Was steckt wirklich hinter Joachim Müller-Jungs Klimaskeptiker-Mobbing in der FAZ?

Anlässlich des diesjährigen Earth Day am 22. April 2017 ist die englische Ausgabe unseres Buches “The Neglected Sun” ist noch bis zum 24. April 2017 als Teil eines preislich stark reduzierten Bücherpakets im Heartland Store erhältlich. Preis des Pakets: US$ 22,18. Hier geht es zum Webshop.

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Ein Leser schrieb uns:

“Es fällt mir immer mal wieder auf, dass Wettermoderatoren erst warme Tage bejubeln, vorher aber das Trauerlied der Erderwärmung gesungen haben. Normalerweise müssten solche und auch alle fest Gläubigen bei jedem Sommertag Depressionen bekommen. Bei jedem viel zu kalten Tag müssten sie Freudensprünge machen. Oder ist es etwa so, dass sie sich über warme Tage deswegen freuen, weil dann die Litanei voll durchgezogen werden kann? Ein Höhepunkt war einmal das Treffen in den Alpen, wo der Reporter den Glanzsatz brachte, das an diesem Tag besonders freundliche und warme Wetter könne Merkel als Steilvorlage dienen. Damals noch mit dem Klima-Aktivisten Obama wurden sogar Wahnsinns-Summen in Aussicht gestellt, Greenpeace & Co jubelten, Realisten merkten aber schnell die Unverbindlichkeit der ganzen Sache, wie es ja eigentlich auch für Paris gilt.”

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Die Kirche macht sich ernsthafte Sorgen, dass es immer noch Zweifler am klimatischen Weltuntergangsszenario gibt. Wie könnte man diese Dummdenker nur bekehren und auf den tugendhaften Weg des unreflektierten Folgens zurückführen? Hierzu domradio.de vom 3. April 2017:

Wie man Skeptiker des Klimawandels erreicht: Bischöfe und eine evangelikale Expertin mahnen
Der Klimawandel ein Märchen? Das meinen Entscheidungsträger der US-Regierung, und auch viele evangelikale Christen sehen keine Gefahr im Verzug, da Gott alles im Griff habe. Gegen solches Denken regt sich Widerstand.

Unterstützt wird die Kirche in ihrem Streben zu höherem Klimagehorsam von einem Klimaprediger aus Potsdam:

Stefan Rahmstorf, Klimaforscher am Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK), warnt. “Schon jede Verzögerung, die er beim Klimaschutz bewirken könnte, wäre schlimm”, sagte der Ozeanograph mit Blick auf Trump in einem Interview der “Frankfurter Rundschau” (Montagsausgabe). Die Menschheit habe “sehr wenig Zeit”, um die Erderwärmung noch deutlich unterhalb von zwei Grad zu stoppen – wie im Pariser Abkommen vereinbart. Schon jetzt seien “Auswirkungen der Erderwärmung von etwa einem Grad” sichtbar, “die wir hinter uns haben”: deutlich mehr extreme Wetterereignisse.

Naja, das hängt von der CO2-Klimasensitivität ab, die wohl deutlich niedriger liegt als lange vom IPCC verkündet. Das sollte auch Rahmstorf irgendwann einmal einsehen. Bei domradio.de heißt es weiter

Ein Beispiel sei der Jahrhundertsommer des Jahres 2003 mit Hitzerekorden von weit über 40 Grad Celsius, der in Europa 70.000 Menschenleben gefordert habe. Oder die schlimmste Dürre in der syrischen Geschichte, die es laut Rahmstorf in den Jahren 2007 bis 2010 gab. Damals verendete Vieh, Ernten fielen aus.

Da machen es sich die Schreiber zu leicht. Hitzesommer hat es immer schon gegeben, insbesondere während der Mittelalterlichen Wärmeperiode vor 1000 Jahren, als es aber noch keine Thermometer gab. Der Syrienbezug macht für Rahmstorf Sinn, um maximale Aufmerksamkeit in der Öffentlichkeit zu erhalten, ist aber fachlich eine Einzelmeinung (siehe “Deutsches Klimakonsortium pfeift Rahmstorf zurück: Klimawandel ist nur ein Treiber von vielen im Syrienkonflikt“).

Der Potsdamer Ozeanograph sieht aber noch eine weitere gravierende Folge des Klimawandels: Der Meeresspiegel steige weiter. “Wir sind dabei, den grönländischen Eispanzer zu destabilisieren, der allein genug Eis enthält, um den globalen Meeresspiegel um sieben Meter anzuheben”, sagte Rahmstorf.

Auch beim Grönlandeis ist viel künstliche Ansgtmache dabei:

In eine ähnliche Richtung geht ein Text von Joachim Müller-Jung in der FAZ vom 31. März 2017:

Wie erkläre ich’s meinem Kind? Wieso Klimaskeptiker mit ihrer Blindheit durchkommen

Studien ohne hundertprozentigen Wahrheitsanspruch lassen sie nicht gelten, und sie glauben nur, was zu ihrer eigenen Haltung passt: Auch wenn Klimaskeptiker in der Minderheit sind, ihr Einfluss ist enorm.

Heutzutage ändert sich das Klima und mit ihm die Umwelt auf unserem Planeten so schnell und radikal wie nie zuvor in der jüngeren Menschheitsgeschichte. Das ist unbestritten, die objektiven Messungen sind unanfechtbar. 97 von hundert Experten stimmen dem Befund zu. Eine kleine Minderheit von Fachleuten und Politikern weltweit weigert sich allerdings beharrlich das anzuerkennen.

Müller-Jung ist bekennender Klimaalarmist, der regelmäßig in der FAZ zu seinem Lieblingsthema mit erhobenem Zeigefinger schreibt. Er packt seinen Ärger gleich in den Titel: Klimatisch Andersdenkende verhielten sich wie dumme Kinder, wären sozusagen blind für Argumente. Dann unterläuft ihm gleich zu Beginn seines Textes ein böser Fehler: Nein, auch in der vorindustriellen Vergangenheit hat es schnelle Klimawechsel gegeben. Die Erwärmung des 20. Jahrhunderts ist gar nicht so einzigartig wie Müller-Jung glaubt. Hier scheint es bei ihm schlicht an historischem Klimawissen und Literaturbelesenheit zu fehlen.

Müller-Jung:

Ein ganz maßgeblicher Grund, warum die Gegner der Klimapolitik ihre Zweifel am Köcheln halten und sich in der politischen Landschaft am Rand festgesetzt haben, ist die Informationsblase, in der sie sich bewegen. Sie verstärken ihre Ansichten, indem sie ihre Informationen aus immer denselben Quellen beziehen und sich in denselben Kreisen bewegen. Psychologen nennen das „Echoräume“. Die sorgen dafür, dass zusätzliche Informationen oder Fakten, die die Skeptiker widerlegen könnten, kaum zu ihnen vordringen. Sie glauben auch nur ganz bestimmten Wissenschaftsquellen, die sie allein für glaubwürdig halten.

Wieder liegt der FAZ-Journalist falsch. Wenn er sich einmal die Mühe gemacht hätte, im Kalte-Sonne-Blog zu stöbern, hätte er das breite Spektrum der hier zitierten Papers und wissenschaftlichen Pressemitteilungen vielleicht wahrgenommen. Die von uns angeführten Studien wurden in einer Vielzahl von Journals veröffentlicht, die von Nature Climate Science bis Climate of the Past reichen. Weshalb verbreitet Müller-Jung hier offensichtliche Fake-News? Was steckt hinter seiner einseitigen Berichterstattung zum Klimathema?

Auch in der Mitgliederzeitschrift Eos der American Geophysical Union haben Klimaalamisten am 30. März 2017 Platz eingeräumt bekommen:

Responding to Climate Change Deniers with Simple Facts and Logic
A sequence of five questions and answers that can be used by scientists to communicate some simple concepts of climate change to broader audiences.

Many of our colleagues, and concerned citizens, have asked how to respond to climate contrarians who claim that they don’t “believe” in climate change, or have fallen prey to disinformation publicized by those with vested interests in fossil fuels and related industries. In some cases, simple facts and logic can help such people understand the realities of the earth system and how it is responding (and will respond further) to anthropogenic perturbations such as greenhouse gas emissions.

However, there are many others for whom this approach proves ineffective. Holding a worldview that would seem anathema to any scientist, many of our fellow citizens do not use direct observation, evidence, or science in general, as their primary basis for decision-making. No amount of factual education can alter this worldview, and it has become clear that other means must be found to prevent this segment of the population from making self-harming decisions, whether induced by disinformation or otherwise.

Wie kann man die dummen Klimaskeptiker überzeugen, wenn sie von der bösen Industrie durch Fehlinformationen auf den falschen Weg gebracht werden? Logik und Argumente helfen nicht weiter, wenn Wissenschaft bei der Meinungsfindung keine Rolle spielt. Eine kühne These von Dork Sahagian in diesem Editorial. Hier im Kalte-Sonne-Blog geht es streng wissenschaftlich zu. Seltsamerweise geht jedoch kaum ein Alarmist auf unsere Argumente ein. Vielleicht weil unsere Punkte gar nicht so falsch sind und wir auf der richtigen Spur sind? Ab und zu poltert Stefan Rahmstorf öffentlich und äußert sich zu uns in seiner ihm eigenen Art und Weise. Meist liegt er damit dann aber so daneben, dass es wenig Aufwand bedarf, um seinen Gedankenweg als offensichtlichen Fehlschluss zu enttarnen.

Der Eos-Autor Dork Sahagian schlägt vor, das Thema in 5 Fragen abzuhandeln:

1.  Is climate changing?

Ja, das Klima hat sich in den letzten 150 Jahren geändert, so wie es sich in den letzten 10,000 Jahren stets geändert hat.

2. Do people have anything to do with it?

Ja, einen gewissen Einfluss hat das CO2, jedoch liegt die CO2-Klimasensitivität wohl am unteren Rand des vom IPCC genannten weiten Spektrums.

3. Is climate change bad?

Ja und nein. Einige Gegenden verlieren, andere profitieren.

4. Can we do anything about it?

Ja und nein. Wir können die CO2-Emissionen senken, um die moderate Erwärmung zu bremsen. Aber dies muss man nicht panikartig tun, ohne Rücksicht auf Verluste. Den natürlichen Klimawandel können wir nicht aufhalten. Bei der Unterscheidung der anthropogenen und natürlichen Komponenten müssen wir noch besser werden. Die Attribution steckt noch in den Kinderschuhen. Leider.

5. Is it worth doing anything about?

Ja, siehe Frage 4.

Sahagians eigene Antworten sind zum Teil bedenklich. In der Antwort zu Frage 2 scheint er doch tatsächich die gesamte Erwärmung der letzten 150 Jahre dem CO2 und anderen anthropogenen Faktoren zuzuschieben. Das steht nicht einmal im IPCC-Bericht in dieser Art und Weise, die bedeutende natürliche Anteile sieht. In der Antwort zu Frage 3 fehlt die Beobachtung, dass kalte Zeiten stets Probleme für Zivilisationen brachten, während Warmphasen oft mit Vorteilen einhergingen. Ein wirklich schwaches Eos-Editorial.

