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#1

Nur die Temperaturen pausieren

in Aus der Welt der Wissenschaft 20.09.2013 07:47
von franzpeter | 8.075 Beiträge

| 19.09.2013 |

Interview Klimaforschung
Nur die Temperaturen pausieren

Macht die Erderwärmung eine Pause? Wenn ja, wie lange dauert sie dann an? Was kommt im neuen IPCC-Bericht? Und wie begegnet man Skeptikern? Spektrum.de sprach mit den renommierten Klimaforschern Mojib Latif und Hans von Storch.
von Daniel Lingenhöhl

Der Autor ist Redaktionsleiter von Spektrum.de.

Herr Professor von Storch, Herr Professor Latif, pausiert der Klimawandel tatsächlich?

Mojib Latif: Seit 15 Jahren hat es tatsächlich keinen neuen Rekord bei der globalen Erdoberflächentemperatur gegeben. Wenn man die Pause in Sachen Klimawandel einzig an den durchschnittlichen Oberflächentemperaturen festmachen möchte, so stimmt dies. Doch kein Mensch, der etwas vom Klima versteht, würde erwarten, dass es immer nur in eine Richtung geht. Wenn man auf das 20. Jahrhundert zurückblickt, hat es immer Phasen gegeben, in denen die Temperaturen auf einem Niveau verharrten oder sogar zurückgingen. Mich überrascht die momentane Pause daher in keinster Weise.

Hans von Storch: Mich überrascht es schon. Es ist nicht so schnell warm geworden, wie wir das erwartet hatten. Ob das nun eine Pause ist oder nur eine deutliche Verlangsamung, sei dahingestellt. Es ist aber schon auffällig, dass in unseren Szenarien derartige, 15-jährige Intervalle praktisch nicht vorkommen, obwohl die gleichzeitige Entwicklung der Kohlendioxidkonzentrationen korrekt abgebildet wird. Wenn das so weitergehen sollte, dann müssen wir wirklich darüber nachdenken, ob unsere Modelle die zukünftige Entwicklung realistisch wiedergeben oder nicht. Vielleicht haben wir zuvor der Öffentlichkeit auch nicht ausreichend kommuniziert, dass es "Pausen" geben kann. Denn bei den Menschen hat sich womöglich auch der Eindruck verfestigt, dass es stetig bergauf gehen müsse. Jetzt zahlen wir den Preis dafür.

Vor Kurzem veröffentlichte "Nature" eine Studie, laut der der kühlende Einfluss häufiger La-Niña-Ereignisse mäßigend auf die weltweiten Durchschnittstemperaturen einwirkt. Reicht dies aus, oder spielen auch noch andere Faktoren eine Rolle?

von Storch: Das ist zumindest eine Erklärung, aber wohl nicht die einzige. Wir sollten deshalb aufpassen, dass wir diese Lösungsmöglichkeit – die La-Niña-Ereignisse – nicht als alleinigen Erklärungsansatz heranziehen, bevor nicht noch weitere Optionen erforscht wurden. Wir müssen uns auch alle fragen, warum unsere Modelle beispielsweise diesen pazifischen Einflussfaktor nicht avisiert haben.


© NASA, Goddard Institute for Space Studies

Erderwärmung
Abweichung der Durchschnittstemperaturen der Jahre 2005 bis 2009 verglichen mit der Zeit von 1951 bis 1980: gelbe und rote Töne geben höhere, blaue Farben hingegen kühlere Werte wieder. Im globalen Rahmen zeichnet sich eine deutliche Erwärmung ab, die in der Arktis besonders ausgeprägt ausfiel.
Latif: 2008 hatten wir eine Nature-Studie veröffentlicht, mit der wir zeigen konnten, dass daneben auch andere Ozeanbecken wie der Südozean mäßigend auf das Weltklima einwirken können. Wir sollten also tatsächlich nicht glauben, dass wir mit den La-Niña-Ereignissen den Stein der Weisen gefunden hätten.

In Ihrer Studie damals hatten Sie angekündigt, dass die Erderwärmung ein bis zwei Jahrzehnte pausieren könnte. Passt Ihr Ergebnis in das Bild der gegenwärtigen Pause, oder ist es völlig unabhängig davon?

Latif: Das mögen andere beurteilen. Die Vorarbeiten zu dieser Studie machten wir ja bereits 2006 und 2007 – zu einem Zeitpunkt, als noch niemand über diese Pause gesprochen hat. Uns ging es damals darum zu zeigen, ob unsere Modelle auch interne Schwankungen vorhersagen können. Darunter verstehen wir klimatische Veränderungen, die nichts mit externen Ursachen wie Schwankungen der Sonnenaktivität, Vulkanausbrüchen oder dem Menschen zu tun haben.


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"Mich überrascht die momentane Pause daher in keinster Weise"
(Mojib Latif)

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von Storch: CO2 blieb als Faktor in Eurem Modell außen vor?

Latif: Nein! Es handelte sich um ganz normale Szenarien zum Klimawandel mit CO2 als Einflussfaktor. Zusätzlich haben wir die Modelle aber initialisiert: Wir haben den damaligen Zustand der Meere in die Rechnungen mit einbezogen. Das ist schwieriger, als es klingt, denn es existierten kaum Messungen aus der Tiefsee. Über viele Jahrzehnte betrachtet würde die Erwärmung voranschreiten, so unser Ergebnis, aber kurzfristig arbeiten bestimmte Prozesse dagegen, die die durch CO2 verursachte Aufheizung in diesem Zeitraum neutralisieren.

Fühlen Sie sich jetzt bestätigt?

