News und Termine

Nordatlantische Oszillation steuert Tiefenströmung und Klima

Pressemitteilung des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel vom 3. April 2017:

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Enge Verbindung zwischen Tiefenströmungen und Klima

GEOMAR-Forscher veröffentlichen Langzeitbeobachtungen aus der Labradorsee

Die Labradorsee im nordwestlichen Nordatlantik gehört zu den Schlüsselstellen der globalen Ozeanzirkulation. Das GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel betreibt dort seit 1997 eine Reihe von Messstationen, die die Strömungen von der Oberfläche bis zum Meeresboden überwachen. Im Journal of Geophysical Research Oceans veröffentlichen GEOMAR-Ozeanographen jetzt eine Auswertung ihrer Messdaten von 1997 bis 2014. Sie zeigen eine enge Verbindung zwischen Tiefenströmungen und Klimaschwankungen auf verschiedenen Zeitskalen.

Milde Winter in Nordeuropa, Regenfälle in Westafrika, Hurrikane in Nordamerika – mit der Energie, die die großen Meeresströmungen rund um die Erde verteilen, beeinflussen sie sowohl das globale Klima als auch regionale Wetterphänomene. Eine der Schlüsselregionen für die globale Ozeanzirkulation befindet sich in der Labradorsee zwischen Nordamerika und Grönland. Dort kühlt sich warmes, salzhaltiges Wasser, das nahe der Meeresoberfläche aus dem Süden herantransportiert wird, so stark ab, dass es in die Tiefe sinkt. Von dort aus bewegen sich die Wassermassen im tiefen Ozean wieder in Richtung Süden. Damit ist das Gebiet eine der Regionen, die entscheidend zur globalen Umwälzbewegung im Weltozean beitragen.

Am südlichen Ausgang der Labradorsee unterhält das GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel seit 1997 fest verankerte Messinstrumente, die alle Ebenen dieses Strömungssystems erfassen. Jetzt veröffentlicht ein Team von vier Ozeanographen die bisher vollständigste Analyse der dort gewonnenen Daten in der internationalen Fachzeitschrift Journal of Geophysical Research Oceans. „Wir konnten aus der Analyse der Messdaten Zusammenhänge zwischen den nach Süden gerichteten Tiefenströmungen und den Windsystemen über dem Nordatlantik nachweisen, die bisher unbekannt waren“, sagt Rainer Zantopp vom GEOMAR, Erstautor der Studie.

Die ozeanographischen Observatorien des GEOMAR liegen bei 53 Grad nördlicher Breite am westlichen Rand der Labradorsee. Sie bestehen aus einer Reihe von Strömungsmessern und Sensoren für Temperatur und Salzgehalt, die an Ketten und Stahlseilen angebracht sind. Am unteren Ende halten Gewichte die sogenannten Verankerungen am Meeresboden, Auftriebskörper ziehen die oberen Enden Richtung Oberfläche. „So können wir die Meeresströmungen von knapp unter der Oberfläche bis knapp über dem Grund erfassen“, erklärt Rainer Zantopp. Zusätzlich flossen in die Studie Daten ein, die die Forschenden bei insgesamt 13 wissenschaftlichen Ausfahrten in dem Gebiet zwischen 1996 und 2014 erhoben haben, mehrheitlich mit den deutschen Forschungsschiffen METEOR und MARIA S. MERIAN, sowie mit dem französischen Forschungsschiff THALASSA.

Die Auswertung ergab, dass die nach Süden gerichteten Tiefenströmungen am westlichen Rand des Atlantiks Schwankungen auf verschiedenen Zeitskalen aufweisen. Besonders überrascht waren die Autoren von der tiefsten Strömung nahe am Meeresboden des Nordwestatlantiks. „Sie ist zwar konstanter als die der oberen Stockwerke, variiert aber in einem fast zehnjährigen Rhythmus“, berichtet der Kieler Ozeanograph.

Bei der weiteren Analyse erwiesen sich die Schwankungen der tiefsten Strömung als synchron mit denen der Windsysteme über dem Nordatlantik. Sie werden maßgeblich vom Druckverhältnis zwischen dem Azorenhoch und dem Islandtief, der sogenannten Nordatlantischen Oszillation (NAO), beeinflusst. „Die Stärke der Tiefenströmung aus der Labradorsee in Richtung Süden weist ähnliche Schwankungen auf wie die NAO“, so Rainer Zantopp. „Wir waren überrascht, das Signal so klar in unseren Messdaten wiederzufinden.“

Diese Erkenntnis aus den ozeanographischen Langzeitbeobachtungen ist von großer Bedeutung für die Klimaforschung insgesamt: „Je besser wir das Wechselspiel zwischen Ozean und Atmosphäre verstehen, desto zuverlässiger können wir natürliche Schwankungen und von Menschen verursachte Veränderungen unterscheiden und so Prognosen über zukünftige Entwicklungen erstellen“, betont Rainer Zantopp.

Hinweis:
Die Studie wurde gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung im Rahmen des Projekts RACE sowie vom Seventh Framework Programme der EU im Rahmen der Projekte THOR und NACLIM.

Originalarbeit:
Zantopp, R., J. Fischer, M. Visbeck, and J. Karstensen (2017): From interannual to decadal: 17 years of boundary current transports at the exit of the Labrador Sea, J. Geophys. Res. Oceans, 122, http://dx.doi.org/10.1002/2016JC012271

Kaltwasserkorallen: Versauerung schadet, Wärme hilft

Pressemitteilung des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel vom 27. April 2017:

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Kaltwasserkorallen: Versauerung schadet, Wärme hilft

Langzeitstudie offenbart kombinierte Auswirkungen zweier Klimawandel-Faktoren

Kaltwasserkorallen der Art Lophelia pertusa können unter kontrollierten Laborbedingungen den negativen Folgen der Ozeanversauerung entgegenwirken, wenn gleichzeitig die Wassertemperatur um wenige Grad ansteigt. Ob dies zukünftig auch im natürlichen Umfeld möglich sein wird, hängt vom Ausmaß der Klimawandel-Faktoren, urteilt ein Wissenschafts-Team des GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel in einer Publikation im Fachmagazin Frontiers in Marine Science.

Weil sie ihre Skelette aus Kalk (Kalziumkarbonat) aufbauen, gelten Kaltwasserkorallen wie die weltweit verbreitete Art Lophelia pertusa als besonders von Ozeanversauerung bedroht. Diese Veränderung in der Meerwasser-Chemie, ausgelöst durch die Aufnahme von Kohlendioxid (CO2) aus der Atmosphäre, führt dazu, dass weniger Karbonat-Ionen vorhanden sind. Je weniger Karbonat-Ionen zur Verfügung stehen, desto aufwändiger wird die Kalkbildung. Laborstudien am GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel zeigen jedoch: Ein gleichzeitiger Anstieg der Wassertemperaturen könnte Lophelia pertusa helfen, den negativen Folgen der Ozeanversauerung entgegenzuwirken. Die Experimente, die im Rahmen des deutschen Forschungsprojekts zur Ozeanversauerung BIOACID (Biological Impacts of Ocean Acidification) stattfanden, belegen, wie wichtig es ist, die Reaktionen von Lophelia pertusa sowohl auf einzelne Aspekte des Klimawandels als auch auf eine Kombination dieser Aspekte zu untersuchen.

Für ihre Untersuchungen sammelten Meeresbiologinnen und Meeresbiologen des GEOMAR auf einer Expedition mit dem Forschungsschiff POSEIDON und dem Tauchboot JAGO Kaltwasserkorallen im Trondheim-Fjord (Norwegen). „Auf Tauchgängen mit JAGO haben wir einen unmittelbaren Eindruck vom Zustand der Riffe bekommen. Wir haben dessen Ausbreitung und die Lebewelt im Riff dokumentiert und unsere Proben sehr gezielt ausgewählt“, erklärt Janina Büscher. Die Doktorandin aus der Forschungseinheit Biologische Ozeanografie leitete die Experimente und ist Erst-Autorin einer Veröffentlichung zu Auswirkungen von Ozeanversauerung und Erwärmung auf Lophelia pertusa im Fachmagazin Frontiers in Marine Science. „Der Artenreichtum dieser Riffe, die in fast völliger Dunkelheit und bei Temperaturen unter zehn Grad Celsius existieren, ist beeindruckend.“ Viele der über Jahrhunderte gewachsenen untermeerischen Oasen stehen als Naturerbe unter Schutz. Ihr Artenreichtum sichert die Widerstandsfähigkeit des Ökosystems im Fjord, und viele Fischarten finden hier Unterschlupf und Nahrung.

Um mehr über die Zukunft der Korallen zu erfahren, wurden diese sechs Monate lang in den Laboren des GEOMAR gehalten. Die Wassertemperatur in einigen Aquarien blieb wie im norwegischen Riff bei acht Grad Celsius, in anderen wurde sie auf zwölf Grad erhöht. Die Kohlendioxid-Konzentration wurde entweder auf den aktuellen Wert von 400 Mikroatmosphären oder auf den für das Ende dieses Jahrhunderts erwarteten Wert von 800 Mikroatmosphären eingestellt. Als zusätzlicher Testparameter wurde das Futterangebot variiert. Einige Korallen erhielten zehn Mal mehr Nahrung als die in den jeweiligen Vergleichs-Anordnungen.

Monatliche Messungen und abschließende Analysen zeigten: Bei Versauerungs-Bedingungen und unveränderten Wassertemperaturen wuchsen die Korallen unabhängig vom Nahrungsangebot langsamer. Bei erhöhten Temperaturen entwickelten sie sich trotz Versauerung jedoch etwa genauso schnell wie unter heutigen CO2-Konzentrationen und Wassertemperaturen. Vom höheren Nahrungsangebot profitierten die Korallen nur so lange lediglich ein Parameter erhöht war. Waren beide Parameter erhöht, konnten die Korallen die zusätzliche Nahrung nicht aufnehmen. „Durch den aufwändigen Versuchsaufbau wird deutlich, dass sich die Wirkungen unterschiedlicher Umweltfaktoren gegenseitig beeinflussen. In unserem Experiment haben sie einander kompensiert. Aber wir wissen von Studien an anderen kalkbildenden Organismen, dass sie sich bei höheren Temperaturen auch verstärken könnten“, fasst Janina Büscher zusammen.

Je nachdem, wie stark der Ozean im Zuge des Klimawandels versauert und welche Temperaturen die Korallen erleben, könnten die Reaktionen insgesamt weniger neutral ausfallen als im Experiment beobachtet, fürchtet das GEOMAR-Team. Auch können weitere, bisher noch nicht untersuchte Umweltveränderungen, etwa Überdüngung oder Verschmutzung, die Korallen in Zukunft zusätzlich belasten. Weiteren Anlass zur Sorge bereitet die Beobachtung, dass offenbar nur lebende Korallen den geänderten Bedingungen trotzen. Abgestorbene Lophelia-Stöcke, die das Fundament heutiger Riffe bilden, sind nicht gegen das saurere Wasser geschützt und könnten stärker angegriffen werden.

„Wir haben in unseren Experimenten gesehen, wie flexibel Lophelia pertusa reagiert und wie verschiedene Faktoren einander beeinflussen. Dass sie einander unter bestimmten Bedingungen auch abmildern können, könnte Anlass zu vorsichtiger Hoffnung sein. Aber wir wissen noch zu wenig, um Entwarnung zu geben“, urteilt Janina Büscher. Aktuell versuchen die Forschenden, anhand neuerer Studien kritische Schwellenwerte für Versauerung und Erwärmung zu ermitteln. Sie vermuten, dass Lophelia nur so lange von steigenden Temperaturen profitiert, wie diese innerhalb der Grenzen liegen, die diese Art weltweit zurzeit bereits erlebt. In vielen Regionen sind sie aber schon an ihrem Temperatur-Limit. Steigen die Temperaturen weiter, könnte der im Kieler Experiment beobachtete kompensierende Effekt in einen negativen Effekt umschwenken, der die Wirkung der Ozeanversauerung zusätzlich verstärkt. Obwohl noch viele Fragen offen sind, mahnen die Forschenden: „Wenn wir weitere, detaillierte Erkenntnisse abwarten, ehe wir etwas gegen den Klimawandel unternehmen, kann es bereits zu spät sein, um die Kaltwasserkorallen-Riffe zu bewahren.“

Original-Veröffentlichung:
Büscher, J.V., Form, A.U. and Riebesell, U. (2017): Interactive Effects of Ocean Acidification and Warming on Growth, Fitness and Survival of the Cold-Water Coral Lophelia pertusa under Different Food Availabilities. Frontiers in Marine Science 4:101. doi: 10.3389/fmars.2017.00101

 

Führt der Klimawandel zu vermehrten Überschwemmungen? Globale Prognosen hierzu sind nicht robust genug

Immer wieder lesen und hören wir die pauschale Behauptung, der Klimawandel würde in Zukunft zu vermehrten Überschwemmungen führen. Das akzeptieren dann alle wie das Amen in der Kirche. Wir wollen heute der Frage nachgehen, inwieweit dieses Modell wissenschaftlich eigentlich abgesichert ist. Bei der Diskussion spielen zwei Elemente eine Rolle: Die Analyse der Überflutungstrends aus der Vergangenheit sowie theoretische Modellzukunftsprognosen. In vielen Fällen werden die beiden Elemente separat behandelt. Dabei wäre eine Kalibrierung der Modelle an der Historie der letzten Jahrtausende dringend notwendig, um die Prognosen zu validieren.

Im Jahr 2013 erschien in Nature Climate Change eine Modellierungsarbeit eines Teams um Yukiko Hirabayashi. Darin erkannten die Forscher, dass die Modelle ganz unterschiedliche Entwicklungen ausspuckten. Zudem gab es starke regionale Unterschiede. In einigen Gebieten der Erde sollte das Überflutungsrisiko zunehmen, in anderen abnehmen. Einen einheitlichen Trend konnten die Wissenschaftler nicht feststellen. Abstract:

Global flood risk under climate change
A warmer climate would increase the risk of floods1. So far, only a few studies2, 3 have projected changes in floods on a global scale. None of these studies relied on multiple climate models. A few global studies4, 5 have started to estimate the exposure to flooding (population in potential inundation areas) as a proxy of risk, but none of them has estimated it in a warmer future climate. Here we present global flood risk for the end of this century based on the outputs of 11 climate models. A state-of-the-art global river routing model with an inundation scheme6 was employed to compute river discharge and inundation area. An ensemble of projections under a new high-concentration scenario7 demonstrates a large increase in flood frequency in Southeast Asia, Peninsular India, eastern Africa and the northern half of the Andes, with small uncertainty in the direction of change. In certain areas of the world, however, flood frequency is projected to decrease. Another larger ensemble of projections under four new concentration scenarios7 reveals that the global exposure to floods would increase depending on the degree of warming, but interannual variability of the exposure may imply the necessity of adaptation before significant warming.

Selbst der IPCC räumte in seinem SREX-Bericht ein, dass verlässliche Überschwemmungsprognosen derzeit nicht möglich sind und betrachtet die Vorhersagen als “wenig vertrauenswürdig” (low confidence).  Ein Wissenschaftlerteam um Zbigniew Kundzewicz hat die großen Probleme in einem Artikel im Hydrological Sciences Journal noch einmal bestätigt. Der Anstieg der Überschwemmungs-Versicheurngsschäden geht auf die Steigerung der versicherten Werte zurück.  Abstract:

Flood risk and climate change: global and regional perspectives
A holistic perspective on changing rainfall-driven flood risk is provided for the late 20th and early 21st centuries. Economic losses from floods have greatly increased, principally driven by the expanding exposure of assets at risk. It has not been possible to attribute rain-generated peak streamflow trends to anthropogenic climate change over the past several decades. Projected increases in the frequency and intensity of heavy rainfall, based on climate models, should contribute to increases in precipitation-generated local flooding (e.g. flash flooding and urban flooding). This article assesses the literature included in the IPCC SREX report and new literature published since, and includes an assessment of changes in flood risk in seven of the regions considered in the recent IPCC SREX report—Africa, Asia, Central and South America, Europe, North America, Oceania and Polar regions. Also considering newer publications, this article is consistent with the recent IPCC SREX assessment finding that the impacts of climate change on flood characteristics are highly sensitive to the detailed nature of those changes and that presently we have only low confidence1 in numerical projections of changes in flood magnitude or frequency resulting from climate change.

Eine Kernaussage des Papers lautet:

“The scientific community needs to emphasize that the problem of flood losses is mostly about what we do on or to the landscape and that will be the case for decades to come.”

