mini|Logo des IPCC
Der Vierte Sachstandsbericht (, AR4) des Zwischenstaatlichen Ausschusses für Klimaänderungen (Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC) der Vereinten Nationen erschien im Jahr 2007. Die IPCC-Berichte, die den wissenschaftlichen Kenntnisstand über den Klimawandel und insbesondere die globale Erwärmung zusammenfassen, werden im Abstand von fünf bis sechs Jahren veröffentlicht. Sie gelten weithin als Konsensposition innerhalb der klimatologischen Fachwelt, was den Einfluss des Menschen auf das Erdklima betrifft. Die ersten drei Berichte erschienen 1990, 1995 und 2001 (Dritter Sachstandsbericht, Third Assessment Report, TAR). Der aktuelle Bericht ist der Sechste Sachstandsbericht des IPCC aus den Jahren 2021 und 2022.
Am 2. Februar 2007 wurde die Zusammenfassung für politische Entscheidungsträger (Summary for Policymakers) der Arbeitsgruppe I (Working Group I) über die „Wissenschaftlichen Grundlagen“ (Physical Science Basis) im Anschluss an eine Plenarsitzung des IPCC in Paris veröffentlicht. Die Zusammenfassung des Berichts der Arbeitsgruppe II über „Auswirkungen, Anpassung und Verwundbarkeiten“ (Impacts, Adaptation and Vulnerability) folgte am 6. April, die der Arbeitsgruppe III über die „Verminderung des Klimawandels“ (Mitigation of Climate Change) am 4. Mai 2007. Eine Zusammenfassung des Gesamtberichts („Syntheseband“) ist am 17. November 2007 erschienen.
Insgesamt waren an der Erstellung des Berichtes mehr als 800 Wissenschaftler und ca. 1.000 wissenschaftliche Gutachter aus ca. 130 Staaten beteiligt.Naomi Oreskes, Erik M. Conway: Challenging Knowledge. How Climate Science Became a Victim of the Cold War, in: Robert N. Proctor, Londa Schiebinger (Hrsgs.), Agnotology. The Making & Unmaking of Ignorance. Stanford University Press 2008, 55–89, S. 57.
mini|250px|Einige geschätzte Mittelwerte für die Erwärmung der Erdoberfläche bis 2100
Ergebnisse der einzelnen Arbeitsgruppen Arbeitsgruppe I: „Wissenschaftliche Grundlagen“ mini|300px|Überblick über die Herkunft der Mitwirkenden der Arbeitsgruppe 1 am Vierten Sachstandsbericht des IPCC mini|Die Antreiber der globalen Erwärmung seit 1750 und ihr Nettoeffekt auf den Wärmehaushalt der Erde in der Analyse des Vierten IPCC-Sachstandsberichts mini|300px|Vergleich von beobachteten CO2-Emissionen durch fossile Brennstoffe und den IPCC Szenarien
Die vier SzenariofamilienIn Anlehnung an: Petra Döll, Dagmar Fuhr, Joachim Herfort, Annekathrin Jaeger, Andreas Printz, Susanne Voerkelius: Wasserverfügbarkeit sowie ökologische, klimatische und sozioökonomische Wechselwirkungen im semiariden Nordosten Brasiliens. Verbundprojekt WAVES, Statusbericht der ersten Hauptphase, Teilprojektübergreifende Arbeitsgruppe Szenarien, Szenarien der zukünftigen Entwicklung in Piauí und Ceará, 15. Februar 2000, PDF-Datei (932 kB), Seite 17Vgl. Grundannahmen der SRES-Szenarien, Seite 106 ff. in: WBGU (Wissenschaftlicher Beirat der Bundesregierung Globale Umweltveränderungen): Welt im Wandel: Energiewende zur Nachhaltigkeit, 21. März 2003 (PDF-Datei, etwa 3,9 MB) des Fourth Assessment Report des IPCC und die prognostizierte Erhöhung der globalen Durchschnittstemperatur bis 2100 AR4 Summary (PDF; 3,9 MB)Wirtschaftsorientiert(ökonomisch ausgerichtet)Umweltorientiert(ökologisch ausgerichtet)Globalisierung(homogene Welt) A1Hohes Wachstum(Gruppen: A1T; A1B; A1FI)2,4–6,4 °C B1Globale Nachhaltigkeit 1,1–2,9 °CRegionalisierung(heterogene Welt) A2RegionaleWirtschaftsentwicklung2,0–5,4 °C B2Regionale Nachhaltigkeit1,4–3,8 °C
mini|250px|Erwärmung der Welt von 1980–1999 bis 2090–2099 gemäß dem A1B-Szenario
Der Bericht der Arbeitsgruppe I beschäftigt sich mit den physikalischen Grundlagen des Klimawandels. Er gibt einen Überblick über das Mitte 2006 vorherrschende Verständnis der Naturwissenschaften, wie es aus der diesbezüglichen wissenschaftlichen Literatur hervorgeht. Dabei werden in elf Kapiteln unter anderem die Veränderungen der atmosphärischen Zusammensetzung, das Wissen bezüglicher vergangener Klimaänderungen (Paläoklima), Klimamodelle und ihre Vorhersagen, die beobachteten Veränderungen in der Natur aufgrund der globalen Erwärmung sowie die Bestimmung der dahinter liegenden Klimafaktoren behandelt.