Latif: Nein, uns ging es einfach darum, die Modellprojektionen zu verbessern. Und unsere Arbeit damals war ein Schritt dazu. Im Ende September 2013 erscheinenden nächsten IPCC-Bericht gehört die Methodik jetzt zum Standard.

Haben die Klimaforscher die Klimasensitivität des CO2 überschätzt?

von Storch: In den Simulationen, die wir haben, kommt so eine 15-jährige Stagnation bei der Erwärmung in weniger als fünf, teilweise sogar in weniger als zwei Prozent aller Durchläufe vor – je nachdem welche Schätzung der Erdtemperatur wir nehmen. Vielleicht liegt es einfach daran, dass es sich um ein extrem seltenes Ereignis handelt – ähnlich wie ein Lottogewinn –, das die Modelle nicht vorhersehen konnten. Zweitens könnten in unseren Simulationen die natürlichen Schwankungen zu gering ausfallen. Drittens schätzen wir die Klimasensitivität des Kohlendioxids womöglich tatsächlich einen Tick zu hoch ein – einen Tick, nicht massiv! Oder es handelt sich um einen Einflussfaktor, den wir den Modellen bislang nicht mitgeteilt haben: Sie reagieren also nicht darauf und berechnen die Temperaturentwicklung folglich falsch. Das könnte die Sonne sein, aber auch etwas, das wir bisher nicht kennen. Wir sollten uns Zeit nehmen und diese Punkte offen diskutieren.


© Bildarchiv IFM-Geomar

Mojib Latif Latif: Es bestehen Unsicherheiten bei der Klimasensitivität. Das sagt auch der kommende IPCC-Bericht, der den Stand der Forschung zusammenfasst und gerade hier eine sehr große Bandbreite angibt. Es wird auch dem Problem nicht gerecht, alles auf die eine Größe, die globale Durchschnittstemperatur, zu konzentrieren; vielmehr müssten wir genau verstehen, was regional passiert, wie sich die Temperaturen konkret an einem Ort entwickeln. So weit sind wir aber noch nicht, vielleicht werden wir es sogar nie sein, weil es zu kompliziert ist. Deshalb möchte ich mich gar nicht zu sehr an die Klimasensitivität hängen.

von Storch: Die Sensitivität ist eine Größe, die in der Öffentlichkeit angekommen ist – auch wenn wir sie wissenschaftlich vielleicht nicht für die beste Option halten. Nun kann es eben sein, dass unsere Modelle die Sensitivität des CO2 etwas überschätzen, was nicht weiter schlimm ist, solange wir offen darüber diskutieren und zugestehen, dass wir hier noch Wissenslücken haben.


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"Mich überrascht es schon"
(Hans von Storch)

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Welche Rolle spielt die Sonnenaktivität?

von Storch:Ich denke, dass die Treibhausgaskonzentrationen der entscheidendere Faktor für den Klimawandel sind, nicht die gegenwärtige Sonnenaktivität. Dennoch sollten wir auch diese Diskussion nicht zu früh für beendet erklären. Denn wenn wir das 20. Jahrhundert betrachten, lassen sich die Klimaschwankungen auch nicht allein auf CO2 oder interne Faktoren zurückführen. Auch die Sonnenaktivität spielte natürlich eine Rolle. Die Frage ist, ob wir sie quantitativ richtig bestimmt haben.

Sind auch andere Indikatoren des Klimawandels betroffen?

Latif: Ich möchte dies an einem Beispiel erläutern. Eine der Größen, die sich weniger hektisch als die Oberflächentemperatur entwickelt, ist der Meeresspiegel: Er reagiert auf Temperaturzunahmen in der Tiefsee ebenso wie an der Oberfläche und steigt an. Wenn nun der tiefe Ozean mehr Wärmeenergie als zuvor schluckt – was die Temperaturzunahme an der Oberfläche dämpft oder diesen Trend vielleicht sogar regional umkehrt –, so sollten sich die durchschnittlichen Pegel dennoch erhöhen. Und der Meeresspiegelanstieg zeigt keine Atempause: Er steigt verglichen mit der mittleren Oberflächentemperatur unvermindert weiter. Die Atempause bezieht sich rein auf diesen Parameter. Wir dürfen also daraus nicht schließen, dass der gesamte Klimawandel im Moment ruht!

Wie lange, schätzen Sie, könnte diese Pause beim Temperaturanstieg noch dauern?

Latif: Es würde mich nicht wundern, wenn die Temperaturen noch bis 2020 oder 2025 auf hohem Niveau verharren. Überraschend käme es für mich nur, wenn die Temperaturen deutlich zurückgehen würden.

von Storch: Ich würde nervös, wenn diese Phase noch länger als fünf Jahre andauern würde. Dann müssten wir wirklich unsere Modelle in Frage stellen. Eine Abkühlung erwarte ich aber auch nicht.

Was bedeutet dies für die öffentliche Wahrnehmung?

Latif: Wenn man über den Klimawandel redet, muss man ihn großräumig und langfristig betrachten. Wenn wir alle Parameter betrachten – Temperaturen, Eismassen, Meeresspiegel –, so zeigen sie alle seit Längerem einen eindeutigen Trend hin zu einer sich erwärmenden Welt als Folge ansteigender Treibhausgaskonzentrationen.


© KlimaCampus

Hans von Storch von Storch: Die wachsenden CO2-Konzentrationen etcetera stellen ziemlich sicher den überwiegenden Faktor für den Klimawandel dar – vor allem in den letzten Jahrzehnten –, aber nicht den einzigen. So beobachten wir beispielsweise in Finnland in einem See seit 1790 ein immer früheres Aufbrechen der Eisbedeckung im Frühling – das kann nicht auf steigende CO2-Werte zurückgeführt werden, sondern muss auch andere Ursachen haben.