Wie sieht es mit den globalen Trends bei den Niederschlägen aus? Hier gibt es drei globale Datensätze, die alle etwas anderes anzeigen: Steigend, fallend, ohne Trend. Wenig hilfreich. Das Paper dazu stammt von Li et al 2014:

Decadal trends of global precipitation in the recent 30 years
Decadal trends of global precipitation are examined using the Climate Prediction Center (CPC) Merged Analysis of Precipitation (CMAP), Global Precipitation Climatology Project (GPCP), and National Centers for Environmental Prediction (NCEP)/National Center for Atmospheric Research (NCAR) reanalysis data. The decadal trends of global precipitation average diverge a decreasing trend for the CMAP data, a flat trend for the GPCP data, and an increasing trend for the reanalysis data. The decreasing trend for the CMAP data is associated with the reduction in high precipitation. The flat trend for the GPCP data is related to the offset between the increase in high precipitation and the decrease in low precipitation. The increasing trend for the reanalysis data corresponds to the increase in high precipitation.

Interessante Arbeit von Serena Ceoloa und Kollegen aus dem Jahr 2014 in den Geophysical Research Letters: Die Autoren fanden erhöhte Überschwemmungsschäden in Gebieten, in denen sich die Menschen in den letzten Jahren augebreitet haben, basierend auf der Auswertung von nächtlicher Beleuchtung (nighttime lights). Das bedeutet, dass die zunehmende Ansiedelung in den Flutgefahrengebieten unabhängig vom Klimawandel eine wichtige Ursache der Flutschäden ist.  Abstract:

Satellite nighttime lights reveal increasing human exposure to floods worldwide
River floods claim thousands of lives every year, but effective and high-resolution methods to map human exposure to floods at the global scale are still lacking. We use satellite nightlight data to prove that nocturnal lights close to rivers are consistently related to flood damages. We correlate global data of economic losses caused by flooding events with nighttime lights and find that increasing nightlights are associated to flood damage intensification. Then, we analyze the temporal evolution of nightlights along the river network all over the world from 1992 to 2012 and obtain a global map of nightlight trends, which we associate with increasing human exposure to floods, at 1 km2 resolution. An enhancement of exposure to floods worldwide, particularly in Africa and Asia, is revealed, which may exacerbate the projected effects of climate change on flood-related losses and therefore argues for the development of valuable flood preparedness and mitigation strategies.

 

Gesunde Klimadiät: Ausgewogene Ernährung stärkt Korallen gegen Hitzwewellen

Den Korallen geht es ein bisschen wie dem Menschen: Eine gesunde ausgewogene Ernährung schützt am besten gegen Krankheiten und Unbill der Natur, zum Beispiel Hitzewellen. Die University of Miami Rosenstiel School of Marine & Atmospheric Science gab am 1. Oktober 2015 bekannt:

A Balanced Diet is Good for Corals Too, Study Finds

Researchers examine nutrient enrichment and bleaching resilience in Red Sea corals. A new study found that a nutrient-rich, balanced diet is beneficial to corals during stressful thermal events. The research led by scientists at the University of Miami (UM) Rosenstiel School of Marine and Atmospheric Science and the Centre Scientifique de Monaco concluded that the particular nutrient balance in seawater is what matters most. To test which nutrients were more beneficial to corals during elevated temperature conditions, the scientists fed them two types – inorganic nutrients of nitrogen and phosphorus commonly found in the ocean as a result of fertilizers and sewage runoff, and organic nutrients of zooplankton, tiny animals in the ocean that coral are known to feed on.

The research team placed specimens of the yellow scroll coral, Turbinaria reniformis, collected from the Red Sea in separate seawater tanks with varying temperature and nutrients. The corals were subjected to two different inorganic nutrient enrichment scenarios – increased nitrogen only or increased nitrogen and phosphorus at varying temperatures – 25 degrees Celsius to represent normal temperature conditions and 30 degrees Celsius to represent thermal stress conditions. Some of the corals also received organic nutrient enrichment of tiny ocean animals called zooplankton during the laboratory experiment. All of the corals were then returned to normal temperature conditions to examine their recovery.

“We found that the coral’s resilience to thermal stress totally depends on the kind of inorganic enrichment – if it’s ‘balanced’ or not,” said Erica Towle, an alumna of the UM Rosenstiel School. The researchers found that excess nitrogen alone and zooplankton made high-temperature bleaching events worse. While excess nitrogen in combination with extra phosphorus and zooplankton afford the coral resilience to bleaching. This study is one of the first to assess the three-way interaction between the two types of nutrients enrichment and thermal stress on coral health.  

The UM Rosenstiel School research team published a previous study in 2015 that showed the critically endangered Staghorn coral may benefit from supplemental nutrition to mitigate the adverse impacts of global climate change. The results revealed that temperature, CO2 and feeding each had significant effects on the coral’s growth rate. That study was the first to document that an endangered coral species, which was once found widely throughout South Florida and the Caribbean, can buffer the effects of increased CO2 in the ocean by increasing feeding rates. “Excess nutrients from land sources and thermal stress will likely occur in concert in the future so it’s important to assess them together,” said Towle. “Incorporating nutrient levels in thermal bleaching models will likely be very important for coral reef managers in the future as ocean waters warm.”

The study, titled “The relationship between heterotrophic feeding and inorganic nutrient availability in the scleractinian coral T. reniformis under a short-term temperature increase,” was published in the early online version of the journal Limnology and Oceanography. The study co-authors include: Erica Towle and Chris Langdon of the UM Rosenstiel School; Leila Ezzat and Christine Ferrier-Pagès of the Centre Scientifique de Monaco; and Jean-Olivier Irisson of the Sorbonne Universités Laboratoire d’Océanographie de Villefranche. Funding was provided by MOTE grant #POR-2012-22 and support from the Centre Scientifique de Monaco (CSM)

WUWT berichtete über ein Korallenriff in der Südsee zwischen Hawaii und Fidji, dass 2003 für tot erklärt wurde. Im ‘Totenschein’ wurde damals Hitzetot eingetragen. Gut zehn Jahre später schaute man nocheinmal nach und stellte überraschenderweise fest, dass sich das Riff bester Gesundheit erfreute. Offenbar hatte man die Widerstandsfähigkeit der Natur unterschätzt, den Patienten zu früh für tot erklärt. Peinlich. Eine ähnliche Panne ereignte sich kürzlich am Great Barrier Reef. Wissenschaftler erklärten den Medien, dass es fünf vor zwölf stünde und es schlecht um die Korallen stünde. Taucher hingegen fanden, dasss lediglich 5% aller Korallen von den Problemen betroffen waren. So bauscht man Alarm künstlich auf.

Die Wildlife Conservation Society (WCS) sieht die Zukunft der Korallen realistisch: Einige Korallenarten kommen mit dem Hitzestress besser zurecht als andere, wie sie am 2. Mai 2017 per Pressemitteilung bekanntgab:

Some – But Not All – Corals Adapting to Warming Climate

A new WCS study reveals evidence that some corals are adapting to warming ocean waters – potentially good news in the face of recent reports of global coral die offs due to extreme warm temperatures in 2016. The study appears in the latest issue of Marine Ecology Progress Series.

The study looked at responses to extreme temperature exposures in the same reefs over time, and found less coral bleaching in 11 of the 21 coral species studied. WCS Senior Conservation Zoologist Tim McClanahan, who has been studying coral responses to climate change since the extreme temperatures of the1998 El Nino, authored the study.

The study took place in two marine national parks of Kenya. Looking at two similarly severe warming events in 1998 and 2016, McClanahan found that the number of pale and bleached coral colonies declined from 73 to 27 percent, and 96 to 60 percent in the two parks with different background temperatures. Most of this change was due to about half of the most common species that did not bleach strongly in 2016.  One rare species was, however, more sensitive than in 1998.

Bleaching takes place when stressed corals discharge beneficial algae that supply energy to corals causing them to turn pale or white and often starve. Worldwide, an estimated 60 percent of corals and 90 percent of coral species experienced bleaching due to unusually warm ocean water in 2016.

McClanahan says: “This was a rare chance to study bleaching responses during two separate times with very similar conditions. Adaptation is evident for some of the more important reef building corals but, sadly, many species are not adapting, so this is a good news-bad news story.”

But McClanahan warns: “Evidence for adaptation in the past is not evidence for adaptation in the future. Nevertheless, I suspect this adaptation to hot water started before my 1998 work and could have begun during the 1983 and 1988 El Niños, when coral bleaching was first observed in the region.”

Said Tim McClanahan: “Despite the many caveats and interpretation of these results, this study provides one of the first response-rate estimates for many common corals at the population level.  It therefore provides a basis for future studies and improving model predictions and the types of evaluations needed to address the future health of coral reefs.”

Global awareness continues to grow about the immediate threats facing coral reef ecosystems, and a global commitment to address those threats. In February, at the Economist World Ocean Summit in Bali, Indonesia, the ‘50 Reefs’ initiative was launched by the Global Change Institute of the University of Queensland and the Ocean Agency. The initiative brings together leading ocean, climate and marine scientists to develop a list of the 50 most critical coral reefs to protect, while leading conservation practitioners are working together to establish the best practices to protect these reefs.

Abschließend sei noch auf eine neue Datenbank zur Korallenbleiche hingewiesen, die eine wichtige statistische Basis für Studien bildet.

 

The Uncertainty Has Settled – Neue Termine

Anbei neue Kino-Termine des Dokumentarfilms “The Uncertainty Has Settled”, der jetzt in einer deutschen und verbesserten Fassung aufgeführt wird. Hingehen lohnt sich. Filmrezension hier. Alle Angaben beziehen sich auf 2017:

 

Lesen Sie auch auf Salonkolumnisten ein Interview mit dem Filmemacher Marijn Poels, das Michael Miersch am 13. Mai 2017 mit ihm geführt hat:

„Die Welt braucht Ketzer“

Der niederländische Dokumentarfilmer Marijn Poels hat sich ein heißes Thema vorgenommen: Wie verändert die Energiewende die Landwirtschaft? Sein Film „The Uncertainty Has Settled“ wird derzeit auch in deutschen Programmkinos gezeigt. Michael Miersch hat mit ihm gesprochen.

Michael Miersch: Wie sind Sie auf das Thema Landwirtschaft und Energiewende gestoßen?

Weiterlesen auf Salonkolumnisten

 

 

Lernen von der Klimageschichte Panamas: Kältephase führte zu Unterbrechung im Korallenwachstum

Die Klimaerwärmung tötet die Korallenriffe. Das lesen wir immer wieder in den Zeitungen. Es ist richtig, dass Korallen nach Hitzeereignissen bleichen. Genauso richtig ist jedoch, dass sich viele Korallen danach wieder erholen. Wir wollen Ihnen heute weitere wissenschaftliche Studien vorstellen, die sie in keiner Zeitung lesen können, da ihre Resultate offenbar zu unbequem sind. Erstes Beispiel ist eine Arbeit von Perry et al., die 2015 in Scientific Reports erschien. Die Autoren untersuchten Korallen im Indischen Ozean, die 1998 während eines Hitzeereignisses starke Verluste erlitten. Perry und Kollegen waren überrascht, dass sich die Korallen hiervon bestens erholt haben. Die Wachstumsraten sind sogar so hoch, dass die Korallen dem erwarteten Meeresspiegelanstieg der kommenden Jahrzehnte problemlos hinterherwachsen können. Abstract:

Remote coral reefs can sustain high growth potential and may match future sea-level trends
Climate-induced disturbances are contributing to rapid, global-scale changes in coral reef ecology. As a consequence, reef carbonate budgets are declining, threatening reef growth potential and thus capacity to track rising sea-levels. Whether disturbed reefs can recover their growth potential and how rapidly, are thus critical research questions. Here we address these questions by measuring the carbonate budgets of 28 reefs across the Chagos Archipelago (Indian Ocean) which, while geographically remote and largely isolated from compounding human impacts, experienced severe (>90%) coral mortality during the 1998 warming event. Coral communities on most reefs recovered rapidly and we show that carbonate budgets in 2015 average +3.7 G (G = kg CaCO3 m−2 yr−1). Most significantly the production rates on Acropora-dominated reefs, the corals most severely impacted in 1998, averaged +8.4 G by 2015, comparable with estimates under pre-human (Holocene) disturbance conditions. These positive budgets are reflected in high reef growth rates (4.2 mm yr−1) on Acropora-dominated reefs, demonstrating that carbonate budgets on these remote reefs have recovered rapidly from major climate-driven disturbances. Critically, these reefs retain the capacity to grow at rates exceeding measured regional mid-late Holocene and 20th century sea-level rise, and close to IPCC sea-level rise projections through to 2100.

Gute Nachrichten auch aus der Karibik. In einer Pressemitteilung vom 20. Februar 2015 gab die Griffith University bekannt:

Corals may be better equipped to tolerate climate change than previously believed, according to research led by Griffith University’s Dr Emma Kennedy

Working with scientists from the University of Exeter in the UK, Dr Kennedy says the findings — published in the journal Coral Reefs — relate to an extensive study of Caribbean corals, but could influence future analysis of Australia’s Great Barrier Reef. Using a high-resolution molecular screening technique called Real Time-PCR, the researchers confirmed that the partnership between Symbiodinium D — a symbiotic algae associated with resistance to coral bleaching — and Caribbean corals is more common than had been supposed.

“Corals rely on a relationship with algae in order to get energy via photosynthesis,” says Dr Kennedy, a Postdoctoral Research Fellow in the School of Environment’s Australian Rivers Institute. “However, under stressful conditions such as increased temperatures, this relationship can be disrupted, resulting in a loss of the algae in an event known as bleaching. In an extreme event, this can lead to coral death. “Our study focused on populations of the Mountain Star coral, Orbicella annularis, a widespread and prominent reef species in the Caribbean. “Understanding its ability to weather the pressures of a changing climate, in particular rising sea temperatures, is a key question for conservationists.”

Symbiodinium D was found to be present in low abundances at almost every location the researchers tested, from Tobago to the Bahamas. As well as being geographically widespread, it was also more common in individuals, found on average in more than 30 per cent of the corals in each location. Dr Kennedy says previous studies have shown that if Orbicella annularis contains just a small amount of Symbiodinium D it can sometimes respond better to stress events — such as heatwaves — and is more likely to avoid coral bleaching. A 2007 research paper (Mieog et al. 2007, Coral Reefs) reported the presence of Symbiodinium D in 71 per cent of coral colonies tested on the Great Barrier Reef. Having completed her PhD at the University of Exeter, Dr Kennedy’s latest research involves assessing the responses of coralline algae to ocean acidification and warming. It aims to determine whether coralline algae can be used to track the impacts of climate change in the Great Barrier Reef.

Paper: Emma V. Kennedy, Nicola L. Foster, Peter J. Mumby, Jamie R. Stevens. Widespread prevalence of cryptic Symbiodinium D in the key Caribbean reef builder, Orbicella annularis. Coral Reefs, 2015; DOI: 10.1007/s00338-015-1264-4

Weitere gute Nachrichten kamen am 24. Mai 2016 von der University of Sydney. Korallenschäden in den heißen Oberflächenwässern könnten durch Korallen aus kühleren tiefergelegenen Wasserschichten ausgeglichen werden:

Coral bleaching ‘lifeboat’ could be just beneath the surface
A ‘lifeboat’ for coral reefs could lie in deeper mesophotic coral ecosystems. A United Nations report edited by the University of Sydney’s UNESCO Chair in Marine Science offers a glimmer of hope to those managing the impact of bleaching on the world’s coral reefs, including the Great Barrier Reef.

Shallow coral reefs up to 40 metres deep are the tip of the iceberg that comprises the ocean’s extensive coral ecosystem. Now, a United Nations report co-authored by the University of Sydney’s UNESCO Chair in Marine Science provides a glimmer of hope for those managing the impact of bleaching on the world’s coral reefs, including the Great Barrier Reef. Coral bleaching has affected virtually the entire Great Barrier Reef and many other coral reef systems globally, a result of the continuing rise in global temperatures and exacerbated by the summer’s major El Niño event. The 35 authors of the United Nations Environmental Programme report launched today – including the University’s Professor Elaine Baker in the School of Geosciences – say the deeper, mesophotic coral ecosystems (MCEs) may act as a lifeboat for shallow coral reefs.

