2. Arbeitsblatt - ETH Zürich
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<strong>ETH</strong> <strong>Zürich</strong> D-UWIS V Ökosysteme: Funktionen & Prozesse - HS 13<br />
Frageblatt - Ökosysteme: Funktionen & Prozesse<br />
(Teil Fischlin - Globale Ökologie)<br />
Abgabetermin 3.Dez.2013<br />
Ziele:<br />
• Durch diese Arbeit lernen Sie die Wissenstandsberichte 1 des IPCC 2 kennen.<br />
• Sie lernen beispielhaft mit komplexen Problemen wie der Klimafrage umzugehen.<br />
• Sie üben den Umgang mit vielfältigen Informationen aus erster Hand, die von WissenschaftlerInnen<br />
für Entscheidungsträger zwecks Entscheidungsfindung bereitgestellt worden sind.<br />
Umfang: 3-4 Seiten. Achtung, sich möglichst kurz fassen. Es dürfen höchstens 4 Seiten 3 abgegeben werden!<br />
Allgemeine Hinweise: Beachten Sie bitte, insbesondere bei der Beantwortung der Fragen 4 und 5 gibt es zum<br />
Teil mehrere "richtige" Antworten. Wichtiger als die Suche nach der "richtigsten" Antwort ist, dass Sie logisch<br />
argumentieren und die Begründung Ihrer Aussagen jeweils zwingend und in naturwissenschaftlich überzeugender<br />
Weise durch Ihre Schlussfolgerungen untermauern. Das heisst, Sie sollten sich immer auf wissenschaftlich<br />
möglichst erhärtete Tatsachen abstützen. Selbst wenn Ihnen ein Faktum nicht bekannt oder falsch bekannt sein<br />
sollte, so ist das nicht weiter tragisch, wenn zumindest Ihre Gedankengänge logisch konsistent und lückenlos gut<br />
begründet auf den gemachten Annahmen aufbauen. Das bedeutet auch, Sie müssen die für Ihre Argumentation<br />
relevanten Annahmen explizit anführen und nicht "behauptend" argumentieren. Zudem sind sog. "offensichtlich<br />
bekannte" Tatsachen weit häufiger sinnvoll hinterfragbar, als dies auf den ersten Eindruck der Fall zu sein<br />
scheint. Wissenschaftlich sauber argumentieren heisst aber auch knapp und präzise, d.h. konzis schreiben.<br />
Geben Sie dabei auch immer die verwendete Literatur genau an, wobei Sie hier bei grösseren Berichten immer<br />
auch eine Seitenzahl, Tabellen- bzw. Figurenverweis anführen sollten, ansonsten das Zitat wertlos wird. Bitte beantworten<br />
Sie auch alle Fragen genau wie gestellt (Nummerierung einhalten). Viel Glück und hoffentlich auch<br />
Anregung und Spass beim Beantworten der Fragen!<br />
1) Wieviel Kohlenstoff ist laut IPCC Bericht AR5 4 (IPCC, 2013) als Anteil (in % der<br />
Gesamtemissionen) zwischen 1750 und 2011 infolge von Landnutzungsänderungen<br />
aus der terrestrischen Biosphäre in die Atmosphäre entwichen?<br />
2) Wie gross ist gemäss dem IPCC Bericht AR5 (Hinweis: Ciais et al., 2013) die Net<br />
Ecosphere Productivity (NESP) der Landmassen (Achtung: Keine Werte aus anderen<br />
Quellen verwenden!)<br />
a) durchschnittlich in den 1980-er Jahren?<br />
b) durchschnittlich in den 1990-er Jahren?<br />
1 AR5 = Assessment Report Five<br />
2 Intergovernmental Panel on Climate Change der WMO (World Meteorological Organization) und UNEP<br />
(United Nations Environmental Program) www.ipcc.ch<br />
3 Literaturliste nicht mitgerechnet<br />
4 Der Report kann in elektronischer Form im Internet besorgt werden. Die hierzu erforderlichen Links sind alle<br />
via unser Webportal www.sysecol.ethz.ch/education/course-portal/VOekoSysteme/ leicht auffindbar. Die<br />
Originaltexte sind alle in Englisch und offizielle Übersetzungen gibt es in den UNO Sprachen (Französisch,<br />