Latif: Das stimmt natürlich. Kein Klimaforscher behauptet, dass 100 Prozent des Klimawandels in den letzten Jahrzehnten einzig auf die Treibhausgasemissionen zurückzuführen ist. Aber es ist ein sehr deutliches Signal vorhanden, dass der Mensch zur Erderwärmung beiträgt.

von Storch: Das unterschreibe ich gern.

Können Sie verstehen, dass es angesichts dieser widersprüchlichen Signale – Pause bei den Temperaturen, weiterer Anstieg des Meeressiegels – Medien und Öffentlichkeit verwirrt reagieren?

Latif: Wenn ich von den Medien gefragt werde, ob der Klimawandel nun stattfinde oder nicht, kann ich eigentlich nur mit "Ja" oder "Nein" antworten. Sage ich zum Beispiel "Ja, aber…", wird das "aber" schon meist nicht mehr wahrgenommen. Wir Wissenschaftler machen sicherlich Fehler bei der Außendarstellung, wir haben es allerdings auch nicht leicht, denn das Thema ist komplex. Und Komplexität erfordert eine Hinwendung zum Thema und nicht eine schnelle Meldung hier und da. Beide Seiten, die Medien und die Wissenschaft, müssen daran arbeiten, dass ein objektivers Bild zum Klimawandel entsteht.

von Storch: Dieses Kommunikationsproblem entsteht auch daraus, dass wir die eine "Wahrheit" erzählen sollen.


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"Im Grunde sind wir alle Skeptiker, sonst wären wir keine Wissenschaftler"
(Mojib Latif)

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Sie spielen darauf an, dass die Klimaforschung sehr stark politisiert ist?

von Storch: Ja, viele unserer Aussagen finden sich im politischen Geschäft wieder: "Was kann ich mit dieser Aussage machen, damit ich meine politische Agenda durchsetzen kann?" Vor einiger Zeit hatte beispielsweise ein Stahllobbyist eine meiner Antworten aus einem Interview so stark verkürzt, dass es gar keinen Klimawandel gäbe. Das war schon sehr beeindruckend. Immerhin konnte ich in einem Leserbrief dazu antworten, dass dies vielleicht seine, aber sicherlich nicht meine Meinung dazu wäre.

Wir befinden uns in dieser politisierten Dimension, dass in den Augen der Öffentlichkeit aus der wissenschaftlichen Analyse automatisch eine politische Konsequenz folgt: Wenn unsere Emissionen diese Folgen haben, dann muss eben diese Energiepolitik gefahren werden! In der Folge wird nicht über diese Energiepolitik diskutiert, sondern über die wissenschaftlichen Ergebnisse, die zu dieser Politik vorgeblich zwingt. Um zum Beispiel das Energieeinspeisungsgesetz zu attackieren, wendet man sich nicht dem EEG zu, sondern greift die Forschung an, die als vermeintlicher Grund für dessen Einführung stand.

Alarmisten und Skeptiker ähneln sich dabei interessanterweise, denn sie wenden die gleiche Logik an: Wenn ich die Schlacht in der Klimaforschung gewinne, dann erziele ich auch auf politischer Ebene den Sieg. Wir Wissenschaftler dürfen uns nicht in diese Arena begeben, denn dann verlieren wir unsere Unabhängigkeit.

Ist es in diesem Zusammenhang ein Fluch, dass der IPCC 2007 den Friedensnobelpreis bekommen hat?

Latif: Er hat zur Politisierung der Klimaforschung beigetragen. Ob der Preis richtig oder falsch war, kann und möchte ich aber nicht bewerten. Die Suche nach der Wahrheit, von der Hans gerade gesprochen hat, ist völlig unwissenschaftlich. Denn in der Wissenschaft gibt es keine absoluten Wahrheiten. Wir sollten uns aber stets bewusst sein, dass wir gerade ein gewaltiges Experiment mit unserem Planeten durchführen – ein Experiment, von dem wir nicht wissen, wie es genau ausgehen wird. Und das widerspricht eigentlich völlig unserem persönlichen Lebensstil, der möglichst auf Risikovermeidung ausgelegt ist.

Unser erreichtes Wissen in der Klimaforschung kann man eigentlich nicht mehr ignorieren und sollte ausreichen, dass sich die Politik nicht nur damit auseinandersetzt, sondern auch den sicheren Weg geht – und etwa die Emissionen reduziert. Wir werden uns nie zu 100 Prozent sicher sein und sollten deshalb nicht zur Alibiforschung verkommen, indem man uns ein bisschen mehr Geld überreicht, Maßnahmen jedoch unterlässt.

von Storch: Die absolute Sicherheit ist nicht notwendig für politische Konsequenzen. Aber diese Konsequenzen müssen eben auf politischer Ebene diskutiert werden. Wir Wissenschaftler sollten dagegen keine politischen Akteure werden, denn damit tun wir uns keinen Gefallen. Die Öffentlichkeit nimmt uns dann als eine Art Friedensschlichter im weißen Kittel wahr, der sagt, was sie tun soll.


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"Damit beendet man doch keine Debatte über den Klimawandel"
(Hans von Storch)

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Ist das ausgerufene Zwei-Grad-Ziel ein Hindernis für die Klimaforschung und -politik?

von Storch: Das ist eine politische Zahl, sie kann schon vernünftig sein und ist schön griffig. Was man aber vermeiden sollte: zu sagen, dass die Wissenschaft gesagt hätte, wir müssten diese Zahl nehmen. Denn wissenschaftlich ist sie nicht.