MCEs are intermediate depth reefs starting at about 40 metres depth and continuing to around 150 metres.  The report – Mesophotic Coral Ecosystems A lifeboat for coral reefs? – looks at the role MCEs could play in the preservation of shallower reefs. The report asks if MCEs can provide a refuge for the species under threat in shallower reef ecosystems and whether they can provide the stock to re-populate shallow reefs if they continue to decline. “More research needs to be done to firmly establish the role of MCEs in preserving our reefs,” said Professor Baker. “They aren’t a silver bullet but they may be able to resist the most immediate impacts of climate change and help replenish destroyed surface reef and fish populations. “It may be that the cooler, deeper water in MCEs could be more hospitable to many species than the warmer surface water,” she said. “They also are less prone to waves and turbulence, therefore potentially offering a more stable environment in which to replenish coral.

The review brought together information on the geology, biology, distribution and socio-economic aspects of mesophotic reefs in order to examine their potential resilience. It found some deep mesophotic coral ecosystems may be immune from the most extreme ocean warming, but other ecosystems are just as vulnerable as their shallow counterparts and cannot be relied on to act as life boats.

Weitere interessante Ergebnisse: Bay et al. 2014 beschrieben in Current Biology Korallenarten, die mit Hitzewellen besser zurecht akommen als andere. Eine andere Studie von Toth et al. (2015) in Nature Climate Change rekonstruierte das Korallenwachstum in Panama während der vergangenen 7000 Jahre. Unerwarteterweise wurden die Wachstumsunterbrechungen im Korallenriff durch Kälte- und  nicht Hitzephasen ausgelöst:

Climatic and biotic thresholds of coral-reef shutdown
Climate change is now the leading cause of coral-reef degradation and is altering the adaptive landscape of coral populations1, 2. Increasing sea temperatures and declining carbonate saturation states are inhibiting short-term rates of coral calcification, carbonate precipitation and submarine cementation3, 4, 5. A critical challenge to coral-reef conservation is understanding the mechanisms by which environmental perturbations scale up to influence long-term rates of reef-framework construction and ecosystem function6, 7. Here we reconstruct climatic and oceanographic variability using corals sampled from a 6,750-year core from Pacific Panamá. Simultaneous reconstructions of coral palaeophysiology and reef accretion allowed us to identify the climatic and biotic thresholds associated with a 2,500-year hiatus in vertical accretion beginning ~4,100 years ago8. Stronger upwelling, cooler sea temperatures and greater precipitation—indicators of La Niña-like conditions—were closely associated with abrupt reef shutdown. The physiological condition of the corals deteriorated at the onset of the hiatus, corroborating theoretical predictions that the tipping points of radical ecosystem transitions should be manifested sublethally in the biotic constituents9. Future climate change could cause similar threshold behaviours, leading to another shutdown in reef development in the tropical eastern Pacific.

 

 

Quatsch-Studie passiert Begutachtungsprozess ohne Probleme: Penisse tragen zum Klimawandel bei

Immer wieder wundert man sich, wie offensichtlich fehlerhafte bzw. unvollständige Studien den Weg in anerkannte Fachjournale finden.Eine gehörige Portion Klimaalarmismus scheint die Chancen von Manuskripten in der Begutachtung deutlich zu steigern. Jedes bisschen hilft, mag sich der eine oder andere Gutachter denken. Wichtig ist vor allen, den Klimawandel möglichst drastisch zu schildern. Genau diese Vermutung scheint jetzt ein fingierter Scherzartikel zu bestätigen, der dem männlichen Penis eine Teilschuld am Klimawandel zuschreibt. Der vermeintliche Fund erschien einem Fachjournal politisch so korrekt, dass es die ‘Studie’ nach Passieren des Begutachtungsprozesses glatt publizierte. Als sich die Autoren danach outeten war guter Rat teuer. Sie verrieten wie sie es gemacht haben: Sie kombinierten ein wirres Sammelsurium an Sozio- und Klimawandel-Phrasen, rührten kräftig um und hofften auf das Beste. Da sie offenbar alle Buzzwords verwendet hatten, gingen Sie beim BS-Bingo als Sieger hervor. Das Berliner Journal hat am 21. Mai 2017 den Fall ausführlich beschrieben:

Studie: Penisse tragen zum Klimawandel bei
Laut einer aktuellen Studie im Fachmagazin Cogent Social Sciences trägt der Penis maßgeblich zum Klimawandel bei. Die Autoren wollten zeigen, wie leicht man in einem geisteswissenschaftlichen Fachmagazin kompletten Unsinn veröffentlichen kann. 

Der Philosoph Peter Boghossian und der Mathematiker James Lindsay haben eine Scherzstudie mit dem Titel „Der konzeptionelle Penis als ein soziales Konstrukt“ verfasst. Darin gehen sie soweit zu behaupten, dass der „konzeptionelle Penis“ maßgeblich zum Klimawandel beiträgt. Ihr Ziel bestand darin zu zeigen, dass geisteswissenschaftliche Fachmagazine jeden Unsinn veröffentlichen, solange dieser Unsinn wie eine linke Denkweise klingt. Um nicht erkannt zu werden, nutzten die Autoren die Pseudonyme Jamie Lindsay und Peter Boyle. Und tatsächlich hat das Magazin Cogent Social Sciences die Scherzstudie innerhalb eines Monats von zwei Experten auf dem Gebiet prüfen lassen und dann am 19. Mai veröffentlicht (engl. Link). Wie den beiden Studienautoren dies gelang, erklären sie so (engl. Link):

Weiterlesen im Berliner Journal

Siehe auch Berichte auf WUWT, Blick.ch, heute.at, tagesschau.de, FAZ, Spiegel.

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Noch mehr Verwunderung: In den Kohlenstoff-Kreislauf Diagrammen wurde jetzt ein fetter Fehler gefunden. Die reale Waldbedeckung der Erde ist offenbar 9% höher als in den Modellen angenommen. Das ist ganz schön viel. Pressemitteilung der American Association for the Advancement of Science vom 11. Mai 2017:

Some forests have been hiding in plain sight

A new estimate of dryland forests suggests that the global forest cover is at least 9% higher than previously thought. The finding will help reduce uncertainties surrounding terrestrial carbon sink estimates.

Dryland biomes, where precipitation is more than counterbalanced by evaporation from surfaces and transpiration by plants, cover about 40% of the Earth’s land surface. These biomes contain some of the most threatened ecosystems, including biodiversity hotspots. However, previous estimates of dryland forests have been riddled with disparities, caused by issues such as differences in satellite spatial resolution, mapping approaches and forest definitions. These disparities have led to major doubts about the reliability of global forest area estimates, and to questions about the real contribution made by forests to the global carbon cycle. Here, Jean-Francois Bastin et al. analyzed satellite data from Google Earth, using a detail sample pool of 213,795 0.5 hectare plots from around the globe. Their new estimate of dryland forest is 40 to 47% higher than previous estimates, corresponding to 467 million hectares (Mha) of forest that have never been reported before. This increases current estimates of global forest cover by at least 9%. These results explain the difference between recent global estimates of forest “land use” area (3890 Mha) and the area with a “land cover,” the authors say.

Paper: Jean-François Bastin, Nora Berrahmouni, Alan Grainger, Danae Maniatis, Danilo Mollicone, Rebecca Moore, Chiara Patriarca, Nicolas Picard, Ben Sparrow, Elena Maria Abraham, Kamel Aloui, Ayhan Atesoglu, Fabio Attore, Çağlar Bassüllü, Adia Bey, Monica Garzuglia, Luis G. García-Montero, Nikée Groot, Greg Guerin, Lars Laestadius, Andrew J. Lowe, Bako Mamane, Giulio Marchi, Paul Patterson, Marcelo Rezende, Stefano Ricci, Ignacio Salcedo, Alfonso Sanchez-Paus Diaz, Fred Stolle, Venera Surappaeva, Rene Castro. The extent of forest in dryland biomes. Science, 2017; 356 (6338): 635 DOI: 10.1126/science.aam6527

 

Energiepolitik: Das falsche Vorbild Deutschland

Unsere europäischen Nachbarn reiben sich die Hände: Deutschland hat sich mit der Energiewende maßlos verzockt. Neue Zürcher Zeitung am 4. Mai 2017:

Energiepolitik: Das falsche Vorbild Deutschland
Deutschland hat die Energiewende erfunden. Eine Erfolgsgeschichte ist sie aber nicht: Die Haushalte bezahlen nirgends so viel für Strom wie hier. Dem Klima geholfen hat das bisher wenig. Kollateralschäden gibt es zudem in den Nachbarländern.

Dieses Versprechen tönt heutzutage hohl: «Die Förderung erneuerbarer Energien wird einen Haushalt nur einen Euro im Monat kosten – so viel wie eine Kugel Eis.» Verkündet hatte dies 2004 der damalige deutsche Umweltminister, der Grüne Jürgen Trittin. Stattdessen hat sich die monatliche Stromrechnung für deutsche Haushalte seit 2000 etwa verdoppelt. Elektrizität ist in Deutschland für Konsumenten mit fast 30 Cent je Kilowattstunde sogar um die Hälfte teurer als im Hochpreisland Schweiz. Die deutsche Regierung hat die Energiewende zwar bestellt, aber zahlen dürfen sie die Konsumenten. Auch wenn man mit Industrievertretern spricht, nennen sie den Strompreis oft als grössten Wettbewerbsnachteil des Landes.

Weiterlesen in der NZZ.

In Schweden gibt es Überlegungen, den Betrieb von Windrädern in einigen Sommernächten zu verbieten. Damit ließen sich die Fledermaus-Schadenszahlen beträchtlich verringern. Experten gehen davon aus, dass die Fledermauspopulation durch die Windkraftschäden nachhaltig dezimiert wird. Bloomberg am 10. Mai 2017:

Bats Massacred by Wind Turbines May Get Reprieve in Sweden
Halting Swedish wind turbines at still summer nights would save almost all of the tens of thousands of bats killed by the rotating blades every year. Every turbine kills 10-15 bats annually on average as the creatures are struck when they hunt insects attracted by the spinning unit, according to a study by Sweden’s Energy and Environmental Protection agencies. Halting turbines on summer nights when winds are low would save most of the bats without a significant loss in renewable generation. “Looking at the number of bats killed at wind power turbines it soon dawns on you that the mortality is so great that it must have a reducing effect on the total population,” said Martin Green, co-author of the study and a bird researcher at the University of Lund.

Weiterlesen auf Bloomberg.

In der Schweiz bedrohen die Windkraftriesen nicht nur Fledermäuse, sondern stellen im Winter auch eine große Gefahr für die Menschen dar. Basler Zeitung am 9. Mai 2017:

Wo die Eisbrocken fliegen: Zu Besuch auf dem Mont Crosin im Berner Jura, Standort des grössten Windparks der Schweiz.
[...] Im Winter ist es gefährlich. Da schleudern die Windräder kiloschwere Eisbrocken durch die Gegend. Das Eis bildet sich bei Nebel und Sturmfronten sowohl an den Rotorblättern als auch am Maschinenhaus im Zentrum des Windrades. Der BaZ liegen Bilder vor von bis zu fünf Kilo schweren und fast einen Meter langen Brocken, die der Form nach von einem Rotorblatt stammen. Gefunden wurden sie mehrere Hundert Meter weit weg von der Windkraftanlage. Die Rotorspitze erreicht Geschwindigkeiten von 400 Stunden­kilometern und mehr. Je nach dem Winkel, in dem die Brocken abbrechen, fliegen sie wie Artilleriegeschosse durch die Gegend. Kein Wunder, dass im Handbuch des Herstellers der Wind­turbinen ein Sicherheitsabstand von 400 Metern vorgeschrieben ist – für seine Monteure. [...]

Ganzen Artikel in der Basler Zeitung lesen.

In Deutschland freut man sich diebisch über jedes abgerissene Kohlekraftwerk. Die internationale Gemeinschaft lächelt höflich und verfolgt eigene Pläne. Allein in Afrika befinden sich 100 neue Kohlekraftwerke im Bau bzw. in Planung. Vielleicht hätte man sich da etwas besser absprechen sollen… In Deutschland ist man weiterhin davon überzeugt, dass man die Welt im Alleingang retten kann. Die Energie- und Klimakonzepte der einzelnen Länder könnten nicht unterschiedlicher sein. Alfred Brandenberger hält auf seiner Webseite eine Übersicht zur nationalen Energiepolitik zahlreicher Länder vor:

Abschließend sei noch eine Artikelsammlung von BI-Pro Lebensraum Großer Wald zur Energiewende empfohlen.

 

Weniger CO2 aus dem Wald: Blätter vergammeln langsamer als gedacht

Gute Nachrichten: Ein wärmeres Klima beschleunigt die Zersetzung von Laubresten offenbar weniger als gedacht. Die aus diesem Prozess erwachsenden CO2-Emissionen wurden also höchstwahrscheinlich überschätzt. Das gab die Kansas State University am 2. Mai 2017 per Pressemitteilung bekannt:

Ecology team finds leaf litter has slower decomposition rate in warm temperatures than previously estimated

Kansas State University ecologists are part of an international team that found that the rate that microbes and invertebrates breakdown a leaf is not as sensitive to water temperature increases as once predicted. Walter Dodds took the photo of a decomposing leaf with shrimp in Valium Stream on Ilha Grande.

The time it takes for a leaf to decompose might be the key to understanding how temperature affects ecosystems, according to Kansas State University ecologists. Using leaf litter data in streams from 1,025 publications, a team of international stream ecologists, including Kansas State University’s Walter Dodds, university distinguished professor, and Lydia Zeglin, assistant professor, both in the Division of Biology, found average leaf litter decomposition rates are less than half of what the metabolic theory of ecology would predict. The research, which measured how sensitive leaf litter is to increases in temperature, is published in Global Change Biology. “The theory of how organisms respond to temperature says organisms will move at a faster rate at higher temperatures,” Dodds said. “That relationship for single organisms — whether it’s a lizard or bacterium — has a certain rate of increase with warmer temperatures. According to our study, the rate of decomposition will still happen faster with a rise in temperature, just not as fast as we expected.”

The team evaluated data from publications that measured leaf litter in streams and rivers and determined that leaf litter breakdown rates may increase 5-21 percent if the average water temperature warms about 1-4 degrees Celsius. This finding is counter to the metabolic theory estimates of a 10-45 percent increase with the same increase in temperature. Dodds said understanding the relationships among temperature, leaf decomposition and running water can help ecologists better predict how the carbon cycle will react with future climate adjustments. Since plant materials store a lot of the world’s carbon, and streams and rivers help transport plant material around the world, leaf litter decomposition in streams can be a big contributor to atmospheric carbon. According to Zeglin, when leaves fall in running water, they can be transported to the ocean, and as they move through the water they will breakdown more completely. If leaves enter the soil and are preserved, carbon from those leaves is more likely to be sequestered and not as easily release into the atmosphere as carbon dioxide.

“Streams put a good amount of CO2 into the atmosphere, so the rate that those leaves breakdown is an indicator of how much carbon goes into the atmosphere,” Dodds said. “The longer carbon is retained and stuck in leaves, as opposed to being respired as CO2 by either the microbes or the invertebrates that eat the leaves, the better.” By combining all the research data available and pulling out all the variables, the ecologists saw trends that indicated that organisms can adjust to changing environmental conditions and the breakdown rates may change slightly but shouldn’t shock the system. “To some degree, biological communities are going to adjust themselves to environmental change,” Dodds said. “Either the organisms will adapt to the changing temperature or different organisms that are effective at warmer temperatures will take their place. If those organisms change the rate that plant material is broken down, more CO2 will return to the atmosphere more quickly.”

The research team came up with the idea to extract data from thousands of already published studies and compare the breakdown rates of leaves from around the world at a National Science Foundation Long Term Ecological Research, or LTER, workshop. The data came from research papers on streams around the world, including LTER sites. The team found the papers using scholarly search engines such as Google Scholar or Web of Science. “This meta-analysis shows that while there is variation from site to site in the relationship between temperature and decomposition, the compilation of information from the work of thousands of individual scientists allows us to better understand the global trends,” Zeglin said.

Auch die Wildlife Conservation Society hatte am 2. Mai 2017 gute Nachrichten zu berichten. Eine ganze Reihe von Korallen kommen mit der Klimaerwärmung offenbar besser zurecht als zuvor angenommen:

Some – But Not All – Corals Adapting to Warming Climate

A new WCS study reveals evidence that some corals are adapting to warming ocean waters – potentially good news in the face of recent reports of global coral die offs due to extreme warm temperatures in 2016. The study appears in the latest issue of Marine Ecology Progress Series.

