Celsius, und Teile des Polarmeeres haben sich um mehr als drei Grad Celsius erwärmt. Hier hat der Klimawandel heute die deutlichsten Folgen - schmelzendes Eis, das auch in den Hochgebirgen zu beobachten ist.

Schmelzendes Eis

In allen großen Gebirgsketten der Welt gehen die Gletscher zurück; in den Alpen haben sie seit der Industrialisierung die Hälfte ihres Eises verloren - und die Geschwindigkeit des Rückgangs nimmt zu. Die Eiskappe des Kilimandscharo könnte bereits um das Jahr 2020 verschwunden sein. Von 1993 bis 2009 nahm die Eismasse der Gletscher weltweit um 275 Milliarden Tonnen pro Jahr ab.

Ebenso ist ein Rückgang des arktischen Meereises festzustellen - über 40 Prozent seit 1979; und die Wissenschaftler rechnen bereits aus, wann das arktische Meer im Sommer eisfrei sein könnte: um 2050 herum. Das ist keine gute Nachricht: Eis reflektiert Sonnenlicht zu über 90 Prozent, Meerwasser absorbiert über 90 Prozent - das Abschmelzen würde daher die Erwärmung weiter verstärken.

Noch tragischer ist aber der Rückgang der Eisschilde auf Grönland und der Antarktis. Die Eismasse des grönländischen Eisschildes im Zeitraum von 2002 bis 2011 um 215 Milliarden Tonnen pro Jahr (in den 10 Jahren zuvor betrug er nur 34 Milliarden Tonnen pro Jahr!). Wie schnell das Eis hier verloren geht, zeigen die seit 2003 durchgeführten Satellitenmessungen des Eisverlustes.

Der Klimawandel auf der Erde könnte dramatische Folgen haben, erste Vorboten sind bereits erkennbar: Gebirgsgletscher und polares Eis schmelzen, der Meeresspiegel steigt an, Wetterextreme nehmen zu, erste Schäden an Ökosysteme werden erkannt ...

Rapide schmilzt auch das antarktische Eisschild: Hier betrug der Verlust von 2002 bis 2011 147 Milliarden Tonnen pro Jahr. In der Antarktis brach im Jahr 2002 ein Stück des Larsen-B-Eisschelfs ab; dies ist beunruhigend, da die schwimmenden Eisschelfe offenbar das Kontinental-Eis stabilisieren: Ohne Schelf rutscht dieses ins Meer, und taut dort durch das (relativ) warme Wasser. Dies ist zur Zeit am West-Antarktische Eisschild zu beobachten. Zusammen beträgt der Massenverlust des Eises auf Grönland und in der Antarktis inzwischen über 500 Milliarden Tonnen pro Jahr. Die riesigen in den Eisschilden gebundenen Wassermengen tragen zum Ansteigen des Meeresspiegels bei (siehe unten); alleine der gemessene Massenverlust des grönländischen Eisschildes reicht aus, den Meeresspiegel um 1,3 Zentimeter pro Jahrzehnt ansteigen zu lassen.

Rund um die arktischen Eisgebiete tauen zudem die Permafrostböden (jene Böden, die seit der letzten Eiszeit rund um das Jahr gefroren blieben). Dies bewirkt bereits gewaltige Kosten, da Bauwerke in der Regel im Eis gegründet sind und neu verankert werden müssen. Folgenreicher könnte jedoch sein, dass in den tauenden arktischen Torfmooren riesige Kohlenstoffmengen gebunden sind, die nach dem Auftauen freigesetzt werden, infolge der hohen Feuchtigkeit als Methan. Bisher können die Mengen nur geschätzt werden, aber möglicherweise liegen sie bei 50 Millionen Tonnen im Jahr - dies entspräche etwa einer Milliarde Tonnen Kohlendioxid; die Methanfreisetzung ist eine weitere der gefürchteten positiven Rückkoppelungen im Klimasystem.

Ansteigender Meeresspiegel

Die Erwärmung des Ozeans hat eine weitere Folge: Wasser dehnt sich - wie alle Materie - aus, wenn es wärmer wird. Dazu kommt Wasser aus schmelzendem Kontinental-Eis (siehe oben), und beides zusammen hat dafür gesorgt, dass der Meeresspiegel seit 1880 um 20 Zentimeter gestiegen ist. Derzeit steigt er um 3,2 Zentimeter pro Jahrzehnt - und eine weitere Steigerung der Geschwindigkeit ist absehbar.