Latif: Zwei Grad in hundert Jahren sind klimageschichtlich betrachtet nicht wenig. Bei einem Temperaturanstieg um zwei Grad Celsius können schon alle möglichen Dinge passieren.

von Storch: Selbst wenn wir diesen Wert einhalten besteht, bereits enormer Anpassungsbedarf.

95 Prozent der Klimaforscher sehen es als erwiesen an, dass der Mensch zum Klimawandel stark beiträgt. In der Öffentlichkeit ist diese Zustimmungsrate deutlich kleiner. Woher kommt die Diskrepanz?

von Storch Ich denke es, hängt damit zusammen, dass mit dem Klimawandel häufig andere Sachen begründet werden – etwa der erhöhte Strompreis.

Latif: Dazu kommt, dass der Klimawandel etwas Abstraktes ist, dessen spürbare Folgen vielfach erst gegen Ende des Jahrhunderts oder noch später auftreten werden. Es liegt in unserer Natur, derart ferne Dinge erst einmal irrelevant zu finden. Wir nehmen die Auswirkungen zu wenig selbst wahr.

Hat das so genannte Climate Gate aus dem Jahr 2009 immer noch Folgen für die öffentliche Wahrnehmung?

von Storch: Nein, dazu liegt es bereits zu lange zurück. Das Vertrauen in die Klimawissenschaft mit ihren Akteuren hat es allerdings sicher auch nicht gefördert.

Latif: Das denke ich auch. Mich hat es allerdings sehr geärgert, dass hierzulande über die Untersuchung der strittigen Daten aus dem Climate Gate anschließend kaum mehr berichtet wurde. Sie wurde an der University of California in Berkeley durchgeführt, wo Forscher alles noch einmal nachgerechnet haben. Sie können die beiden Kurven – die ursprüngliche aus der Climatic Research Unit der University of East Anglia und die neue – im Rahmen der Strichstärke praktisch nicht unterscheiden. Die Ergebnisse sind also identisch, nichts wurde verfälscht.

von Storch: In der Tat. Das war damals die richtige Reaktion: Man beauftrage einen relativen Skeptiker wie Richard Muller, der die Daten neu analysierte und die Ergebnis bestätigte. Auf diese Art und Weise können wir Brücken bauen und Vertrauen wieder herstellen.

Sollte in diesem Zusammenhang die Erstellung der IPCC-Berichte transparenter werden? Im Moment bleibt der Abschlussbericht im Prinzip bis zum Publikationstag mehr oder weniger geheim.

Latif: Der IPCC wird oftmals überbewertet. Das große Missverständnis liegt darin, dass viele Menschen denken, dass der IPCC selbst forscht. Und wenn man den IPCC angreift, könne man auch seine Forschung diskreditieren. Der IPCC soll wissenschaftliche Ergebnisse zusammentragen und bewerten. Er hat aber mittlerweile zum Teil ein Eigenleben entwickelt – was ich persönlich problematisch finde –, aber die wesentlichen Kernaussagen aus der eigentlichen Forschung haben sich seit 20 Jahren nicht geändert. Dies gilt wohl nach allem, was ich weiß, auch für den kommenden 5. Sachstandsbericht.

von Storch: Was den ersten Teil des Berichts zu den physikalischen Grundlagen des Klimawandels angeht, können wir ohnehin sehr zufrieden sein – auch was die Transparenz anbelangt. Selbst tausende Augen aus der Weltbevölkerung haben keine größeren Fehler entdeckt, obwohl sie mittlerweile danach suchten, wie bei anderen Menschen nach Plagiaten. Doch da gab es nichts.

Latif: Man muss auch betonen, dass IPCC nicht gleich IPCC ist. Bei der Working Group 1, die sich der physikalischen Grundlagen widmet, existieren sehr strenge Regeln. Die Studie muss in einem Fachjournal veröffentlicht und durch den Review-Prozess gegangen sein. Das ist bei den anderen Arbeitsgruppen weniger streng, so dass dort auch so genannte graue Literatur durchrutschen kann: Berichte, die nicht direkt aus Forscherhand kommen.

Die den IPCC dann durchaus angreifbar machen.

Latif: Ja, denn wenn darin Unsachlichkeiten oder Fehler stehen, werden sie immer gern genommen, um den kompletten IPCC und die Klimaforschung insgesamt zu verdammen. Auf dieser Schiene argumentiert beispielsweise ein ehemaliger Umweltsenator von Hamburg, der einmal in der Working Group 3 mitwirken durfte und dort unter anderem auf Greenpeace-Mitarbeiter traf. Seitdem zieht er durch die Lande und erzählt, dass der IPCC eine Art Greenpeace-Veranstaltung sei.

Lohnt es sich dann überhaupt, mit diesen Skeptikern ins Gespräch zu kommen?

von Storch: Skeptiker sind enorm ungleichartig, denn sie haben keine gemeinsame Basis, weswegen sie skeptisch sind. Es handelt sich dabei um höchst ungleichartige Gründe. Zur größten Gruppe zählen Kritiker, die die Klimaforschung wegen der daraus erwachsenden politischen Folgen in Zweifel ziehen. Das macht die Diskussion kompliziert.