The study looked at responses to extreme temperature exposures in the same reefs over time, and found less coral bleaching in 11 of the 21 coral species studied. WCS Senior Conservation Zoologist Tim McClanahan, who has been studying coral responses to climate change since the extreme temperatures of the1998 El Nino, authored the study. The study took place in two marine national parks of Kenya. Looking at two similarly severe warming events in 1998 and 2016, McClanahan found that the number of pale and bleached coral colonies declined from 73 to 27 percent, and 96 to 60 percent in the two parks with different background temperatures. Most of this change was due to about half of the most common species that did not bleach strongly in 2016.  One rare species was, however, more sensitive than in 1998.

Bleaching takes place when stressed corals discharge beneficial algae that supply energy to corals causing them to turn pale or white and often starve. Worldwide, an estimated 60 percent of corals and 90 percent of coral species experienced bleaching due to unusually warm ocean water in 2016. McClanahan says: “This was a rare chance to study bleaching responses during two separate times with very similar conditions. Adaptation is evident for some of the more important reef building corals but, sadly, many species are not adapting, so this is a good news-bad news story.” But McClanahan warns: “Evidence for adaptation in the past is not evidence for adaptation in the future. Nevertheless, I suspect this adaptation to hot water started before my 1998 work and could have begun during the 1983 and 1988 El Niños, when coral bleaching was first observed in the region.”

Said Tim McClanahan: “Despite the many caveats and interpretation of these results, this study provides one of the first response-rate estimates for many common corals at the population level.  It therefore provides a basis for future studies and improving model predictions and the types of evaluations needed to address the future health of coral reefs.” Global awareness continues to grow about the immediate threats facing coral reef ecosystems, and a global commitment to address those threats. In February, at the Economist World Ocean Summit in Bali, Indonesia, the ‘50 Reefs’ initiative was launched by the Global Change Institute of the University of Queensland and the Ocean Agency. The initiative brings together leading ocean, climate and marine scientists to develop a list of the 50 most critical coral reefs to protect, while leading conservation practitioners are working together to establish the best practices to protect these reefs.

 

Sonnenaktivität beeinflusst pazifisches Wettergeschehen

In einer US-amerikanisch deutschen Gemeinschaftsarbeit versuchten kürzlich sieben Forscher die Klimawirkung der Sonne zu diskreditieren. Guoyong Wen und Kollegen veröffentlichten am 19. April 2017 im Journal of Space Weather and Space Climate eine Modellierungsstudie, die einen maximalen solar-bedingten Anteil von 0,1°C an der globalen Temperaturentwicklung der letzten 400 Jahre vorschlägt. Dabei wenden die Forscher den altbekannten Trick an, das Untersuchungsintervall in der Kleinen Eiszeit beginnen zu lassen. Ein wirklich aussagekräftiger Test müsste jedoch auch die Mittelalterliche Wärmeperiode umfassen, während der ähnlich hohe Temperaturen herrschten wie heute. Der CO2-Gehalt damals war vorindustriell niedrig, die Sonnenaktivität hingegen hoch. Wieder eine Gelegenheit verpasst.

Ignoriert wird hierbei in der Regel, dass die paläoklimatologischen Hinweise auf eine signifikante Beteiligung der Sone am Klimageschehen mittlerweile erdrückend sind. Kenneth Richard stellte auf Notrickszone eine Reihe von neuen Studien vor.  Eine schöne Übersicht von Andy May zu den Millenniumszyklen erschien im September 2016 auf WUWT. Eine weitere lesenswerte Arbeit stammt von Kovalenko & Zherebtsov, die im November 2014 im Springer-Journal ‘Atmospheric and Oceanic Optics‘ erschien:

Influence of solar activity on the climate change
We discuss problems which are of main importance for understanding the nature of climate changes in the 20th century and basic physical processes responsible for these changes. A possible role of solar activity in the Earth’s climate changes in the past and future is considered. As shown, physical mechanisms which can provide for the solar variability effect on the weather and climate are reduced to the control of the energy flux from the Earth to space. A special emphasis is given on the solar activity effect on climatic characteristics of the troposphere through the atmospheric electricity. We consider peculiarities of the response of thermal and dynamic regimes of the World Ocean and atmosphere to solar activity changes and processes in the atmosphere, ocean, and cryosphere. We also show and discuss results of the analysis of regularities and peculiarities of troposphere and the ocean surface temperature response to both isolated heliogeophysical disturbances and long-term changes in solar and geomagnetic activity.

Der El Nino tritt in unregelmäßigen Abständen von 2-7 Jahren auf. Dazwischen gibt es immer wieder kühlende La Nina-Phasen. El Nino und La Nina sind pazifische Wetterphänomene die Teil der sogenannten ENSO bilden, welche den pazifischen Klimazustand anzeigt. Eine Forschergruppe um Danish Hassan hat im Januar 2016 im Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics Berechnungen vorgelegt, die eine solare Beeinflussung der ENSO sowie der damit zusammenhängenden Klimaparameter anzeigen:

Sunspots and ENSO relationship using Markov method
The various techniques have been used to confer the existence of significant relations between the number of Sunspots and different terrestrial climate parameters such as rainfall, temperature, dewdrops, aerosol and ENSO etc. Improved understanding and modelling of Sunspots variations can explore the information about the related variables. This study uses a Markov chain method to find the relations between monthly Sunspots and ENSO data of two epochs (1996–2009 and 1950–2014). Corresponding transition matrices of both data sets appear similar and it is qualitatively evaluated by high values of 2-dimensional correlation found between transition matrices of ENSO and Sunspots. The associated transition diagrams show that each state communicates with the others. Presence of stronger self-communication (between same states) confirms periodic behaviour among the states. Moreover, closeness found in the expected number of visits from one state to the other show the existence of a possible relation between Sunspots and ENSO data. Moreover, perfect validation of dependency and stationary tests endorses the applicability of the Markov chain analyses on Sunspots and ENSO data. This shows that a significant relation between Sunspots and ENSO data exists. Improved understanding and modelling of Sunspots variations can help to explore the information about the related variables. This study can be useful to explore the influence of ENSO related local climatic variability.

Ein wärmeres Klima könnte den weltweiten Alkoholismus zurückdrängen

Bringt die Klimaerwärmung vielleicht sogar etwas Gutes? Eine Pressemitteilung der European Association for the Study of the Liver vom 22. April 2017 deutet dies jedenfalls an. Ein wärmeres Klima könnte den Alkoholismus zurückdrängen:

Cold weather, fewer sun hours are associated with increased rates of alcoholic cirrhosis
Alcoholic cirrhosis is a disease which causes nearly half a million deaths every year

Colder and less sunny regions of the world have higher rates of alcoholic cirrhosis, a disease caused by excessive drinking which results in irreversible scarring of the liver, new research shows. An international team of scientists found that every increase in temperature of one degree Celsius was linked with a decrease in the alcohol-attributable fraction of cirrhosis of 0.3 percent.

New data presented at The International Liver Congress™ 2017 in Amsterdam, The Netherlands, suggests that colder and less sunny regions of the world have higher rates of alcoholic cirrhosis, a disease caused by excessive drinking which results in irreversible scarring of the liver. An international team of scientists analysing data from over 190 countries found that every increase in temperature of one degree Celsius was linked with a decrease in the alcohol-attributable fraction (AAF*) of cirrhosis of 0.3%. Heavy alcohol intake causes a perception of warmth, while fewer sunlight hours have been linked to depression which in turn, may lead to alcohol abuse. As a result, the researchers hypothesised that colder countries would have higher rates of alcohol consumption and therefore an increased burden of alcoholic cirrhosis.

Alcohol-attributable liver cirrhosis makes up around half of all causes of liver cirrhosis and is responsible for an estimated 493,000 deaths globally every year, or 0.9% of deaths worldwide.1 According to the World Health Organization (WHO), Europe is the heaviest drinking region in the world in terms of the prevalence of alcohol consumption.2 Alcohol is also a major cause of liver disease, including liver cirrhosis, which accounts for 1.8% of all deaths in Europe or around 170,000 deaths per year.3

“Our research reveals that a country’s climate and geographical location have a startling influence on the burden of liver cirrhosis,” said Dr Neil D. Shah, lead author of the study, and senior author, Dr Ramon Bataller, from the University of North Carolina, Chapel Hill, United States. “As average temperatures and yearly hours of sunshine decrease and latitude increases, rates of alcohol-attributable cirrhosis increase. This suggests that drinking alcohol excessively to combat the cold and dark could put people at increased risk of suffering from alcoholic cirrhosis.”

The research team, made up of academics from Canada, Mexico, Spain and the USA, conducted a comprehensive analysis of data from 193 countries taken from WHO and World Meteorological Organization databases. This involved collating information on heavy alcohol consumption, binge drinking, average temperature, climate, latitude and hours of yearly sunshine, to determine their influence on alcohol-attributable liver cirrhosis.

In the univariate analysis conducted by researchers, there was an inverse association between mean average temperature, mean annual sunshine hours and a positive association with absolute latitude (p<0.05) with AAF. In the multivariate analysis, average temperature and sunshine hours remained independently associated with the burden of alcohol-attributable liver cirrhosis or AAF after adjusting for the percentage of binge drinkers among active drinkers and alcohol consumption (p<0.05).

“Although association does not imply causality, these provocative data provide a strong argument in favour of the hypothesis that the amount of alcohol intake, and, as a result, the risk of alcohol-related cirrhosis, depends on latitude. It remains to be seen to what extent other factors, such as ethnic, cultural and religious backgrounds, may attenuate this association. This important study will certainly add to the current debate on what appropriate public policy measures are to be undertaken depending on climate to prevent alcohol-related cirrhosis,” said Prof Francesco Negro, Divisions of Gastroenterology and Hepatology of Clinical Pathology, University Hospital of Geneva, Switzerland, and EASL Governing Board Member.

*AAFs are used to express the extent to which alcohol contributes to a health outcome, such as alcohol poisoning, non-alcohol poisoning, road traffic injuries, falls, drownings, violence, and other unintentional or intentional injuries.

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Die Eisheiligen sind in Deutschland in den vergangenen 30 Jahren immer kälter geworden. Josef Kowatsch und Stefan Kämpfe haben die Temperaturen einmal für Potsdam geplottet:

 

Die PIK-nahen Potsdamer Neuesten Nachrichten (PNN) nahmen die ungewöhnliche Kälte zum Anlass für ein Interview mit dem Deutschen Wetterdienst (6.5.2017):

Wetter in Potsdam: „Eisheilige sind nicht umsonst im Mai“
Thomas Endrulat vom Deutschen Wetterdienst erklärt, warum es derzeit in Potsdam ungewöhnlich kalt ist, wann der Frühling kommt und warum das Wetter nichts mit dem Klimawandel zu tun hat.

[...]

PNN: Wann kam es zum letzten Mal vor, dass es im Mai so kalt war?

DWD: 1978 gab es einen richtig kalten Mai, zuletzt war es im Mai 2011 mit Nachtfrost und Tagestemperaturen um fünf, sechs Grad sehr kalt. Auch im Mai 1996 war es sehr kalt. In diesem Jahr ist es aber auffällig, dass es nicht nur in den Nächten sehr kalt ist, sondern dass die Temperaturen selbst am Tage nicht ansteigen. Das passiert nicht so häufig.

[...]

PNN: Hängt die aktuelle Entwicklung mit dem Klimawandel zusammen?

DWD: Nein, das glaube ich nicht. Es handelt sich um eine normale Schwankung, die immer mal wieder vorkommt. [...]

Laut Klima-Glaube handelt es sich also nicht um den Klimawandel. Das ist gut zu wissen. Schade, dass Thomas Endrulat vom Deutschen Wetterdienst den von Kowatsch/Kämpe dargestellten Trend nicht thematisiert hat… Wäre das zu klimaketzerisch gewesen?

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Nicht jeder hat das Glück, englische Wissenschaftssprache flüssig zu verstehen. Da muss dann ab und zu das Wörtbuch mit ran. Leider stehen nicht alle Klimafachbegriffe drin. Der IPCC hat nun eine Vokabelliste englisch-deutsch veröffentlicht, die dem einen oder anderen helfen könnte. Außerdem ist die Zusammenfassung des 5. IPCC-Berichts für politische Entscheidungsträger jetzt auf deutsch erhältlich (pdf hier).

 

Geomar: Methanquellen vor Spitzbergen verringern Treibhauseffekt

Pressemitteilung des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel vom 8. Mai 2017:

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Methanquellen vor Spitzbergen verringern Treibhauseffekt

Internationales Forschungsteam untersuchte Gasaustausch in der Arktis

Große Mengen des Treibhausgases Methan sind in den Meeresböden der Arktis eingeschlossen. Tritt es aus und gelangt bis in die Atmosphäre, verstärkt es dort den Treibhauseffekt, so die gängige Meinung. Ein internationales Forschungsteam mit Beteiligung des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel hat jetzt aber herausgefunden, dass Methanquellen am Meeresboden vor Spitzbergen nicht notwendigerweise diesen Effekt haben, sondern der Atmosphäre effektiv sogar Treibhausgase entziehen können. Die Studie erscheint heute in der Fachzeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS).

Als sogenanntes Erdgas gehört Methan zu den effizientesten und damit klimafreundlichsten unter den fossilen Brennstoffen. Als freies Gas in der Atmosphäre entfaltet es jedoch eine extrem starke Treibhauswirkung, die jene von Kohlendioxid (CO2) über einen Zeitraum von 100 Jahren um den Faktor 30 übersteigt. Daher schauen viele Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler besorgt auf die Permafrost- und Meeresböden der Arktis. Dort sind gewaltige Mengen an Methan eingeschlossen. Werden sie bei steigenden Temperaturen freigesetzt? Gelangen sie dann in die Atmosphäre, wo sie den Klimawandel weiter beschleunigen würden?

Ein Team aus US-amerikanischen, norwegischen und deutschen Forscherinnen und Forschern hat im Rahmen einer umfangreichen Messkampagne den Gasaustauch zwischen arktischem Meerwasser und Atmosphäre direkt über natürlichen Methanquellen am Meeresboden untersucht. Ihr überraschendes Ergebnis: Ausgerechnet über den Methanquellen absorbierte der Ozean 2.000-mal mehr Kohlendioxid aus der Atmosphäre als Methan umgekehrt in die Atmosphäre gelangte.

„Sogar wenn man die stärkere Treibhauswirkung des Methans herausrechnet, haben wir in diesen Bereichen also eine negative Wirkung auf den Treibhauseffekt“, sagt Prof. Dr. Jens Greinert vom GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel. Er ist einer der Autoren der Studie, die heute in der internationalen Fachzeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS) erscheint.

Die der Studie zugrundeliegenden Untersuchungen wurden in der Nähe der norwegischen Inselgruppe Spitzbergen durchgeführt. Mit dem norwegischen Forschungsschiff HELMER HANSSEN hat das Team dort während einer Expedition im Juni 2014 kontinuierlich die Konzentrationen von Methan und Kohlendioxid im oberflächennahen Meerwasser und in der Luft direkt oberhalb der Meeresoberfläche gemessen. In dem Untersuchungsgebiet sind schon länger Stellen bekannt, wo in Wassertiefen von 80 bis 2600 Metern aus dem Meeresboden Methanblasen herausperlen und in das Meerwasser gelangen.

Die Analyse der gewonnenen Daten bestätigte, dass das Methan von den in Wassertiefen von 80 bis 90 Metern gelegenen Blasenquellen tatsächlich die Atmosphäre erreicht. Allerdings zeigten die Daten auch, dass die obersten Wasserschichten gleichzeitig große Mengen an Kohlendioxid absorbierten. „Die CO2-Aufnahme über den Methanquellen war deutlich größer als in benachbarten Seegebieten, wo kein Methan aus dem Meeresboden entweicht“, erklärt Professor Greinert.

Der Grund für diesen Effekt sind offensichtlich Photosynthese betreibende Algen. Sie sind über den Methanquellen deutlich aktiver und können so mehr Kohlendioxid umsetzen. Zusammen mit dem Methan-reichen Bodenwasser gelangt nährstoffreiches Wasser vom Meeresboden zur Oberfläche und begünstigt so das Wachstum der Algen. „Diese Studie ist die erste, die diesen Zusammenhang so deutlich aufzeigen konnte“, erklärt Professor Greinert. Es besteht wahrscheinlich aber kein ursprünglicher Zusammenhang zwischen der Existenz der Methanquellen und dem Transport von Bodenwasser an die Meeresoberfläche.