Die Meere werden sauer

In Wasser gelösten Gase stehen im Gleichgewicht mit den Gasen in der Luft - steigt deren Konzentration, steigt auch die Menge der gelösten Gase. Daher nehmen auch die Meere einen Teil des vom Menschen produzierten Kohlendioxids auf. Seit Beginn der Industriellen Revolution haben die Weltmeere 568 Milliarden Tonnen vom Menschen freigesetztes Kohlendioxid aufgenommen. Im Wasser gelöstes Kohlendioxid bildet Kohlensäure, und die zerfällt in Wasserstoffionen und Bicarbonat.

Gegenüber dem vorindustriellen Niveau ist der pH-Wert bereits um 0,1 Einheiten gesunken - da der pH-Wert eine logarithmische Skala ist (eine Veränderung um pH 1 bedeutet eine zehnfache Konzentration) bedeutet dies eine Erhöhung der Säuremenge um 30 Prozent. Die wichtigste Folge für das Ökosystem Ozean ist die damit einhergehende Umwandlung von Carbonat in Bicarbonat: Carbonat ist nämlich ein Baustein, mit dem viele Meeresorganismen - von den winzigen Coccolithophoren und Foraminiferen über Muscheln und Schnecken bis zu den Korallen - mit einem Kalzifikation genannten Prozess ihr Kalk-Skelett aufbauen - Kalk ist Calciumcarbonat. Geht der Carbonatgehalt im Wasser zurück, benötigen diese Organismen mehr Energie für diesen Prozess; sie produzieren weniger robuste Skelette. Bei einer bestimmten Säuremenge lösen sich Kalkskelette sogar auf. Die Versauerung der Meere gefährdet daher das Wachstum kalkbildender Organismen wie vieler Arten des Phytoplanktons, Muscheln, Schnecken und Korallen; schädigt damit die Grundlage der Nahrungskette der Weltmeere und ohnehin gefährdete Ökosysteme wie die Korallenriffe. Experimente mit Mittelmeerkorallen deuten an, dass Korallen heute nur noch halb so viel Carbonat ablagern wie vor der Industriellen Revolution; im australischen Great Barrier Reef enthalten die Korallen über 14 Prozent weniger Carbonat als vor 25 Jahren. Neben dem Carbonatgehalt spielt bei Korallenriffen auch eine Rolle, in welcher Form das Carbonat vorliegt: die Wachstumsgeschwindigkeit hängt von der "Aragonitsättigung" (Aragonit ist eine leichter lösliche Form von Calciumcarbonat) ab; und Corallinales-Algen, die eine magnesiumreiche Form von Calciumcarbonat abscheiden und die als eine Art "Zement" die Korallen verbinden, sind besonders empfindlich, da diese magnesiumreiche Form von Calciumcarbonat sich in saurem Wasser leichter löst als "normales" Calciumcarbonat. Riffbildende Steinkorallen gehören bereits heute zu den am stärksten gefährdeten Organismengruppe der Erde.

Zunehmende Wetterextreme

Ebenfalls ins Bild des Klimawandels passen die zunehmenden Wetterextreme: Die Erwärmung der Erde erfolgt nicht gleichmäßig, und sie verändert die Niederschlagsmuster. Sie verstärkt Trockenheiten und Niederschläge: Auf die Rekordniederschläge in den Alpen und die “Jahrhundertflut” der Elbe 2002 folgte der Hitzesommer 2003; und die Rekordwerte in den Alpen wurden bereits 2005 und die der “Jahrhundertflut” der Elbe 2006 übertroffen. Haben diese Extreme etwas mit dem Klimawandel zu tun? Bei einem einzelnen Ereignis ist die Antwort unmöglich, aber in der Häufung geschieht genau das, wovor die Klimaforscher immer gewarnt haben ...

Und das nicht nur vor unserer Haustür, sondern auch anderswo: Trockenheiten in den Waldgebieten dieser Erde führten in den vergangenen Jahren zu zunehmenden Waldbränden; betroffen waren nicht nur Mittelmeerländer wie Spanien und Portugal, sondern auch kühl-feuchte Wälder in Alaska oder gar tropische Regenwälder in Indonesien.

Im Indischen Ozean steigen die Oberflächentemperaturen wie in allen Weltmeeren stetig an, seit 1955 wird der Monsun immer unregelmäßiger und führt zu Missernten in der Landwirtschaft - ausbleibende Niederschläge und Schulden für immer tiefere Brunnen führten in Indien bereits zehntausende Bauern in den Selbstmord.

Die tropischen Wirbelstürme nehmen an Zahl und Heftigkeit zu; und sie treten dort auf, wo es sie nie zuvor gab - im Südatlantik (im März 2004 vor der brasilianischen Küste) oder gar in Europa (der Hurrikan Vince, der im Oktober 2005 Spanien erreichte). Ob dies alleine auf den Klimawandel zurückzuführen ist, ist jedoch umstritten: Einerseits ist warmes Wasser der Treibstoff für Wirbelstürme, und die Meerestemperatur im tropischen Atlantik ist in den vergangenen 50 Jahren um 0,5 °C gestiegen, andererseits könnten auch (auf natürliche Zyklen zurückgehende) veränderte Ozeanströmungen zumindest für die Zunahme der Zahl der Wirbelstürme verantwortlich sein.

