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Klimawandel

Was ist Klimawandel?

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Abbildung einer Person, die mit der Natur interagiert

Veröffentlicht: 22. Dezember 2023
Mitwirkende: Alice Gomstyn, Alexandra Jonker

Was ist Klimawandel?

Was ist Klimawandel?

Im Allgemeinen bezieht sich der Begriff Klimawandel auf jede Veränderung der langfristigen Wettermuster auf der Erde. Wenn wir heute vom Klimawandel sprechen, meinen wir damit aber in der Regel die globale Erwärmung, also die dokumentierte globale Temperaturerhöhung der Erdoberfläche seit Ende des 19. Jahrhunderts.

Während natürliche Ursachen wie die Sonnen- oder Vulkanaktivität einen Klimawandel verursachen können, führen Experten die globalen Klimaveränderungen vom 20. Jahrhundert bis heute auf menschliche Aktivitäten zurück. Bei diesen Aktivitäten handelt es sich in erster Linie um die Verbrennung fossiler Brennstoffe, ein Prozess, bei dem Kohlendioxid in die Atmosphäre freigesetzt wird.

Zu den Auswirkungen des Klimawandels gehören extreme Wetterereignisse wie Dürren und Hitzewellen, aber auch Orkane und Überflutungen, Veränderungen von Ökosystemen, Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit, Sicherheit und das Wohlbefinden sowie ein Rückgang der Artenvielfalt. Eine Eindämmung des Klimawandels ist jedoch nicht unmöglich. Durch Klimaschutzmaßnahmen und Nachhaltigkeitsbemühungen wie eine erhebliche Reduzierung der Treibhausgasemissionen, Fortschritte bei erneuerbaren Energien sowie beim Erreichen der Ziele für nachhaltige Entwicklung (Sustainable Development Goals, SDGs, auch Agenda 2030) der Vereinten Nationen kann die zukünftige Klimaentwicklung beeinflusst werden.

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Natürliche Ursachen des Klimawandels

Natürliche Ursachen des Klimawandels

Das Klimasystem der Erde verhält sich seit jeher dynamisch. In den letzten 800.000 Jahren hat der Planet beispielsweise acht Eiszeiten erlebt, wobei arktische Eisplatten große Teile Nordamerikas, Europas und Asiens bedeckten. Klimawissenschaftler haben festgestellt, dass während der letzten Eiszeit vor mehr als 11.000 Jahren die globalen Temperaturen im Durchschnitt etwa 6 °C niedriger waren als im 20. Jahrhundert. 

Auf Eiszeiten folgen wärmere Perioden. Laut NASA-Wissenschaftlern sind diese Klimazyklen mit sogenannten Milankovitch-Zyklen verbunden: einer Reihe von Umlaufbewegungen, die beeinflussen, wie viel Licht und Energie die Erde von der Sonne absorbiert. In einfachen Worten bedeutet dies, dass die Erde zu bestimmten Zeiten mal stärker und mal weniger stark durch die Sonne erwärmt wird. Milankovitch-Zyklen beeinflussen das Erdklima also auf lange Sicht und bestimmen so beispielsweise den Beginn und das Ende von Eiszeiten auf natürliche Weise. Diese Änderungen schreiten allerdings überaus langsam voran: Die einzelnen Faktoren, die die Zyklen beeinflussen, ändern sich über Zehntausende oder sogar Hunderttausende von Jahren hinweg. Die Ursache für den aktuellen Anstieg des Erdklimas sind Milankovitch-Zyklen allerdings nicht, denn basierend auf den Umlaufbewegungen der Erde sollte die globale Temperatur eigentlich noch für Tausende von Jahren weiter sinken.1