 

Die Sonne im März 2017 und eine ENSO-Nachlese

Von Frank Bosse und Fritz Vahrenholt

Der  Energiespender unseres  gesamten Sonnensystems war im letzten Monat besonders ruhig. Die mittlere Sonnenfleckenzahl (SSN=SunSpotNumber) lag bei  17,7 und dabei war die Sonne über ganze 16 Tage, davon 15 am Stück (vom 6. d.M. bis zum 20. d.M.) völlig fleckenfrei. Es sei nochmals daran erinnert, dass die SSN nicht einfach die Summe der beobachteten Flecken ist; vielmehr entsteht sie aus der Anzahl der Flecken multipliziert mit den 10-fachen der beobachteten Fleckenregionen. Wenn  ein einzelner Fleck in einer aktiven Region beobachtet wird ergibt dies eine SSN von 11.

Die mittlere SSN aller Zyklen für den vergangenen einhundertsten Zyklusmonat liegt bei 48,6 sodass die Sonnenaktivität nur 36% des Mittelwerts betrug.

Abb.1: Der aktuelle Sonnenzyklus (SC)24 (rot) im Vergleich zum Mittelwert der Zyklen 1…23 (blau) und dem zeitweise recht ähnlichen Zyklus 5 (schwarz) seit Dezember 2008 (Monat 1 des Zyklus).

 

Der Vergleich der Zyklen untereinander:

Abb.2: Die aufsummierten monatlichen Differenzen zwischen dem jeweiligen Zyklus und dem Mittelwert (blau in Abb.1).

 

Recht bemerkenswert: zwischen Zyklusmonat 75 und 100 gab es seit Beginn der Aufzeichnungen keinen weniger aktiven Zyklus als den jetzigen. Im stark abfallenden Teil (vgl. die blaue Kurve in Abb.1)  ist SC24 der Rekordhalter in geringer Aktivität. Für die gesamte bisherige Länge steht er auf einem gesicherten  drittletzten Platz. Lediglich die Zyklen 5 und 6 (Dalton-Minimum) haben (noch) Rückstand.

Im Vergleich zur Zeitspanne 1930..2000 ist das ein herber Absturz. Glättet man die SSN-Zahlen über 4 Zyklen so stellt sich die Aktivität seit Beginn der systematischen Aufzeichnungen so dar:

Abb.3: Die mit einem Loess- Filter 44-jährig geglätteten SSN-Zahlen des SIDC (orange) und der Mittelwert seit 1700 (braun). In Amplitude und Zeitdauer waren die Jahre 1930…2000 die mit der aktivsten Sonne seit 300 Jahren. Der Absturzgradient seit Ende der 90er Jahre ähnelt dem des Dalton Minimums Ende des 18. Jahrhunderts.

 

Mit einem Auge schielen wir übrigens immer wieder auf die Entwicklung der solaren polaren Felder. Ihre Stärke ist ja in diesem fortgeschrittenen Stadium des Zyklus schon ein Fingerzeig auf die Aktivität den kommenden SC25.  Im Vergleich zu den Dezember-Daten  (wir hatten hier darüber ausführlicher berichtet) hat sich nicht viel getan bis Ende März. Wir bleiben bei unserer Prognose des letzten Monats:  Der kommende Zyklus könnte nochmals ca. 1/3 schwächer werden als der aktuelle SC24.

Was passiert wenn die Sonne immer stärker strahlt wie es unweigerlich langfristig kommen wird? Die Effektivität der thermonuklearen Reaktion im Sonnenkern nimmt mit der Lebendsauer zu und über lange Zeiträume ist die „Solarkonstante“ von momentan ca. 1362 W/m² bei mittlerem Erdabstand nicht konstant sondern wächst an. Hiermit beschäftigten sich mehrere Arbeiten, die das Geschehen in unserem Klimasystem simulierten. Eine recht aktuelle Studie kommt zu folgenden Ergebnissen: Bis in etwa 1,3 Mrd. Jahren (also  kein Alarm nächste Woche!) passiert nicht viel, es wird recht langsam immer wärmer, die Sonne gewinnt ca. 12% an Leistung im Vergleich zu heute.  Das führt schließlich zu einem zusätzlichen Sonnenantrieb des Klimasystems von wirksamen  41 W/m². (Zum Vergleich: eine CO2- Verdopplung führt nach bisherigen  Erkenntnissen zu einem Antrieb durch Reduktion der Wärmeabstrahlung  von 3,8W/m², etwa 9%.)  Danach wird wohl das Klimasystem in einen neuen Modus schalten, es wird recht schnell im Mittel ca. 20 °C wärmer auf der Erde. Das ist jedoch nicht das Ende allen Lebens, es wird weiterhin Wasser in flüssiger Form geben und das Klima stabilisiert sich auf diesem hohen Temperaturniveau. Gewinnt die Sonne weitere 10% an Leistung hinzu, kommt es dann zum schnellen Verlust allen Wassers in den Weltraum. Das wird in etwa 2,1 Mrd. Jahren der Fall sein.  Spätestens danach wird es kein Leben mehr geben auf der Erde, wie wir es kennen. Erst weitere 4 Mrd. Jahre später wird die Sonne wohl die dann trockene und verwüstete Erde  verschlingen wenn sie sich zum roten Riesen aufbläht. Kein Grund zum Pessimismus also heute! Und nicht vergessen: bis dahin wird es auf absehbare Zeiten wohl alle etwa hunderttausend Jahre eine Eiszeit geben wie in der Vergangenheit. Auch wenn es der Mensch schaffen sollte den CO2- Anteil in der Atmosphäre zu verdoppeln, so wird er die Erde nicht in eine Venus verwandeln, hierfür  wäre ein zusätzlicher Antrieb von 72W/ m² notwendig.

 

Eine ENSO- Nachlese

ENSO, das ist die „ElNino Southern Oscillation“ und man unterscheidet positive Phasen (gemeinhin  ElNino genannt) und negative Phasen namens LaNina. Ist der Wert irgendwo dazwischen, spricht man von ENSO-neutralen Bedingungen. Die Grenzen sind reichlich willkürlich, die NOAA ruft  einen ElNino aus, wenn die Temperaturabweichungen vom Mittelwert in einem Seegebiet  5°S…5°N; 120°W…170°W (auch Nino 3,4 genannt) des äquatorialen Pazifiks in drei aufeinander folgenden Monaten im Mittel höher als +0,5°C sind. Das klingt nach viel Statistik und wenig Physik, denn jedes ENSO- Ereignis unterscheidet sich im Detail von allen anderen unabhängig davon, ob es ElNino genannt wird oder nicht. Die Frage im Zusammenhang mit der Wirkung auf die globalen Temperaturen ist ja: Wie viel Wärme wurde durch ein Ereignis in die Atmosphäre eingebracht? Eine sehr aufschlussreiche aktuelle Arbeit der Autoren  Shineng Hu und Alexey Fedorof von der Yale Universität New Haven untersuchte diese Frage und kam zum Ergebnis: Die Energiemenge während des sehr langgezogenen Ereignisses in 2014/15/16 (obwohl es nicht über die gesamte Länge offiziell als ElNino bezeichnet wird, s.o.) hatte ungefähr die doppelte Größe gegenüber dem vorletzten Ereignis  1997/1998. Quantitativ bildeten die Autoren es so ab:

 

Abb.4: Die Anomalie des Energieflusses  vom tropischen pazifischen Ozean in die Atmosphäre (in W/m²) während 2014/15/16 (links) und 1996/97/98 (rechts). Quelle: Bild 1c und f der zitierten Arbeit)

 

Der Eintrag während des „Hauptereignisses“ im Nino 3,4- Bereich war Mitte 97 bis Mitte 98 etwas höher als beim aktuellen Ereignis, die „fast ElNino- Bedingungen“ in 2014 bis Mitte 2015 sowie die deutlich stärkere Freisetzung von Wärme auch weiter westlich von 170°W sorgten jedoch dafür, dass in Summe der Energiefluss etwa  doppelt so groß war. Wir wollen die Auswirkungen auf die globalen Temperaturen  2013…März 2017 deutlich machen:

Abb. 5: Die globalen Temperaturanomalien an der Oberfläche ( GISS, HadCRUT4, beide bezogen auf 1981…2010) und in der Troposphäre ( RSS, UAH, beide mit unterschiedlichen Referenzperioden, daher der optisch hilfreiche Versatz).

 

Schön ist zu sehen, dass etwa ab Herbst 2014 -es gibt eine Verzögerung der ENSO-Wirkung auf die globalen Temperaturen- eine deutliche Aufwärtsbewegung einsetzte, die auch die Freisetzung von Wärme durch das langandauernde ENSO- Ereignis (vgl. Abb.4 links) abbildet. Nach dem Peak (ebenfalls verzögert) sind die Troposphären- Temperaturen inzwischen  wieder da angekommen wo sie in 2013 waren, vor dem ENSO- Ereignis. Die Oberflächentemperaturen sind durch den hohen eingehenden Ozeananteil von ca. 70% naturgemäß träger. GISS vollführte im Februar und März nochmals einen Hüpfer, es sollte nun auch hier weiter abkühlen.   Beim letzten ENSO- Ereignis 1998 half dabei eine LaNina, sie wirkt stärker kühlend auf  die globalen Temperaturen. Sie ist im letzten Jahr praktisch ausgefallen,  daher geht alles langsamer nach unten als 1998/99. Wir werden sehen, wie sich die Temperaturen weiter entwickeln, recht wahrscheinlich wissen wir im Sommer mehr. Wir halten Sie auf dem Laufenden!

 

Keine Zeit für unbequeme Fragen: Karsten Schwanke trifft Hartmut Graßl

Vom Klimawandel hat der Großteil der Bevölkerung die Nase gestrichen voll. Das wissen auch die Fernsehmacher und wollen nicht riskieren, die Stamm-Zuseher in den großen Standardkanälen zu verprellen. Zum Glück gibt es Nischensender wie den ARD-Bildungskanal Alpha. Am 26. März 2017 traute man den bildungshungrigen Zusehern einen 43-minütigen Interviewmarathon mit Hartmut Graßl zu, dem bayerischen Altmeister des Klimaalarms. Sein ehemaliger Student Karsten Schwanke freute sich, mit seinem ehemaligen Prof zu fachsimpeln. Der heutige Fernsehmeterologe fertigte damals sogar seine Diplomarbeit in Meteorologie bei Graßl an. Nun wird plötzlich klar, weshalb Schwanke im Fernsehen El-Nino-getränkte Temperaturkurven von Stefan Rahmstorf präsentierte, lange nachdem der El Nino wieder abgeflaut war. Das Video gibt es bis zum 26. März 2018 online in der ARD-Mediathek anzuschauen.  Danach auch auf Youtube. In der Programmankündigung heißt es:

Karsten Schwanke trifft Prof. Dr. Hartmut Graßl, Klimaforscher
Karsten Schwanke trifft führende Wissenschaftler zum Gedankenaustausch auf seinem Hausboot. Woran arbeiten die Forscher, was sind ihre größten Herausforderungen, was treibt sie an? In einem sehr persönlichen Gespräch lernen wir faszinierende Forschungswelten, aber auch den Menschen hinter der Wissenschaft kennen.