Spanisch, Chinesisch, Russisch, Arabisch ja; Deutsch, Italienisch nein). Dank ProClim gibt es von gewissen<br />
Teilen deutsche Übersetzungen. Das gilt v.a. für Zusammenfassungen wie das SPM (Summary for Policy Makers<br />
- Zusammenfassung für politische Entscheidungsträger. education/course-portalLassen Sie sich durch die vielen<br />
Arten von Zusammenfassungen nicht verwirren und orientieren Sie sich an der Übersichtstabelle in unserem<br />
Webportal.<br />
1
<strong>Arbeitsblatt</strong> Globale Ökologie - Teil Fischlin<br />
V Ökosysteme: Funktionen & Prozesse<br />
c) durchschnittlich in den 2000-er Jahren (1. Jahrzehnt des 21. Jhdt.)?<br />
d) die jeweilige Veränderung in Prozent des vorhergenden mittleren Flusses?<br />
3) Wie gross ist gemäss dem IPCC Bericht AR5 (Hinweis: Ciais et al., 2013) die<br />
terrestrische Senkenleistung (residual terrestrial uptake) welche durch die<br />
Landökosysteme geleistet wird (Achtung: Keine Werte aus anderen Quellen<br />
verwenden!)<br />
a) durchschnittlich in den 1980-er Jahren?<br />
b) durchschnittlich in den 1990-er Jahren?<br />
c) durchschnittlich in den 2000-er Jahren (1. Jahrzehnt des 21. Jhdt.)?<br />
d) die jeweilige Veränderung in Prozent des vorhergenden mittleren Flusses?<br />
4) Die folgenden Fragen beziehen sich auf die Trendänderungen, die Sie bei Fragen 2)<br />
und 3) gefunden haben sowie Resultate aus AR4 5 :<br />
a) Welche NESP Kipppunkte 6 („Tipping Points“) lassen sich bei Fischlin et al. (2007)<br />
identifizieren? (Hinweis: Figure 4.2, Vorlesung)<br />
b) Ergebnis Frage 2): Wie erklären Sie die Trendänderung?<br />
c) Ergebnis Frage 3): Wie erklären Sie die Trendänderung?<br />
d) Unter der Annahme, dass pro Jahr zusätzlich exakt 10% der anthropogenen CO 2 -<br />
Emissionen des Jahres 2011 aus der oberirdischen Biomasse der Landökosysteme<br />
in die Atmosphäre gelangt, wieviele Jahre würde diese Emission anhalten?<br />
(Hinweis: IPCC, 2013 und Fischlin et al., 2007, Figure 4.1)<br />
e) Zählen Sie Massnahmen auf, die einer Schwächung der Senkenfunktion der<br />
Landökosysteme durch den Klimawandel entgegenwirken können (Hinweis:<br />
Fischlin et al., 2007, 4.4.1, 4.4.10; Nabuurs et al., 2007, 9.4; Smith et al., 2007, 8.4.<br />
Ich schlage auch vor, dass Sie zur Vereinfachung der Beantwortung dieser und der<br />
nachfolgenden Frage die Mechanismen im Text durchgehend nummerieren, z.B.<br />
mit (i), (ii), (iii), (iv) etc.)<br />
f) Skizzieren Sie kurz aus naturwissenschaftlicher Sicht die Funktionsweise der unter<br />
c) genannten Mechanismen wie sie im IPCC AR4 beschrieben sind (Fischlin et al.,<br />
2007, 4.4.1, 4.4.10; Nabuurs et al., 2007, 9.4; Smith et al., 2007, 8.4)<br />
5) Im Zweckartikel (Artikel 2) des Rahmenübereinkommens der Vereinten Nationen über<br />
Klimaänderungen (UNFCCC, UNFCCC, 1992) heisst es:<br />
Das Endziel dieses Uebereinkommens und aller damit zusammenhängenden Rechtsinstrumente,<br />
welche die Konferenz der Vertragsparteien beschließt, ist es, in Uebereinstimmung<br />
mit den einschlägigen Bestimmungen des Uebereinkommens die Stabilisierung der<br />
Treibhausgaskonzentrationen in der Atmosphäre auf einem Niveau zu erreichen, auf<br />
dem eine gefährliche anthropogene Störung des Klimasystems verhindert wird. Ein solches<br />
Niveau sollte innerhalb eines Zeitraums erreicht werden, der ausreicht, damit sich die<br />
5 AR4 = Assessment Report Four<br />