Darüber hinaus gibt es andere natürliche Faktoren für den Klimawandel, die auch als „Klimaantrieb“ bzw. „Strahlungsantrieb“ bezeichnet werden. Große Vulkanausbrüche beeinflussen beispielsweise das Klima, da Schwefeldioxidemissionen aus Eruptionen einen vorübergehenden Abkühlungseffekt haben können. Schwefeldioxid wandelt sich in Schwefelsäure um, die in der Atmosphäre zu Aerosolen kondensiert und die Sonnenstrahlung reflektiert, sodass sie nicht in die Erdatmosphäre eindringen kann. Der US Geological Survey bezeichnet beispielsweise die Eruption des Mount Pinatubo 1991 auf den Philippinen als „einzigartig in ihrer Klimaauswirkung“, da sie die größte beobachtete Schwefeldioxidwolke in der Geschichte erzeugt und die Erde drei Jahre lang abgekühlt hat.2

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Menschliche Aktivitäten als Ursache des Klimawandels

Menschliche Aktivitäten als Ursache des Klimawandels

Klimawissenschaftler sind der Meinung, dass die größten Treiber des Klimawandels Erderwärmung – heute auf menschliche Aktivitäten zurückzuführen sind. Die einflussreichste Aktivität dieser Art ist die Verbrennung fossiler Brennstoffe, nämlich Kohle, Erdgas und Öl.Die Verbrennung fossiler Brennstoffe verursacht Emissionen von Treibhausgasen, darunter Kohlendioxid und Methan.

Kohlendioxid und Methan werden als Treibhausgase bezeichnet, weil sie eine Barriere bilden, die die Wärme in der Erdatmosphäre einfängt, ähnlich wie es die Glaswände und -decke eines Gewächshauses tun. Eine gewisse Konzentration dieser Gase war auch vor dem Einfluss des Menschen bereits in der Atmosphäre vorhanden, wurde allerdings durch unsere Aktivitäten deutlich erhöht. Sonnenstrahlung kann durch diese Barriere weiterhin eindringen, es kann aber nur eine geringere Menge an Wärme in den Weltraum abgeleitet werden. Dieser als Treibhauseffekt bezeichnete Wärmeeinschluss führt zu einer globalen Erwärmung der Erdoberfläche.

Die meisten Treibhausgasemissionen sind anthropogen, was bedeutet, dass Menschen und menschliche Aktivitäten sie verursachen. Nach Angaben des Zwischenstaatlichen Ausschusses für Klimaänderungen (IPCC, auch Weltklimarat) stammen rund 79 % aller globalen Treibhausgasemissionen aus den Bereichen Energie, Industrie, Verkehr und Gebäude.3 Land- und Forstwirtschaft und andere Landnutzungen verursachen ebenfalls eine erhebliche Menge an Emissionen. Bäume sind beispielsweise natürliche Kohlenstoffspeicher, aber durch Rodungen — das Abholzen von Bäumen, um Platz für die Landwirtschaft oder andere Nutzungsformen zu schaffen — wird dieser Kohlenstoff als Kohlendioxid in die Atmosphäre freigesetzt. Besonders drastisch ist dieser Effekt bei der Abholzung von Regenwäldern wie dem Amazonas, die oft auch als „grüne Lunge“ der Erde bezeichnet werden, doch auch das Fällen von Bäumen in städtischen Gebieten auf der ganzen Welt erhöht die Treibhausgasemissionen.

Aktuell konzentrieren wir uns mehr denn je darauf, wie der Mensch das Klima beeinflusst, doch menschliche Aktivitäten verändern das Klima weltweit bereits seit über einem Jahrhundert erheblich. Die Ursprünge des messbaren Einflusses der Menschheit auf das Erdklima lassen sich bis zur industriellen Revolution zurückverfolgen. Im Zuge der Transition von Agrar- zu Industriegesellschaften gegen Ende des 19. Jahrhunderts wurden die für diesen Wandel entscheidenden Maschinen und Technologien zunehmend mit fossilen Brennstoffen betrieben. Bis Mitte des 20. Jahrhunderts beliefen sich die Kohlendioxidemissionen auf etwa 5 Gigatonnen pro Jahr und stiegen dann bis zum Ende des Jahrhunderts sprunghaft auf 35 Gigatonnen pro Jahr an.

