Tobias Reithmeier

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Kipppunkte: Wann das Klimasystem umkippt

Schaubild: aufsteigende Temperaturschwellen der Kippelemente - Grönländischer und Westantarktischer Eisschild, Warmwasser-Korallenriffe und Permafrost bei 1,5 °C, Amazonas-Regenwald bei 3,5 °C, AMOC bei 4 °C mit Bandbreite 1,4 bis 8 °C
Vier Kipppunkte liegen mit ihrem besten Schätzwert schon bei 1,5 °C - Schwellen nach Armstrong McKay et al. 2022 (eigene schematische Darstellung)

Wenn über den Klimawandel berichtet wird, fällt fast immer derselbe Name: das IPCC. Der Weltklimarat gilt als höchste wissenschaftliche Instanz in Sachen Erderwärmung, und seine Berichte prägen jede internationale Klimaverhandlung. Doch was genau ist diese Institution, warum haben ihre Aussagen so viel Gewicht - und was meinen Fachleute, wenn sie vor „Kipppunkten“ warnen? Dieser Beitrag spannt den Bogen vom Fundament, dem IPCC, bis zum brisantesten Teil seiner Erkenntnisse.

Was das IPCC ist - und was nicht

Das IPCC, ausgeschrieben Intergovernmental Panel on Climate Change, wurde 1988 von der Weltorganisation für Meteorologie (WMO) und dem Umweltprogramm der Vereinten Nationen (UNEP) gegründet. Auf Deutsch heißt es Weltklimarat, was ein wenig in die Irre führt, denn ein „Rat“ klingt nach einem kleinen Gremium von Beratern. Tatsächlich ist das IPCC ein zwischenstaatliches Bewertungsorgan, dem praktisch alle Staaten der Erde angehören.

Sein wichtigstes Merkmal wird oft missverstanden: Das IPCC forscht nicht selbst. Es misst keine Temperaturen, betreibt keine Labore und führt keine eigenen Experimente durch. Stattdessen sichten tausende ehrenamtliche Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler jedes Jahr die weltweit veröffentlichte Klimaforschung - zehntausende Fachartikel - und verdichten diesen Wust zu einem konsistenten Sachstand. Der Wert des IPCC liegt genau in dieser Synthese: Nicht eine einzelne Studie zählt, sondern das Gesamtbild, auf das sich die Forschung im Konsens einigt.

Organisiert ist die Arbeit in drei Arbeitsgruppen. Die erste befasst sich mit den physikalischen Grundlagen des Klimasystems, die zweite mit Folgen, Verwundbarkeit und Anpassung, die dritte mit der Minderung von Emissionen. Das Ergebnis sind die großen Sachstandsberichte (Assessment Reports), die im Abstand mehrerer Jahre erscheinen. Der sechste Bericht (AR6) wurde 2023 abgeschlossen; der siebte ist bereits in Arbeit.

Das eigentlich Besondere steckt im Verfahren. Jeder Bericht durchläuft mehrere Runden offener Begutachtung durch Fachleute und Regierungen. Und die entscheidende Kurzfassung, die „Zusammenfassung für politische Entscheidungsträger“, wird am Ende Zeile für Zeile von den Regierungen der Mitgliedstaaten abgenommen. Was dort steht, haben Wissenschaft und Politik gemeinsam bestätigt. Dieser Prozess macht die Aussagen tendenziell konservativ, weil sich alle einigen müssen, aber genau deshalb sind sie wissenschaftlich wie politisch außerordentlich schwer angreifbar.

Die Brücke: von der glatten Kurve zur Schwelle

Die zentrale Botschaft des sechsten Berichts lässt sich in einem Wort zusammenfassen, das die Wissenschaft selten benutzt: Die menschengemachte Erwärmung ist „eindeutig“.

Meist stellen wir uns den Klimawandel als glatte Kurve vor: etwas mehr CO2, etwas mehr Wärme, Schritt für Schritt, Jahr für Jahr. Für weite Teile des Systems stimmt dieses lineare Bild auch. Doch es gibt Bereiche, in denen diese Linearität bricht. Ab einer bestimmten Schwelle verselbstständigt sich eine Veränderung. Sie treibt sich dann selbst weiter, unabhängig davon, ob wir die Ausgangsursache noch verstärken oder nicht, und lässt sich auf menschlichen Zeitskalen nicht mehr zurückholen.

Diese Schwellen sind die Kipppunkte (englisch: tipping points). Sie sind der Grund, warum „ein halbes Grad mehr“ weit mehr bedeuten kann als nur ein halbes Grad. Und sie sind der Teil der Klimaforschung, bei dem am meisten auf dem Spiel steht.

Was ein Kipppunkt physikalisch ist

Ein Kipppunkt ist keine Metapher, sondern ein präzise beschreibbares Verhalten eines physikalischen Systems. Drei Eigenschaften machen ihn aus.