Graßl beginnt etwas hölzern, geht nicht auf Schwankes Eingangsfrage ein, sondern denkt sich lieber selber ein Thema aus. Er brauchte etwas Aufwärmzeit. Wie kam er mit dem Klimawandel in Kontakt? Es war 1960, als er im 1. Semester von seinem ehemaligen Professor an der Uni München, Fritz Möller, angefixt wurde. Der kam gerade von einem Sabbatical aus den USA, wo er den Amerikanern erklärt hatte, dass eine Verdopplung des CO2-Gehalts eine Klimaerwärmung von 3-5°C bewirken würde. An dieser Stelle hätte Schwanke unbedingt eingreifen müssen, denn diese Spanne ist deutlich höher, als vom IPCC genannt. Offiziell geht man heute von 1,5-4,5°C Erwärmung pro CO2-Verdopplung aus. Der beste Schätzwert dürfte heute deutlich unter 3°C liegen. Das haben übrigens Kollegen des Max-Planck-Instituts herausgefunden, an dem er früher selber Direktor war. Graßl nutzt die Chance zum unwidersprochenen Alarmismus. Sein ehemaliger Diplomand hat offenbar nicht den Mumm, ihn mit unbequemen Fragen zu konfrontieren.

Dann geht es um das berühmte Spiegel-Titelbild mit dem überfluteten Kölner Dom von 1986. Graßl räumt ein, dass die Story natürlich Schrott war. Immerhin. Wir lernen, dass Graßl selber die Gründung des PIK vorgeschlagen hatte, Deutschlands Klimaalarmschmiede Nummer 1. Wir lernen, dass Alarmist Graßl 1988 der einzige deutsche Vertreter beim IPCC war. Im Interview freut er sich diebisch, dass er schon damals “drakonische Maßnahmen” gefordert hatte, als noch kaum etwas wissenschaftlich klar war. Schwanke verzieht das Gesicht, dies ist ihm dann doch etwas unheimlich. Graßls Spezielgebiet der atmosphärischen Physik war ihm schon immer zu klein. Stets wollte er große Politik machen und hat die drastische Klimalinie der deutschen Politik über Jahrzehnte hinweg geprägt. Einen ausgleichenden Gegenspieler scheint es nie gegeben zu haben, geeignete Kandidaten wurden weggebissen, was höchst bedauerlich ist.

Hartmut Graßl zeigt sich grundweg zufrieden mit dem Pariser Klimabkommen. Dabei unterläuft ihm bei 17:45 min ein echter Klopper. Er behauptet, das Paris Agreement würde anstreben, die Erwärmung im 21. Jahrhundert um maximal 1,5°C zu begrenzen. Das ist Quatsch, denn die 1,5 Grad beziehen sich auf das vorindustrielle Niveau, also 1850-1900. Die Hälfte der erlaubten Erwärmung haben wir schon erlebt. Ein nicht unbedeutender Teil davon ist natürlichen Ursprungs, denn das Basisniveau stellt das Ende der Kleinen Eiszeit dar. Schwanke schweigt zu Graßl’s unsauberer Formulierung und auch zum natürlichen Anteil an der Erwärmung des 20. Jahrhunderts. Ein unbequemes Thema. Durch Graßls Auslassungen sieht die Lage viel dramatischer aus, als sie in Wirklichkeit ist. Er will die Schaffung von CO2-Senken, und das sofort!

Bei Minute 19:00 spricht Schwanke das Thema Temperaturprognosen an. Vermutlich hatte er gelesen, dass Graßls Prognose aus dem  Jahr 1990 meilenweit über das Ziel hinausschoß. Wieder findet Schwanke nicht den Mut, Graßl mit dem Fehlschlag zu konfrontieren. Oder wurde der Teil später rausgeschnitten? Graßl mag das Thema nicht. Er behauptet schnell, die Langzeitprognosen wären gar nicht so wichtig. Vielleicht weil er selber so schlimm daneben lag? Er vergisst dabei, dass die Temperaturlangzeitprognosen das Herzstück der IPCC-Berichte ausmachen. Nicht so wichtig? Viel wichtiger wäre laut Graßl, das kommende Jahrzehnt korrekt in den Griff zu bekommen, herauszufinden ob es sich abkühlen oder erwärmen wird. Der Erwärmungshiatus hat Graßl offenbar kalt erwischt. Er erläutert, dass große Forschungsinstitute üppige Förderung bekommen hätten, um dies nun endgültig zu erforschen. Ist diese vorsichtige Antwort vielleicht sogar eine Folge der Kalten-Sonne-Diskussion? Graßl gibt zu, dass es eine bedeutende natürliche Variabilität gibt, räumt ein, dass es in der Klimawandelforschung noch große Fragezeichen gibt. Keine Spur von “The science is settled”.

Graßl erläutert: “Alles was wir bei den Modlelen bisher gemacht haben, ist reine Physik – und die ist in Ordnung”. Der Nachsatz klingt wie ein Stoßgebet: Bitte, bitte, laß die Physik in Ordnung sein. Er hat Grund dazu, denn keines der zuvor so hochgelobten physikalischen Modelle hatte den Hiatus kommen sehen, kläglich haben sie alle versagt. Hierzu kein Wort. Schwanke fragt, ob es schon gute regionale Klimamodelle gäbe, die verlässlich die Klimaentwicklung für Deutschland vorhersehen könnten. Eine gute Frage, denn es ist allseits bekannt, dass die Regionalmodelle noch überhaupt nicht gut funktionieren. Graßl wittert die Falle und antwortet geschickt: Die Regionalmodelle wären gut, wenn es gute globale Modelle gäbe. Und hier müssen die Forscher erst die schlechten Modelle eliminieren, um die guten dann gezielt weiterzuverfolgen. Oder anders ausgedrückt: Es gibt weder gute globale, noch gute regionale Modelle. Für Graßl ist es viel zu gefährlich, dies offen einzuräumen, deshalb das komplizierte Konstrukt.

Bei Minute 22:20 flunkert Graßl dann endgültig. Er behauptet, die Modelle würden angeblich mit der Beobachtung übereinstimmen. Dies ist falsch. Der IPCC hat dies selber im 5. Bericht eingeräumt. Die Modelle können die Mittelalterliche Wärmeperiode nicht nachvollziehen. Die Natur hält sich nicht an die physikalischen Modellvorgaben. Graßl umgeht das Problem, indem er nur über das 20. Jahrhundert spricht. Das ist natürlich viel zu kurz, um Modelle zu validieren. Das weiß auch Schwanke, der dazu jedoch schweigt. Ein Buddy-Interview. Anstatt mit Fakten, versucht Graßl mit klimareligiösen Methoden für seine Klimamodelle zu werben. Man müsse einfach Vertrauen in sie haben. Naja, weder haben sie den Hiatus des frühen 21. Jahrhunderts hinbekommen, noch die Wärme vor 1000 Jahren simulieren können. Wieviele Fehlschläge braucht es noch, um die Modelle sytematisch von unabhängiger Seite auf Herz und Nieren prüfen zu lassen? Stichwort: Red Team.

Bei Minute 30:00 geht es um die natürliche Klimavariabilität der letzten 3 Milliarden Jahre, die sich in der engen Spanne von 20-10°C globaler Mitteltemperatur abspielte. Schwanke fragt, wie das Klimasystem der Erde dies schaffen konnte, gibt es vielleicht einen dämpfenden Mechanismus, der Extreme verhindert? Graßl ist das Thema unangenehm. Da könnte man ja fast auf die Idee kommen, dass es auch heute solch einen Schutzmechanismus geben könnte. Er spielt den Joker und verweist auf aktuelle Forschungsanstrengungen. Graßl fährt seine harte Linie unbeirrt von den Fakten einfach weiter. Weshalb traut sich niemand, ihn mit der Wahrheit zu konfrontieren?

 

Mojib Latif bedauert, dass CO2-Gehalt der Luft nicht wie vergiftete Lebensmittel wirkt

Red Teams” sind Expertengruppen, die Ergebnisse anderer Teams unabhängig prüfen. In der Wirtschaft ist dies ein gängiges Verfahren, um Fehlerquellen auszuschließen. In den USA werden nun Stimmen laut, auch in den Klimawissenschaften Red Teams zu formieren, um strittige Punkte der Klimadebatte zu überprüfen. Stripes.com berichtete am 30. März 2017:

Experts call for creation of ‘red teams’ to challenge climate science

Prominent scientists operating outside the scientific consensus on climate change urged Congress on Wednesday to fund “red teams” to investigate “natural” causes of global warming and challenge the findings of the United Nations’ climate science panel.

The suggestion for a counter-investigative science force – or red team approach – was presented in prepared testimony by scientists known for questioning the influence of human activity on global warming. It comes at a time when President Donald Trump and other members of the administration have expressed doubt about the accepted science of climate change, and are considering drastic cuts to federal funding for scientific research.

A main mission of red teams would be to challenge the scientific consensus on climate change, including the work of the United Nations’ Intergovernmental Panel on Climate Change, whose reports are widely considered the authority on climate science.

Weiterlesen auf Stripes.com

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Die Arizona State University berichtete am 1. März 2017 über antarktische Hitze-Temperaturrekorde. Überrasschenderweise kommt der Rekord nicht aus dem aktuellen Jahr, oder dem aktuellen Jahrzehnt, sondern stammt aus dem Jahr 1982:

World Meteorological Organization verifies highest temperatures for Antarctic region

ASU climate expert, WMO rapporteur talks about importance of such verification

The World Meteorological Organization announced Wednesday new verified, record high temperatures in Antarctica, an area once described as “the last place on Earth.” The temperatures range from the high 60s (in Fahrenheit) to the high teens, depending on the location they were recorded in Antarctica. Knowledge and verification of such extremes are important in the study of weather patterns, naturally occurring climate variability and human-induced change at global and regional scales, said Randy Cerveny, an Arizona State University professor of geographical science and urban planning and the Rapporteur of Climate and Weather Extremes for the WMO. “The temperatures we announced today are the absolute limit to what we have measured in Antarctica,” Cerveny said. “Comparing them to other places around the world and seeing how other places have changed in relation to Antarctica gives us a much better understanding of how climate interacts, and how changes in one part of the world can impact other places.”  Because Antarctica is so vast (it is roughly the size of the United States) and varied the WMO committee of experts, convened by Cerveny, provided three temperature measurements for the Antarctic.

The highest temperature for the “Antarctic region” (defined by the WMO and the United Nations as all land and ice south of 60-deg S) of 19.8 C (67.6 F), which was observed on Jan. 30, 1982, at Signy Research Station, Borge Bay on Signy Island. The highest temperature for the Antarctic Continent, defined as the main continental landmass and adjoining islands, is the temperature extreme of 17.5 C (63.5 F) recorded on Mar. 24, 2015 at the Argentine Research Base Esperanza located near the northern tip of the Antarctic Peninsula. The highest temperature for the Antarctic Plateau (at or above 2,500 meters, or 8,200 feet) was -7 C (19.4 F) made on Dec. 28, 1980, at an automatic weather station site D-80 located inland of the Adelie Coast.