Die Auswirkungen des anthropogenen Klimawandels

Die Auswirkungen des anthropogenen Klimawandels

Infolge des Klimawandels erlebt die Erde eine globale Erwärmung, darunter laut der National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) zwischen 2011 und 2020 das wärmste Jahrzehnt seit Beginn der Aufzeichnungen. Auf der Erdoberfläche ist die durchschnittliche Temperatur heute etwa 1,1 °C höher aus als vor der industriellen Revolution.

Diese einstellige Temperaturerhöhung hat tiefgreifende Auswirkungen auf den Planeten. Wissenschaftler haben überzeugende Beweise dafür gefunden, dass der Temperaturanstieg zu folgenden Entwicklungen beiträgt:

  • Extreme Wetterereignisse
  • Veränderungen natürlicher Ökosysteme
  • Schädigung der menschlichen Gesundheit und des Wohlbefindens

Extreme Wetterereignisse

Da die Temperatur auf der Erde weiter ansteigt, werden gefährliche Hitzewellen immer häufiger. Hitze kann zu einer stärkeren Verdunstung von Wasser führen, was die Häufigkeit von Dürreperioden erhöht. Trockenere Bedingungen führen auch zu einer trockeneren Vegetation, die Waldbrände begünstigen kann.

In anderen Teilen des Planeten führen die stärkere Verdunstung und der Anstieg des atmosphärischen Wasserdampfs zu starken Niederschlägen und Überschwemmungen. Laut der NOAA gehen Experten davon aus, dass insbesondere die Niederschlagsraten von tropischen Zyklonen um 10 % bis 15 % steigen.4
Diese Wetterphänomene stellen ein erhebliches Risiko für das Leben in betroffenen Regionen dar – sowohl direkt (z. B. durch körperliche Gefährdung) als auch indirekt (z. B. durch ausbleibende Ernten oder einen Zusammenbruch der Wirtschaft). Die indirekten Auswirkungen können sich auch auf Regionen auswirken, die nicht direkt von extremen Wetterereignissen betroffen sind, wenn sie in jegliche Weise auf die betroffenen Gebiete angewiesen sind.

Veränderungen natürlicher Ökosysteme

Während extreme Wetterereignisse über einen begrenzten Zeitraum hinweg stattfinden, sind natürliche Ökosysteme langfristigen Veränderungen und einem Rückgang der biologischen Vielfalt ausgesetzt. Beispielsweise lassen höhere Temperaturen das arktische Meereis und die Gletscher allmählich schmelzen, was wiederum eine Bedrohung für die Tierwelt, von Eisbären bis hin zu Fischen, darstellt. Höhere Meerestemperaturen in wärmeren Klimazonen wie Australien und Florida haben verheerende Auswirkungen auf die Korallenriffe. Das Leben im Meer ist zudem durch die Versauerung der Ozeane gefährdet, die auf die Aufnahme von Kohlendioxid durch das Meerwasser zurückzuführen ist. Der aufgrund schmelzender Gletscher steigende Meeresspiegel bedroht zudem Lebensräume in Küstenregionen, da dort selbst ein geringer Anstieg ganze Landmassen überschwemmen könnte.

Gleichzeitig leiden zahlreiche Arten unter dem Klimawandel, während einige invasive Arten gedeihen und sich über ihr ursprüngliches geografisches Verbreitungsgebiet hinaus ausbreiten. Zum Beispiel könnten mildere Winter in den Vereinigten Staaten einer invasiven Rebe namens Kudzu helfen, in neue Gebiete zu gelangen und einheimische Arten wie Gräser und Bäume zu verdrängen, indem sie sie nahezu verschlingen.5 Laut IPCC sind die Auswirkungen des Klimawandels auf einige Ökosysteme unumkehrbar.