„Wenn das, was wir in der Nähe von Spitzbergen beobachtet haben, vergleichbar an ähnlichen Orten auf der ganzen Welt vorkommt, könnte es bedeuten, dass Gebiete mit natürlichen Methan-Quellen in flachen Randregionen der Ozeane nicht notwendigerweise einen wärmenden Effekt auf das Klima haben, sondern es durch die deutlich größere CO2-Aufnahme zu einem kühlenden Effekt kommt. Dies ist genau umgekehrt zu dem was wir bisher dachten”, sagte Prof. Dr. John Pohlman vom U.S. Geological Survey, Erstautor der Studie. Allerdings sind weitere Untersuchungen in anderen Teilen des Ozeans notwendig, um diese Hypothese zu überprüfen.

Hinweis:
Die Studie wurde während einer von CAGE-Centre for Arctic Gas Hydrate, Environment and Climate (Tromsø, Norwegen) geförderten Forschungsreise durchgeführt. Die Arbeit wurde weiterhin unterstützt vom U.S. Geological Survey, von der Universität Tromsø (UiT, Norwegen), der Arctic University of Norway sowie vom GEOMAR.

Originalarbeit:
Pohlman, J. W., J. Greinert, C. Ruppel, A. Silyakova, L. Vielstädte, M. Casso, J. Mienert, S. Bünz (2017): Enhanced CO2 uptake at a shallow Arctic Ocean seep field overwhelms the positive warming potential of emitted methane. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, Early Edition, www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1618926114

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Ende der Pressemitteilung. Siehe auch Artikel hierzu auf shz.de und WUWT.

 

 

Stark schwankende Schnee-Entwicklung in der Schweiz offenbar eng an Ozeanzyklen gekoppelt

Wir lieben den Schnee. Wenn die weißen Flocken romantisch durch die Luft wirbeln und die Kinder Schneemänner bauen, fühlen wir uns besonders wohl. Für Skifahrer und Plastiktütenrodler ist es das Highlight des Jahres. Aber am Horizont ziehen dunkle Wolken auf. Der Schnee wird immer weniger. Noch nie hat uns der Schnee in der Vergangenheit im Stich gelassen. Immer war er da, wenn wir ihn brauchten. Der Klimawandel macht ihm aber nun den Gar aus. Eine traurige Geschichte, die wir in den Zeitungen lesen. Schuld daran haben wir natürlich selber.

Es fällt auf, dass die meisten dieser Pressegeschichten relativ faktenarm sind. Wir haben uns bereits mehrfach an dieser Stelle mit harten Fakten zu Wort gemeldet, die oft gar nicht so gut zum Schneealarm passen. Heute wollen wir uns die Schweiz vornehmen. Wie hat sich der kostbare Schnee in dem Alpenland in der Vergangenheit entwickelt? Was können wir daraus für die Zukunft schließen? In WIREs Climate Change gab Martin Beniston 2012 einen Überblick zu den Schneetrends in der Schweiz für die vergangenen 90 Jahre (Abb 1.).  Wenn man sich die Kurven der mittleren Schneehöhe für die 10 Stationen anschaut, wird die starke natürliche Variabilität deutlich. Beniston sieht einen Zusammenhang mit der Nordatlantischen Oszillation (NAO), einem bedeutenden atlantischen Ozeanzyklus.

Abbildung 1: Entwicklung der mittleren Schneehöhe während der Wintermonate für 10 repräsentative Stationen in 500-2700 m Höhe: Zürich, 556 m; St Gallen, 779 m; Chateau d’Oex, 985 m; Engelberg, 1035 m; Scuol, 1298 m; Montana, 1508 m; Davos, 1590 m; Segl-Maria, 1798 m; Arosa, 1840 m; Weissfluhjoch, 2690 m. Laufendes 5-Jahresmittel. Quelle: Beniston 2012.

 

Schauen wir uns nun die Dauer der Schneebedeckung an (Abb. 2). Auch hier wieder eine enorme natürliche Variabilität. Einen Trend zu einer kürzeren Schneesaison kann man erahnen, aber die Kurve zappelt wirklich wild hin und her.

Abb. 2: Dauer der Schneebedeckung (in Tagen) in der Schweiz gemäß Stationsmessdaten. Quelle: Beniston 2012.

 

Das WSL-Institut für Schnee- und Lawinenforschung beschreibt die schweizerische Schneeentwicklung auf seiner Webseite wie folgt:

Eine Analyse der langjährigen Schneehöhen zeigt, dass die jährliche Schneedecke sowohl zeitlich (Jahr zu Jahr) wie auch räumlich (Alpensüd-/Alpennordseite, West-/Ostschweiz, Voralpen/Alpen) grossen Schwankungen unterliegt. Diese grossen natürlichen Schwankungen sind ein Hauptmerkmal der winterlichen Schneedecke. Klare Aussagen zu klimabedingten Änderungen von Schneedecke oder Lawinenaktivität sind deshalb schwierig.Die meisten der 1980-er Winter erweisen sich beispielsweise als eher schneereich. Im Gegensatz dazu erreichten viele Messstationen gegen Ende des 20. Jahrhunderts ein Minimum der Schneehöhe. Die Winter im 21. Jahrhundert zeigen bis jetzt eine leichte Erholung, zeichnen sich aber im Allgemeinen immer noch durch eher unterdurchschnittliche Schneehöhen aus. Die beschriebenen Veränderungen werden umso deutlicher, je niedriger eine Station gelegen ist. Die letzten 20 Jahre gelten speziell für das Mittelland als einmalig schneearm seit Beginn der konventionellen Messungen vor ca. 130 Jahren – laut historischen Aufzeichnungen sogar seit mindestens 300 Jahren. Eine genauere Analyse zeigt dann auch, dass der Trend zu schneearmen Wintern an den meisten Stationen unterhalb 1300 m ü. M. statistisch signifikant ist. Für hohe Stationen (über 2000 m ü. M.) gibt es bis heute keine Anzeichen für eine klimabedingte Abnahme der Schneehöhe. Weitere Untersuchungen machen zudem deutlich, dass der beobachtete Rückgang der Schneehöhe hauptsächlich auf eine Zunahme der Wintertemperatur und nicht auf eine Abnahme des Niederschlags zurückzuführen ist. Eine Analyse der saisonalen Unterschiede zeigt einen schwachen Trend zu schneearmen Frühwintern in mittleren Lagen und Anzeichen von verstärkter Schmelze im Frühling in allen Höhenlagen. 

Zu der starken Variabilität passt auch die Entwicklung des Weihnachtsschnees. Balz Rittmeyer und Marc Fehr haben sich die Schneestatistik für die Schweiz etwas genauer angeschaut und sind auf ein erstaunliches Ergebnis gestoßen, das sie im Blog des Tagesanzeiger berichteten:

Das Märli von weissen Weihnachten
Auch dieses Jahr gibt es keine weissen Weihnachten im Flachland. Wer jetzt denkt, früher habe es an den Festtagen öfter Schnee gegeben, sollte sich diese Daten anschauen. Ist der Klimawandel schuld daran, dass es so selten weisse Weihnachten gibt? Nein. Ein Blick in die Statistik zeigt, auch früher lag am 24., 25. oder 26. Dezember nicht öfter Schnee. Über die fast 80-jährige Messreihe ist kein eindeutiger Trend zu erkennen. So gab es die längste Phase von grünen Weihnachten von 1941 bis 1949.

Weiterlesen im Blog des Tagesanzeiger.

Auch der Winter 2016/17 hat die Unberechenbarkeit des schweizer Schnees wieder gezeigt. SRF am 28. April 2017:

Schneerekord St. Gallen: Noch nie so spät soviel Schnee
Am Morgen meldete der Wettermelder aus der Stadt St. Gallen eine Schneehöhe von 26 Zentimeter. Das gab es ab Aprilmitte noch nie. Die Daten reichen dabei bis ins Jahr 1959 zurück. Der bisherige Rekord betrug 25 Zentimeter aus dem Jahre 2001 und datierte auf den 22. April. Nun hat sich der Höchstwert um fast eine Woche nach hinten verschoben. Die zweite Frühlingshälfte bezeichnet die Zeitspanne von Mitte April bis Ende Mai. Auch für diesen Winter ist die Schneehöhe Rekord. Bis jetzt lagen maximal nur 25 Zentimeter, nämlich im Januar. Auch interessant: Beim bisherigen Rekord war es genau gleich. Am 22. April 2001 lag ebenfalls mehr Schnee im Vergleich zum vorangegangen Winter.

Der Ort St. Gallen liegt in 675 m Höhe, steht also exemplarisch für die tiefer gelegenen Stationen. Ob sich der Trend im Mittelland zu immer schneeärmeren Winter demnächst umdreht?

 

Die Sonne im April 2017 und antarktische Blütenträume

Von Frank Bosse und Fritz Vahrenholt

Unser Zentralgestirn war im vergangenen April wiederum unterdurchschnittlich aktiv, so begannen wohl sämtliche Sonnenreports hier. Für diese Stereotype bitten wir um Verständnis, die Sonne tut uns leider nicht den Gefallen einer Abwechslung. Die festgestellte SSN (SunSpotNumber) betrug 32,6. Dies sind immerhin ca. 75% des in diesem Zyklusmonat (Nr. 101 seit Dezember 2008) üblichen. Der Mittelwert wird gebildet aus den bisher systematisch beobachteten Zyklen 1…23 seit März 1755. Im April sahen wir 4 Tage ohne jeden Fleck, besonders in den ersten 5 Tagen des Monats dagegen recht aktive Tage mit täglichen SSN bis zu 100, vgl. hier. Für das Monatsmittel ergibt sich diese Graphik:

Abb.1: Die monatlichen SSN-Werte des aktuellen solaren Zyklus (SC)24 (rot) im Vergleich zu einem mittleren Zyklus ( blau) und dem im absteigenden Teil des Zyklus meist etwas ähnlichen SC5 (schwarz).

 

Die Zyklen untereinander:

Abb.2: Die aufsummierten Anomalien ( dies ist die monatliche Differenz zwischen den festgestellten monatlichen Werten und dem Mittelwert, in Abb.1 blau dargestellt) der Zyklen 1…24 bis zum aktuellen Zyklusmonat.

 

Im Mittel lag die Fleckenaktivität  des SC24 bisher nur bei 56% des Mittelwertes und wird seit Beginn der systematischen Beobachtungen nur von den Zyklen 5 und 6 ( Dalton Minimum zu Beginn des 19. Jahrhunderts) unterboten. Sehr wahrscheinlich werden wir auch einen sehr schwachen nächsten Zyklus sehen, die Vorzeichen (wir hatten erst im Januar ausführlicher berichtet) stehen auf: „noch etwas schwächerer Zyklus als der aktuelle“.  Sehr wahrscheinlich wird SC25 noch einmal 25% schwächer als dieser. Die polaren solaren Felder schwächeln und der Mittelwert für Nord-und Südpol beträgt gegenwärtig 41 centi Gauss. Zum Vergleich: der SC23 in dieser Phase brachte es auf ca. 53 cG. Die Daten sind hier auszuwerten. Es gilt also für weitere mindestens 14 Jahre: Sehr niedrige Sonnenaktivität. Die möglichen Einflüsse einer so langen aktivitätsarmen  Phase auf die Erde werden bestimmt Gegenstand von vielen Studien sein. Wir werden die Ergebnisse abwarten müssen denn so etwas ist eine Premiere,  seitdem wir die „globale Mitteltemperatur“ feststellen können-also seit etwa 150 Jahren.

 

Es grünt so grün wenn die Antarktis ergrünt!(?)

Zu Beginn des Mai 2017 ging diese Meldung um die Welt. Es wurde ausführlich berichtet in den Medien ( auf deutsch z.B. hier , hier , hier , hierhier ). Aussage meist: der Klimawandel  mit den sehr hohen Erwärmungsraten in der Antarktis ergrünt sie durch das gesteigerte Wachstum von Moosen. Aus dem weißen Eis werden grüne Flächen! Das klingt ja wirklich dramatisch und Grund genug der Sache auf den Grund zu gehen. Alle diese Meldungen beziehen sich auf diese Arbeit. Ein Team um Matthew Amesbury von der Universität von Exeter  hat sich die Moose nahe der antarktischen Halbinsel angeschaut. Sie wachsen an wenigen Orten dort, wo genau, zeigt diese Abbildung:

Abb.3: Die Karte des Untersuchungsfeldes mit den Fundorten von Moosen ( schwarze/graue Punkte) und den meteorologischen Stationen ( weiße Punkte) mit den zugehörigen Temperaturverläufen ergänzt durch die jeweiligen Trends bis 2000. Quelle: Bild 1 aus Amesbury et. al (2017).

 

Die Aussage „Die Antarktis ergrünt“ ist also sehr abenteuerlich. Es handelt sich vielmehr um das Wachstum von Moosen auf vorgelagerten kleinen Inseln. Das war dort schon immer üblich, denn die Wissenschaftler haben einen Stellvertreter (einen Proxy) für die biologisch wirksamen Komponenten Temperatur,  Feuchtigkeit, Sonnenscheindauer, Wildverbiss… seit 1850 ausgewertet. Kernaussage: Seit etwa 1950 wächst das Moos schneller auf den Inseln. Ein naheliegender Grund: die Erwärmung dort. Das zeigen die Trends der Beobachtungen. Nun wurde die Arbeit im Jahre 2017 veröffentlicht, im Dezember 2016 eingereicht. Es mag verwundern, warum nur die Trends bis 2000 gezeigt sind. Wir begeben uns also auf Spurensuche. Die Temperaturdaten der Stationen können wir leicht finden, eine Website von GISS ermöglicht Zugriff auf die monatlichen Zahlen. Das Nachrechnen ergibt: Die aufgeführten Trends bis 2000 für die Stationen sind identisch mit denen, die unsere Quelle liefert. Wir jedoch ermitteln die linearen Trends jeweils vom konstanten Startjahr bis zu jedem Jahr ab 2000:


Abb.4: Die Trends der jährlichen Mitteltemperaturen der in Abb.3 betrachteten Stationen.

 

Die Trends haben um 2000 den höchsten Wert, im Mittel einen Anstieg von 0,66 K/Dekade. In 2016 hat sich dieser auf 0,35 K/ Dekade reduziert. Nur noch 53% Erwärmung?? Dabei hält vor allem die Station „Faraday“ den Trend noch hoch. Die Validität dieser Reihe wird inzwischen angezweifelt, wir berichteten unlängst darüber. Wir versuchen es anders. In der Arbeit ist die Vegetationsperiode erwähnt, die geht dort von November bis April. Nur diese Monate können Einflüsse ausüben auf das Wachstum von Moosen.

Abb. 5: Die Temperatur-Mittelwerte der 3 Stationen in der Vegetationsperiode zwischen 1978 ( dem Beginn der kürzesten Reihe “Rothera“) und 2016 sowie eine 20-jährige Glättung mit einem Loess- Filter.

 

Tatsächlich erreichte die Temperatur in diesen Monaten auf der antarktischen Halbinsel um 2000 ein Maximum, mit etwa der gleichen Geschwindigkeit fällt die Kurve seitdem wieder.  Wäre eine solche Darstellung in der Arbeit nicht aussagekräftiger als die Bildchen mit den Jahresmitteltemperatur-Trends  nur bis 2000 gerechnet? Oder wollte man diese Aussagekräftigkeit gerade vermeiden?

Zu ähnlichen Schlüssen kommt übrigens eine aktuelle Studie in „Nature“: sowohl die Erwärmung von 1950 bis 1998 als auch die Abkühlung danach ist schlicht und ergreifend natürliche Variabilität und nicht durch den „Klimawandel“ erzeugt. „Therefore all these studies suggest that the rapid warming on the AP ( gemeint ist die antarktische Halbinsel, d. A.) since the 1950s and subsequent cooling since the late-1990s are both within the bounds of the large natural decadal scale climate variability of the region.

Was feststeht: die Untersuchungen des historischen Mooswachstums ergibt, dass sich seit etwa 1950 das Wachstum der Moose verstärkt hat gegenüber den Vorjahren. Das ist auch der wissenschaftliche Kern.  Es werden Ursachen diskutiert, die Temperaturentwicklung ist wohl mitbestimmend. Aber auch die Feuchte und lokale Bedingungen gehen ein. Falls die Temperatur alles bestimmen sollte, muss das Wachstum wieder zurückgehen  wie wir nachweisen konnten. Es ist wie bei allen Proxys: es ist auch sehr viel „Rauschen“ dabei, das dann aufgebauscht wird zu einem Trend der eigenen Wahl. Sehen wir uns ein solches Beispiel aus der Studie an:

Abb.6: Der Gehalt am Kohlenstoffisotop 13C bei den Moosen von der Insel Green Island über die Zeit zwischen 1850 und 2010. Quelle: Bild 2 aus Amesbury et. al (2017).