Erstens die Selbstverstärkung. Ein Beispiel ist der Eis-Albedo-Effekt: Helles Eis reflektiert Sonnenlicht zurück ins All. Schmilzt es, kommt darunter dunkler Ozean oder dunkler Boden zum Vorschein, der das Sonnenlicht absorbiert und sich erwärmt. Diese Erwärmung lässt weiteres Eis schmelzen. Der Prozess füttert sich selbst.

Zweitens die Hysterese. Ist ein System einmal gekippt, genügt es nicht, die Temperatur wieder auf den Ausgangswert zu senken, um es zurückzuholen. Der Weg zurück verläuft über eine ganz andere, viel tiefere Schwelle. Bildlich: Ein Stein, den man über eine Bergkuppe schiebt, rollt auf der anderen Seite hinab; ihn zurückzuholen kostet weit mehr Kraft als der letzte Schubs, der ihn über die Kuppe gebracht hat.

Drittens die Unumkehrbarkeit auf menschlichen Zeitskalen. Ein kollabierender Eisschild baut sich über Jahrhunderte bis Jahrtausende ab. Selbst wenn spätere Generationen das Klima stabilisieren, ist der einmal ausgelöste Verlust für alle praktischen Zwecke endgültig.

Die Landkarte der Kipppunkte

Die bis heute wichtigste systematische Bestandsaufnahme stammt von einem Team um David Armstrong McKay, veröffentlicht 2022 in der Fachzeitschrift Science. Das Team untersuchte 16 sogenannte Kippelemente und schätzte für jedes eine Temperaturschwelle samt Unsicherheitsbereich. Neun davon stufte es als „global bedeutsam“ ein, weil ihr Kippen das gesamte Erdsystem verändern würde; sieben als „regional bedeutsam“.

Die folgende Tabelle zeigt die zentralen Schätzwerte, jeweils bezogen auf die globale Erwärmung gegenüber der vorindustriellen Zeit:

KippelementSchwelle (bester Schätzwert)Bandbreite
Grönländischer Eisschild1,5 °C0,8 - 3,0 °C
Westantarktischer Eisschild1,5 °C1,0 - 3,0 °C
Warmwasser-Korallenriffe1,5 °C1,0 - 2,0 °C
Permafrost (abruptes Auftauen)1,5 °C1,0 - 2,3 °C
Barentssee-Eis1,6 °C1,5 - 1,7 °C
Labradorsee-/Subpolarwirbel-Konvektion1,8 °C1,1 - 3,8 °C
Ostantarktische Teilbecken3,0 °C2,0 - 6,0 °C
Amazonas-Regenwald (Absterben)3,5 °C2,0 - 6,0 °C
Atlantische Umwälzströmung (AMOC)4,0 °C1,4 - 8,0 °C

Die entscheidende Beobachtung: Vier dieser Schwellen liegen bei ihrem besten Schätzwert um 1,5 °C. Das ist keine ferne Zukunft, sondern exakt die Grenze, die das Pariser Abkommen nicht überschreiten will und der wir uns bereits bedrohlich nähern.

Die vier, die schon jetzt in Reichweite sind

Bei einer Erwärmung um rund 1,5 °C werden vier Kipppunkte nach heutigem Stand wahrscheinlich.

Der grönländische Eisschild verliert bereits jetzt jedes Jahr Masse. Kippt er vollständig, hebt sich der Meeresspiegel über Jahrhunderte um mehrere Meter. Ähnliches gilt für den westantarktischen Eisschild, dessen Gletscher teils auf Felsgrund unterhalb des Meeresspiegels aufliegen, was ihn besonders anfällig für eindringendes warmes Wasser macht.

Die Warmwasser-Korallenriffe sind das am unmittelbarsten betroffene System. Schon die heutige Erwärmung löst beispiellose Massenbleichen aus. Riffe beherbergen einen großen Teil der marinen Artenvielfalt und sichern die Ernährung hunderter Millionen Menschen.

Der Permafrost schließlich speichert riesige Mengen Kohlenstoff in gefrorenen Böden. Taut er abrupt auf, setzt er CO2 und Methan frei, was die Erwärmung weiter antreibt. Damit ist er zugleich Opfer und Beschleuniger des Klimawandels.

AMOC: der Kipppunkt mit der größten Fallhöhe für Europa

Ein Element verdient besondere Aufmerksamkeit, gerade aus europäischer Sicht: die Atlantische Meridionale Umwälzzirkulation, kurz AMOC. Sie ist das Strömungssystem, zu dem auch der Golfstrom gehört, und funktioniert wie ein gigantisches Förderband. Warmes Oberflächenwasser strömt aus den Tropen nach Norden, gibt seine Wärme an die Atmosphäre ab, kühlt ab, wird schwerer und sinkt im Nordatlantik in die Tiefe. Diese Wärmelieferung ist ein wesentlicher Grund, warum Europa ein deutlich milderes Klima hat, als es auf seinen nördlichen Breitengraden zu erwarten wäre.