Schädigung der menschlichen Gesundheit und des Wohlbefindens

Der Klimawandel verursacht oder verschlimmert jedes Jahr extreme Wetterereignisse und Veränderungen der Ökosysteme, wodurch unzählige Menschen gefährdet werden.Die saisonalen Monsunregen in Indien zum Beispiel haben in den letzten Jahren an Intensität zugenommen – was Wissenschaftler auf die Erderwärmung zurückführen – und zu Hunderten von Todesfällen durch Sturzfluten und Erdrutsche geführt. In Afrika könnte eine „neue Normalität“ wiederkehrender Dürren, Überschwemmungen und Wirbelstürme aufgrund des Klimawandels die Nahrungsmittelunsicherheit in ohnehin schon gefährdeten Gebieten noch weiter verstärken, so eine Studie des Internationalen Währungsfonds..6 Insgesamt könnten nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation jedes Jahr etwa 250.000 Menschen zusätzlich an den Folgen des Klimawandels sterben, zum Beispiel aufgrund von Krankheiten oder Hitzebelastung.

Die Auswirkungen des Klimawandels gefährden auch Existenzen. Mit dem Anstieg des Meeresspiegels durch schmelzende Eisschichten und Gletscher bedrohen beispielsweise zunehmende Überschwemmungen und Stranderosion nicht nur den Küstentourismus, sondern auf lange Sicht sogar ganze Inseln und Regionen in Küstennähe.Die Erwärmung der Ozeane und die Versauerung der Meere schaden zudem Fischbeständen und der Fischerei. Untersuchungen des IPCC prognostizieren, dass die anhaltende Erderwärmung zu einem Rückgang der Nahrungsmittelproduktion in Regionen auf der ganzen Welt führen wird.
Die beschriebenen Phänomene können ganze Regionen auf lange Sicht unbewohnbar machen. Eine Vielzahl von Menschen, die ihre Heimat und Lebensgrundlage aufgrund der Auswirkungen des Klimas verloren haben, würde sich daher zunehmend in stabilere Regionen begeben. Der daraus resultierende Anstieg der Bevölkerungszahlen in diesen Gebieten könnte allerdings auch dort für komplexe soziale und wirtschaftliche Herausforderungen sorgen. Dies zeigt ganz klar: Egal, wo wir uns befinden, der Klimawandel betrifft uns alle, ob direkt oder indirekt. Aus diesem Grund ist es wichtig, den Klimawandel als globale Herausforderung zu betrachten, die es gemeinsam zu bewältigen gilt.

Weltweite Bemühungen um die Eindämmung des Klimawandels

Weltweite Bemühungen um die Eindämmung des Klimawandels

Wissenschaftler diskutieren seit weit über einem Jahrhundert den Klimawandel. 1896 schrieb der schwedische Physiker Svante Arrhenius einen Artikel, in dem er vorhersagte, dass sich ändernde Kohlendioxidwerte in der Atmosphäre und der daraus resultierende Treibhauseffekt das Erdklima beeinflussen könnten. Rund vierzig Jahre später brachte der englische Dampfingenieur und Amateurwissenschaftler Guy Callendar die Erderwärmung mit Kohlendioxidemissionen in Verbindung. In den 1950er Jahren warnte anschließend der kanadische Physiker Gilbert Plass davor, dass anthropogene Kohlendioxidemissionen die Erdoberflächentemperatur um 1,5 °F pro Jahrhundert erhöhen würden.

Trotz der vorausschauenden Warnungen von Wissenschaftlern wie Plass begannen bedeutende globale Bemühungen um die Bekämpfung des Klimawandels erst in den späten 1980er Jahren. Die Vereinten Nationen gründeten 1988 den IPCC, als die UN-Generalversammlung den Klimawandel als dringendes Problem bezeichnete. Knapp ein Jahrzehnt später, im Jahr 1997, wurde das Kyoto-Protokoll zum ersten internationalen Vertrag, der rechtlich verbindliche Ziele für die Industrieländer zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen festlegte.

Das Pariser Abkommen von 2015 umfasste auch Entwicklungsländer und erweiterte die Emissionsziele für alle Länder. Das Abkommen zielte darauf ab, zu verhindern, dass die globale Durchschnittstemperatur um mehr als 2 °C über das vorindustrielle Niveau steigt. Fast 200 Länder haben das Pariser Abkommen unterzeichnet.

2015 verabschiedeten die Mitglieder der Vereinten Nationen außerdem 17 Nachhaltigkeitsziele für das Jahr 2030 (was den Zielen den Beinamen Agenda 2030 verleiht) mit Schwerpunkten wie der Einführung nachhaltiger Energiesysteme, einer nachhaltigen Waldbewirtschaftung und der Senkung der Emissionen.