The Antarctic is cold, windy and dry. The average annual temperature ranges from -10 C on its coasts to -60 C (14 F to -76 F) at the highest points in the interior. Its immense ice sheet is about 4.8 km (3 miles) thick and contains 90 percent of the world’s fresh water, enough to raise sea levels by around 60 meters (200 feet) if it were all to melt. Cerveny said that observing the extremes of what the Polar Regions are experiencing can provide a better picture of the planet’s interlinked weather system. “The polar regions of our planet have been termed the ‘canary’ in our global environment,” Cerveny said. “Because of their sensitivity to climate changes, sometimes the first influences of changes in our global environment can be seen in the north and south polar regions. Knowledge of the weather extremes in these locations therefore becomes particularly important to the entire world. The more we know of this critically important area to our environment, the more we can understand how all of our global environments are interlinked.”  Cerveny said an additional benefit is understanding how those extremes were achieved. “In the case of the Antarctic extremes, two of them were the result of what are called ‘foehn’ winds — what we call Chinook winds — very warm downslope winds that can very rapidly heat up a place. These winds are found even here in the United States, particularly along the front range of the Rockies. The more we learn about how they vary around the world, the better we can understand them even here in the United States. Full details of the Antarctic high temperatures and their assessment are given in the on-line issue of Eos Earth and Space Science News of the American Geophysical Union, published on March 1, 2017.

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Auch der Dauervortragende Mojib Latif braucht einmal Erholung. Dafür schiffte er sich (vermutlich) kostenfrei Ende Februar 2017 an Bord der AIDAsol ein, wo er als Klimageschichtenerzäher vor den Kanaren das Kreuzfahrtpublikum mit Klimaalarm-Stories unterhaltsam gruselte. Latif genoss die Freifahrt laut Pressemitteilung sichtlich:

“Ich fühle mich sehr willkommen an Bord. Ich möchte den Gästen verdeutlichen, wie einmalig unsere Erde ist. Wir müssen anders auf unserem Planeten leben und es schaffen, intelligenter mit den begrenzten Ressourcen umzugehen”, so Latif. Für AIDA Gäste gibt es 2017 erneut sehr abwechslungsreiches Entertainment auf See zu erleben. Nicht nur das Schiff und die Destinationen prägen den Urlaub einer AIDA Kreuzfahrt, sondern auch das mehrfach preisgekrönte Entertainmentprogramm an Bord. Weit mehr als 20 prominente Moderatoren, Schauspieler und Bestseller-Autoren aus Film, Fernsehen und Theater werden 2017 an Bord mit ihren unterhaltsamen und spannenden, lustigen und bewegenden Lesungen begeistern. Darunter befinden sich unter anderem TV-Moderatorin Bettina Tietjen, die preisgekrönte Kriminal- und Drehbuchautorin Elisabeth Hermann, Bestsellerautorin und Sängerin Hera Lind und NDR Talkshow-Moderator und Produzent Hubertus Meyer-Burkhard.

“Lustig” ist Latif auf jeden Fall. Vor Schülern des Karl-Maybach-Gymnasiums in Friedrichshafen hatte er ein paar Tage vor dem Ablegen der Aida offenbar gesagt, er bedauere, dass der CO2-Gehalt der Luft nicht wie vergiftete Lebensmittel wirke. Damit hat sich Latif selbst endgültig disqualifiziert. Ein Fall für den Schulrat!

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Neues zum Dokumentarfilm “The Uncertainty Has Settled”. Der Film kommt nun im Selbstverleih in deutsche Kinos. Hier eine Liste der bislang terminierten Vorstellungen (es kommen ständig neue hinzu, siehe hier):

Stendal, 19.4. – 20:00h & 23. 4.-11:00h
http://www.cinemotion-kino.de/stendal/kinoprogramm/detail/the-uncertainty-has-settled-1/

Köln, 26.4. – 19:45h
http://www.cinenova.de

Lauterbach/Hessen, 29.4. – 20h
http://www.lichtspielhaus-lauterbach.de

Potsdam, 30.4. – 20:45
http://www.thalia-potsdam.de/filmdetails.php?film_id=204467

 

Klimawandel führt nicht zu Winterextremen

Postdamer Wissenschaftler waren sich so sicher: Der Rückgang des arktischen Meereises verursacht kalte Winter in Mitteleuropa! Die Zeitungen druckten es begierig. Das der Bundesregierung nahestehende PIK-Institut bürgte für die Qualität der Information. Leider sahen es die meisten Fachkollegen ganz anders und lehnten die Postdamer Idee grundweg ab. Zuletzt äußerte sich die University of Exeter zur Thematik und schrieb am 28. Februar 2017 die wichtigste Erkenntnis gleich in den Titel einer Pressemitteilung:

Declining Arctic sea ice does influence European weather – but is not a cause of colder winters

The dramatic loss of Arctic sea ice through climate change is unlikely to lead to more severe winter weather across Northern Europe, new research has shown.

A pioneering new study has explored how Arctic sea-ice loss influences the North Atlantic Oscillation (NAO) weather phenomenon, which affects winter weather conditions in Northern Europe, in places such as the UK, Scandinavia and the Baltic states. Previous studies have suggested that Arctic sea-ice loss causes the NAO to spend longer in its ‘negative phase’ – generating more easterly winds that bring colder air from Scandinavia and Siberia to the UK. This might be expected to cause more frequent cold winters, such as the deep freeze experienced in the UK in the winter of 2009/2010.

However the new study, carried out by Dr James Screen from the University of Exeter, crucially suggests that Arctic sea-ice loss does not cause colder European winters. Dr Screen suggests this surprising result is due to a ‘missing’ cooling response – meaning that the expected cooling brought about by more easterly winds is offset by the widespread warming effects of Arctic sea-ice loss. The study is published in leading science journal, Nature Communications. Dr Screen, a Senior Lecturer in Mathematics at the University of Exeter said: “We know that the NAO is an important factor in controlling winter weather over Northern Europe”. “The negative phase of the NAO is typically associated with colder winters. Because of this it has been reasonable to think that we would experience more severe winter weather if Arctic sea-ice loss intensifies the negative phase of the NAO”.

“This research indicates that although sea-ice loss does intensify the negative NAO, bringing more days of cold easterly winds, it also causes those same winds to be warmer than they used to be. These two competing effects cancel each other out, meaning little change in the average temperature of European winters as a consequence of sea-ice loss”. The NAO phenomenon describes large-scale changes in atmospheric wind patterns over the North Atlantic. Importantly, the NAO relates to changes in the strength and position of the North Atlantic jet stream – a band of very fast winds high in the atmosphere. The position of the jet stream has a substantial impact on weather in Northern Europe. Using the sophisticated UK Met Office climate model, Dr Screen conducted computer experiments to study the effects of Arctic sea-ice loss on the NAO and on Northern European winter temperatures.

Dr Screen added: “Scientists are eager to understand the far-flung effects of Arctic sea-ice loss. On the one hand this study shows that sea-ice loss does influence European wind patterns. But on the other hand, Arctic sea-ice loss does not appear to be a cause of European temperature change, as some scientists have argued.” The missing Northern European winter cooling response to Artic sea ice loss by Dr James Screen is published in Nature Communications. It was funded through a grant by the Natural Environment Research Council (NERC).

Bereits 2015 verwies die ETH Zürich das Postdamer Winter-Konstrukt in das Land der Fabeln. In einer Pressemitteilung vom 30.3.2015 heißt es:

Klimawandel führt nicht zu Winterextremen

Kältewellen, wie sie im Osten der USA in den letzten Wintern auftraten, sind keine Folge des Klimawandels. Wissenschaftler der ETH Zürich und des California Institute of Technology zeigen, dass die Temperaturvariabilität unter der globalen Erwärmung allgemein eher abnimmt.

Die letzten beiden Winter brachten bittere Kälte über den Osten der USA. Über mehrere Wochen fielen die Temperaturen weit unter den Gefrierpunkt, und auf dem Lake Michigan vor Chicago trieben Eisschollen. So niedrige Temperaturen waren in den letzten Jahren selten geworden. Bilder von vereisten und schneebedeckten Städten gingen um die Welt und mit ihnen die Frage, ob der Klimawandel für diese Extremereignisse verantwortlich sei.

Ins Feld geführt wurde das Argument, dass sich die Arktis in den letzten Jahrzehnten stärker als andere Regionen erwärmt hat und dies den polaren Jetstream abgeschwächt haben sollte. Der polare Jetstream ist ein Starkwindstrom in mehreren Kilometern Höhe, der von den Temperaturunterschieden zwischen den heissen Tropen und den kalten Polarregionen angetrieben wird. Einer Hypothese nach soll ein schwächerer Jetstream grössere Wellen schlagen und so zu grösseren Temperaturausschwankungen in mittleren Breiten führen. Damit wäre die verstärkte Erwärmung der Arktis für die extremen Kältewellen, wie sie im Osten der USA in den letzten Wintern auftraten, mitverantwortlich.

Spannbreite der Temperatur wird abnehmen

Wissenschaftler um Tapio Schneider, Professor für Klimadynamik der ETH Zürich, kommen zu einem anderen Schluss. Sie zeigen anhand von Simulationen und mit theoretischen Argumenten, dass die Spannbreite der Temperaturschwankungen an den meisten Orten abnehmen wird, wenn sich das Klima erwärmt. Es wird also nicht häufiger, sondern seltener zu extrem niedrigen Temperaturen kommen. Das schreiben die Wissenschaftler der ETH Zürich und des California Institute of Technology in der aktuellen Ausgabe des Journal of Climate. Hinzukommt, dass kalte Tage künftig ohnehin seltener werden, weil sich das Klima erwärmt.

Ausgangslage der Arbeit war, dass sich die höheren Breiten tatsächlich schneller erwärmen als die tieferen, und deshalb der Temperaturunterschied zwischen Äquator und Pol abnimmt. Stellt man sich nun vor, dass es diesen Temperaturunterschied überhaupt nicht mehr gäbe, dann würde das bedeuten, dass auch die Luftmassen die gleiche Temperatur hätten, egal ob sie von Süden oder von Norden strömen. Es gäbe theoretisch keine Temperaturvariabilität mehr. Ein solcher Extremfall wird nicht eintreffen, erklärt aber den theoretischen Ansatz der Wissenschaftler.

Extreme werden seltener

Mit einem stark vereinfachten Klimamodell untersuchten sie verschiedene Wetterszenarien und überprüften so die Theorie. Es zeigte sich, dass die Temperaturvariabilität in mittleren Breiten und somit auch in Nordamerika tatsächlich sinkt, je weniger sich die Temperaturen von Pol und Äquator unterscheiden. Auch die Simulationen mit den Klimamodellen des Weltklimarats IPCC zeigten ähnliche Resultate: In den mittleren Breiten nehmen die Temperaturunterschiede und mit ihnen die Temperaturvariabilität ab, ganz besonders im Winter.

Die Extreme werden also seltener, wenn sich die Varianz verringert. Das bedeutet aber nicht, dass es künftig zu gar keinen Temperaturextremen kommt. «Ausserdem wird es in Zukunft trotz der geringeren Temperaturvarianz zu mehr extrem warmen Perioden kommen, denn die Erde wird sich mit dem Klimawandel grundsätzlich erwärmen», erklärt Schneider. Die Wissenschaftler beschränkten sich in ihrer Arbeit auf die Entwicklung der Temperatur. Für andere extreme Ereignisse wie Stürme oder heftige Regen- und Schneefälle können die ETH-Forscher daher keine Entwarnung geben.