 

In Abb.6 finden wir divergierende Feststellungen beim Gehalt an 13C ab etwa 1950, der die allgemeinen Wachstumsbedingungen anzeigen könnte. Die Pointe: beide Fundorte liegen nur wenige hundert Meter auseinander, das Klima kann also nicht schuld sein. Der Fall wird natürlich in der Arbeit erwähnt und dazu ausgeführt, dass Feuchte und lokale Bedingungen eine große Rolle spielen können. Wenn man  Aussagen aus Proxys herleiten will, sollte man auch immer die Grenzen der Validität beachten. Und wenn man das tut, kann man nicht ernsthaft texten: „Die Antarktis ergrünt durch den Klimawandel“. Das wäre so als wenn man eine Zunahme von Bränden auf der Kanalinsel Guernsey beobachtet und medial die Headline entsteht: „Europa verbrennt!“.

Auch die Schlüsse auf die Zukunft sind nicht zu begründen. Zukunft können Klimatologen nämlich nur aus Modellen ableiten. Und da sieht es mit der Reproduktion der jüngeren Gegenwart (1978…2016) ganz düster aus: die Halbinsel folgt nur punktuell  mit einer Korrelation von 0,5 den Modellaussagen, diese Korrelation wird durch die eine einzige Temperaturreihe der Station Faraday erzeugt. Eine Korrelation von 0,5 sagt: nur 25% der Streuung der Beobachtungen ist durch die Modelle erklärt. Das ist schon ärmlich, jedoch DAS Highlight auf dem südlichen Kontinent. Das Bild (nahezu weiß) dazu ersparen wir Ihnen: die gesamte restliche Antarktis, auch große Teile der Halbinsel,  wird durch die Modelle temperaturtechnisch  nicht valide abgebildet, die Korrelation liegt unter 0,3, also Rauschen!

Wir haben uns in diesem Blogbeitrag für Sie eine viel zitierte Arbeit angesehen und ihre Kernaussagen sind mit sehr viel Vorsicht zu genießen. Das was bestimmte Medien daraus gemacht haben, verdient nur einen Begriff: Fake News!

 

Südseeträumereien: Märchenstunde mit Onkel Schellnhuber

Hans Joachim Schellnhuber hat das Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK) mitgegründet und steht ihm als Direktor vor. Seine klimaalarmistische Handschrift prägt die Strategie des Instituts: Laut trommeln um schnellstmöglich die Deindustralisierung Deutschlands zu erzielen. Eines muss man Schellnhuber lassen: Er ist ein rhetorisch begabter Redner, wählt geschickte Formulierungen, um zu überzeugen. Am 22. April 2017 konnte man wieder einmal eine Kostprobe seines Könnens im Radio bestaunen. RBB-RadioEins befragte ihn zum Klimawandel. Darin erklärt er, er habe die Klimaskeptiker aufgegeben, die wären ihm zu dumm, mit denen könne man nicht vernünftig reden. Gegen Ende des 5-minütigen Interviews wird er vom Radiojournalisten gefragt, wie Schellnhuber einem Laien am besten die große und reale Gefahr des Klimawandels beweisen würde. Der geschickte PIK-Chef ist auf solche Fragen natürlich bestens vorbereitet. Er bringt ein schauriges Beispiel aus der Südsee, wo der menschengemachte Klimawandel bereits in hinterhältigerweise die Friedhöfe von Palmeninseln überflutet habe. In einigen Fällen schaut nur noch das Kreuz aus dem Wasser. Ein Dreipunktewurf für Schellnhuber. Der Radiohörer kann gar nicht anders und glaubt Schellnhuber sogleich aufs Wort. Recht hat der Mann!

Es muss ja so sein, denn Schellnhuber ist Kanzlerinnen- und Papstberater in Sachen Klimawandel. Der kann gar nicht falschliegen. Aus einem Bauchgefühl heraus googlen wir trotzdem einmal die Kombination “Friedhof”, “Südsee”, “Klimawandel”, “Meeresspiegelanstieg”. Wo genau liegen diese Klimawandel-Beweis-Friedhöfe?

Wir werden bei der New York Times fündig, die 2015 das makabre Thema vorlegte:

He [Tony A. deBrum, the foreign minister of the Marshall Islands] envisions elevating Marshallese cities as much as six feet and building resilient new drainage systems. “That could buy us at least 20 years,” he said. For now, on Majuro, the Marshall Islands’ capital, the adaptation to sea-level rise is lower tech. In the neighborhood of Jenrok, a seaside cemetery has been eroded by the rising waves — about 10 rows of coffins and headstones have washed out to sea. To adapt, the Marshallese encase their dead in aboveground concrete tombs, but the rising waves have started to lap at those, too.

Es stimmt also, auf den Marshallinseln nagt das Meer an Friedhöfen. Schellnhuber hatte Recht. Aber steckt wirklich der Klimawandel und der menschengemachte Meeresspiegelanstieg dahinter? Immerhin könnte es sich um ganz normale Küstenerosion handeln. Die findet nämlich auch ganz ohne Meeresspiegelanstieg statt. Prüfen wir also zunächst, wie sich der Meeresspiegel im Bereich der Marshall-Inseln in den letzten Jahrhunderten entwickelt hat. Dabei stoßen wir auf Forschungsresultate von Paul Kench und Kollegen, die im Februar 2014 in den Geophysical Research Letters erschienen sind. Was für eine Überraschung: Der Meeresspiegel auf der Inselgruppe hat sich in den letzten 2000 Jahren um einen Meter abgesenkt (Abbildung 1).

Abbildung 1: Meeresspiegelentwicklung auf den Marschallinseln während der vergangenen 6000 Jahre. Quelle: Kench et al. 2014.

 

Hier die Kurzfassung der Arbeit:

Evidence for coral island formation during rising sea level in the central Pacific Ocean
The timing and evolution of Jabat Island, Marshall Islands, was investigated using morphostratigraphic analysis and radiometric dating. Results show the first evidence of island building in the Pacific during latter stages of Holocene sea level rise. A three-phase model of development of Jabat is presented. Initially, rapid accumulation of coarse sediments on Jabat occurred 4800–4000 years B.P. across a reef flat higher than present level, as sea level continued to rise. During the highstand, island margins and particularly the western margin accreted vertically to 2.5–3.0 m above contemporary ridge elevations. This accumulation phase was dominated by sand-size sediments. Phase three involved deposition of gravel ridges on the northern reef, as sea level fell to present position. Jabat has remained geomorphically stable for the past 2000 years. Findings suggest reef platforms may accommodate the oldest reef islands in atoll systems, which may have profound implications for questions of prehistoric migration through Pacific archipelagos.

Das Science Magazin fand die Studie so bedeutsam, dass sie sie in einem eigenen Beitrag von Christopher Pala besprechen ließ:

Studies suggest that atoll islands will rise in step with a rising sea
By Christopher Pala, on South Tarawa

As the minibus wobbles over the dusty, pothole-filled road that runs the length of South Tarawa island, a song blasting over Kiribati’s state radio envisions an apocalypse for this fishhook-shaped atoll halfway between Honolulu and Fiji: “The angry sea will kill us all.” The song, which won a competition organized by Kiribati’s government, reflects the views of President Anote Tong, who has been warning for years of a knockout punch from climate change. […] No doubt, the sea is coming: In a 2013 report, the U.N. Intergovernmental Panel on Climate Change predicted that global sea levels will rise up to 1 meter by 2100. But recent geologic studies suggest that the coral reefs supporting sandy atoll islands will grow and rise in tandem with the sea. The only islanders who will have to move must do so for the same reason as millions of people on the continents: because they live too close to shore.

Paul Kench, a geomorphologist who now heads the University of Auckland’s School of Environment in New Zealand, was the first to question the dire forecasts for Kiribati and similar island nations. In 1999, the World Bank asked him to evaluate the economic costs of sea-level rise and climate change to Pacific island nations. Kench, who had been studying how atoll islands evolve over time, says he had assumed that a rising ocean would engulf the islands, which consist of sand perched on reefs. “That’s what everyone thought, and nobody questioned it,” he says. But when he scoured the literature, he could not find a single study to support that scenario.

So Kench teamed up with Peter Cowell, a geomorphologist at the University of Sydney in Australia, to model what might happen. They found that during episodes of high seas—at high tide during El Niño events, which raise sea level in the Central Pacific, for example—storm waves would wash over higher and higher sections of atoll islands. But instead of eroding land, the waves would raise island elevation by depositing sand produced from broken coral, coralline algae, mollusks, and foraminifera.

Kench notes that reefs can grow 10 to 15 mill imeters a year—faster than the sea-level rise expected to occur later this century. “As long as the reef is healthy and generates an abundant supply of sand, there’s no reason a reef island can’t grow and keep up,” he argues. This equilibrium may not mean that all areas of atolls will remain habitable, says Scott Smithers, a geomorphologist at James Cook University, Townsville, in Australia. “The changes might happen at a rate that exceeds the recovery,” he says. But the geologic record is reassuring, Kench and others found when they drilled deep cores into reef islands to probe how they responded to past sea-level changes. In a February report in Geophysical Research Letters, the researchers found that the island of Jabat in the Marshall Islands emerged on a reef 4800 to 4000 years ago, when sea levels were rising as fast as they are expected to rise over the next century. Other support for the model has come from monitoring how shorelines respond to seasonal […]

Vanua Levu in Fiji is a less appealing refuge. The purchase was “a publicity stunt,” scoffs Teburoro Tito, a former president of Kiribati and member of the opposition party Protect the Maneaba. Already home to 270 farmers from the Solomon Islands, the steep, hilly tract may accommodate only a few hundred more people. If the optimists are right, no one from Kiribati will have to leave their country anyway.

Ganzen Artikel hier lesen.

Im Online Magazin The Conversation fasste Paul Kench im April 214 seine hochinteressanten Forschungsresultate für die Öffentlichkeit selber zusammen. Hier ein Auszug mit Erkenntnissen zu den Marschallinseln aus dem lesenswerten Artikel:

Dynamic atolls give hope that Pacific Islands can defy sea rise
[…] Another of our studies found that islands in Nadikdik Atoll, Marshall Islands, have been rebuilt over the past century despite being destroyed by a typhoon in 1905. All of this shows that reef islands are able to grow under current climate conditions. This suggests that coral islands are very dynamic landforms that adjust their shape and position on reef surfaces over decades. Low-lying islands are built by the action of waves and currents, which deposit sand and gravel at the shoreline. Just like any beach, as wave and current processes change, island sand and shingle is mobilised and deposited elsewhere on the shoreline. Through this ongoing process islands can change their shape and migrate across reef surfaces. We are now aiming to work out the scale and speed of these changes – which will be crucial for helping island communities to adapt to the rising seas. One question is whether islands can build vertically to keep pace with rising sea levels. Our results suggest that islands can grow upwards when waves wash over them during storms or tsunami, depositing sand in the process. This suggests that islands may be able to withstand rising sea levels and increased storminess – although life on those islands may be very different to today. On the face of it, this is potentially good news for Pacific communities. The islands they call home may be less vulnerable than is commonly thought. But our findings also suggest that although the islands may not be swamped by rising seas, they are likely to change in size and shift their position on the surface of reefs. The rate of these changes may also increase as sea level rises. This raises questions for their ongoing habitation. How will physical changes to the islands affect drinking water supplies, and how will communities need to adapt their farming practices? Questions about island change must be addressed urgently in order to inform decision making and secure the future of Pacific nations.

Ganzen Artikel auf The Conversation lesen.

Viele Jahre lang hatten Klimaalarmisten große Freude an einem der Küstenpegel-Messstellen auf den Marshall-Inseln. Der Pegel Kwajalein schien in den letzten Jahren einen beschleunigten Anstieg anzuzeigen. Um 2015 dann die große Ernüchterung: Der Meeresspiegel sagte plötzlich rapide um 15 cm ab. Ende des Alarms. Kürzlich stieg der Meeresspiegel wieder an. Es wird klar: Hier spielen natürliche Faktoren wie die ENSO und El Nino eine große Rolle. Im Mittel der letzten Jahrzehnte stieg der Meeresspiegel in Kwajalein um 2,2 mm pro Jahr, was dem weltweiten Durchschnitt entspricht. Im Maßstab von Jahrhunderten sehen wir bedeutende Oszillationen (siehe oben), die viel größere Auswirkungen hatten. Schellnhuber schweigt sich zu dieser unbequemen natürlichen Meeresspiegeldynamik aus.

Abbildung: Entwicklung des Meeresspiegels am Pegel Kwajaleon, Marshall Inseln, Pazifik. Quelle: NOAA

 

 

Was steckt also wirklich hinter der Küstenerosion auf den Marshall-Inseln? Vieles deutet auf andere anthopogene Ursachen hin, nämlich den Raubbau an der Natur. Auf den Inseln und an der Küste wird kräftig gebaggert, planiert, asphaltiert, Strömungen verändert, was pures Gift für die anfälligen Koralleninseln ist. Beispiel Xue 2001:

Coastal Erosion and Management of Majuro Atoll, Marshall Islands
About fifty kilometers of lagoon coast in Majuro Atoll is suffering erosion, which is induced by human activities including aggregate excavating and building causeways, artificial channels, landfill and other constructions. The west longshore sediment transportation on lagoon coast is significant for stability of lagoon shore of the west atoll. The lagoon coast erosion on the west atoll is induced by development on the east atoll. Distribution of beachrock demonstrates former existence of a continuous land on the south rim. The causeway has not caused sea level rising in lagoon. Openings on the south rim should not be made, as these will induce severe erosion. Reforming lagoon coastal constructions is proposed.

Das Problem besteht auch heute noch weiter, wie Tai Huang & Henrik Rapp 2010 am Beispiel eines anderen Eilands der Marshall Inseln, des Majuro Atolls, darlegten:

4.1.3 Possible causes of coastal erosion on Majuro
The above-discussed causes of erosion can all be observed on Majuro. Hard coastal structures, especially seawalls, are likely to be one of the major causes for the recent changes in sediment transport patterns. Sandy beaches are nowadays only found in a few places on Majuro. Material used for constructions is not easily obtained on Majuro and up until recently material has been taken from quarries on both the lagoon and ocean side. Recent studies from SOPAC have shown a worrying increase in the erosion as a result of the dredging, mostly visible on Laura where sandy beaches previously were in abundance. Sand material is also commonly taken from the beach by locals to be used as filling material for various purposes. Educational efforts have been made by EPA by implementing environmental awareness programs and to teach locals about the possible effects of removal of sand material from the beach. Still, sand material remains a scarce and valuable resource, very much available for anyone to take.

Hans Joachim Schellnhuber gaukelt uns also vor, die Klimaerwärmung wäre das Hauptproblem der Pazifikinseln. In Wirklichkeit ist es unvernünftiges Verhalten; die Bevölkerung sägt sich quasi selber den Ast ab, auf dem sie sitzt. Das ist übrigens kein Grund für Schadenfreude. Denn wir Deutschen haben das selber schon getan. Auf der Nordseeinsel Helgoland verkaufte man lange Zeit Baumaterial aus Inselsteinbrüchen nach Hamburg. Die ehemalige Verbindung zwischen Hauptinsel und Düne wurde dabei immer schmaler und brüchiger. Einer der berüchtigten Nordseestürme fegte schließlich die Reste hinweg und trennte die beiden heutigen Einzelinseln. Kurzsichtiges Verhalten rächt sich irgendwann. Allerdings zeigten sich die Insulaner erfinderisch und schlugen aus der Situation sogleich wieder Profit. Mit den kleinen Börtebooten werden heute Touristen zwischen Hauptinsel und Düne transportiert, eine unerschöpfliche und im Gegensatz zum Gesteinsabbau nachhaltige Einnahmequelle…

 

Rasante Abkühlung der Antarktischen Halbinsel lässt Gletscher wachsen

Dramatische Schlagzeile im März 2015 in der Welt:

Antarktis: „Ground Zero des globalen Klimawandels“
[...] Nach dem schlimmsten Szenario könnte die Schmelze die Meeresspiegel weltweit in einem oder zwei Jahrhunderten um drei Meter anheben. Damit würden die Linien dicht bevölkerter Küstenregionen neu gezogen. Teile Antarktikas schmelzen so rapide, dass Harvard-Geophysiker Jerry Mitrovica vom „Ground Zero des globalen Klimawandels“ spricht. Auf der Antarktischen Halbinsel erwärmt sich der Kontinent am schnellsten, weil das Land in den wärmeren Ozean hineinragt. Das bedeutet nach Angaben der Nasa, dass hier jedes Jahr fast 45 Milliarden Tonnen Eis verloren gehen. Das Wasser wärmt von unten, als Folge zieht sich das Eis auf das Land zurück, und dann wirkt sich die wärmere Luft aus. Die Temperaturen sind in der zweiten Hälfte des vergangenen Jahrhunderts um drei Grad Celsius gestiegen, viel schneller als durchschnittlich auf der Erde, wie Ricardo Jaña, Glaziologe am chilenischen Antarktis-Institut (INACH), schildert.