Schmelzendes Süßwasser aus Grönland verdünnt das salzige Nordatlantikwasser und stört das Absinken, den Motor des Förderbands. Der beste Schätzwert für einen Kollaps liegt zwar erst bei rund 4 °C, doch man beachte die Bandbreite: Sie reicht von 1,4 bis 8 °C. Diese enorme Spanne ist die eigentliche Botschaft. Ein Zusammenbruch könnte Europa paradoxerweise deutlich kühlere Winter bescheren, verbunden mit massiven Störungen von Niederschlagsmustern, Landwirtschaft und Meeresspiegel entlang der Küsten. Von allen Kipppunkten hat die AMOC für Europa die größte Fallhöhe.

Kaskaden: wenn ein Kippen das nächste auslöst

Bis hierher haben wir die Kippelemente einzeln betrachtet. Die eigentliche Sorge der Forschung ist jedoch ihr Zusammenspiel. Der Global Tipping Points Report, dessen jüngste Ausgabe 2025 von rund 160 Autorinnen und Autoren unter Leitung von Tim Lenton (Universität Exeter) vorgelegt wurde, macht dieses Kaskadenrisiko zum Kernthema.

Die Elemente sind miteinander verbunden. Ein geschwächter grönländischer Eisschild liefert Süßwasser, das die AMOC destabilisieren kann. Eine gestörte AMOC verändert Niederschläge über dem Amazonas, was dessen Absterben näherrücken lässt. Ein absterbender Regenwald setzt gespeicherten Kohlenstoff frei und verstärkt die globale Erwärmung, die wiederum den Permafrost antaut. So kann das Überschreiten einer Schwelle die nächste destabilisieren, ein Dominoeffekt im Erdsystem. Der Report warnt, dass die Gesamtwirkung solcher Kaskaden weit größer wäre als die Summe der Einzeleffekte und die Anpassungsfähigkeit ganzer Regionen übersteigen könnte.

Warum die Zahlen so breit streuen

Wer die Tabelle betrachtet, könnte die weiten Bandbreiten für ein Zeichen von Unsicherheit halten und daraus Beruhigung ableiten. Das wäre ein Fehlschluss. Die Spannen entstehen, weil das Klimasystem hochkomplex ist und weil ein Kipppunkt sich erst dann zweifelsfrei bestimmen lässt, wenn er überschritten ist, also zu spät.

Unsicherheit bedeutet hier nicht, dass alles halb so wild sein könnte. Sie bedeutet, dass die Schwelle ebenso gut am unteren Rand der Bandbreite liegen kann. Bei der AMOC etwa ist ein Kollaps schon bei 1,4 °C nicht ausgeschlossen. Im Risikomanagement ist eine unbekannte, möglicherweise sehr nahe Schwelle mit katastrophalen Folgen kein Grund zum Abwarten, sondern das stärkste Argument für Vorsicht.

Die andere Seite: positive Kipppunkte

Dieselbe Physik der Selbstverstärkung wirkt nicht nur zerstörerisch. Der Global Tipping Points Report widmet einen ganzen Teil den positiven Kipppunkten: Punkten, an denen sich wünschenswerte Veränderungen plötzlich selbst tragen.

Wenn eine saubere Technologie günstiger und besser wird als die fossile Alternative, kippt der Markt oft schlagartig. Bei Solarstrom und bei Elektroautos ist genau das in mehreren Ländern geschehen: Ab einem Schwellenpreis beschleunigt sich die Verbreitung von allein, weil jede verkaufte Einheit die Kosten weiter senkt und die nächste attraktiver macht. Politische Weichenstellungen, gezielte Förderung sauberer Technik gerade im globalen Süden und der Schutz natürlicher Kohlenstoffsenken können solche positiven Kaskaden auslösen. Die Kipppunkt-Dynamik ist also kein reines Schreckensbild, sondern auch ein Hebel.

Fazit

Das IPCC liefert kein einzelnes dramatisches Ergebnis, sondern etwas Wertvolleres: den mühsam abgesicherten Konsens darüber, was die Wissenschaft insgesamt weiß. Der brisanteste Teil dieses Wissens sind die Kipppunkte. Sie zeigen, dass der Klimawandel kein gleichmäßiger Anstieg ist, den man jederzeit anhalten und umkehren könnte, sondern ein System mit Schwellen, hinter denen es keinen einfachen Weg zurück gibt. Vier dieser Schwellen liegen in der Nähe von 1,5 °C, also dort, wo wir gerade stehen. Das macht die scheinbar kleine Differenz zwischen 1,5 und 2 Grad zu einer der folgenreichsten Zahlen unserer Zeit - ein Gedanke, der sich unmittelbar mit der Frage verbindet, warum 2 Grad globaler Erwärmung in Europa +6 Grad bedeuten.

Quellen und weiterführende Informationen