Latif: Auch nach meiner Erfahrung ist es schwierig, mit diesen Leuten in einen vernünftigen Dialog zu treten. Über die Deutsche Forschungsgemeinschaft wollten wir einmal einen runden Tisch mit kritisch eingestellten Wissenschaftlern organisieren. Ursprünglich fanden das die Eingeladenen gut, doch dann sollte es dabei auch um Energiefragen oder den Meeresbergbau gehen – was mit der Erforschung des Klimawandels an sich ja erst einmal nichts zu tun hat. Wir mussten die Gespräche schließlich abblasen, weil es nicht möglich war, sich auf eine Gesprächsagenda zu einigen. In der engeren Klimaforschung selbst ist es wirklich schwierig, tatsächliche Skeptiker zu finden. Viele kritische Stimmen werden von den Medien oft bewusst falsch interpretiert, so dass sie als Skeptiker herüberkommen, obwohl sie keine sind. In der Physik oder im Ingenieurswesen sieht es da schon ein bisschen aus. Viele Argumente zeigen jedoch, dass sich diese Kollegen zuvor nicht ausreichend mit den klimatischen Prozessen auseinandergesetzt haben.

von Storch (lacht): Sozialwissenschaftler sollten sich vielleicht demnächst der Skeptogenese widmen. Das wäre doch interessant: Wie wird man zum Skeptiker? Ich habe einmal einen theoretischen Physiker kennengelernt, der sich exakt an Datum und Uhrzeit erinnern konnte, als er zum Skeptiker wegen eines Vortrags wurde. Das hat mir gut gefallen.

Latif: Im Grunde sind wir alle Skeptiker, sonst wären wir keine Wissenschaftler. Wir müssen unsere Ergebnisse immer hinterfragen. Deshalb bin ich auch immer noch etwas fassungslos, welche Welle der Empörung mir nach Veröffentlichung des Papers 2008 zur Erwärmungspause aus der Klimaforschung entgegenschlug.

von Storch (lacht): Wie konntest Du uns auch so dermaßen verunsichern?

Die Zusammenarbeit zwischen Wissenschaftlern und Medien ist nicht immer einfach. Wie beurteilen Sie in diesem Zusammenhang die Veröffentlichung des Umweltbundesamts "Und sie erwärmt sich doch", in der die Behörde vor skeptischen Journalisten öffentlich warnt?

Latif: Das ist ein absolutes No-Go – mehr kann ich dazu nicht sagen.

Themenseite

© Richard Zinken
Klimawandel
Die Spuren der globalen Erwärmungvon Storch: Ich finde das verheerend – vor allem dass Herr Altmeier als Jurist dies auch noch durchgehen lässt und unterstützt. Das ist nicht nur kontraproduktiv für die Klimaforschung, sondern auch ein Kuss des Lebens für die beiden Journalisten. Ihnen konnte eigentlich nichts Besseres passieren. Damit beendet man doch keine Debatte über den Klimawandel, sondern befeuert sie sogar noch.

Herr Latif, Herr von Storch, vielen Dank für das Gespräch.

© Spektrum.de


Mit freundlichen Grüßen
franzpeter
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#2

Klimawandel - die Flut kommt

in Aus der Welt der Wissenschaft 26.09.2013 13:07
von franzpeter | 8.075 Beiträge

25.09.2013
Klimawandel
Die Flut kommt

Ein Meter oder mehr? Der neue IPCC-Bericht wird seine Prognose des Meeresspiegelanstiegs wohl nach oben korrigieren. Um wie viel, ist noch unklar. Denn noch immer herrscht Uneinigkeit über das Verfahren, wie die Vorhersage am besten zu berechnen wäre. Wissenschaftler verfolgen viele Wege, um den Blick in die Zukunft auf sicherere Füße zu stellen.
Nicola Jones
Die Autorin ist Journalistin in der Nähe von Vancouver.

Als führende Klimaforscher der Welt im Jahr 2007 ihre besten Schätzungen veröffentlichten, wie schnell die Meeresspiegel auf Grund der globalen Erwärmung steigen werden, ernteten sie einen Sturm der Empörung. Das Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) prognostizierte damals, dass der Anstieg bis zum Ende des Jahrhunderts zwischen 18 und 59 Zentimeter betragen werde – diese obere Grenze erschien einigen Wissenschaftlern viel zu niedrig unter anderem angesichts der Geschwindigkeit, mit der grönländisches Eis dahinschmolz. "Wir wurden heftigst kritisiert, unsere Schätzungen seien zu konservativ", erzählt Jerry Meehl vom US National Center for Atmospheric Research in Boulder und einer der Autoren des IPCC-Berichts von 2007 [1].

Das IPCC hatte zuvor einen deutlich größeren Anstieg vorhergesagt, musste dann jedoch in dem Bericht von 2007 einräumen, dass man nicht das gesamte Problem erfassen könne: Die Prognosen berücksichtigten daher nicht, was geschehen würde, wenn sich die Eisbedeckung von Grönland und der Antarktis womöglich rasch änderten. Denn die Autoren waren zu dem Schluss gekommen, solche Veränderungen seien mit dem damals verfügbaren Wissen und Modellen nicht vorherzusagen. Doch bereits 2009 zeigte sich, dass der Meeresspiegelanstieg die Prognosen von 2007 übertreffen würde [2].

Im Vorfeld des Ende September erscheinenden neuen IPCC-Berichs sagen Forscher nun, dass sie das Problem inzwischen besser fassen können. So prognostizierte ein im Juni durchgesickerter Entwurf einen deutlich höheren Anstieg – von womöglich bis zu knapp einem Meter bis zum Jahr 2100. Immer noch herrscht jedoch große Unsicherheit, wie schnell die Meeresspiegel steigen werden, wie sich das Muster der Anstiege global verteilt und wie hoch letztlich der Höchststand sein wird.