Zwei wichtige Aussagen:

  1. Jedes Jahr gehen auf der Antarktischen Halbinsel fast 45 Milliarden Tonnen Eis verloren
  2. Auf der Antarktischen Halbinsel erwärmt sich der Kontinent am schnellsten

Zu Punkt 1 haben wir bereits berichtet. Eine kürzliche Überprüfung hat gezeigt, dass die Werte übertrieben sind und lediglich ein Drittel vom Behaupteten betragen. Zu Punkt 2 erschien im Februar 2017 in Science of The Total Environment eine wichtige neue Studie, die für die Antarktische Halbinsel seit 1998/99 einen Abkühlungstrend dokumentiert. Die von der Welt behauptete rasante aktuelle Erwärmung ist schlichtweg falsch. Die oft zitierte Faraday/Vernadsky-Wetterstation stellt eine extreme Sonderentwicklung dar, die von anderen Stationen auf der Antarktischen Halbinsel nicht bestätigt wird. Hier der Abstract der Studie von Oliva et al.:

Recent regional climate cooling on the Antarctic Peninsula and associated impacts on the cryosphere
The Antarctic Peninsula (AP) is often described as a region with one of the largest warming trends on Earth since the 1950s, based on the temperature trend of 0.54 °C/decade during 1951–2011 recorded at Faraday/Vernadsky station. Accordingly, most works describing the evolution of the natural systems in the AP region cite this extreme trend as the underlying cause of their observed changes. However, a recent analysis (Turner et al., 2016) has shown that the regionally stacked temperature record for the last three decades has shifted from a warming trend of 0.32 °C/decade during 1979–1997 to a cooling trend of − 0.47 °C/decade during 1999–2014. While that study focuses on the period 1979–2014, averaging the data over the entire AP region, we here update and re-assess the spatially-distributed temperature trends and inter-decadal variability from 1950 to 2015, using data from ten stations distributed across the AP region. We show that Faraday/Vernadsky warming trend is an extreme case, circa twice those of the long-term records from other parts of the northern AP. Our results also indicate that the cooling initiated in 1998/1999 has been most significant in the N and NE of the AP and the South Shetland Islands (> 0.5 °C between the two last decades), modest in the Orkney Islands, and absent in the SW of the AP. This recent cooling has already impacted the cryosphere in the northern AP, including slow-down of glacier recession, a shift to surface mass gains of the peripheral glacier and a thinning of the active layer of permafrost in northern AP islands.

Highlights:

•We examine climate variability since the 1950s in the Antarctic Peninsula region.
•This region is often cited among those with the fastest warming rates on Earth.
•A re-assessment of climate data shows a cooling trend initiated around 1998/1999.
•This recent cooling has already impacted the cryosphere in the northern AP.
•Observed changes on glacial mass balances, snow cover and permafrost state

 

Eis der Antarktischen Halbinsel ist stabiler als gedacht

Im Mai 2015 zeigte sich der Tagesspiegel hochbesorgt. Die Antarktis drohe plötzlich hinwegzuschmelzen, warnte das Blatt:

Klimawandel: Das Eis der Antarktischen Halbinsel schmilzt rasant

Bisher galten die Gletscher der südlichen Antarktischen Halbinsel als stabil. Satellitendaten zeigen nun, dass auch dort die große Schmelze begonnen hat. Jährlich schmilzt ein 80 Meter hoher Quader von der Grundfläche Berlins.

In Teilen der Antarktis schmilzt das Eis seit 2010 erheblich schneller als in den ersten Jahren des 21. Jahrhunderts. Glaziologen wissen schon länger, dass die Temperaturen im Norden der Antarktischen Halbinsel rasch steigen und registrieren dort hohe Schmelzraten. „Dort sind aber nur relativ kleine Eismassen betroffen“, sagt Veit Helm vom Alfred-Wegener-Institut (AWI) in Bremerhaven. Die Auswirkungen auf den Anstieg des Meeresspiegels sollten überschaubar bleiben. Die viel größeren Gletscher weiter im Süden an der Wurzel der Halbinsel schmolzen bisher kaum. Doch als Bert Wouters von der Universität Bristol und Kollegen Daten des europäischen Satelliten „Cryosat-2“ analysierten, fanden sie auch dort rasante Eisverluste.

Von Juli 2010 bis April 2014 verschwanden von der südlichen Antarktischen Halbinsel auf einer Strecke von 750 Kilometern Luftlinie jedes Jahr etwa 72 Kubikkilometer Eis im Meer, berichten die Forscher im Fachmagazin „Science“. Das entspricht jährlich einem rund 80 Meter hohen Eisquader mit einer Grundfläche von der Größe Berlins, der im Meer schmilzt.

Weiterlesen im Tagesspiegel

Eine schlimme Entdeckung. Allerdings kamen einigen Kollegen Zweifel. Stimmt das alles, was Bert Wouters von der Uni Bristol beschreibt? Die Universität Leeds nahm die Spur auf und stellte eigene Untersuchungen zum Eisverlust an. Am 2. Mai 2017 veröffentlichten sie nun das Ergebnis: Die von der Uni Bristol behaupteten riesigen Eisverluste halten einer seriösen Überprüfung nicht stand. In Wirklichkeit sind die Eisverluste nur ein Drittel so groß. Hier die Pressemitteilung der Uni Leeds:

Antarctic Peninsula ice more stable than previously thought

Glacier flow at the southern Antarctic Peninsula has increased since the 1990s, but a new study has found the change to be only a third of what was recently reported.

An international team of researchers, led by the UK Centre for Polar Observation and Modelling at the University of Leeds, are the first to map the change in ice speed. The team collated measurements recorded by five different satellites to track changes in the speed of more than 30 glaciers since 1992. The findings, published today in Geophysical Research Letters, represent the first detailed assessment of changing glacier flow in Western Palmer Land — the southwestern corner of the Antarctic Peninsula. The new Leeds led research calls into question a recent study from the University of Bristol that reported 45 cubic kilometres per year increase in ice loss from the sector. The Leeds research found the increase to be three times smaller.

Lead author Dr Anna Hogg, from the Leeds’ School of Earth and Environment, said: “Dramatic changes have been reported in this part of Antarctica, so we took a closer look at how its glaciers have evolved using 25 years of satellite measurements dating back to the early 1990s.” The researchers found that between 1992 and 2016, the flow of most of the region’s glaciers increased by between 20 and 30 centimetres per day, equating to an average 13% speedup across the glaciers of Western Palmer Land as a whole. These measurements provide the first direct evidence that Western Palmer Land is losing ice due to increased glacier flow — a process known as dynamical imbalance.

The team also combined their satellite observations with an ice flow model using data assimilation to fill in gaps where the satellites were unable to produce measurements. This allowed the complete pattern of ice flow to be mapped, revealing that the regions glaciers are now pouring an additional 15 cubic kilometres of ice into the oceans each year compared to the 1990s. The earlier study reported that the region was losing three times this amount of ice, based on measurements of glacier thinning and mass loss determined from other satellite measurements. The Leeds study casts doubt on that interpretation, because the degree of glacier speedup is far too small.

Study co-author Professor Andrew Shepherd, from Leeds’ School of Earth and Environment, explained: “Although Western Palmer Land holds a lot of ice — enough to raise global sea levels by 20 centimetres — its glaciers can’t be responsible for a major contribution to sea level rise, because their speed has barely changed over the past 25 years. It’s possible that it has snowed less in this part of Antarctica in recent years — that would also cause the glaciers to thin and lose mass, but it’s a not a signal of dynamical imbalance.” The greatest speedup in flow was observed at glaciers that were grounded at depths more than 300 m below the ocean surface.

Dr Hogg said: “We looked at water temperatures in front of the glaciers which have sped up the most, and we found that they flow through deep bedrock channels into the warmest layer of the ocean. This circumpolar deep water, which is relatively warm and salty compared to other parts of the Southern Ocean, has warmed and shoaled in recent decades, and can melt ice at the base of glaciers which reduces friction and allows them to flow more freely. With much of Western Palmer Land’s ice mass lying well below sea level it is important to monitor how remote areas such as this, are responding to climate change. Satellites are the perfect tool to do this. Pierre Potin, ESA’s Manager of the Copernicus Sentinel-1 Mission which was used in the study, said: “We will continue to use Sentinel-1′s all weather, day-night imaging capability to extend the long term climate data record from European satellites.”

 

Korallenbleiche muss keine Katastrophe sein

Wenn es warm wird, erbleichen die Korallen. Ein tolles Thema zu dem sich schöner Klimaalarm konstruieren lässt. Zum Glück ist es nicht ganz so schlimm, wie es uns der eine oder andere Apokalyptiker glauben lässt. Ein Beispiel aus dem Stern vom 10. April 2017:

Forscher sehen nach zwei Korallenbleichen am Great Barrier Reef schwarz
Wissenschaftler schlagen angesichts des Ausmaßes der Korallenbleiche am berühmten Great Barrier Reef Alarm: Nach zwei Korallenbleichen im vergangenen und diesem Jahr hätten die betroffenen Gebiete vor Australien so gut wie keine Chance mehr, sich von dem Phänomen wieder zu erholen, warnten sie am Montag nach einer Bestandsaufnahme des Riffs aus der Luft.

Sodom und Gomorrha. Der deutsche Sternleser erschaudert und hat in der Folge Probleme beim Einschlafen. Tja, hätte man doch einmal diejenigen gefragt, die es eigentlich am besten wissen sollten, die Taucher. Die korrigierten den Irrtum: In Wahrheit hatte die Bleiche nur 5% aller Korallen betroffen, nicht die Hälfte wie von interessierten Kreisen zuvor behauptet. Das hört sich doch gleich anders an.

Mittlerweile haben sogar die Umweltorganisationen die Nase kräftig voll, dass die Korallen für alarmistische Zwecke ständig instrumentalisiert werden. Die Wildlife Conservation Society gab am 1. Juni 2015 per Pressemitteilung bekannt, dass die Modelle in Punkto Korallenbleiche wohl kräftig überzogen haben:

New Climate Stress Index Model Challenges Doomsday Forecasts for World’s Coral Reefs

Recent forecasts on the impacts of climate change on the world’s coral reefs—especially ones generated from oceanic surface temperature data gathered by satellites—paint a grim picture for the future of the “rainforests of the sea.” A newer and more complex model incorporating data from both environmental factors and field observations of coral responses to stress provides a better forecasting tool than the more widely used models and a more positive future for coral reefs, according to a new study by the Wildlife Conservation Society and other groups. The study authors point out that, according to the climate stress index model first developed in 2008, coral reefs are responding to more factors than temperature and therefore more resilient to rising temperatures. They conclude that global climate change is the greatest global threat to coral reefs but the future of these ecosystems is more varied than predictions from the more widely used “temperature threshold” models.

The paper titled “Regional coral responses to climate disturbances and warming is predicted by multivariate stress model and not temperature threshold metrics” appears in the online edition of Climatic Change. The authors are: Timothy R. McClanahan of the Wildlife Conservation Society; Joseph Maina of the Wildlife Conservation Society and the Australia Research Council Centre of Excellence for Environmental Decisions; and Mebrahtu Ateweberhan of the Wildlife Conservation Society and the University of Warwick. “Our new multivariate stress model suggests that the future of coral reefs is considerably more nuanced and spatially complex than predictions arising from the threshold models,” said Dr. Tim McClanahan, WCS’s Senior Conservation scientist and a co-author on the study. “According to our findings in the Western Indian Ocean, some places will do well and others will not. The key to accurate predictions is using all available environmental data and complementing it with on-the-ground observations on reef cover, coral communities, and other environmental variables that are key to understanding how corals respond to the interaction between all these variables.”

In the study, the authors compared the abilities of three common thermal threshold indices against a stress model that includes temperature but also light and water quality and movement variables and used the models to predict coral cover and susceptibility to bleaching during a past large stress event: specifically the 1997-98 coral bleaching event in the Western Indian Ocean. The field information used in the test included a compilation of 10 years of coral community data before the bleaching event, two years after the bleaching event, and data during the period of coral recovery between 2001-2005. While the three temperature threshold models (sea surface temperature, cumulative thermal stress, and annual thermal stress) were highly variable with little agreement to field data after the 1998 rise in temperature and coral mortality, the multivariate model based on 11environmental variables combined using a fuzzy logic systems revealed a more accurate fit with the recorded coral cover and susceptibility in the recovery period that followed.

“This latest research suggests a more optimistic future for the world’s coral reefs,” said Dr. Caleb McClennen, Executive Director of WCS’s Marine Program. “The ability of certain coral communities to resist and recover from climatic factors provides hope for the future of the oceans. Our imperative is now to seek out and protect those locations that are refuges from climate change, and reduce other human stresses such as fisheries to ensure the long term survival of coral reefs.” This research was supported by the John D. and Catherine T. MacArthur Foundation, the Western Indian Ocean Marine Science Association, and the World Bank Targeted Research Group on Coral Bleaching.

 To access the article, go to: http://link.springer.com/article/10.1007/s10584-015-1399-x

Einen Monat zuvor hatte bereits das Institut de Recherche pour le Développement (IRD) vor Panikmache gewarnt: (weiterlesen …)

El Nino und Ozeanzyklen können Meeresspiegel an der US-Westküste kurzfristig um 20 cm schwanken lassen

Nach unserem Streifzug an der US-Ostküste geht es heute zur Westküste. Der Pazifik ist Heimat des El Nino und der Pazifischen Dekadischen Oszillation (PDO). Wenig überraschend haben auch sie einen Einfluss auf den Meeresspiegel, und zwar zyklisch. Entsprechend müssen diese Effekte erkannt und herausgerechnet werden, wenn man Kurzzeittrends diskutiert. Hamlington und Kollegen konnten 2015 zeigen, dass diese Effekte bis zu 20 cm ausmachen können, und dies innerhalben von wenigen Jahren. Hier der Abstract aus dem Journal of Geophysical Research:

The effect of the El Niño-Southern Oscillation on U.S. regional and coastal sea level
Although much of the focus on future sea level rise concerns the long-term trend associated with anthropogenic warming, on shorter time scales, internal climate variability can contribute significantly to regional sea level. Such sea level variability should be taken into consideration when planning efforts to mitigate the effects of future sea level change. In this study, we quantify the contribution to regional sea level of the El Niño-Southern Oscillation (ENSO). Through cyclostationary empirical orthogonal function analysis (CSEOF) of the long reconstructed sea level data set and of a set of U.S. tide gauges, two global modes dominated by Pacific Ocean variability are identified and related to ENSO and, by extension, the Pacific Decadal Oscillation. By estimating the combined contribution of these two modes to regional sea level, we find that ENSO can contribute significantly on short time scales, with contributions of up to 20 cm along the west coast of the U.S. The CSEOF decomposition of the long tide gauge records around the U.S. highlights the influence of ENSO on the U.S. east coast. Tandem analyses of both the reconstructed and tide gauge records also examine the utility of the sea level reconstructions for near-coast studies.

An der US-Westküste gibt es einige Gebiete mit Hebung, z.B. in Nordkalifornien (siehe blaue Punkte hier).  Die University of California – Santa Barbara gab 2015 hierzu eine Pressemitteilung heraus. Im allergrößten Teil Kaliforniens stiegt der Meeresspiegel jedoch gemäß dem weltweiten Durchschnitt (siehe grüne Punkte hier). eine Studie von Reynolds und Simms, die im Oktober 2015 in den Quaternary Science Reviews erschien, dokumentierte nun den kalifornischen Meeresspiegel Anstieg der letzten 4000 Jahre. In Südkalifornien 0,8 mm/Jahr und in Zentralkalifornien 1,3 mm/Jahr:

Late Quaternary relative sea level in Southern California and Monterey Bay
Few records of late Quaternary relative sea level (RSL) are available for the Pacific coast of North America south of San Francisco Bay, a region where RSL data would be particularly useful for constraining vertical rates of tectonic motion. This paper provides the first regional, uplift-corrected late Quaternary RSL history for southern California derived from a compilation of 132 previously published and unpublished radiocarbon ages from nearshore, estuarine, and freshwater deposits in sediment cores from coastal southern California. We also provide a local, uplift-corrected RSL history for Monterey Bay, central California, generated from 48 radiocarbon ages from Elkhorn Slough and surrounding environments. Our resulting compilations show rapid sea-level rise from 15 ka which begins to decelerate to present mean sea level (PMSL) between 6 and 8 ka. Late Holocene (<4 ka) sea-level rise averaged 0.8 ± 0.3 mm a−1 in southern California and 1.3 ± 0.19 mm a−1 along Monterey Bay in central California. Both rates of late Holocene RSL rise calculated are lower than recent RSL rates from southern California (∼1.61 ± 0.34 to 2.4 ± 1.04 mm a−1) and Monterey Bay (1.49 ± 0.95 mm a−1), derived from uplift-corrected, 20th century tide gauge data. This new RSL data fills geographical gaps in relative sea-level histories, as well as provides important datums for local tectonic processes.