Nord-Süd-Verschiebung macht den Unterschied

Und der Jetstream? Der Klimawissenschaftler winkt ab. «Die Auslenkungen des Jetstreams ändern sich wenig.» Vielmehr bringe der Nord-Süd Unterschied der Temperaturen und die Verschiebung der Luftmassen die Temperaturunterschiede.

Was diese Resultate für Europa bedeuten, will Tapio Schneider in weiteren Studien untersuchen. Unter anderem will er der Frage nachgehen, ob Hitzewellen in Europa mit sogenannten «geblockten Zyklonen» zusammenhängen und herausfinden, weshalb solche Wirbel an einem Ort stehenbleiben und wie sie sich mit dem Klima ändern. Das Forschungsprojekt wurde unterstützt von der U.S. National Science Foundation.

Literaturhinweis: Schneider T, Bischoff T, Plotka H. Physics of Changes in Synoptic Midlatitude Temperature Variability. Journal of Climate, 15. März 2015, doi:10.1175/JCLI-D-14-00632.1

Letztendlich war die Potsdamer Erklärung eher eine Art Repair-Patch um die kalten Winter vor einigen Jahren zu erklären, die so gar nicht zum Erzählmuster der Klimaerwärmung passten. Da die Winter nun wieder wärmer geworden sind, ärgert man sich vielleicht am PIK sogar ein wenig, dass man sich mit dem Eismodell so in die fachlichen Nesseln gesetzt hat. Trotzdem hat sich der Einsatz wohl gelohnt. Die Presse hat es bereitwillig abgedruckt und verliert nun über den eigentlichen Fachkonsens keinen Mucks. Zu groß ist offenbar die Gefahr, dass Journalisten als Copy-Paste-Experten ebenfalls an Glaubwürdigkeit verlieren könnten. Die Idee war aber auch zu komisch: Ein kalter Winter ist ein Anzeichen für die Klimaerwärmung, ebenso wie ein warmer Winter. Dazu passt diese Satire von Joe Bastardi:

Is Global Warming Causing More Snow and Less Snow at the Same Time?
In the Woody Allen comedy classic, “Bananas,” there is a scene where the CIA is sending US troops to fight on both sides of a revolution because they’re afraid of being on the wrong side. While many of us laughed at such things then because of the absurdity of it, we find that the same kind of strategy is being used by AGW propagandists that seek to claim every idea they have as the correct one.

 

Schon gewusst? Wärmeres Klima lässt Schnee langsamer schmelzen

Im Nordatlantik gibt es einen riesigen kalten Fleck, der Rätsel aufgibt. Alarmistisch gestimmte Forscher wie Stefan Rahmstorf sehen in ihm eine Abschwächung des Golfstroms und verkünden schlimme Konsequenzen für uns Erdlinge. Andere Forscher sehen eher die natürliche Klimavariabilität am Werke. Pablo Ortega fasste die Lage zum nordatlantischen Kaltspot jetzt in einem Blogartikel der Reading University zusammen. Er teilt Rahmstorfs Bedenken offenbar nicht und geht von einem baldigen Verschwinden des Kaltgebietes aus. Zitat aus dem Blogartikel:

The latest observations point to a likely reversal of the cold blob in the next few years. Positive NAO phases have been predominant since 2012, and Labrador Sea densities suggest that AMOC strength has been increasing since 2014. There is even evidence of a relative ESPNA warming starting last summer. Yet, it is too soon to determine whether these changes will be sustained long enough to reverse the cold blob completely. Indeed, to this date, the cold ESPNA anomaly has only slightly weakened with respect to the previous two years (Figure 3) – a small change that could be consistent with climate noise.

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Kleiner Nachtrag zu unserem Beitrag “Eine unglaubliche Geschichte: Wikipedia und der Hamburger Forsythienstrauch“. Ein Leser wies uns auf einen Artikel auf wetter.de aus dem Jahr 2014 hin, der schon fast Fake News-Charakter hat. Lesen Sie selber:

Rekord: Früheste Forsythienblüte – der Frühling ist da!
[...] Früheste Forsythienblüte beweist es: Der Frühling ist eingetroffen. Wenn man einen unparteiischen Frühlingsboten braucht, ist der Forsythienstrauch die beste Wahl. Und der hat sein Urteil schon gesprochen: Der Frühling ist in Deutschland schon so gut wie eingetroffen. Um es ganz genau zu sagen, der Vorfrühling. Und damit ist die Natur in diesem Jahr äußerst früh dran. Wenn man die Vergangenheit ansieht, ist im Schnitt der 30. März der Stichtag für die ersten Fosythienblüten. Das ist genau eineinhalb Monate später als in diesem Jahr. Weiterlesen auf wetter.de

Die angebliche Sensation verpufft sogleich, wenn man sich den Blühbeginn der letzten 30 Jahre im Kontext anschaut (Abb. 1 hier).

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Schon spannender dieses Ergebnis des National Center for Atmospheric Research (NCAR): Schnee schmilzt langsamer bei wärmerem Klima! Glauben Sie nicht? Lesen Sie selbst, steht in der Pressemitteilung des NCAR vom 27. Februar 2017:

Slower snowmelt in a warming world

As the world warms, mountain snowpack will not only melt earlier, it will also melt more slowly, according to a new study by scientists at the National Center for Atmospheric Research (NCAR). The counterintuitive finding, published today in the journal Nature Climate Change, could have widespread implications for water supplies, ecosystem health, and flood risk.

“When snowmelt shifts earlier in the year, the snow is no longer melting under the high sun angles of late spring and early summer,” said NCAR postdoctoral researcher Keith Musselman, lead author of the paper. “The Sun just isn’t providing enough energy at that time of year to drive high snowmelt rates.” The study was funded by the National Science Foundation, NCAR’s sponsor.

The findings could explain recent research that suggests the average streamflow in watersheds encompassing snowy mountains may decline as the climate warms — even if the total amount of precipitation in the watershed remains unchanged. That’s because the snowmelt rate can directly affect streamflow. When snowpack melts more slowly, the resulting water lingers in the soil, giving plants more opportunity to take up the moisture. Water absorbed by plants is water that doesn’t make it into the stream, potentially reducing flows. Musselman first became interested in how snowmelt rates might change in the future when he was doing research in the Sierra Nevada. He noticed that shallower, lower-elevation snowpack melted earlier and more slowly than thicker, higher-elevation snowpack. The snow at cooler, higher elevations tended to stick around until early summer — when the Sun was relatively high in the sky and the days had grown longer — so when it finally started to melt, the melt was rapid.

Musselman wondered if the same phenomenon would unfold in a future climate, when warmer temperatures are expected to transform higher-elevation snowpack into something that looks much more like today’s lower-elevation snowpack. If so, the result would be more snow melting slowly and less snow melting quickly. To investigate the question, Musselman first confirmed what he’d noticed in the Sierra by analyzing a decade’s worth of snowpack observations from 979 stations in the United States and Canada. He and his co-authors — NCAR scientists Martyn Clark, Changhai Liu, Kyoko Ikeda, and Roy Rasmussen — then simulated snowpack over the same decade using the NCAR-based Weather Research and Forecasting (WRF) model.

Once they determined that the output from WRF tracked with the observations, they used simulations from the model to investigate how snowmelt rates might change in North America around the end of the century if climate change continues unabated. “We found a decrease in the total volume of meltwater — which makes sense given that we expect there to be less snow overall in the future,” Musselman said. “But even with this decrease, we found an increase in the amount of water produced at low melt rates and, on the flip side, a decrease in the amount of water produced at high melt rates.”

While the study did not investigate the range of implications that could come from the findings, Musselman said the impacts could be far-reaching. For example, a reduction in high melt rates could mean fewer spring floods, which could lower the risk of infrastructure damage but also negatively affect riparian ecosystems. Changes in the timing and amount of snowmelt runoff could also cause warmer stream temperatures, which would affect trout and other fish species, and the expected decrease in streamflow could cause shortages in urban water supplies. “We hope this study motivates scientists from many other disciplines to dig into our research so we can better understand the vast implications of this projected shift in hydrologic patterns,” Musselman said.

About the article: Slower snowmelt in a warmer world, Authors: Keith N. Musselman, Martyn P. Clark, Changhai Liu, Kyoko Ikeda, and Roy Rasmussen. Journal: Nature Climate Change, DOI: 10.1038/nclimate3225

Logo – Danke!

Vor einigen Tagen stellten wir Ihnen an dieser Stelle unser Logo- und Bannerprojekt vor. Wir möchten Ihnen ganz herzlich für Ihre tatkräftige Unterstützung danken! Die Zielsumme ist erreicht worden, so dass wir nun mit der Planung beginnen können. Wir werden uns mit den Spendern in Kürze in Verbindung setzen und ihnen namentlich danken, sofern dies gewünscht ist. Hoffentlich können wir Ihnen schon bald die Resultate hier präsentieren.

Mit den besten Ostergüßen,

Ihr Kalte-Sonne-Team

 

Wellennummer-5 und Ananas-Express beenden langjährige Dürrezeit in Kalifornien

Gute Nachrichten aus Kalifornien. Nach einigen trockenen Jahren ist nun der Regen zurückgekehrt, wie Zeit Online am 8. April 2017 meldete:

Klimawandel: Kaliforniens Dürre ist offiziell vorbei

Fünf Jahre lang litt Kalifornien unter Waldbränden, Wasserknappheit und trockenen Äckern. Regen erlöste den US-Bundesstaat schließlich. Doch die nächste Dürre droht.

Nach heftigen Regenfällen in den vergangenen Monaten hat der kalifornische Gouverneur Jerry Brown die Dürre in seinem US-Bundesstaat für beendet erklärt. “Der Dürre-Notstand ist vorbei”, sagte Brown. Eine Karte der Klimatologen vom United States Drought Monitor zeigt, dass kein Gebiet in Kalifornien mehr von außergewöhnlicher oder extremer Dürre betroffen ist. Noch vor einem Jahr war mehr als die Hälfte der Fläche Kaliforniens diesen besonders schweren Formen der Dürre ausgesetzt.

Weiterlesen auf Zeit Online.

Was Die Zeit unerwähnt lässt: Das Winterhalbjahr 2016/17 war sogar das zweitfeuchteste der letzten 122 Jahre. Die NASA gab hierzu eine eigene Meldung heraus und erklärte die Entwicklung mit einem atmosphärischen Fluss, dem “Ananas-Express”. Schön wäre es zudem gewesen, wenn Die Zeit hier hochaktuelle Forschungsergebnisse erwähnt hätte, nach denen die kalifornische Dürreserie mit einem natürlichen Phänomen zusammenhängt, nämlich den atmosphärischen Wellen. Pressemitteilung der University Corporation for Atmospheric Research vom 6. April 2017, also zwei Tage vor dem Zeit-Artikel:

Scientists link California droughts and floods to distinctive atmospheric waves

The crippling wintertime droughts that struck California from 2013 to 2015, as well as this year’s unusually wet California winter, appear to be associated with the same phenomenon: a distinctive wave pattern that emerges in the upper atmosphere and circles the globe.