6 Kipppunkte lassen sich verschiedenartig definieren: Eine Definition verlangt lediglich eine grundlegende<br />
Änderung wie z.B. eine Vorzeichenänderung. Eine anspruchsvollere verlangt dass zusätzlich auch ein<br />
selbstverstärkender Prozess einsetzt.<br />
2
<strong>Arbeitsblatt</strong> Globale Ökologie - Teil Fischlin<br />
V Ökosysteme: Funktionen & Prozesse<br />
Ökosysteme auf natürliche Weise den Klimaänderungen anpassen können, die<br />
Nahrungsmittelerzeugung nicht bedroht wird und die wirtschaftliche Entwicklung auf<br />
nachhaltige Weise fortgeführt werden kann.<br />
Die Frage, ab welchem Ausmass des Klimawandels die Störung des Klimasystems<br />
durch den Menschen als gefährlich zu betrachten ist, blieb allerdings jahrelang unbeantwortet.<br />
Mit den Beschlüssen von Cancun («Cancun Agreements», UNFCCC,<br />
2010) haben sich nun alle Länder offiziell zu einem Klimaschutz bekannt, der eine<br />
Obergrenze für die Erwärmung von 2°C gegenüber vorindustriellen Temperaturen<br />
vorsieht, d.h. Temperaturen oberhalb von 2°C werden als gefährlich eingestuft.<br />
Das «Kopenhagener Abkommen» (Klimakonferenz 2009) besagte hierzu<br />
Folgendes:<br />
„To achieve the ultimate objective of the Convention to stabilize greenhouse gas<br />
concentration in the atmosphere at a level that would prevent dangerous<br />
anthropogenic interference with the climate system, we shall, recognizing the<br />
scientific view that the increase in global temperature should be below 2 degrees<br />
Celsius, on the basis of equity and in the context of sustainable development,<br />
enhance our long-term cooperative action to combat climate change.“<br />
Der diesbezügliche Wortlaut in den «Beschlüssen von Cancun» (Klimakonferenz<br />
2010) lautet:<br />
„ ... deep cuts in global greenhouse gas emissions are required according to<br />
science, and as documented in the Fourth Assessment Report of the<br />
Intergovernmental Panel on Climate Change, with a view to reducing global<br />
greenhouse gas emissions so as to hold the increase in global average<br />
temperature below 2 °C above preindustrial levels ...“ (p.3, para 4)<br />
a) Warum ist im Vergleich zu den «Beschlüssen von Cancun» das «Kopenhagener<br />
Abkommen» der schlechtere Text?<br />
b) Was sind die Eckwerte bezüglich der Emissionsreduktionen für Industrieländer wie<br />
die Schweiz (Umfang, Basisjahr, zeitliche Staffelung), die Sie im IPCC AR4<br />
finden können, damit das Klimaschutzziel von 2°C eingehalten werden kann?<br />
(Hinweis: IPCC, 2007f; Gupta et al., 2007, Box 13.7)<br />
c) Die «Beschlüsse von Cancun» sprechen von „deep cuts“. Was sieht diesbezüglich<br />
das schweizerische CO2-Gesetz vor? Wie beurteilen Sie das (kurze Begründung)?<br />
WICHTIG: Bitte untermauern Sie IMMER alle Aussagen schlüssig, indem Sie die<br />
Quellen, inklusive Seitenzahlen und allfälligen Figuren- oder Tabellennummern,<br />
angeben, auf die Sie sich abstützen. Zitieren Sie hierzu die Literatur im gleichen<br />
Format wie durch AR4 empfohlen und durchgeführt.<br />
3
<strong>Arbeitsblatt</strong> Globale Ökologie - Teil Fischlin<br />
V Ökosysteme: Funktionen & Prozesse<br />
Drei wichtige Hinweise zur Abgabe<br />
Ich bitte Sie, eine elektronische Abgabe vorzunehmen. Bitte beachten Sie, die elektronische Abgabe verlangt,<br />
dass Sie bestimmte Regeln und Formate einhalten. Sie dürfen nur pdf-Dateien (also keine Word-Dateien,<br />
Virengefahr!) per E-Mail schicken und bitte befolgen Sie folgende Anweisungen:<br />