Wie schnell wird es gehen?
Stefan Rahmstorf vom Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung ist höchst unzufrieden mit den Standardverfahren, die den Meeresspiegelanstieg vorhersagen: prozessorientierte Modelle, die versuchen, das physikalische Verhalten jedes einzelnen beitragenden Faktors abzubilden. Ein Grund für seine Unzufriedenheit zeigte sich schon 2007: Als die Wissenschaftler alle bekannten Einzelprozesse zusammenfassten, konnten sie damit nur 60 Prozent des von 1961 bis 2003 tatsächlich beobachteten Anstiegs erklären. "Das Ganze war größer als die Summe seiner Teile", sagt John Church, Mitautor des Kapitels über den Meeresspiegelanstieg im kommenden IPCC-Bericht und Ozeanograf bei der Australian Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation in Hobart. Die beiden größten Einflussfaktoren – die Ausdehnung des sich erwärmenden Wassers und die Wasserzufuhr von abschmelzenden Gletschern – waren jeweils für etwa ein Viertel des gesamten Anstiegs verantwortlich. Ein kleines Plus lieferten noch die Eisschilde von Grönland und der Antarktis. Damit klaffte aber noch immer eine riesige Lücke.



Anstieg des Meeresspiegels zwischen 1993 und 2012
Die Pegel der Ozeane steigen nicht gleichmäßig rund um den Globus: Manche Regionen wie Teile des westlichen Pazifiks und des östlichen Indischen Ozeans zwischen den Philippinen und Australien sind davon stärker betroffen, wie der östliche Pazifik.Daher entschloss sich Rahmstorf, gänzlich andere Modelle zu entwickeln. Er sah sich den jährlichen Anstieg der Meeresspiegel seit den 1880er Jahren an und verknüpfte sie mit Daten zur Lufttemperatur der entsprechenden Zeiten. Dabei entdeckte er einen einfachen Zusammenhang: Je wärmer es wurde, desto schneller stiegen die Meeresspiegel. Im Jahr 2007, zu spät, um noch vom IPCC berücksichtigt zu werden, sagte sein Modell einen Anstieg der Meere um bis zu 1,4 Meter bis zum Jahr 2100 voraus – mehr als das Doppelte der IPCC-Schätzung.

"Semiempirische" Modelle wie dieses haben ihre Vorteile: Definitionsgemäß zeichnen sie den bisher beobachteten Anstieg genau nach, und es ist nicht notwendig, die dabei ablaufenden Prozesse bis ins Detail verstanden zu haben. Niemand weiß jedoch, wie lange die Korrelation, auf der die Modelle beruhen, wirklich bestehen bleibt, insbesondere wenn schmelzende Eismassen einen größeren Einfluss bekommen. Die Modelle "können für 50 Jahre taugen oder für 100. Wir wissen es nicht", so Rahmstorf.

Bei Vorhersagen ist die Wahl des Modells entscheidend. Prozessmodelle sagen eher einen Anstieg von weniger als einem Meter bis 2100 voraus, während die semiempirischen Modelle auf Werte von ein bis zwei Metern kommen – der höhere würde ausreichen, um 187 Millionen Menschen ihrer Häuser zu berauben. Diese oberen, semiempirischen Schätzungen werden höchst kontrovers diskutiert, und das IPCC bringt ihnen nur wenig Vertrauen entgegen. "Der einzige Vorteil dieser Modelle ist, dass sie leicht zu handhaben sind", meint Philippe Huybrechts von der Freien Universität in Brüssel: "Ich glaube, sie sind falsch."

Immer neue Modelle
Prozessmodelle haben seit 2007 große Fortschritte gemacht: dank neuer Erkenntnisse, wie viel Wärme beispielsweise in die Ozeane gelangt – wodurch sich das Wasser ausdehnt – und wie viel Grundwasser dorthin strömt als Folge des unstillbaren Durstes der Menschheit nach Trinkwasser, das aus dem Untergrund gepumpt wird. Modellierer können daher inzwischen den gesamten beobachteten Meeresspiegelanstieg erklären, insbesondere das Geschehen der letzten Jahrzehnte.

Das mündet jedoch nicht zwangsläufig in korrekte Vorhersagen. Jedermann räumt ein, dass es noch immer große Unsicherheiten bei prozessbasierten Prognosen gibt – insbesondere ist es immer noch weitestgehend unklar, wie sich die großen Eisschilde von Grönland und der Antarktis verhalten werden und ob sie schmelzen und katastrophenartig in die Ozeane strömen werden. Zusammengenommen würde ihr Schmelzwasser den Meeresspiegel im Extremfall auf lange Sicht um mehr als 65 Meter ansteigen lassen. Zum Vergleich: Die restlichen Gletscher und Eiskappen der Erde würden bei vollständigem Abschmelzen einen Anstieg von 0,4 Metern auslösen.

Trotz dieser Probleme hat das IPCC entschieden, Forscher hätten nun ausreichend gute Methoden, das Verhalten des Eises in Grönland und – mit etwas größerer Unsicherheit – in der Antarktis vorherzusagen, zumindest provisorisch, erklärt Don Chambers von der University of Texas in Austin. Die letzten Schätzungen addieren zwischen 3 und 21 Zentimeter zum prognostizierten Meeresspiegelanstieg bis 2100. Es seien jedoch auch zig Zentimeter mehr möglich, gemäß eines Entwurfs des letzten IPCC-Berichts.

Letztendlich wird es auf eine deutlich höhere Prognose hinauslaufen als 2007. Direkte Vergleiche sind schwierig, da der neueste Bericht auf anderen Zeiträumen und Emissionsszenarien beruht, doch der durchgesickerte Entwurf spricht von Schätzwerten zwischen 28 und 97 Zentimetern bis 2100. Damit liegt man immer noch unter den Prognosen der semiempirischen Modelle, doch auch die prozessbasierten Ergebnisse weisen stärker nach oben – und die Differenz wird geringer. "Ich betrachte das als eine Art Rehabilitation", sagt Rahmstorf.