Scientists at the National Center for Atmospheric Research (NCAR) found in a recent study that the persistent high-pressure ridge off the west coast of North America that blocked storms from coming onshore during the winters of 2013-14 and 2014-15 was associated with the wave pattern, which they call wavenumber-5. Follow-up work showed that wavenumber-5 emerged again this winter but with its high- and low-pressure features in a different position, allowing drenching storms from the Pacific to make landfall.  “This wave pattern is a global dynamic system that sometimes makes droughts or floods in California more likely to occur,” said NCAR scientist Haiyan Teng, lead author of the California paper. “As we learn more, this may eventually open a new window to long-term predictability.”

The finding is part of an emerging body of research into the wave pattern that holds the promise of better understanding seasonal weather patterns in California and elsewhere. Another new paper, led by NCAR scientist Grant Branstator, examines the powerful wave pattern in more depth, analyzing the physical processes that help lead to its formation as well as its seasonal variations and how it varies in strength and location. The California study was published in the Journal of Climate while the comprehensive study into the wave patterns is appearing in the Journal of the Atmospheric Sciences. Both papers were funded by the National Science Foundation, which is NCAR’s sponsor, as well as by the Department of Energy, the National Oceanic and Atmospheric Administration, and NASA. The new papers follow a 2013 study by Teng and Branstator showing that a pattern related to wavenumber-5 tended to emerge about 15-20 days before major summertime heat waves in the United States.

Strong impacts on local weather systems

Wavenumber-5 consists of five pairs of alternating high- and low-pressure features that encircle the globe about six miles (10 kilometers) above the ground. It is a type of atmospheric phenomenon known as a Rossby wave, a very large-scale planetary wave that can have strong impacts on local weather systems by moving heat and moisture between the tropics and higher latitudes as well as between oceanic and inland areas and by influencing where storms occur. The slow-moving Rossby waves at times become almost stationary. When they do, the result can be persistent weather patterns that often lead to droughts, floods, and heat waves. Wavenumber-5 often has this stationary quality when it emerges during the northern winter, and, as a result, is associated with a greater likelihood of persistent extreme events.

To determine the degree to which the wave pattern influenced the California drought, Teng and Branstator used three specialized computer models, as well as California rainfall records and 20th century data about global atmospheric circulation patterns. The different windows into the atmosphere and precipitation patterns revealed that the formation of a ridge by the California coast is associated with the emergence of the distinctive wavenumber-5 pattern, which guides rain-producing low-pressure systems so that they travel well north of California.

Over the past winter, as California was lashed by a series of intense storms, wavenumber-5 was also present, the scientists said. But the pattern had shifted over North America, replacing the high-pressure ridge off the coast with a low-pressure trough. The result was that the storms that were forced north during the drought winters were, instead, allowed to make landfall.

Clues to seasonal weather patterns

Forecasters who predict seasonal weather patterns have largely looked to shifting sea surface temperatures in the tropical Pacific, especially changes associated with El Niño and La Niña. But during the dry winters of 2013-14 and 2014-15, those conditions varied markedly: one featured the beginning of an El Niño while the sea surface temperatures during the other were not characteristic of either El Niño or La Niña. The new research indicates that the wave pattern may provide an additional source of predictability that sometimes may be more important than the impacts of sea surface temperature changes. First, however, scientists need to better understand why and when the wave pattern emerges.

In the paper published in Journal of the Atmospheric Sciences, Branstator and Teng explored the physics of the wave pattern. Using a simplified computer model of the climate system to identify the essential physical processes, the pair found that wavenumber-5 forms when strong jet streams act as wave guides, tightening the otherwise meandering Rossby wave into the signature configuration of five highs and five lows. “The jets act to focus the energy,” Branstator said. “When the jets are present, the energy is trapped and cannot escape.” But even when the jets are present, the wavenumber-5 pattern does not always form, indicating that other forces requiring study are also at play.

The scientists also searched specifically for what might have caused the wave pattern linked to the severe California drought to form. In the paper published in the Journal of Climate, the pair found that extremely heavy rainfall from December to February in certain regions of the tropical Pacific could double the probability that the extreme ridge associated with wavenumber-5 will form. The reason may have to do with the tropical rain heating parts of the upper atmosphere in such a way that favors the formation of the wavenumber-5 pattern. But the scientists cautioned that many questions remain. “We need to search globally for factors that cause this wavenumber-5 behavior,” Teng said, “Our studies are just the beginning of that search.”

About the articles:
Title: Causes of Extreme Ridges That Induce California Drought

Authors: Haiyan Teng and Grant Branstator
Journal: Journal of Climate, DOI: 10.1175/JCLI-D-16-0524.1

Title: Tropospheric Waveguide Teleconnections and Their Seasonality
Authors: Grant Branstator and Haiyan Teng
Journal: Journal of the Atmospheric Sciences, DOI: 10.1175/JAS-D-16-0305.1

Ein Paper von Luo und Kollegen in den Geophysical Research Letters vom 9. April 2017 stellte fest, dass die kalifornischen Dürren auf Niederschlagsmangel und weniger auf Temperaturextreme zurückgeht:

Contribution of temperature and precipitation anomalies to the California drought during 2012–2015
The recent multiyear drought over California was characterized by large precipitation deficits and abnormally high temperatures during both wet and dry seasons. This study investigates and quantifies the contributions of precipitation and temperature anomalies to the development of the multiyear drought with a set of modeling experiments where the anomalies are either removed or randomly replaced with other historical observations. The study reveals that precipitation deficits have been largely responsible for producing the extreme agricultural drought (i.e., large soil moisture deficits) while warmer temperatures have only marginally intensified the drought. However, the warmer temperatures over the high-elevation areas during the wet season have contributed equally or more than the precipitation deficits to the reduction of snowpack. The interplay between temperature and precipitation anomalies in space and time also appears to be important for the drought development.

Bereits ein Jahr zuvor hatte die University of Texas in Austin den Wind als wichtigen Auslöser der Regenarmut und kalifornischen Dürren ausgemacht. In einer Pressemitteilung gab die Uni am 5. Juli 2016 bekannt:

California Droughts Caused Mainly by Changes in Wind, Not Moisture

Droughts in California are mainly controlled by wind, not by the amount of evaporated moisture in the air, new research has found. The findings were published in Geophysical Research Letters, a journal of the American Geophysical Union, on June 30. The research increases the understanding of how the water cycle is related to extreme events and could eventually help in predicting droughts and floods, said lead author Jiangfeng Wei, a research scientist at The University of Texas at Austin’s Jackson School of Geosciences. “Ocean evaporation provides moisture for California precipitation but is not the reason for droughts there, although the ocean evaporation is slightly lower during droughts,” Wei said.

The researchers analyzed 30-year data sets that recorded precipitation, ocean evaporation, surface wind speed and atmospheric pressure on and near the west coast of the United States. These are all factors that influence the water cycle in California. One of the difficulties of studying the water cycle, Wei said, is that the water sources for precipitation cannot be directly observed, so the team also used a mathematical moisture-tracking method and high-resolution model simulations. Their analysis showed that although moisture evaporated from the Pacific Ocean is the major source for California precipitation, the amount of water evaporated did not strongly influence precipitation in California, except in the cases of very heavy flooding. That’s because the amount of water evaporated from this ocean region does not change much year by year, researchers found, and did not cause rain to occur more or less often. “Ocean evaporation has little direct influence on California precipitation because of its relatively weak variability,” Wei said.

Instead, the researchers found that disturbances in atmospheric circulation, the large-scale movement of air, have the most effect on drought because they can affect factors that will cause it to rain more or less. The study co-authors are Qinjian Jin, a postdoctoral researcher at the Massachusetts Institute of Technology who earned his Ph.D. at the Jackson School; Zong-Liang Yang, a professor in the Jackson School’s Department of Geological Sciences; and Paul Dirmeyer, a professor at George Mason University.

Most of California has been in a severe drought since 2011, although a strong El Niño in the winter of 2015 helped diminish the drought. The current drought is caused by a high-pressure system that disturbs the atmospheric circulation. The development of the high-pressure system is related to a sea surface temperature pattern in the Pacific Ocean, according to research cited by the study. “Although this is a very rare event, the probability of this kind of high-pressure system is likely increasing with global warming,” the authors said. Yang said that the research could aid in the prediction of droughts and floods by improving scientific understanding of the intricate factors that influence rainfall the most. “The topic is extremely timely as current and future climate change would mean more changes in extreme events such as droughts and floods,” Yang said. “Understanding this asymmetric contribution of ocean evaporation to drought and flooding in California will ultimately help us make better predictions.”

Welche Schuld trägt nun der Mensch an den Dürren? Laut den oben genannten Studien spielt hier vor allem die natürliche Variabilität eine Rolle, auch wenn Stefan Rahmstorf und Michael Mann dies nicht wahrhaben wollen. Trotzdem ist der Mensch am Ausmaß der kalifornischen Dürren offenbar nicht ganz unschuldig. Eine Studie von Xiaogang He und Kollegen vom 18. Februar 2017 in den Geophysical Research Letters fand, dass unangepasstes Wassermanagement die Dürren künstlich verlängert hat. Anbei der Abstract:

Intensification of hydrological drought in California by human water management
We analyze the contribution of human water management to the intensification or mitigation of hydrological drought over California using the PCR-GLOBWB hydrological model at 0.5° resolution for the period 1979–2014. We demonstrate that including water management in the modeling framework results in more accurate discharge representation. During the severe 2014 drought, water management alleviated the drought deficit by ∼50% in Southern California through reservoir operation during low-flow periods. However, human water consumption (mostly irrigation) in the Central Valley increased drought duration and deficit by 50% and 50–100%, respectively. Return level analysis indicates that there is more than 50% chance that the probability of occurrence of an extreme 2014 magnitude drought event was at least doubled under the influence of human activities compared to natural variability. This impact is most significant over the San Joaquin Drainage basin with a 50% and 75% likelihood that the return period is more than 3.5 and 1.5 times larger, respectively, because of human activities.

 

Die Landschaftsfresser

In der Print-Ausgabe von Tichys Einblick geht es im Heft 5/2017 um ‘Grüne Killermaschinen’, besser bekannt als Windkraftanlagen:

Von wegen Naturschutz: Die Landschaftsfresser

Von Fritz Vahrenholt and Michael Miersch

Auf breiter Fläche zerstört die Energiewende Kulturlandschaften und Wälder. Im Namen des Klimas werden seltene Vögel geopfert und Idyllen in Industrieparks verwandelt. Umweltpolitiker applaudieren dazu Schulter an Schulter mit der Lobby der erneuerbaren Energien

[...]

„Für den Rotmilan sieht es nicht gut aus“, sagt Oliver Krüger, einer der führenden Ornithologen Deutschlands. „Und gerade für den Rotmilan tragen wir eine besondere Verantwortung.“ Krüger führte für das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie die sogenannte PROGRESS-Studie durch, die bisher umfangreichste Forschung zum Konflikt zwischen Windwirtschaft und Vogelwelt. Die Ergebnisse wurden nur in aller Stille im Internet veröffentlicht, ohne Pressekonferenz oder Ministerwort. Der Startschuss für den Sinkflug des Rotmilans fiel am 1. Januar 1991 und wurde vom CDU-Umweltminister Klaus Töpfer abgegeben.