1) Bitte vergessen Sie nicht, Ihren Namen und Vornamen in das pdf-Dokument hineinzuschreiben.<br />
2) Damit Ihre Datei wirklich bei mir ankommt, sind exakt Regeln zur Namensgebung der pdf-Datei<br />
einzuhalten, und der Inhalt des Betreffs der E-Mail muss bestimmte Schlüsselworte enthalten (Achtung Junk-<br />
Mail Filter kann Ihre E-mail sonst stillschweigend schlucken!). Der Dateiname muss mit A2 beginnen und<br />
Ihren Namen enthalten, z.B. A2_Meyer_Patricia.pdf. Eine anonyme Bezeichung wie z.B. <strong>Arbeitsblatt</strong>.pdf kann<br />
ich leider nicht akzeptieren, da sie bei mir zu einem heillosen Durcheinander führen würde!<br />
3) Der Betreff (Subject) der E-Mail muss mit VOekoSysteme A2 - beginnen und ebenfalls Ihren Vornamen<br />
und Namen enthalten, z.B. VOekoSysteme A2 – Meyer Patricia. Weitere Hinweise finden Sie auch auf dem<br />
Webportal 7 .<br />
Ich danke Ihnen für die Einhaltung dieser Regeln.<br />
Zitiervorschläge und zitierte Literatur<br />
Ciais, P., Sabine, C., Bala, G., Bopp, L., Brovkin, V., Canadell, J., Chhabra, A., Defries, R., Galloway, J., Heimann, M.,<br />
Jones, C., Le Quéré, C., Myneni, R., Piao, S., & Thornton, P., 2013. Carbon and biogeochemical cycles. In: Stocker,<br />
T. F., Qin, D., Plattner, G.-K., Tignor, M., Allen, S. K., Boschung, J., Nauels, A., Xia, Y., Bex, V., & Midgley, P.<br />
M. (eds.). Climate change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth<br />
Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). Cambridge University Press:<br />
Cambridge, UK and New York, NY, USA. 168 pp. (in press). (www.ipcc.ch)<br />
Denman, K.L., Brasseur, G., Chidthaisong, A., Ciais, P., Cox, P.M., Dickinson, R.E., Hauglustaine, D., Heinze, C., Holland,<br />
E., Jacob, D., Lohmann, U., Ramachandran, S., da Silva Dias, P.L., Wofsy, S.C. & Zhang, X., 2007. Couplings<br />
between changes in the climate system and biogeochemistry. In: Solomon, S., Qin, D., Manning, M., Chen, Z.,<br />
Marquis, M., Averyt, K.B., Tignor, M. & Miller, H.L. (eds.), Climate change 2007: The Physical Science Basis.<br />
Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate<br />
Change (IPCC). Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA, pp. 499-587.<br />
www.ipcc.ch<br />
Fischlin, A., Midgley, G.F., Price, J.T., Leemans, R., Gopal, B., Turley, C., Rounsevell, M.D.A., Dube, O.P., Tarazona, J. &<br />
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Change (IPCC). Cambridge University Press, Cambridge, UK, pp. 211-27<strong>2.</strong> www.ipcc.ch<br />
Friedlingstein, P., Houghton, R. A., Marland, G., Hackler, J., Boden, T. A., Conway, T. J., Canadell, J. G., Raupach, M. R.,<br />
Ciais, P., & Le Quere, C., 2010. Update on CO2 emissions. Nature Geosci., 3(12): 811-81<strong>2.</strong><br />
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Gupta, S., Tirpak, D. A., Burger, N., Gupta, J., N. Höhne, Boncheva, A. I., G. Kanoan, M., Kolstad, C., Kruger, J. A.,<br />
Michaelowa, A., Murase, S., Pershing, J., S. T., & Sari, A., 2007. Policies, instruments and co-operative<br />
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Davidson, O.R., Bosch, P.R., Dave, R. & Meyer, L.A. (eds.), Climate change 2007: Mitigation. Contribution of<br />
7 http://www.sysecol.ethz.ch/education/course-portal/VOekoSysteme/aktuell.html<br />
4
<strong>Arbeitsblatt</strong> Globale Ökologie - Teil Fischlin<br />