Schmelzendes Eis, ansteigender Meeresspiegel und zunehmende Wetterextreme hängen direkt mit den ansteigenden Temperaturen ) ab und ziehen weitere, indirekte Folgen nach sich. Auch diese sind bereits zu beobachten.

Schäden an Ökosystemen

Eine Erwärmung ihrer Umwelt bedeutet für lebende Arten eine Veränderung ihres Lebensraums: Problematisch ist dies vor allem für Arten, die selbst oder deren Nahrung an enge Temperaturgrenzen angepasst sind. Da die Veränderung schneller geschieht, als Arten sich durch natürliche Selektion anpassen können, können sie sich nur durch Abwanderung anpassen: So kommt der Petersfisch, der früher nur im Südwesten Englands vorkam, heute auch an der schottischen Küste vor. Auch viele andere Fischarten in der Nordsee haben ihr Verbreitungsgebiet nach Norden verschoben. Auch diese Arten können leiden, da z.B. viele Fischarten zum Ablaichen in bestimmte, genetisch verankerte Gewässer ziehen, die entweder jetzt weiter weg liegen oder in denen die Nahrung verloren geht.

Aber problematisch ist die Veränderung ihres Lebensraumes vor allem für Arten, die nicht ohne weiteres wandern können. Korallenriffe sind das farbenprächtige ozeanische Gegenstück der tropischen Regenwälder - ein Zentrum der Artenvielfalt. Das liegt auch daran, dass Arten der Korallenriffe oftmals auf ein Riff oder eine Region beschränkt sind - die offene See ist für sie offenbar ein unüberwindbares Ausbreitungshindernis. Sie sind daher besonders durch die Klimaerwärmung gefährdet, zumal bei höheren Wassertemperaturen die Algen, die in den Korallenpolypen leben, ihren Wirt schädigen und dann von diesem abgestoßen werden: das führt zum Ausbleichen der Korallen. Dieses war insbesondere im heißen Jahr 1998 in vielen Warmwasser-Korallenriffen zu beobachten. Im bekanntesten Riff der Welt, dem Great Barrier Reef vor Australien, ist bereits in über der Hälfte des Gebiets der Mantel der lebenden Korallen auf unter zehn Prozent geschrumpft. Zwar können sich Riffe vom Ausbleichen erholen, aber die Artenvielfalt ist danach über Jahrzehnte deutlich reduziert. Das heutige Ausmaß der Korallenbleiche ist seit Tausenden von Jahren noch nicht vorgekommen - und damit verlieren wir auch einen wertvollen Schutz für die durch den ansteigenden Meeresspiegel gefährdeten Küsten.

Sehr empfindlich sind auch die tropischen Hochlandwälder: Die Gebirgsökosysteme liegen dort in großen Höhen und die hier lebenden Arten können daher bei weiterer Erwärmung kaum weiter nach oben ausweichen. Im sehr gut erforschten Monteverde-Regenwald in Costa Rica ist das Aussterben von Arten durch zunehmende Austrocknung nachgewiesen: Die feuchtebringenden Nebel bilden sich “dank” steigender Temperaturen mittlerweile in zu großer Höhe. Ähnlich geht es den Arten, die bereits an den Polen leben: das ist einer der Gründe, warum der Eisbär unter dem Klimawandel leidet.

Bedrohte Kulturen

Die Auswirkungen des Treibhauseffektes treffen zuerst traditionelle Kulturen, die am Rande der globalen Weltgesellschaft überleben konnten. Von Jägern in Grönland bis zu Regenwaldvölkern, auch die afrikanischen Völker müssen ihre angestammten Siedlungsgebiete verlassen und verlieren damit ihre kulturellen Grundlagen.

Ausbreitung von Krankheiten

Mit zunehmenden Temperaturen können sich Krankheitserreger leichter ausbreiten. So breitet sich beispielsweise in China mit steigenden Temperaturen die Schistosomiasis, eine tropische Wurmkrankheit, aus; in Alaska nehmen Durchfallerkrankungen durch Salmonellen in Meeresfrüchten zu. Auch Mücken und die von ihnen übertragenen Krankheiten (Malaria, Dengue-Fieber) breiten sich aus. Die Weltgesundheitsorganisation schätzt, dass bereits heute von den gestiegenen Temperaturen 150.000 Todesfälle im Jahr verursacht werden.