Kippelemente im Erdklimasystem

Als Kippelement (englisch Tipping Element) wird in der Erdsystemforschung ein großskaliger Bestandteil des Klima- oder allgemeiner des Erdsystems bezeichnet, der bereits durch geringe äußere Einflüsse in einen neuen Zustand versetzt werden kann, wenn er einen „Kipp-Punkt“ bzw. „Tipping-Point“ erreicht hat. Diese Änderungen können oft abrupt oder unumkehrbar sein.^[3][4]

Über die genauen Schwellwerte vieler Kippelemente besteht Unsicherheit, sie könnten bei anhaltenden Treibhausgasemissionen in diesem Jahrhundert überschritten werden. Die Änderungen können sich in wenigen Jahren vollziehen, für die meisten Kippelemente werden jedoch deutlich längere Änderungszeiträume vermutet.^[5] Die Wahrscheinlichkeit abrupter, irreversibler Änderungen und die Folgen solcher Änderungen nehmen mit fortschreitender Erderwärmung zu. Bereits bei Überschreitung des 1,5-Grad-Ziels gibt es ein hohes Risiko, dass Kippelemente ausgelöst werden.^[6][7] Das Auslösen von Kippelementen kann eine zusätzliche signifikante Erderwärmung nach sich ziehen.^[5] Es gibt Befürchtungen, dass das Kippen einzelner Elemente Rückkopplungen in Gang setzen könnte, die Änderungen in anderen Subsystemen des Systems Erde hervorrufen und so Kaskadeneffekte auslösen.^[8] Hypothesen über Kaskaden, die mit einer Erderwärmung von mehr als zwei Grad innerhalb diesen und nächsten Jahrhunderts verbunden sind, bedürfen einer weiteren Substanziierung und sind nach dem gegenwärtigen Stand der Wissenschaft unwahrscheinlich.^[5]

1. ↑ Referenzfehler: Ungültiges <ref>-Tag; kein Text angegeben für Einzelnachweis mit dem Namen Lenton2008.
2. ↑ Christian L E Franzke et al: Perspectives on tipping points in integrated models of the natural and human Earth system: cascading effects and telecoupling (= Environmental Research Letters. Band 17, Nr. 1). IOP Publishing Ltd, 14. Dezember 2022, ISSN 1748-9326, S. 015004, doi:10.1088/1748-9326/AC42FD (englisch, iop.org [PDF; 1,2 MB; abgerufen am 3. April 2023]). 
3. ↑ Kippelemente – Achillesfersen im Erdsystem. Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung, archiviert vom Original am 7. August 2014; abgerufen am 6. Juni 2014. 
4. ↑ IPCC (Hrsg.): Climate Change 2021: The Physical Science Basis. Glossary, S. 2251, Einträge tipping element und tipping point. 
5. ↑ ^{a b c} Seaver Wang, Adrianna Foster, Elizabeth A. Lenz, John D. Kessler, Julienne C. Stroeve, Liana O. Anderson, Merritt Turetsky, Richard Betts, Sijia Zou, Wei Liu, William R. Boos, Zeke Hausfather: Mechanisms and Impacts of Earth System Tipping Elements. In: Reviews in Geophysics. Februar 2023, doi:10.1029/2021RG000757. 
6. ↑ IPCC (Hrsg.): Synthesis Report of the IPCC Sixth Assessment Report (AR 6) – Longer Version. März 2023, 3.1.3 The Likelihood and Risks of Abrupt and Irreversible Change. 
7. ↑ David I. Armstrong McKay, Arie Staal, Jesse F. Abrams, Ricarda Winkelmann, Boris Sakschewski: Exceeding 1.5°C global warming could trigger multiple climate tipping points. In: Science. Band 377, Nr. 6611, 9. September 2022, ISSN 0036-8075, S. eabn7950, doi:10.1126/science.abn7950. 
8. ↑ Nico Wunderling, Jonathan F. Donges, Jürgen Kurths, Ricarda Winkelmann: Interacting tipping elements increase risk of climate domino effects under global warming. In: Earth System Dynamics. Band 12, Nr. 2, 3. Juni 2021, ISSN 2190-4979, S. 601–619, doi:10.5194/esd-12-601-2021 (copernicus.org [abgerufen am 4. Juni 2021]).