[...]

Erst langsam, dann unübersehbar und immer rasanter begann damit die größte Landschaftsveränderung seit dem Zweiten Weltkrieg. Zirka 28 000 Windkraftanlagen prägen heutzutage das Gesicht Deutschlands: von Ostfriesland bis zur Pommerschen Bucht,
vom Niederrhein bis zu Lausitz, vom Schwarzwald bis zum Harz. Etwa 1200 Anlagen wurden mittlerweile in Wäldern errichtet. Moderne Typen, wie die Enercon E126, sind 200 Meter hoch und haben einen Rotordurchmesser von 127 Metern. Um einen dieser Türme aufzustellen, müssen mehr als 5000 Quadratmeter Wald gerodet werden. Ihr enormer Flächenbedarf ist der große ökologische Nachteil der alternativen Energien. Dies gilt besonders für Biogas, aber auch für Solarkraftwerke und Windindustrie.

Den vollständigen Artikel von Fritz Vahrenholt and Michael Miersch können Sie in der Print-Ausgabe von Tichys Einblick im aktuellen Heft 5/2017 lesen.

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Den im obigen Artikel genannten PROGRESS-Bericht können Sie kostenfrei bei BioConsult SH herunterladen. Auszug aus dem Fazit der Studie:

Kollisionen von Vögeln (und Fledermäusen) sind ein zentrales Konfliktfeld zwischen dem Ausbau der Windenergienutzung und dem Naturschutz. Obwohl mittlerweile eine hohe Anzahl von Studien zu diesem Bereich vorliegt, gibt es nur sehr wenige systematische Untersuchungen, in denen Kollisionsraten von Vögeln quantifiziert wurden. Dies erschwert die Bewertung eines möglichen Konfliktes. Im Hinblick auf strenge artenschutzrechtliche Genehmigungsvoraussetzungen für die Errichtung von WEA sind Wissensdefizite ein potenzielles Hindernis für den beabsichtigten Ausbau der Windenergienutzung.

[...]

Es ist insgesamt bemerkenswert, dass die Kollisionen mit WEA vorrangig am Tag und bei Arten mit guten Flugeigenschaften erfolgen, wogegen Arten mit schlechterer Manövrierfähigkeit, wie etwa Gänse oder Kraniche, sowie nachtziehende Arten deutlich seltener mit WEA kollidieren. Andererseits ist der genaue Kollisionszeitpunkt nicht bekannt und kann insbesondere bei der häufig als Kollisionsopfer gefundenen Stockente – die tagsüber nur in geringen Zahlen beobachtet wurde – auch während der Nacht erfolgt sein. Die Artenzusammensetzung der Kollisionsopfer weist angesichts der Ergebnisse der durchgeführten Beobachtungen zur Flugaktivität darauf hin, dass das Kollisionsrisiko wesentlich vom Verhalten der Vögel gegenüber den Anlagen bestimmt wird. Während einige Arten WEA offensichtlich als störende Strukturen wahrnehmen, nähern sich andere Arten diesen ohne Meidungsreaktionen zu zeigen an und werden durch die Rotoren gefährdet.

[...]

Mäusebussard: Die Ergebnisse von PROGRESS weisen auf hohe Kollisionsraten und potenziell bestandswirksame Auswirkungen des Ausmaßes bisheriger Windenergienutzung hin. Vor dem Hintergrund des großen Bestands des Mäusebussards in Deutschland tritt dadurch keine akute Bestandsgefährdung auf, aber zumindest regional sind starke Bestandsrückgänge dokumentiert. In welchem Maße diese durch Windenergienutzung und/oder andere Faktoren verursacht werden, bedarf dringend näherer Untersuchungen. Bei der Planung von weiteren Windparks bestehen durch die großflächige Verbreitung dieser Art Probleme bei der Konfliktvermeidung bzw. –minderung und es ist zu prüfen, wie diese in Genehmigungsverfahren berücksichtigt werden können. Wichtiger als bei den anderen Arten wird es beim Mäusebussard voraussichtlich sein, die mit der Errichtung von Windenergieanlagen verbundenen Eingriffe so auszugleichen, dass sie auch der betroffenen Art dienlich sind und den Bestand des Mäusebussards stützen.

[...]

Die Ergebnisse von PROGRESS verdeutlichen eine hohe Notwendigkeit für weitergehende Populationsstudien an Arten wie Mäusebussard und Rotmilan und ggfs. weiteren potenziell gefährdeten Arten. Vor dem Hintergrund des erfolgten Ausbaus und der Ergebnisse von PROGRESS erscheint es als bedeutsam, den bestehenden Einfluss der Windenergienutzung, aber auch weiterer Faktoren, auf die Bestände potenziell gefährdeter Arten weiter zu untersuchen und genauer zu ermitteln. Hierzu werden weitere Kollisionsuntersuchungen nach der PROGRESS-Methode empfohlen. Bei Arten mit niedrigen Beständen, bei denen der nötige Aufwand für Kollisionssuchen zu hoch wäre, kann die Markierung von Individuen eine Methode sein, um den Anteil anthropogener Mortalität zu ermitteln. Zur Bewertung der Befunde kann der Aufbau differenzierter Modelle hilfreich sein (z.B. Individual Based Modelling, IBM), welche dichteabhängige Prozesse, die Veränderung von Habitaten und Ressourcen sowie weitere anthropogene Mortalitätsursachen mit einbeziehen.

Den Gesamtbericht können Sie bei BioConsult SH herunterladen

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Falls Sie Abonnent der VDI-Nachrichten sind, sei Ihnen der kritische Artikel “Effiziente Energiewende” von Klaus Riedle empfohlen.

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Dr. med. Thomas Carl Stiller beschäftigte sich am 27. März 2017 auf der Webseite des Deutschen Arbeitgeberverbandes mit einem heißen Eisen:

Infraschall – der Bumerang der Energiewende

Unhörbarer aber biophysiologisch wirksamer Schall ist keine Science Fiction, sondern eine zunehmende Bedrohung für die Gesundheit.  Zunächst ein paar physikalische Grundlagen: Schall ist die Druckänderung in einem Medium wie z.B. Luft und breitet sich wellenförmig um die Quelle aus.  Je tiefer die Frequenz, desto weiter wird Schall in der Luft transportiert.  Sehr tiefe Frequenzen werden zudem auch durch geschlossene Gebäude hindurch übertragen.  Durch Schallreflexionen und Überlagerungen kann er dann örtlich zu überhöhten Schalldruckwerten führen. Generell werden Töne und Geräusche über Frequenz, Klangfarbe und Lautstärke beschrieben.   Das menschliche Gehör kann Frequenzen etwa im Bereich von 20.000 Hz, also Schwingungen pro Sekunde (hohe Töne) bis 20 Hz (tiefe Töne) hören.  Der Schallbereich oberhalb einer Frequenz von 20.000 Hz wird als Ultraschall, unterhalb von 200 Hz als tieffrequenter Schall, unterhalb von 20 Hz als Infraschall bezeichnet.  Sowohl Infra- als auch Ultraschall werden vom Ohr nicht mehr wahrgenommen, für Infraschall hat der Körper aber eine subtile Wahrnehmung, und manche Menschen sind für tieffrequenten Schall besonders empfindlich.

In der Natur sind tieffrequente Schwingungen allgegenwärtig.  Beispielsweise wird das Meeresrauschen über viele hundert Kilometer in der Atmosphäre übertragen, manche Zugvögel orientieren sich daran.  Der Schalldruck natürlicher Geräusche im Infraschallbereich ist allerdings recht gleichmäßig auf die verschiedenen Frequenzen verteilt und wird vom Menschen nicht als störend empfunden. Der Infraschall von Windkraftanlagen ist noch kilometerweit messbar (1).

[...]

Der Akustiker Steven Cooper hat zusammen mit einem Windparkbetreiber in Australien die Auswirkungen von Infraschall auf die lokale Bevölkerung näher untersucht. Anwohner in der Nähe eines Windparks klagten über die oben genannten Beschwerden. Sie hatten den Windpark aber nicht direkt vor Augen. Cooper ließ sie ihre Symptome mit genauem Zeitpunkt notieren und überprüfte die Korrelation mit der Aktivität der Windkraftanlagen: Die Symptome waren am stärksten, wenn die Windkraftanlagen besonders aktiv waren(5).

In Dänemark haben Informationen über Missbildungen und Fehlgeburten auf einer Nerzfarm, in deren Nähe nachträglich Windkraftanlagen gebaut wurden, sowie gehäufte Berichte von Krankheitssymptomen von Menschen in der Nähe von Windkraftanlagen zu einem Ausbaustopp geführt, der genutzt wird, um die Zusammenhänge näher zu untersuchen.  Auch hierzulande wird umweltmedizinisch das Thema Infraschall schon länger ernst genommen (6).

Ganzen Artikel auf der Webseite des Deutschen Arbeitgeberverbandes lesen. Siehe auch Projektergebnisse der BGR.

 

Wieviel CO2 stoßen Vulkane aus?

Der CO2-Gehalt steigt stetig an und hat die 400 ppm mittlerweile überschritten. Gemessen wird das CO2 seit 1958 auf einem hawaiianischen Vulkan, dem Mauna Loa (Abb. 1).

Abb. 2: Entwicklung der atmosphärischen CO2-Konzentration in der Erdatmosphäre. Messwerte vom Mauna Loa. Graphik: Climate4You.

 

Weshalb wählte man gerade den Mauna Loa? Vulkane sind wohlbekannte CO2-Quellen, da wäre ein neutralerer, nichtvulkanischer Ort sicher angebracht gewesen. Trotzdem sind die Bedenken einer vulkanischen Beeinflussung der Messwerte wohl unberechtigt, denn der Mauna-Loa-CO2-Verlauf wurde zwischenzeitlich an vielen anderen Stellen der Erde bestätigt.

Der Anstieg des CO2 in den vergangenen 150 Jahren ist Folge der Nutzung fossiler Brennstoffe im Zuge der Industrialisierung. Es stellt sich die Frage, inwieweit natürliche Prozesse zu diesem CO2-Anstieg möglicherweise beigetragen haben. Wenn man sich den CO2-Kreislauf anschaut, scheinen Vulkane eher wenig CO2 in die Atmosphäre zu pumpen. Laut dem 5. IPCC-Bericht (Arbeitsgruppe 1, Kapitel 6, Abbildung 6.1, Seite 471, pdf hier) stoßen Vulkane jährlich lediglich 100 Millionen Tonnen Kohlenstoff aus, während bei der Verbrennung fossiler Energierträger und bei der Zementherstellung 7,8 Milliarden Tonnen Kohlenstoff pro Jahr produziert werden.