Wie stark wird der Anstieg variieren?
Als Jeff Freymueller, Geophysiker an der University of Alaska Fairbanks vor mehr als einem Jahrzehnt die Bucht von Graves Harbor in Alaska besuchte, zeigten seine Meereskarten drei isolierte kleine Inseln; stattdessen fand er jedoch drei grasbewachsene Halbinseln mit Verbindung zum Festland. Ursache dafür ist, dass die Wasserspiegel in manchen Gegenden von Alaska sinken – um bis zu drei Zentimeter pro Jahr.

Denn der Boden dort hebt sich: eine langsame Ausgleichsbewegung, die mit dem Rückzug der Gletscher zum Ende der Eiszeit vor 10 000 Jahren einsetzte. Die schweren Eismassen hatten den Untergrund zuvor in den Erdmantel gedrückt. Und auch die Gravitation ist in den Ozeanen am Werk: Mit dem Rückzug lokaler Gletscher und dem Abschmelzen des grönländischen Eisschildes reduziert sich deren Massenanziehungskraft, weshalb mehr Wasser in Richtung Süden strömen kann.


Flut an der Nordsee
Ungeachtet etwaiger Anpassungsmaßnahmen: Wenn das Meer nur um 0,65 bis 1,3 Meter ansteigen würde, verschwänden weite Teile der nordwesteuropäischen Küstengebiete unter dem Wasser.
Die lokalen Trends der Meeresspiegel können sich so erheblich vom globalen Durchschnitt – etwa 3,2 Millimeter pro Jahr – unterscheiden. "An manchen Orten steigt der Meeresspiegel zehnmal so schnell wie der Mittelwert", erklärt Jerry Mitrovica von der Harvard University.

Auf der einen Seite der Bilanz steht die Bewegung der Landmassen. Die kanadische Hudson Bay beispielsweise war einst unter einer drei Kilometer dicken Eisdecke begraben. Von dieser Last befreit, steigt das Land nun um etwa einen Zentimeter jährlich auf. Und während sich diese Region Nordamerikas hebt, geschieht im Süden das Gegenteil: Die US-amerikanische Ostküste sinkt pro Jahr um einige Millimeter.

Bodensenkungen führen andernorts zu noch weit stärkeren Abwärtsbewegungen: Das Verdichten von Flusssedimenten und Grundwasserentnahme sorgen dafür, dass sich das Delta des Gelben Flusses in China an manchen Stellen um bis zu 25 Zentimeter pro Jahr senkt [4].

Dazu kommt, dass die Ozeanpegel nicht überall auf der Welt gleichmäßig steigen. Luftdruck, Wind und Meeresströmungen können Wassermassen innerhalb eines Meeresbeckens in eine Richtung schieben: So beobachtet man beispielsweise an einem 1000 Kilometer breiten Streifen nördlich von Cape Hatteras in North Carolina an der US-amerikanischen Atlantikküste seit 1950 einen drei- bis vierfachen Anstieg der Meeresspiegel verglichen mit dem globalen Durchschnitt [5]. Zu einem großen Teil lässt sich dies auf eine Abschwächung des Golfstroms und des nordatlantischen Stroms zurückführen, die normalerweise dort Wasser von der Küste wegschaffen.

Und schließlich werden Wassermassen in der Nähe von großen Landflächen und Eis auf Grund der Massenanziehung regelrecht ans Ufer gezogen. Mit dem Schmelzen der Eisdecken schwindet auch diese Anziehung und verändert sich der Meeresspiegel. Beispiel Grönland: Wenn dort so viel Eis abschmelzen würde, dass der globale Meeresspiegel im Schnitt um einen Meter stiege, dann würden gleichzeitig die Wasserspiegel in der Nähe von Grönland auf Grund der geringeren Massenanziehung um 2,5 Meter sinken – und dafür andernorts um 1,3 Meter zunehmen.


Was bedeutet dies konkret für Küstenstädte?
Wissenschaftler und Ingenieure sind gerade erst dabei, all diese Einflussfaktoren in lokale Prognosen zu integrieren. Im Juni hatte das New York City Panel on Climate Change seine Schätzung für den Meeresspiegelanstieg nach Berücksichtigung dieser Massenanziehungseffekte angepasst [6]. Die Mitglieder des Panels kamen zu dem Schluss, dass sie bis 2050 einen Anstieg von 30 bis 60 Zentimeter erwarten. Sie benötigten sechs Monate, um die richtigen Daten aufzuspüren und einzubinden; ihre Erfahrungen sollten anderen Städten das Vorgehen erleichtern, meint Cynthia Rosenzweig vom NASA Goddard Institute for Space Studies in New York City.

Aimée Slangen, inzwischen Mitglied in der Arbeitsgruppe von John Church bei der Australian Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation, hatte im vergangenen Jahr eine der ersten globalen Karten der regionalen Meeresspiegelanstiege erstellt, die all die genannten Faktoren einbezogen. Allerdings hatte sie noch eine sehr geringe Auflösung, mit Pixeln von mehr als 100 Kilometern Kantenlänge [7]. Wissenschaftler würden gern Vorhersagen auf Stadtniveau treffen, doch erschweren Schwankungen von Windmustern und Meeresströmungen im Verlauf von Jahrzehnten die Prognosen erheblich. Derartige Schwankungen vorherzusagen, sei "sehr problematisch", sagt Chambers.

Solche regionalen Zahlen sind aber nicht nur für jene wichtig, die lokale Vorhersagen machen wollen. Auch Wissenschaftler, die globale Effekte modellieren, sind daran interessiert. Für Letztere bedeuten die Zahlen ein paar gute Neuigkeiten: Veränderungen in der Massenanziehung auf Grund der Eisschmelze in der Antarktis könnten den befürchteten katastrophalen Kollaps des westantarktischen Eisschildes verhindern. Denn verliert die Antarktis Teile ihrer Eisdecke, werden die Meeresspiegel sinken – mit dem Effekt, dass einige der derzeit schwimmenden Eismassen auf dann trockenfallendem Untergrund zur Ruhe kämen. Solch fest aufliegendes Eis ist weniger anfällig für Schmelzprozesse als schwimmendes. "Das würde das Eisschild stabilisieren", meint Mitrovica.