Highlights:

•Compilation of uplift-corrected sea-level data for central and southern California.
•132 radiocarbon ages from southern California; 48 ages from Monterey Bay.
•Rapid sea-level rise from 15 ka which begins to decelerate between 6 and 8 ka.
•Late Holocene (<4 ka) average sea-level rise 0.8 ± 0.3 mm a−1 (S. California).
•Late Holocene (<4 ka) average sea-level rise 1.3 ± 0.19 mm a−1 (Monterey Bay).

 

Hamburger Max-Planck-Institut: “Wir werden vermutlich nie wissen, was genau die Verlangsamung der Oberflächenerwärmung verursacht hat”

Zwischen 1977 und 1998 schossen die globalen Temperaturen raketenhaft nach oben. Die Menschheit bekam es mit der Angst zu tun. Institute wurden gegründet und Alarm geschlagen: Das Ende ist nahe! Als dann die Erwärmung nach dem El Nino 1998 ins Stocken geriet, war guter Rat teuer. Die Abbremsung der wilden Erwärmungsfahrt hatte niemand kommen sehen. Ein paar Jahre redete man sich mit statistischen Problemchen heraus, später ließ sich der sogenannte Hiatus nicht mehr leugnen. Ein Teil der Forscher machte sich daran, die Ursachen wissenschaftlich zu erkunden. Im Laufe der Jahre wurden 30 mögliche Gründe für den Hiatus ersonnen. Ein anderer Teil der Forscher verfolgte eine andere Strategie und stritt die Existenz der unerwartet schwachen Erwärmung einfach ab. Dies beinhaltete Scheingefechte, in denen es um die Definition von Pause und Abbremsung ging. Je nach Datensatz und betrachtetem Zeitraum konnte man sich alles hinbiegen.

Der Stern schlug sich am 3. Mai 2017 auf die Seite der Hiatus-Leugner. Ob dies so richtig gut durchdacht war?

“Global Warming Hiatus”
Forscher lösen Wetter-Rätsel: Als der Klimawandel scheinbar zum Stillstand kam

15 Jahre lang stiegen die globalen Temperaturen nicht so, wie Klimamodelle vermuten ließen. Die Daten beflügelten die Thesen von Klimaskeptikern. Was war passiert?

[...] Forscher um Iselin Medhaug von der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich in der Schweiz sind dieser Frage nachgegangen und haben ihr Ergebnis im Fachmagazin “Nature” veröffentlicht. Sie glauben: Die Daten bedeuten nicht, dass es keinen Klimawandel gibt. Dem steht auch der Trend der vergangenen drei Jahre entgegen: 2016 war das dritte Jahr in Folge, das den globalen Temperaturrekord seit Beginn der Aufzeichnungen 1880 gebrochen hat. Schuld am “Global Warming Hiatus” sei vielmehr, dass in den Klimamodellen verschiedene Daten verwendet oder unterschiedliche Zeiträume betrachtet wurden. So wurden bei der Aufbereitung der Messdaten die Lufttemperaturen und die Oberflächentemperaturen der Ozeane zusammengenommen, während die Modelle in der Regel nur die Lufttemperaturen berücksichtigten. Auch weitere Klimafaktoren seien meist nicht einkalkuliert worden, berichten die Forscher. Dazu zählen etwa der Feinstaub aus Vulkanausbrüchen oder die Sonnenaktivität. [...]

Au Mann, das ist doch genau, was wir gerade gesagt haben. Verschiedene Daten, verschiedene Zeiträume. Hier den Trend der letzten 3 Jahre mit dem starken El Nino anzuführen ist albern und zeigt die Verzweiflung der Hiatus-Leugner. Zudem hat niemand je abgestritten, dass es einen Klimawandel gibt. Der ganz Beitrag ist daher ziemlicher Quatsch, Nebelkerzen im Klimadiskussionssumpf. Im weiteren Verlauf des Artikels kommt Stefan Rahmstorf zu Wort, der den Hiatus eine Erfindung der bösen Klimaskeptiker hält. Comedy pur.

Im Spiegel geht Axel Bojanowski seriöser auf das Hauptproblem ein:

Das Stocken des Klimawandels hatte allerdings den Verdacht genährt, Computersimulationen könnten das Klima nur ungenügend vorhersagen. Sie hatten weder vorher noch nach der Erwärmungspause die erstaunliche Klimaschwankung von 1998 bis 2012 berechnen können. Das Versagen bleibe eine Herausforderung, es sei jedoch kein Grund, an den Klimamodellen zu zweifeln, schreiben die Forscher um Iselin Medhaug von ETH Zürich nun in “Nature”. Die Simulationen seien nur für längere Zeiträume geeignet. [...] Die Erwärmungspause hätte schlicht das Unvermögen der Klimamodelle bestätigt, kurzfristige Schwankungen zu berechnen, ergänzt Piers Forster von der University of Leeds. Modelle seien nicht konzipiert worden, um 15-jährige Klimaentwicklungen vorherzusagen, sondern langfristigeren Klimawandel. [...] “Schwankungen über kurze Zeiträume sagen nichts aus”, erklärte der frühere Chef der Weltmeteorologischen Organisation WMO, Michel Jarraud. Alle Jahre des 21. Jahrhunderts gehörten schließlich zu den wärmsten seit Beginn der Messungen, das unterstreiche den Klimawandel.

Die eigentliche Nachricht ist also das Eingeständnis, dass die Klimamodelle die Ozeanzyklen und andere wichtige Klimafaktoren im Jahrzehntmaßstab nicht reporduzieren können. Das wäre aber egal, erklärt man. Nein, es ist nicht egal. Denn die Modelle haben die starke Erwärmung 1977-1998 als Basis genommen, eine Erwärmung die maßgeblich von den Ozeanzyklen verstärkt wurde (siehe “Chinesische Studie: Etwa die Hälfte der Erwärmung der letzten 30 Jahre geht auf das Konto von natürlichen Ozeanzyklen “). Die Modelle müsen diesen Verstärker nachvollziehen können, genauso wie den Abschwächeffekt der letzten 15 Jahre. Ansonsten laufen die Modelle auch in den langfristigen Vorhersagen zu heiß. Die Unzulänglichkeiten der Modelle kann man schön in der Rückwärtsmodellierung sehen. Die gut dokumentierte Mittelalterliche Wärmeperiode vor 1000 Jahre kann von den Modellen nicht reproduziert werden, gab der IPCC unlängst in seinem letzten Klimabericht kleinlaut zu. Konsequenzen wagte die Organisation daraus jedoch nicht zu ziehen. Denn wenn Modelle die Klimageschichte nicht abbilden können, sollten sie auch für Zukunftsprognosen nicht verwendet werden.

Bei all dem Gezetere und Geschnattere reicht ein einziger Blick auf die RSS-Satellitentemperaturen. Fakt ist, dass es seit 1998 kaum wärmer geworden ist. Laut Modellen hätten aber 0,4°C hinzukommen sollen. Irgendwas ist faul.

Abb. 1: Globale Temperaturentwicklung laut RSS-Satellitendaten während der letzten 40 Jahre. Graphik: Woodfortrees.

 

In den oben genannten Presseartikeln wird stets Mojib Latif zitiert, der die vermisste Wärme im Ozean vermutet. Der Ozean nimmt, der Ozean gibt. So einfach ist das. Wirklich? Latifs Hamburger Kollegen vom Max-Planck-Institut für Meteorologie sind sich da gar nicht so sicher. Die Wärme könnte genausogut in den Weltraum abgestrahlt worden sein, schreiben sie in einer Pressemitteilung vom 18. April 2017. Es gäbe in Punkto Hiatus noch viele offene Fragen:

Neue Studie stellt frühere Annahmen zum „Hiatus“ in der Oberflächenerwärmung in Frage

Viele Klimawissenschaftler machen den Ozean für die Verlangsamung in der Oberflächenerwärmung von 1998-2012 (“Hiatus”) verantwortlich, indem die Wärme von der Erdoberfläche in die Tiefe des Ozeans verbracht wird. In einer neuen Studie bezweifeln Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Meteorologie (MPI-M) diese Sichtweise: die Wärme könnte genauso gut von der Oberfläche in den Weltraum abgestrahlt werden, und die Unsicherheit in den Beobachtungen zeigt, dass wir vermutlich nie wissen werden, was genau die Verlangsamung der Oberflächenerwärmung verursacht hat.

Die Oberflächentemperatur der Erde stieg in der Zeitspanne von 1998-2012 langsamer an als man unter Berücksichtigung der meisten Modellprojektionen oder der langzeitlichen Erwärmungstrends erwarten konnte. Klimawissenschaftler schreiben diese Verlangsamung der Oberflächenerwärmung (“Hiatus”) der Wärmeaufnahme in den tieferen Ozean zu, was sie auch mit Beobachtungen nachgewiesen haben. Das Problem ist jedoch, dass sie die entscheidende Wärmeaufnahme nicht einmal, sondern mehrmals gefunden haben. Jedes Mal liegt der schlagende Beweis in einer anderen Region: im Atlantik, im Pazifik, im Indischen Ozean, im Südozean, oder in einer Kombination dieser Ozeane.

“Nicht so schnell”, sagt Christopher Hedemann, Leitautor der neuen Studie. Er und seine Co-Autoren Thorsten Mauritsen, Johann Jungclaus und Jochem Marotzke finden heraus, dass die Wärmeaufnahme in nur einer Ozeanregion – und sogar in allen Weltmeeren zusammen genommen – den Hiatus nicht erklären kann.

Das Team am MPI-M wollte herausfinden, was die Oberflächentemperaturen vor dem Hintergrund der langzeitlichen globalen Erwärmung variieren lässt, manchmal schneller, manchmal langsamer sich erwärmend als erwartet. Um diese quasi-zufälligen Variationen (“interne Variabilität”) vom globalen Signal zu trennen benutzten sie ein Ensemble von Klimasimulationen in bisher nie dagewesener Größe, was umfangreiche Rechenzeit benötigte. Eine gute Gelegenheit ergab sich: das Swiss National Computing Centre (CSCS) an der ETH Zürich bot seinen neuen Supercomputer während seiner leeren Startphase an.

In dem großen Ensemble fanden die Autoren ungefähr 360 Ereignisse mit dem gleichen Verhalten der Oberflächentemperaturen wie beim 1998-2012 Erwärmungshiatus und machten ein paar unerwartete Entdeckungen.

Erstens ist die Wärme, die benötigt wird, um einen Hiatus im Ensemble zu verursachen, kleiner als gedacht. Frühere Studien hatten Abweichungen von 0.5 Wm-2 als nötig angesehen, wohingegen die Autoren der neuen Studie herausfinden, dass der Wert eher bei 0.1 Wm-2 liegt. Sie erklären, dass die Oberflächenschicht des Ozeans, die die dekadische Variabilität der Oberflächentemperatur regelt, viel dünner ist als in den früheren Hiatus-Studien angenommen. Daher ist weniger Variation im Energiehaushalt an der Oberfläche nötig, um die Erwärmung zu verlangsamen.

Zweitens fanden die Autoren heraus, dass ein Hiatus nicht nur durch den Wärmeverlust von der Oberfläche in den darunterliegenden Ozean eintritt. Eine Verlangsamung der Erwärmung kann auch durch eine zeitweilige Zunahme der Energieabstrahlung von der Oberfläche in den Weltraum entstehen. Aber in den meisten Fällen wird ein Hiatus durch den gesamten Energiehaushalt an der Oberfläche erklärt, d.h. durch die globale Wärmeaufnahme des Ozeans und die gesamte ausgehende Strahlung. Studien, die das Gesamtbudget vernachlässigen oder sich auf bestimmte Ozeanbecken konzentrieren, misinterpretieren wahrscheinlich die Ursache des Hiatus mit Beweisen, wo keine sind.

Hedemann und seine Kollegen haben weiterhin die Ergebnisse ihrer Studie mit verschiedenen Beobachtungen des Energiehaushalts der Erde seit dem Jahr 2000 verglichen. Anstrengungen, die Weltmeere mit automatischen Bojen zu beobachten, und die Strahlung in den Weltraum mit verbesserten Satelliten zu messen, werden erst seit ungefähr zehn Jahren unternommen. Da aber die Variation der Energie, die benötigt wird, um einen Hiatus zu verursachen, kleiner als bisher angenommen ist, ist es notwendig, den Energiehaushalt mit höchster Genauigkeit zu kennen, um den Ursprung solch eines Ereignisses zu bestimmen. Das MPI-M-Team fand heraus, dass die momentan verfügbaren Beobachtungen, die der wissenschaftlichen Gemeinschaft zur Verfügung stehen dazu nicht ausreichen. Deshalb wird der Ursprung des aktuellen Hiatus möglicherweise niemals identifiziert werden können.

Originalveröffentlichung:
Hedemann, C., T. Mauritsen, J. Jungclaus and J. Marotzke (2017) The subtle origins of surface warming hiatuses. Nature Climate Change, Opens external link in current windowdoi: 10.1038/NCLIMATE3274.

Hier der Abstract der Arbeit von Hedemann et al. 2017:

The subtle origins of surface-warming hiatuses
During the first decade of the twenty-first century, the Earth’s surface warmed more slowly than climate models simulated1. This surface-warming hiatus is attributed by some studies to model errors in external forcing2, 3, 4, while others point to heat rearrangements in the ocean5, 6, 7, 8, 9, 10 caused by internal variability, the timing of which cannot be predicted by the models1. However, observational analyses disagree about which ocean region is responsible11, 12, 13, 14, 15, 16. Here we show that the hiatus could also have been caused by internal variability in the top-of-atmosphere energy imbalance. Energy budgeting for the ocean surface layer over a 100-member historical ensemble reveals that hiatuses are caused by energy-flux deviations as small as 0.08 W m−2, which can originate at the top of the atmosphere, in the ocean, or both. Budgeting with existing observations cannot constrain the origin of the recent hiatus, because the uncertainty in observations dwarfs the small flux deviations that could cause a hiatus. The sensitivity of these flux deviations to the observational dataset and to energy budget choices helps explain why previous studies conflict, and suggests that the origin of the recent hiatus may never be identified.

Seltsamerweise schwieg sich die Presse zu dieser ernüchternden Max-Planck-Arbeit beredt aus. Die Studie bestätigt die Existenz der Pause bzw. Erwärmunsabbremsung und räumt ein, dass man sie nicht versteht. Wäre das nicht eine Schlagzeile wert gewesen? Lediglich Spiegel Online erwähnte sie am Rande.

Und hier gleich noch Begründung Nummer 31 für den Hiatus, den es laut Rahmstorf und deutscher Presse angeblich gar nicht gibt. Oka & Watanabe am 15. April 2017 in den Geophysical Research Letters:

The post-2002 global surface warming slowdown caused by the subtropical Southern Ocean heating acceleration
The warming rate of global mean surface temperature slowed down during 1998–2012. Previous studies pointed out role of increasing ocean heat uptake during this global warming slowdown, but its mechanism remains under discussion. Our numerical simulations, in which wind stress anomaly in the equatorial Pacific is imposed from reanalysis data, suggest that subsurface warming in the equatorial Pacific took place during initial phase of the global warming slowdown (1998–2002), as previously reported. It is newly clarified that the Ekman transport from tropics to subtropics is enhanced during the later phase of the slowdown (after 2002) and enhanced subtropical Ekman downwelling causes accelerated heat storage below depth of 700 m in the subtropical Southern Ocean, leading to the post-2002 global warming slowdown. Observational data of ocean temperature also support this scenario. This study provides clear evidence that deeper parts of the Southern Ocean play a critical role in the post-2002 warming slowdown.