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2.1 Einführung Das Klimasystem der Erde besteht aus dem komplexen Zu- sammenspiel der verschiedenen Sphären, bei dem Energie- und Stoffströme zwischen den Weltmeeren, den Landmassen und der Atmosphäre ausgetauscht werden. Dieser Austausch wird durch die Energie der Sonne angetrieben, wobei die Energieumsetzung noch zusätzlich durch Wechselwirkun- gen mit der Erdoberfläche (z. B. Eis, Schnee und Wasser) sowie den Lebewesen modifiziert wird. Grundsätzlich ver- sucht das Klimasystem ein Gleichgewicht – sowohl über Zeit als auch Raum – der Energieverteilung auf der Erde herzu- stellen. Durch die unterschiedlichen Reaktionszeiten der ver- schiedenen Sphären kommt es jedoch zu Überlagerungen von verschiedenen Prozessen und periodischen Schwankungen (Stephenson et al. 2004). Auf kurzen und langen Zeiträumen, von Jahrzehnten bis Millionen von Jahren, finden permanent klimatische Ver- änderungen auf der Erde statt (Zachos et al. 2001). Geo- logisch gesehen befindet sich die Erde in einem Eiszeitalter (dem Quartär), da große Flächen (ca. 10 %) permanent mit Eis oder Schnee bedeckt sind (Ehlers und Gibbard 2011). Während eines Eiszeitalters ist das Klimasystem beson- ders empfindlich und bereits geringe Schwankungen des Energieeintrages, wie sie etwa durch Veränderungen der Erdbahngeometrie, den sogenannten Milankovitch-Zyklen (Milankovitch 1941), ausgelöst werden, führen zu starken Schwankungen der globalen Mitteltemperatur. Die lang an- haltenden Schwankungen des Strahlungseintrages werden durch positive Rückkopplungen (z. B. Eisalbedo1 oder Lös- lichkeit von Gasen in den Ozeanen) verstärkt und haben zur Entstehung von Kaltzeiten (Glazialen) und Warmzeiten 1 Eisalbedo bezeichnet die Rückstrahlung der vereisten Flächen an den Polkappen. (Interglazialen) geführt (Shakun et al. 2012; Ganopolski et al. 2010). Außerhalb von Eiszeitaltern ist die Wirkung der Milankovitch-Zyklen nicht so ausgeprägt, da die Ver- stärkung durch die Eisalbedorückkopplung fehlt. Die derzeitige Warmzeit (Holozän) begann vor etwa 11.000 Jahren und seither ist das Klima der Erde sehr stabil; die globale Mitteltemperatur schwankte nur um weniger als 1 °C (Walker et al. 2009). Aufgrund der Milankovitch-Zyklen wurde der wärmste Abschnitt vor 7000–4000 Jahren erreicht, wobei sich die Erde aufgrund der Veränderungen der Erdbahn- geometrie gerade langsam wieder auf eine neue Kaltzeit zu- bewegt. Dieser Prozess würde aber noch einige Zehntausende Jahre benötigen, bevor wieder eine Vereisung und starke Ab- kühlung einsetzen (Tzedakis et al. 2012). Derzeit sprechen immer mehr Wissenschaftler wegen des prägenden Einflusses des Menschen auf den Planeten Erde von einer neuen geo- logischen Epoche, dem Anthropozän (Waters et al. 2016). Besonders seit dem Beginn der industriellen Revolution im 18. Jahrhundert greift der Mensch, v. a. durch die Ver- brennung fossiler Brennstoffe und die damit einhergehende Freisetzung von Treibhausgasen, wie dem Kohlendioxid (CO2), massiv in das Klimasystem ein. Treibhausgase sind in der Lage, die langwellige Wärmestrahlung der Erde zu ab- sorbieren und diese teilweise wieder zum Erdboden zurück- zustrahlen. Dadurch erhöht sich die atmosphärische Gegen- strahlung und damit der Energieeintrag zur Erdoberfläche und den bodennahen Luftschichten. Derzeit beträgt der zusätzli- che durch menschliche Aktivitäten erhöhte Strahlungseintrag in etwa 2,5 W/m2 verglichen mit der Zeit vor der industriellen Revolution (Jahr 1750; IPCC 2013, 2018). Laut dem 1,5-Grad-Bericht des Weltklimarats IPCC (IPCC 2018) liegt die globale Mitteltemperatur heute bereits 1 °C über dem vorindustriellen Niveau (Zeitraum 1850–1900). Besonders die rasche Erwärmung der letzten Jahrzehnte (Abb. 2.1, links) kann dabei nur durch die menschlichen Ak- 2 19 © Der/die Autor(en) 2021 U. Pröbstl-Haider, D. Lund-Durlacher, M. Olefs, F. Prettenthaler (Hrsg.), Tourismus und Klimawandel, https://doi.org/10.1007/978-3-662-61522-5_2 Klimawandel – Auswirkungen mit Blick auf den Tourismus Coordinating Lead Authors (CLAs) Marc Olefs, Herbert Formayer Lead Authors (LAs) Marc Olefs, Herbert Formayer, Andreas Gobiet, Thomas Marke, Wolfgang Schöner Contributing Authors (CAs) Andrea Fischer, Günther Aigner