Ein Simulator für planetare Belastungsgrenzen
Wann stößt das Erdsystem an die Grenzen seiner Belastbarkeit? Welche Umstände führen dazu, dass der Schutz wichtiger globaler Gemeingüter nicht mehr eingehalten werden kann? Am Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung werden die planetaren Belastungsgrenzen wissenschaftlich simuliert und analysiert.
Das Konzept der planetaren Belastungsgrenzen (Planetary Boundaries) wurde eingeführt, um angesichts der Vielzahl anthropogener Einflüsse auf lebenswichtige Komponenten des Erdsystems einen „sicheren Handlungsraum“ für die Menschheit zu bestimmen.
Trotz ihrer substantiellen Bedeutung sind die planetaren Belastungsgrenzen bislang nur unzureichend definiert und quantifiziert, was hauptsächlich auf nichtlineare Rückkopplungen im Erdsystem und nicht-triviale Wechselwirkungen zwischen verschiedenen Komponenten des Erdsystems zurückzuführen ist. Nationale sowie internationale Politikentscheidungen, wie das Pariser Klimaabkommen oder die nächste Phase des weltweiten Schutzes von Artenvielfalt und Ökosystemen, benötigen aber erdsystemwissenschaftliche Analysen, weshalb ein fundamentaler wissenschaftlicher Fortschritt in diesem Bereich dringend notwendig ist.
Neue, integrative Ansätze der Erdsystemmodellierung unter Verwendung von schnellen und modularen Modellen mit einer umfassenden Beschreibung der terrestrischen Biosphäre sind erforderlich.
Bild: unsplash @Louis Reed
Das Projekt „Planetary Boundary Simulator“ am Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung untersucht deshalb die Belastungsgrenzen des gesamten Planeten im Rahmen der Entwicklung des innovativen Erdsystemmodells POEM (Potsdam Earth Model).
Dabei gehen die Wissenschaftler*innen über die reine Klimaforschung hinaus und beziehen ökologische Prozesse der Biosphäre der Erde, dem einzigen Habitat der Menschheit, in die Analysen mit ein. Es werden die Auswirkungen des globalen Wandels auf Wälder sowie damit verbundene Rückkopplungen im Erdsystem untersucht, Veränderungen in der marinen Biosphäre als Folge einer Abschwächung der Ozeanzirkulation im Atlantik studiert und explizite Quantifizierungen von wichtigen planetaren Belastungsgrenzen durchgeführt. Dabei werden die Komponenten des Erdsystems nicht allein als Teile des Klimasystems aufgefasst, sondern als Dimensionen eines „sicheren Handlungsraums“ für die Menschheit. Der Simulator für die planetaren Belastungsgrenzen ermöglicht eine vollständige und umfassende Untersuchung der planetaren Grenzen und ihrer Wechselwirkungen in Kooperation mit Wissenschaftler*innen aus der ganzen Welt und kann somit eine quantitative Basis für nationale und internationale Politikprozesse liefern, um das Erdsystem zu stabilisieren und nachhaltige Entwicklung voranzutreiben.