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===Eis-Albedo -Rückkopplung===Diese Rückkopplung basiert auf Unterschiede in der [https://de.wikipedia.org/wiki/Albedo Albedo] verschiedener Oberflächen. Die '''Albedo ''' ist ein Mass für das Rückstrahlvermögen einer Oberfläche und nimmt Werte zwischen 0 und 1 bzw. 0% und 100% an. Eine Oberfläche mit Albedo 0 nimmt die gesamte eintreffende Strahlung meist in der Form von Wärme auf. Mit einer Albedo von 1 reflektiert eine Oberfläche die gesamte eintreffende Strahlung. Am bekanntesten ist hier das Beispiel des schwarzen T-Shirts im Sommer. Der schwarze Stoff hat eine sehr niedrige Albedo (~0.1), reflektiert also nur 10% und nimmt 90% der Sonnenstrahlung als Wärme auf - du schwitzt somit viel eher als in einem weissen, stark reflektierenden T-Shirt (Albedo ~0.9). In der folgenden Tabelle sind die Albedo Werte verschiedener natürlichen Oberflächen aufgeführt.

Zur '''Rückkopplung ''' selber: Die [https://de.wikipedia.org/wiki/Polare_Eiskappen polaren Eiskappen (Polkappen)] haben eine wichtige kühlende Funktion für die gesamte Erde. Während der Äquator direkter von der Sonne bestrahlt wird, nimmt dieser viel Wärme auf. Zu den Polen gelangt weniger Sonnenenergie, einerseits aufgrund der geometrischen Anordnung von Sonne und Erde (im Winter gar keine Sonneneinstrahlung) und andererseits weil ihre Oberfläche eine viel höhere Albedo besitzt. Aufgrund der globalen Erderwärmung gehen die Polkappen immer mehr zurück und das helle z.T. schneebedeckte Eis weicht viel dunklerem Meerwasser oder Geröll. Die Albedo der betroffenen Regionen reduziert sich somit um bis zu 85%, d.h. es wird lokal bis zu 85% mehr Sonnenenergie aufgenommen. Diese Wärme gelangt in die Ozeane und Atmosphäre, weshalb sich diese noch stärker erwärmen. Die Rückkopplung schliesst sich also, da eine Erwärmung zu Eisverlust, und dieser Verlust wiederum zu einer Erwärmung führt.

Dieser Effekt wird heute vermehrt in der Arktis, also dem Nordpol, beobachtet. Das arktische Meereis erreicht im September jeweils sein minimales Ausmass, welches in den vergangenen 40 Jahren um fast die Hälfte zurückgegangen ist<ref>NASA: https://climate.nasa.gov/vital-signs/arctic-sea-ice/. In https://www.nasa.gov/. 17 Mai 2019, abgerufen am 18 Mai 2019</ref>. Dies führt dazu, dass sich die Arktis mehr als doppelt so schnell erwärmt als die Erde im Durchschnitt<ref>Cohen, J., and Coauthors, 2014: Recent Arctic amplification and extreme mid-latitude weather. Nat. Geosci., '''7''', 627–637, doi:<nowiki>https://doi.org/10.1038/ngeo2234</nowiki>.</ref>- man spricht von '''[https://de.wikipedia.org/wiki/Polare_Verst%C3%A4rkung polarer Verstärkung]'''. Bei einer globalen Erwärmung von 3°C, würde sich somit der Nordpol um mehr als 6°C erwärmen, mit verheerenden Folgen für die lokale Bevölkerung, die Tier- und Pflanzenwelt sowie das verbleibende Eis und den globalen Meeresspiegelanstieg. In der Antarktis am Südpol wird in den nächsten Jahrzehnten das Abschmelzen des Antarktischen Eisschilds und der Rückgang des Meereises höchstwahrscheinlich auf ähnliche Weise die Erwärmung verstärken<ref>Turner, J., Barrand, N. E., Bracegirdle, T. J., Convey, P., Hodgson, D. A., Jarvis, M., ... & Shanklin, J. (2014). Antarctic climate change and the environment: an update. ''Polar Record'', ''50''(3), 237-259.</ref>.

===Auftauender Permafrost-Kohlenstoff-Rückkopplung===[https://de.wikipedia.org/wiki/Permafrostboden '''Permafrost'''] bezeichnet ganzjährig gefrorenen Boden, der in besonders kalten (unter -1°C Jahresmitteltemperatur) und eher trockenen (unter 1000mm Jahresniederschlag) Gebieten auftritt. Rund 20-25% der Landfläche der Welt befinden sich somit in Regionen, wo Permafrost bestehen vorkommen kann. Relevanz für das Erdklima haben diese Böden aufgrund ihres hohen Kohlenstoffgehalts. Im gefrorenen Zustand speichern diese Böden aktuell ca.1'300 bis rund 1'600 400 Gigatonnen Kohlenstoff .<ref>Schuur, E. A., McGuire, A. D., Schädel, C., Grosse, G., Harden, J. W., Hayes, D. J., ... & Natali, S. M. (2015). Climate change and the permafrost carbon feedback. ''Nature'', ''520''(ca7546), 171.</ref><ref>Kevin Schaefer. “Methane and Frozen Ground”. National Snow and Ice Data Center. Abgerufen am 19. doppelt Mai 2019. <nowiki>https://nsidc.org/cryosphere/frozenground/methane.html</nowiki></ref> Dies ist rund vier mal so viel Kohlenstoff, wie die Menschen in der Atmosphäreden vergangenen 250 Jahren als CO₂ ausgestossen haben.<ref>Pachauri, R. K., Allen, M. R., Barros, V. R., Broome, J., Cramer, W., Christ, R., ... & Dubash, N. K. (2014). ''Climate change 2014: synthesis report. Contribution of Working Groups I, II and III to the fifth assessment report of the Intergovernmental Panel on Climate Change'' (p. 151). IPCC.<br /ref>