Insgesamt arbeiteten an diesem Teilbericht 1043 verschiedene Wissenschaftler aus 48 verschiedenen Ländern und 7 völkerrechtlichen Organisationen mit. Darunter befinden sich 152 Leitautoren, 498 mitwirkende Autoren, 26 Review-Editoren und 626 Reviewer, wobei manche Personen in mehreren Kapiteln unter verschiedenen Rollen mitgewirkt haben. Insgesamt wurden von den Autoren und Editoren über 6.000 peer-reviewte Fachartikel zitiert und mehr als 30.000 Kommentare der Reviewer berücksichtigt. Die Zusammenfassung für politische Entscheidungsträger wurden von den Regierungen von 113 Staaten gebilligt.
Der Bericht unterstreicht verstärkt die Rolle des Menschen in der gegenwärtig beobachtbaren Klimaveränderung. Die Energiebilanz des Klimasystems wird durch Änderungen der Konzentration von Treibhausgasen und Aerosolen in der Atmosphäre, der Beschaffenheit der Landoberfläche und der Sonneneinstrahlung verändert. Die quantitativen Abschätzungen des jeweiligen Einflusses (siehe Abbildung) haben sich gegenüber dem Dritten Sachstandsbericht verbessert. Wichtigste Ursache der Erderwärmung sind mit einer angegebenen Wahrscheinlichkeit von über 90 Prozent „sehr wahrscheinlich“ die menschlichen Emissionen des Treibhausgases Kohlendioxid (CO2); gefolgt von den weniger bedeutenden Gasen Methan (CH4), Lachgas (N2O) und weiteren. Hinzu kommen weitere Faktoren mit geringerer Bedeutung, darunter die natürliche Schwankung der Sonnenaktivität.
Die Durchschnittstemperatur der erdnahen AtmosphäreP.D. Jones, M. New, D. E. Parker, S. Martin, and I. G. Rigor: SURFACE AIR TEMPERATURE AND ITS CHANGES OVER THE PAST 150 YEARS, Reviews of Geophysics, 37, 2 / May 1999 pages 173–199 ist im hundertjährigen linearen Trend zwischen 1906 und 2005 um 0,74 °C (± 0,18 °C) angestiegen (der entsprechende Wert aus dem Dritten Sachstandsbericht für den Zeitraum 1901–2000 lag noch bei 0,6 °C (± 0,2 °C)). Elf der letzten zwölf Jahre (die Jahre 1995–2006) gehören zu den zwölf wärmsten seit Beginn der flächendeckenden Temperaturmessungen im Jahr 1850. Der Trend der vergangenen 50 Jahre liegt mit einer gemessenen Erwärmung um 0,13 °C (± 0,03 °C) pro Jahrzehnt nahezu doppelt so hoch wie für die letzten 100 Jahre.
Zu den mit diesem Temperaturanstieg verbundenen Folgen der globalen Erwärmung, die der Bericht auflistet, gehören unter anderem ein Anstieg des Meeresspiegels im 20. Jahrhundert um 17 Zentimeter – seit 1993 sogar um 3,1 Millimeter pro Jahr; schmelzende Gletscher, die Verringerung der schneebedeckten Erdoberfläche um 5 Prozent seit 1980, der in den letzten Jahren deutlich beschleunigte Rückgang des Meereises; häufigere Starkregen; zunehmende Regenfälle in Nordeuropa und im östlichen Nord- und Südamerika; zunehmende Trockenheit im Mittelmeerraum, in der Sahel, in Südafrika und Teilen Südasiens; zunehmende Hitzewellen und heftigere tropische Stürme.
Für die Zukunft wird eine weiter ansteigende globale Erwärmung erwartet, für deren Bandbreite verschiedene Szenarien aufgestellt werden, die mit unterschiedlichen Annahmen wie Bevölkerungsentwicklung oder Wirtschaftswachstum operieren. Die resultierenden Emissionsszenarien lassen sich einer der vier charakteristischen Szenario-Familien A1, B1, A2, B2 zuordnen. Die Buchstaben und Ziffern bezeichnen dabei die Szenarienfamilien: Der Buchstabe A bezeichnet wirtschaftsorientierte Szenarien, der Buchstabe B umweltorientierte Szenarien, die Ziffer 1 Szenarien mit einer Fokussierung auf globaler Entwicklung und die Ziffer 2 Szenarien mit einer Fokussierung auf regionale Entwicklung. Siehe dazu auch die nebenstehende Tabelle, die die Kombinationen dieser Szenarienfamilien darstellt.