V Ökosysteme: Funktionen & Prozesse<br />
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Cambridge University Press, Cambridge, UK, p. 23. www.ipcc.ch<br />
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IPCC, 2007d. Summary for policymakers. In: Parry, M.L., Canziani, O.F., Palutikof, J.P., van der Linden, P.J. & Hanson,<br />
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Cambridge, UK, pp. 7-2<strong>2.</strong> www.ipcc.ch<br />
IPCC, 2007e. Technical summary. In: Parry, M.L., Canziani, O.F., Palutikof, J.P., van der Linden, P.J. & Hanson, C.E. (eds.),<br />
Climate change 2007: Impacts, adaptation and vulnerability. Contribution of Working Group II to the Fourth<br />
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Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). Cambridge University Press, Cambridge, UK, pp. 1-23.<br />
www.ipcc.ch<br />
IPCC, 2007g. Technical summary. In: Metz, B., Davidson, O.R., Bosch, P.R., Dave, R. & Meyer, L.A. (eds.), Climate change<br />
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Panel on Climate Change (IPCC). Cambridge University Press, Cambridge, UK, pp. 25-93. www.ipcc.ch<br />
IPCC, 2013. Summary for policymakers. In: Stocker, T. F., Qin, D., Plattner, G.-K., Tignor, M., Allen, S. K., Boschung, J.,<br />
Nauels, A., Xia, Y., Bex, V., & Midgley, P. M. (eds.). Climate change 2013: The Physical Science Basis.<br />
Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change<br />
(IPCC). Cambridge University Press: Cambridge, UK and New York, NY, USA. 33. www.ipcc.ch<br />
Nabuurs, G.J., Masera, O., Andrasko, K., Benitez-Ponce, P., Boer, R., Dutschke, M., Elsiddig, E., Ford-Robertson, J.,<br />
Frumhoff, P., Karjalainen, T., Krankina, O., Kurz, W., Matsumoto, M., Oyhantcabal, W., Ravindranath, N.H.,<br />
Sanz Sanchez, M.J. & Zhang, X., 2007. Forestry. In: Metz, B., Davidson, O.R., Bosch, P.R., Dave, R. & Meyer,<br />
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of the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). Cambridge University Press, Cambridge, UK, pp. 541-<br />
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OcCC, 2008. Das Klima ändert -- was nun? Der neue UN-Klimabericht (IPCC 2007) und die wichtigsten Ergebnisse aus<br />
Sicht der Schweiz. OcCC - Organe consultatif sur les changements climatiques: Bern, Switzerland. 47pp.<br />
www.occc.ch<br />
Smith, P., Martino, D., Cai, Z., Gwary, D., Janzen, H., Kumar, P., McCarl, B., Ogle, S., O’mara, F., Rice, C., Scholes, B. &<br />
Sirotenko, O., 2007. Agriculture. In: Metz, B., Davidson, O.R., Bosch, P.R., Dave, R. & Meyer, L.A. (eds.), Climate<br />
change 2007: Mitigation. Contribution of Working Group III to the Fourth Assessment Report of the<br />
Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). Cambridge University Press, Cambridge, UK, pp. 497-540.<br />
www.ipcc.ch<br />
UNFCCC, 199<strong>2.</strong> United Nations Framework Convention on Climate Change (UNFCCC). Climate Change Secretariat,<br />
UNEP’s Information Unit for Conventions (IUC), Bonn, Germany. 30pp. Available at following URL:<br />
http://unfccc.int/essential_background/convention/background/items/2853.php<br />
UNFCCC, 2010. Cancun Agreements. The Conference of the Parties to the United Nations Framework Convention on<br />
Climate Change (UNFCCC), document FCCC/CP/2010/7/Add.1, pp. 2-31. Available at following URL:<br />
http://unfccc.int/meetings/cancun_nov_2010/items/6005.php<br />
5