In seinem sechsten Sachstandsbericht aus dem Jahr 2023 prognostiziert der IPCC zuversichtlich, dass „eine tiefgreifende, schnelle und nachhaltige Eindämmung und eine beschleunigte Umsetzung von Anpassungsmaßnahmen“ die negativen Auswirkungen des Klimawandels auf Menschen und Ökosysteme verringern würden. Das Gremium stellte zwar fest, dass seit seinem fünften Sachstandsbericht aus dem Jahr 2014 die Richtlinien und Gesetze zur Eindämmung des Klimawandels ausgeweitet wurden. Letztendlich kam jedoch zu dem Fazit, dass diese bisherigen Maßnahmen wahrscheinlich nicht verhindern werden, dass die Erderwärmung im laufenden Jahrhundert 1,5 °C übersteigen wird.

Technologien zur Eindämmung des Klimawandels

Technologien zur Eindämmung des Klimawandels

Eine maßgebliche Strategie zur Eindämmung des Klimawandels ist die Abkehr von fossilen Brennstoffen hin zu sauberer, erneuerbarer Energie. Erneuerbare Energiequellen erzeugen deutlich niedrigere Treibhausgasemissionen als fossile Brennstoffquellen. Zu den wichtigsten erneuerbaren Energiequellen gehören:

Windenergie

Windturbinen nutzen die Kraft des Windes und verwandeln ihn in Strom. Windkraftanlagen können an Land oder an Offshore-Standorten installiert werden. Aufgrund der schwankenden Windleistung variiert der Ertrag der Stromerzeugung durch Windkraftanlagen. Bei Windkraft handelt es sich keineswegs um eine neue Idee: Bereits vor Hunderten von Jahren bauten die Menschen Windmühlen, um die Kraft des Windes zur Bewältigung schwerer Aufgaben zu nutzen.

Wasserkraft

Wasserkraft, bekannt als die älteste Form erneuerbarer Energie, nutzt die Kraft des Wasserflusses zur Stromerzeugung. Wasserkraftanlagen, von Dämmen bis hin zu kleineren Bauwerken, können Gemeinden zusätzlich bei der Verwaltung ihrer Wasserversorgung helfen, indem sie zusätzliches Wasser speichern, das später für verschiedene Zwecke verwendet werden kann – von der Bekämpfung von Waldbränden bis zur Bewässerung von Feldfrüchten. Ähnlich wie die Windkraft hat auch die Wasserkraft eine lange Tradition, wobei Historiker davon ausgehen, dass sie bereits vor 5.000 Jahren in China verwendet wurde.

Sonnenenergie

Solartechnologien fangen Sonnenstrahlung ein und wandeln sie in Energie um. Auf Dächern installierte Solarmodule können Haushalte und Unternehmen direkt mit Strom versorgen und stellen eine individuelle und für die breite Masse zugängliche nachhaltige Lösung dar. Gleichzeitig sind auf der ganzen Welt Tausende von Solarkraftwerken in Betrieb oder im Bau. Wie bei der Windenergie gibt es auch bei der Energieerzeugung aus Solarenergie wetterbedingte und jahreszeitliche Schwankungen. Während die Solarenergie eine deutlich neuere Technik ist, hat sie bereits in relativ kurzer Zeit deutliche Fortschritte gemacht, von der Optimierung der Solarzellen bis hin zur effizienteren Planung der Verteilung und Ausrichtung einzelner Module.

Weitere Quellen erneuerbarer Energie

Zu den weiteren Quellen erneuerbarer Energien zählen Bioenergie (Energie, die aus Biomasse wie Ernte- und Lebensmittelabfällen erzeugt wird), Geothermie (Wärmeenergie unter der Erdoberfläche) und Meeresenergie (Nutzung der kinetischen und thermischen Energie natürlicher Wasserströme).