Die A1-Szenarien-Familie ist unterteilt in die nachstehend genannten drei Szenario-Gruppen, die unterschiedliche Ausrichtungen technologischer Änderungen im Energiesektor beschreiben: Szenario-Gruppe A1FI = fossilintensiv; Szenario-Gruppe A1T = nichtfossile Energiequellen; Szenario-Gruppe A1B = (balanced) ausgewogene Nutzung fossiler und nichtfossiler Energiequellen.IPCC Special Report on Emissions Scenarios (SRES): IPCC Fourth Assessment Report (AR4), Climate Change 2007, WG I: (Seite 18 von 18; PDF; 2,7 MB)
Im günstigsten Szenario B1 beträgt der Anstieg der Durchschnittstemperatur bis zur Dekade 2090–2100 1,8 °C (mit einer wahrscheinlichen Bandbreite von 1,1–2,9 °C), im ungünstigsten Fall A1FI 4,0 °C (2,4–6,4 °C). In höheren Breiten wird die Temperatur voraussichtlich stärker steigen als in Äquatornähe.
Der Meeresspiegel steigt gemäß den zugrunde gelegten Szenarien bis zum Ende des 21. Jahrhunderts um mindestens 18–38 cm und um höchstens 26–59 cm, wobei einige komplizierte Annahmen über das künftige Verhalten von Eisschilden zugrunde gelegt wurden.Rahmstorf, Stefan (2007): The IPCC sea level numbers, veröffentlicht am 27. März bei RealClimate Der Bericht weist ausdrücklich darauf hin, dass die zurzeit verwendeten Modelle die vollen Auswirkungen der Änderungen der Eisschildflüsse wie auch Unsicherheiten in der Klima-Kohlenstoffkreislauf-Rückkoppelung nicht einschließen, da zur Zeit der Berichterstellung entsprechende Grundlagen in der publizierten Literatur fehlten. Ein höherer Anstieg des Meeresspiegels kann daher nicht ausgeschlossen werden.
Arbeitsgruppe II: „Auswirkungen, Anpassung, Verwundbarkeiten“ Arbeitsgruppe II stellte den aktuellen Stand der Erkenntnisse zu den Auswirkungen der Klimaveränderungen zusammen. Diese umfassen sowohl die bereits heute erkennbaren Auswirkungen auf die Umwelt als auch zu erwartende künftige Auswirkungen.
Bereits heute sind zahlreiche Auswirkungen erkennbar. Zu diesen gehören der Rückgang der Eis- und Schneedecke in den kalten Regionen der Erde, wodurch Gletscherseen zahlreicher und größer werden und von Gletschern gespeiste Flüsse mehr Wasser führen. Der Frühling (und mit ihm Ereignisse wie Blattentfaltung und Vogelzug) beginnt immer früher; die Verbreitungsgebiete von Tier- und Pflanzenarten verschieben sich polwärts bzw. in höhere Lagen der Berge. Von den 29.000 ausgewerteten Datenreihen weisen über 89 Prozent ein Ergebnis auf, das man bei einer Klimaerwärmung erwarten würde; Veränderungen häufen sich dort, wo die Temperaturen sich am stärksten erhöht haben. Daher gelten natürliche Ursachen für die Änderungen als sehr unwahrscheinlich (Wahrscheinlichkeit < 10 Prozent).
Gegenüber dem Dritten Sachstandsbericht haben auch die Kenntnisse über künftige Auswirkungen des Klimawandels zugenommen. Erwartet wird, dass es in hohen Breiten und feuchten tropischen Gebieten mehr Niederschläge gibt; in trockenen Regionen dagegen weniger. Sowohl Überschwemmungen durch Starkregen als auch Dürreperioden werden zunehmen. Dadurch wird die Anpassungsfähigkeit vieler Ökosysteme überfordert; die Schädigungen werden negative Auswirkungen auf Biodiversität und die von den Ökosystemen erbrachten Dienstleistungen (wie zum Beispiel Wasserversorgung) haben. Dürren und Überschwemmungen werden vor allem in niedrigen Breiten die Nahrungsmittelproduktion reduzieren, dadurch kommt es etwa in Afrika und manchen Regionen Asiens zu zunehmendem Hunger. Besonderen Risiken werden auch die Küsten und die Küsten-Ökosysteme wie Mangroven ausgesetzt sein. Von Fluten aufgrund des ansteigenden Meeresspiegels werden Millionen Menschen betroffen sein, insbesondere in den Großdeltas Afrikas und Asiens und auf kleinen Inseln. Die menschliche Gesundheit wird auch direkt betroffen sein, etwa durch zunehmende Durchfallerkrankungen infolge von Überschwemmungen und die Ausbreitung von Krankheitserregern.