Wie hoch werden die Meeresspiegel steigen?
"Die Meeresspiegel werden auch nach 2100 noch weiter steigen", sagt Church. "Daran denken viele Leute nicht." Aber es gibt keine Zweifel: Die Prognosen schwanken zwischen Zentimetern bis hin zu zig Metern.


In den letzten Jahren ist Maureen Raymo, Meeresgeologin am Lamont-Doherty Earth Observatory in Palisades, New York, durch diverse verlassene südafrikanische Diamantminen geklettert, hat australische Steinbrüche besucht und an der Ostküste von Nordamerika tiefe Hangeinschnitte entlang von Straßen inspiziert, immer auf der Suche nach Muscheln und anderen Überresten der einstigen Strände, die sich dort vor drei Millionen Jahren befanden. Sie versucht, die Meeresspiegel des Pliozäns zu rekonstruieren, denn damals lagen die Kohlendioxidkonzentrationen bei ähnlichen Werten wie heute: etwa 400 parts per million (ppm). Das sollte im Umkehrschluss einen Blick in die Zukunft ermöglichen: wie unsere Welt in einigen tausend Jahren aussehen könnte, wenn der Planet vollständig auf die heutigen Emissionen reagiert hat.


Derzeitige Schätzungen, um wie viel der Meeresspiegel im Pliozän höher lag, reichen von gering bis 40 Meter, erklärt Raymo. "Das ist wenig hilfreich", fügt sie hinzu. Die Differenz zwischen dem niedrigen und dem hohen Wert geht zurück auf die Frage, inwieweit das große ostantarktische Eisschild gefroren oder geschmolzen war. Das wiederum ist für Modellierer wichtig, die herauszufinden versuchen, ob und wie schnell Eisdecken in den nächsten Jahrhunderten kollabieren könnten.

Um das zu klären, reicht es allerdings nicht, die pliozänen Strände nur aufzuspüren: Es muss auch herausgefiltert werden, um wie viel sich die Landoberfläche seit dem bewegt hat – resultierend aus der Ausgleichsbewegung seit Ende der Eiszeit als auch auf Grund der ständigen Bewegungen des Erdmantels unter den Kontinenten. Um den Effekt dieser Prozesse über die Jahrmillionen abzuschätzen, greifen Forscher auf Modellvorstellungen zurück, welche Ausmaße die Eisbedeckung einst hatte und wie zäh der Erdmantel ist – Faktoren, die heftig diskutiert werden. "Heutige Modelle nehmen alle einen Viskositätswert an, der nicht zu überprüfen und höchst kontrovers ist und sich zudem zwischen einzelnen Gruppen unterscheidet", erklärt Raymo.

Die Bewegung im Erdmantel wirkt sich entscheidend auf die Rekonstruktion vergangener Ereignisse aus. Frühere Studien auf Bermuda und den Bahamas erbrachten beispielsweise für eine Warmzeit vor 400 000 Jahren eine um 20 Meter höhere Uferlinie als heute. Im Jahr 2012 jedoch berechneten Raymo und Mitrovica, wie sich der Untergrund dort bewegt hatte – und schlossen aus ihren Ergebnissen, dass die Hälfte des offensichtlichen Meeresspiegelanstiegs nicht auf mehr Wassermassen, sondern auf eine Senkung der Landoberfläche zurückging. Damit halbierte sich die Schätzung für den tatsächlichen Anstieg des Wasserspiegels.

Angesichts der großen Fehlerbalken besteht der einzige Weg zur Rekonstruktion pliozäner Meeresspiegel darin, möglichst viele Daten von möglichst vielen Orten zusammenzutragen und in die Berechnung einfließen zu lassen. Das Team um Raymo hat inzwischen tausende Kilometer Küste untersucht und so Hinweise von dutzenden Stränden erfasst. Acht weitere Orte und vielleicht weitere fünf Jahre brauche sie noch, um ihr Ziel zu erreichen, meint sie.

Doch was auch immer sie herausfinde: Das Ergebnis sei kein Worst-Case-Szenario, denn die Treibhausgaskonzentrationen haben längst die Werte aus Zeiten des Pliozäns überschritten. "Das eigentliche Worst-Case-Szenario ist, dass wir unsere Emissionen nicht einschränken", sagt sie. "Denn dann heißt es: 'Hallo Eozän'" – zurück in Verhältnisse ähnlich einer Warmzeit vor 55 Millionen Jahren, in der es womöglich nur Spuren von Eis an den Polen gab.


Meere
Von der Tiefsee an die Küste – was die Erde zum Blauen Planeten macht
Ein Meeresspiegelanstieg von beinahe 70 Metern würde Florida und weite Teile Brasiliens überschwemmen und die Freiheitsstatue bis zum Bauch umspülen. Es könnte noch Jahrtausende dauern bis dahin – und damit der Menschheit genug Zeit einräumen, sich daran anzupassen. Selbst wenn das bedeutet, dem Meer weite Teile des Festlandes zu überlassen.

Der Artikel erschien unter dem Titel "Climate Science: Rising Tide" in Nature 501, S. 300-302, 2013.

Quelle: Spektrum.de


Mit freundlichen Grüßen
franzpeter
zuletzt bearbeitet 26.09.2013 13:08 | nach oben springen


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