Kurios: Die Hitze am Amazonas treibt die Temperaturen in Tibet nach oben!

Eine neue Studie wendet die Theorie komplexer Netzwerke auf diese Elemente an und findet überraschende - und besorgniserregende - Verbindungen über große Entfernungen. "Abholzung, Straßenbau und Erwärmung belasten den Amazonas-Regenwald bereits heute und werden dies in Zukunft wahrscheinlich noch stärker tun. Während das Amazonasgebiet natürlich selbst ein wichtiges Element des Erdsystems ist, stellt sich auch die brennende Frage, ob und wie sich Veränderungen in dieser Region auf andere Teile der Welt auswirken könnten", erklärt Jingfang Fan von der Beijing Normal University, China, und dem Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK) in Deutschland.

"Zum ersten Mal ist es uns gelungen, diese sogenannten Telekonnektionen eindeutig zu identifizieren und zu quantifizieren. Unsere Forschung bestätigt, dass die Kippelemente des Erdsystems tatsächlich auch über große Entfernungen miteinander verbunden sind, und der Amazonas ist ein Schlüsselbeispiel dafür, wie sich dies auswirken könnte."

Analyse der Lufttemperaturveränderungen in 65.000 Teilregionen in den letzten 40 Jahren

Die Forscher analysierten die Veränderungen der oberflächennahen Lufttemperatur in einem Raster von mehr als 65.000 Teilregionen, die sie als Knotenpunkte auf dem Globus verteilten, anhand von Daten aus den letzten 40 Jahren. Auf diese Weise konnten sie feststellen, wie Veränderungen an einem Knotenpunkt die Veränderungen an einem anderen Knotenpunkt beeinflussen. Es gelang ihnen, einen ausgeprägten Ausbreitungspfad über mehr als 20.000 Kilometer zu erkennen - von Südamerika über das südliche Afrika zum Nahen Osten und schließlich zum tibetischen Plateau.

Wichtiges Zirkulationsmuster

Dieser Weg kann durch die wichtigsten atmosphärischen und ozeanischen Zirkulationsmuster erklärt werden. In einem nächsten Schritt nutzten die Forscher modernste Klimacomputersimulationen, um zu sehen, wie die globale Erwärmung, die durch Treibhausgasemissionen aus der Verbrennung fossiler Brennstoffe verursacht wird, die Fernverbindungen bis zum Jahr 2100 verändern könnte.

"Wir waren überrascht zu sehen, wie stark die Klimaextreme im Amazonasgebiet mit den Klimaextremen in Tibet verbunden sind", sagt Jürgen Kurths vom PIK, einer der Mitautoren der Studie. "Wenn es im Amazonas wärmer wird, wird es auch in Tibet wärmer, daher gibt es für die Temperatur eine positive Korrelation. Anders verhält es sich beim Niederschlag. Wenn es im Amazonasgebiet mehr regnet, fällt in Tibet weniger Schnee".

Die Forscher entdeckten die Frühwarnsignale anhand der Schneedeckendaten und stellten fest, dass das tibetische Plateau seit 2008 an Stabilität verliert und sich einem Kipppunkt nähert. "Das wurde bisher übersehen", sagt Kurths. Trotz seiner abgelegenen Lage ist das tibetische Hochplateau aufgrund seiner Rolle als wichtiges Wasserreservoir für viele Menschen lebenswichtig.

Das ist ein Risiko, dass es zu vermeiden gilt

"Unsere Forschung unterstreicht, dass Kippkaskaden ein ernst zu nehmendes Risiko sind: miteinander verknüpfte Kippelemente im Erdsystem können sich gegenseitig auslösen, mit potenziell schwerwiegenden Folgen", sagt der renommierte Wissenschaftler Hans Joachim Schellnhuber vom PIK, ebenfalls Mitautor.

Es ist unwahrscheinlich, dass das Klimasystem als Ganzes kippt. Aber subkontinentale Kippereignisse können im Laufe der Zeit ganze Gesellschaften schwer treffen und wichtige Teile der Biosphäre bedrohen. Dies ist ein Risiko, das wir lieber vermeiden sollten. Und das können wir tun, indem wir die Treibhausgasemissionen rasch reduzieren und naturbasierte Lösungen zur Entfernung von CO₂ aus der Atmosphäre entwickeln.