Durch den Klimawandel erwärmen sich die Permafrostgebiete und die Böden sind teilweise nicht mehr ganzjährig gefroren. Der gespeicherte Kohlenstoff wird von Mikroorganismen zu den Treibhausgasen CO₂ und CH₄ umgewandelt und gelangt in die Atmosphäre. Die höhere Konzentration von Treibhausgasen in der Atmosphäre führt zu einer weiteren Erwärmung. Somit löst die menschgemachte Erwärmung das Tauen des Permafrosts aus, und dieses wiederum eine weitere Erwärmung. Da sich die höheren Breiten, wo Permafrost besonders häufig ist, stärker erwärmen als der globale Durchschnitt, findet diese Rückkopplung auch vermehrt statt.  ===Kritische Kipppunkte oder kritische Schwellwerte===<br Die vorherigen Beispiele von positiven Rückkopplungen verdeutlichen, dass gewisse Eingriffe in das Klimasystem selbstständig verstärkt werden. In beiden Beispielen führt eine gewisse Erwärmung zu einer grösseren Erwärmung, welche die Rückkopplung weiter antreiben kann. Konzentrieren wir und auf das erste Beispiel des Eis-Albedo-Feedbacks. Ursprünglich war das Klimasystem in einem stabilen '''Gleichgewicht''', in dem die globale Temperatur das Auftreten von Eisflächen in der jetzigen Grösse erlaubte (nennen wir es ''GGW1''). Da die Temperatur jedoch gestiegen ist, stehen die jetzigen Eisflächen in einem Ungleichgewicht zur Lufttemperatur - ein instabiler Zustand. Ein anderes stabiles Gleichgewicht ist eine wärmere Erde ohne Eis. In diesem Zustand greift die Rückkopplung nicht mehr, da kein eis Eis mehr auftritt, und die Erdtemperatur würde sich ohne andere Störungen nicht mehr verändern (''GGW2'').  Im instabilen Zustand dazwischen bedarf es irgendwann keines äusseren Eingriffs mehr. Im Moment sind wir noch in der Nähe des ersten stabilen Zustands ''GGW1''. Die Erwärmung wird durch Treibhausgase angetrieben und von den Rückkopplungen verstärkt. Falls wir die Klimaerwärmung aber weiter vorantreiben, werden die positiven Rückkopplungen sich irgendwann verselbstständigen und auch ohne weitere menschliche Treibhausgase steigt die Temperatur bis zu jenen im ''GGW2'' an. Der Antrieb der Erwärmung wären in diesem Falle nur noch die Rückkopplungsmechanismen. Die Temperatur, wo der Antrieb der Erwärmung von den Treibhausgasen zu den automatisch auftretenden Rückkopplungen übergeht, wird als ''kritischer Wert/Punkt'', ''Kipppunkt'' oder englisch ''[https://de.wikipedia.org/wiki/Tipping-Point tipping point]'' bezeichnet. ===Umkehrbarkeit der Erwärmung===Die positiven Rückkopplungen haben dadurch eine Auswirkung auf die '''Umkehrbarkeit''' dieser Prozesse. Der Weg von ''GGW1'' zu ''GGW2'' wird von Beginn an durch die positive Eis-Albedo-Rückkopplung gefördert. Vereiste Gebiete erwärmen sich erst durch den Klimawandel und nach Erreichen der kritischen Temperatur automatisch von Temperaturen unter (''GGW1'') auf über 0°C. Währenddessen taut das Eis, geht zurück und die Temperatur steigt weiter über 0°C (instabiler Zustand) bis diese Gebiete irgendwann ''GGW2'' mit beispielsweise einer Temperatur von 5°C erreichen. In diesem Prozess hat sich die Temperatur fortlaufend erhöht, und die Fläche des Eises ging kontinuierlich zurück.  Der umgekehrte Weg, von ''GGW2'' zu ''GGW1'', würde jedoch '''nicht''' genau umgekehrt stattfinden. Falls die Temperatur von 5°C wieder langsam abnimmt, auf 4°C, 3°C und dann 2°C, würde sich noch kein Eis bilden - denn dazu bedarf es negativer Temperaturen. Erst bei Temperaturen unter null Grad beginnt sich Eis zu bilden, und durch das umgekehrte (ebenfalls positive) Feedback bildet sich vermehrt Eis, die Erde kühlt weiter ab, bis wieder ''GGW1'' als stabiler Zustand erreicht wird. Auf dem Weg von ''GGW2'' zu ''GGW1'' muss somit die Luft ständig durch äussere Einwirkung abgekühlt werden, bevor die kritische Temperatur des Rückwegs unterschritten ist, die Rückkopplung schlagartig einsetzt und das Auftreten von Eis automatisch verstärkt wird. Die kritische Schwelle der Temperatur auf dem Hinweg (schwierig zu definieren) entspricht nicht der des Rückwegs (0°C). Dieses Verhalten nennt man '''[https://de.wikipedia.org/wiki/>Hysterese Hysterese]'''.

==='''Paläozän'''/'''Eozän'''-'''Temperaturmaximum (PETM)'''===

== Referenzen ==