Die Energiespeichertechnologie könnte der Schlüssel zur Lösung der Herausforderungen sein, die durch die Schwankung bei der Erzeugung erneuerbarer Energien entstehen. Nur auf diese Weise können erneuerbare Energiequellen fossile Brennstoffe langfristig vollständig ersetzen. Laut der Internationalen Energieagentur ist ein größerer Fortschritt im Wachstum der Energiespeicherkapazitäten erforderlich, um das Ziel von Net Zero Kohlendioxidemissionen bis 2050 zu erreichen.7

Neben Technologien für erneuerbare Energien gibt es auch andere Technologien und Prozesse, die sich vielversprechend auf die Eindämmung des Klimawandels auswirken. So werden beispielsweise unterschiedliche Technologien entwickelt, um Kohlendioxid aus der Atmosphäre zu entfernen und es aus Emissionsquellen abzuscheiden. Auf Unternehmensebene helfen Programme für das Energiemanagement dabei, den Energieverbrauch von Unternehmen zu überwachen, zu kontrollieren und zu optimieren, wodurch die CO₂-Emissionen gesenkt und gleichzeitig Kosten reduziert werden.  

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Ressourcen

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Was bedeutet Net Zero?

Net Zero (auch Netto-Null oder Nullemission) ist der Punkt, an dem ein Gleichgewicht zwischen den in die Atmosphäre abgegebenen und den aus der Atmosphäre entfernten Treibhausgasen erreicht wird.

Was ist Dekarbonisierung?

Dekarbonisierung ist eine Methode zur Bekämpfung des Klimawandels, die den Ausstoß von Treibhausgasen reduziert und diese aus der Atmosphäre entfernt.

Klima und Nachhaltigkeit

Als Reaktion auf den globalen Klimanotstand nutzen wir KI und Hybrid Cloud, um die Lösungsfindung zur Eindämmung des Klimawandels und die Anpassung an daraus resultierende Umstände zu beschleunigen.

Was sind Scope-3-Emissionen?

Scope-3-Emissionen sind eine Kategorie von Treibhausgasemissionen, die im Rahmen des Geschäftsbetriebs aus Quellen stammen, die nicht direkt im Besitz eines Unternehmens sind oder von diesem kontrolliert werden.

Was ist die TCFD?

Die Task Force on Climate-related Financial Disclosures (TCFD) verfolgt das Ziel, Anleger besser über die klimabezogenen Risiken von Unternehmen zu informieren.

Was ist Nachhaltigkeit im Geschäft?

Nachhaltigkeit im Geschäft bezieht sich auf die Strategie und Maßnahmen eines Unternehmens zur Beseitigung der negativen ökologischen und sozialen Auswirkungen, die durch den Geschäftsbetrieb verursacht werden.

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Fußnoten

1 Warum (orbitale) Milankovitch-Zyklen die aktuelle Erwärmung der Erde nicht erklären können“ (Link außerhalb von ibm.com). Ask Nasa Climate, NASA, 27. Februar 2020.

² „Auswirkungen von Vulkanen auf das Klima“ (Link außerhalb von ibm.com). Volcano Hazards Program, USGS.

³ „Zusammenfassung für Entscheidungsträger“ (Link außerhalb von ibm.com). Climate Change 2023: Synthesis Report. Contribution of Working Groups I, II and III to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. IPCC, Genf, Schweiz, S. 1-34, doi: 10,59327/IPCC/AR6-9789291691647,001.

⁴ „Erderwärmung und Hurricanes“ (Link außerhalb von ibm.com). Geophysical Fluid Dynamics Laboratory, NOAA, 17. November 2023

⁵ „Kudzu: Die invasive Rebe, die den Süden verschlang“ (Link außerhalb von ibm.com). The Nature Conservancy, 9. August 2019.

⁶ "Climate Change and Chronic Food Insecurity in Sub-Saharan Africa“ (link resides outside ibm.com).“ Departmental Papers, International Monetary Fund, 15. September 2022.

⁷ „Verfolgung des Fortschritt sauberer Energie 2023“ (Link außerhalb von ibm.com). IEA, Paris (2023). Lizenz: CC BY 4.0