Kurzinfo: klimagefährdende Rückkopplung oder Kippelemente

Zwei besonders klimagefährdende Rückkopplungen sind schon länger bekannt: das Abschmelzen des Eisschildes an Nord- und Südpol und die Auflösung des Dauerfrosts in polarnahen Gebieten.
Der polare Eisschild führt dazu, dass einströmendes Sonnenlicht, das auf die weiße Fläche betrifft, weitgehend zurück gestrahlt wird. Wenn sich die Eisfläche verkleinert, wird weniger Wärme abgestrahlt und die Atmosphäre erwärmt sich weiter. Inzwischen brechen immer größere Flächen des Grönlandeises und des Eisschildes der Antarktis ab und schmelzen dann im Meerwasser weiter ab. So gibt es schon Eisberge die größer sind als Belgien.

In diesem Sommer wüteten in Sibirien mehr und größere Feuer, als je zuvor beobachtet wurden. Das hängt mit der allgemeinen Temperaturerhöhung zusammen und führt dazu, dass der Boden bis in größere Tiefen auftaut, als es sonst im Sommer geschieht. Dadurch wird Methan, das bisher im gefrorenen Boden gespeichert war, freigesetzt. Methan ist ein Treibhausgas mit der 25-fachen Wirkung von CO2. Wenn so viel frei gesetzt würde, dass es den Treibhauseffekt merklich verstärkt, käme es wie beim Abschmelzen des Eisschildes ebenfalls zu einer positiven Rückkopplung. Wenn dieser Prozess eingesetzt hat, verstärkte er sich, selbst wenn die Menschheit inzwischen völlig klimaneutral lebte. Deshalb spricht man von einem Kippelement: Das Klima würde umkippen und die Erderwärmung würde extrem.

Rückkopplung

Mit Rückkopplung bezeichnet man das Phänomen, dass ein Vorgang auf sich selbst einwirkt und sich dadurch verändert. Am deutlichsten ist das vielleicht bei einer Lawine zu erkennen. Wenn etwas Schnee in Bewegung kommt, reißt er beim Abrutschen weiteren Schnee mit sich, je mehr Schnee rutscht, desto mehr reißt er mit sich. Im täglichen Alltag erleben wir Rückkopplung immer dann, wenn ein Mikrophon zu stark ausgesteuert wird und deshalb zu pfeifen beginnt. Zunächst verstärkt das Mikrophon nur die Raumgeräusche, dann verstärkt es das leise Pfeifen des Lautsprechers, bis ein quälender Pfeifton entsteht. Eine Rückkopplung die einen Vorgang (oder ein Signal) verstärkt, nennt man positive Rückkopplung.
In der Natur ist freilich die entgegengesetzte Rückkopplung, die sogenannte Gegenkopplung oder negative Rückkopplung häufiger. Das vielleicht bekannteste Beispiel dafür ist das Verhältnis von Räuber und Beute. Kaninchen vermehren sich "wie die Karnickel". Dass sie in der freien Natur trotzdem nicht überhand nehmen, liegt daran, dass sie natürliche Feinde haben. Je mehr Kaninchen es gibt, desto leichter fällt es ihren Feinden, sie zu fangen und zu fressen. Dann können sich die Feinde so vermehren, dass die Kaninchen weniger werden. Die Feinde bekommen weniger zu fressen, vermehren sich weniger, fressen weniger, so lange, bis die Zahl der Kaninchen wieder zunimmt.
Was hat das mit dem Klima zu tun?
Im natürlichen Kreislauf werden positive Rückkopplungen immer wieder durch Gegenkopplung gebremst. Der zunächst nur geringe Einfluss der Menschen, hat dies Gleichgewicht aber gestört.