Trotzdem wollen wir uns im Folgenden mit den Vulkanen und ihrem CO2-Ausstoß einma näher beschäftigen. Wie genau sind die vulkanischen CO2-Quellen eigentlich bekannt? Ist der CO2-Ausstoß kontinuierlich oder unterliegt er Schwankungen? Das Lamont-Doherty Earth Observatory der Columbia University überraschte am 5. Februar 2015 mit einer Pressemitteilung, in der charakteristische Zyklen beim vulkanischen CO2-Ausstoß beschrieben werden, die unter Umständen auch das Klima beeinflussen können:

Seafloor Volcano Pulses May Alter Climate: New Data Show Strikingly Regular Patterns, From Weeks to Eons

Vast ranges of volcanoes hidden under the oceans are presumed by scientists to be the gentle giants of the planet, oozing lava at slow, steady rates along mid-ocean ridges. But a new study shows that they flare up on strikingly regular cycles, ranging from two weeks to 100,000 years—and, that they erupt almost exclusively during the first six months of each year. The pulses—apparently tied to short- and long-term changes in earth’s orbit, and to sea levels–may help trigger natural climate swings. Scientists have already speculated that volcanic cycles on land emitting large amounts of carbon dioxide might influence climate; but up to now there was no evidence from submarine volcanoes. The findings suggest that models of earth’s natural climate dynamics, and by extension human-influenced climate change, may have to be adjusted. The study appears this week in the journal Geophysical Research Letters .

“People have ignored seafloor volcanoes on the idea that their influence is small—but that’s because they are assumed to be in a steady state, which they’re not,” said the study’s author, marine geophysicist Maya Tolstoy of Columbia University’s Lamont-Doherty Earth Observatory . “They respond to both very large forces, and to very small ones, and that tells us that we need to look at them much more closely.” A related study by a separate team this week in the journal Science bolsters Tolstoy’s case by showing similar long-term patterns of submarine volcanism in an Antarctic region Tolstoy did not study.

Volcanically active mid-ocean ridges crisscross earth’s seafloors like stitching on a baseball, stretching some 37,000 miles. They are the growing edges of giant tectonic plates; as lavas push out, they form new areas of seafloor, which comprise some 80 percent of the planet’s crust. Conventional wisdom holds that they erupt at a fairly constant rate–but Tolstoy finds that the ridges are actually now in a languid phase. Even at that, they produce maybe eight times more lava annually than land volcanoes. Due to the chemistry of their magmas, the carbon dioxide they are thought to emit is currently about the same as, or perhaps a little less than, from land volcanoes—about 88 million metric tons a year. But were the undersea chains to stir even a little bit more, their CO2 output would shoot up, says Tolstoy.

Some scientists think volcanoes may act in concert with Milankovitch cycles –repeating changes in the shape of earth’s solar orbit, and the tilt and direction of its axis—to produce suddenly seesawing hot and cold periods. The major one is a 100,000-year cycle in which the planet’s orbit around the sun changes from more or less an annual circle into an ellipse that annually brings it closer or farther from the sun. Recent ice ages seem to build up through most of the cycle; but then things suddenly warm back up near the orbit’s peak eccentricity. The causes are not clear.

Enter volcanoes. Researchers have suggested that as icecaps build on land, pressure on underlying volcanoes also builds, and eruptions are suppressed. But when warming somehow starts and the ice begins melting, pressure lets up, and eruptions surge. They belch CO2 that produces more warming, which melts more ice, which creates a self-feeding effect that tips the planet suddenly into a warm period. A 2009 paper from Harvard University says that land volcanoes worldwide indeed surged six to eight times over background levels during the most recent deglaciation, 12,000 to 7,000 years ago. The corollary would be that undersea volcanoes do the opposite: as earth cools, sea levels may drop 100 meters, because so much water gets locked into ice. This relieves pressure on submarine volcanoes, and they erupt more. At some point, could the increased CO2 from undersea eruptions start the warming that melts the ice covering volcanoes on land?

That has been a mystery, partly because undersea eruptions are almost impossible to observe. However, Tolstoy and other researchers recently have been able to closely monitor 10 submarine eruption sites using sensitive new seismic instruments. They have also produced new high-resolution maps showing outlines of past lava flows. Tolstoy analyzed some 25 years of seismic data from ridges in the Pacific, Atlantic and Arctic oceans, plus maps showing past activity in the south Pacific.

The long-term eruption data, spread over more than 700,000 years, showed that during the coldest times, when sea levels are low, undersea volcanism surges, producing visible bands of hills. When things warm up and sea levels rise to levels similar to the present, lava erupts more slowly, creating bands of lower topography. Tolstoy attributes this not only to the varying sea level, but to closely related changes in earth’s orbit. When the orbit is more elliptical, Earth gets squeezed and unsqueezed by the sun’s gravitational pull at a rapidly varying rate as it spins daily—a process that she thinks tends to massage undersea magma upward, and help open the tectonic cracks that let it out. When the orbit is fairly (though not completely) circular, as it is now, the squeezing/unsqueezing effect is minimized, and there are fewer eruptions.

The idea that remote gravitational forces influence volcanism is mirrored by the short-term data, says Tolstoy. She says the seismic data suggest that today, undersea volcanoes pulse to life mainly during periods that come every two weeks. That is the schedule upon which combined gravity from the moon and sun cause ocean tides to reach their lowest points, thus subtly relieving pressure on volcanoes below. Seismic signals interpreted as eruptions followed fortnightly low tides at eight out of nine study sites. Furthermore, Tolstoy found that all known modern eruptions occur from January through June. January is the month when Earth is closest to the sun, July when it is farthest—a period similar to the squeezing/unsqueezing effect Tolstoy sees in longer-term cycles. “If you look at the present-day eruptions, volcanoes respond even to much smaller forces than the ones that might drive climate,” she said.

Daniel Fornari, a senior scientist at Woods Hole Oceanographic Institution not involved in the research, called the study “a very important contribution.”  He said it was unclear whether the contemporary seismic measurements signal actual lava flows or just seafloor rumbles and cracking. But, he said, the study “ clearly could have important implications for better quantifying and characterizing our assessment of climate variations over decadal to tens to hundreds of thousands of years cycles.” Edward Baker, a senior ocean scientist at the National Oceanic and Atmospheric Administration, said, “The most interesting takeaway from this paper is that it provides further evidence that the solid Earth, and the air and water all operate as a single system.” The research for this paper was funded in large part by the U.S. National Science Foundation.

Da die Tiefseevulkane noch immer schlecht kartiert und verstanden sind, könnte sich der vulkanische CO2-Beitrag in den Kohlenstoffzyklus-Modellen noch ändern. Mike Burton vom Italian National Institute of Geophysics and Volcanology geht davon aus, dass Vulkane pro Jahr um die 600 Millionen Tonnen CO2 ausstoßen. Das sind etwa andertahlb mal soviel, wie vom IPCC im letzten Bericht behauptet (eine Tonne Kohlenstoff entspricht 3,67 Tonnen CO2).

Die quantitative Erforschung des vulkanischen CO2-Beitrags ist noch ziemlich am Anfang. Die University of New Mexico berichtete am 18. Januar 2016 über ermutigende Fortschritte in den kontinentalen Riftzonen, die sie in Ostafrika erstmals CO2-budgetierten:

Scientists detect deep carbon emissions associated with continental rifting

First of its kind study quantifies deep carbon emissions. Scientists at the University of New Mexico conducted research to effectively study carbon emissions through fault systems in the East African Rift (EAR) in an effort to understand carbon emissions from the Earth’s interior and how it affects the atmosphere.

Carbon dioxide (CO2) from Earth’s interior is thought to be released into the atmosphere mostly via degassing from active volcanoes. CO2 can also escape along faults away from active volcanic centers. However, such tectonic degassing is poorly constrained, and to date has been largely unmeasured. The research, funded by the National Science Foundation (NSF) Tectonics Program, is directed by UNM Professor Tobias Fischer and is part of a continued effort to better quantify global emissions of CO2 from the Earth’s interior. Led by UNM Ph.D. student Hyunwoo Lee, the lead author of the paper titled, Massive and prolonged deep carbon emissions associated with continental rifting published in Nature Geoscience, the scientists set out to measure diffuse CO2 flux from the Magadi-Natron basin in the East African Rift (EAR) between Kenya and Tanzania.

“CO2 is the main source of the greenhouse effect,” said Lee. “Natural carbon emissions come from volcanoes and are derived from magma. Mostly, people have thought the major sources of magmatic emissions have come through active volcanic events. Our research is the first attempt to quantify magmatic CO2 gases from non-volcanic and continental rift regions.” The EAR is the world’s largest active continental rift and is comprised through distinct western and eastern sectors. Several active volcanoes emit large volumes of CO2 including Nyiragongo in the Congo and Oldoinyo Lengai in Tanzania. Additionally, significant amounts of CO2 are stored in large anoxic lakes in this region.

“Widespread continental rifting and super-continent breakup could produce massive, long-term CO2 emissions and contribute to prolonged greenhouse conditions like those of the Cretaceous.” – UNM Ph.D. student Hyunwoo  Lee

“To measure diffuse CO2 flux, we used an EGM-4 CO2 gas analyzer with a cylindrical accumulation chamber,” Lee said. “The gas samples were then diverted from the chamber into pre-evacuated glass vials in order to carry out gas chemistry and carbon isotope analyses in our laboratories at UNM.” Additional gas samples collected along fault zones in the Magadi-Natron basin showed an elevated CO2 flux and provided further evidence that faults act as permeable pathways facilitating the ascent of deeply-derived CO2. This particular study area represented a conservative 10 percent of the entire Natron-Magadi region.

The data from all samples were then compared to gas data from the active volcano Oldoinyo Lengai and found to have carbon isotope compositions that indicated a strong magmatic contribution to the observed CO2. James Muirhead, a doctoral student at the University of Idaho, focused on the relationship between the structure of the faults and the gas they released, including what controls carbon dioxide flow from depth and what volumes of gas the faults release. Combing the CO2 flux data and fault structures with carbon isotopic analyses, conducted at UNM’s Center for Stable Isotopes (CSI), the research generated interesting data allowing the scientists to quantify the massive and prolonged deep carbon emissions through faults.

“We found that about 4 megatonnes per year of mantle-derived CO2 is released in the Magadi-Natron Basin, at the border between Kenya and Tanzania,” Lee said. “Seismicity at depths of 15 to 30 kilometers detected during our project implies that extensional faults in this region may penetrate the lower crust.” Thus, the ultimate source of the CO2 is the lower crust or the mantle, consistent with the carbon isotopes measured in the gas. The findings suggest that CO2 is transferred from upper mantle or lower crustal magma bodies along these deep faults. Extrapolation of the measurements to the entire Eastern branch of the rift system implies a huge CO2 flux 71 megatonnes per year, comparable to emissions from the entire global mid-ocean ridge system of 53 to 97 megatonnes per year.

“It is often argued that large volcanic eruptions instantly transfer significant amounts of CO2 and other gases into the atmosphere where they affect the global climate over a few years,” Fischer said. “On human time-scales, continental rifting is extremely slow at spreading rates of mm’s per year but on geologic time-scales, rifting can be considered a catastrophic continental break-up event.” “Widespread continental rifting and super-continent breakup could produce massive, long-term CO2 emissions and contribute to prolonged greenhouse conditions like those of the Cretaceous,” Lee added. Large-scale rifting events could play a previously unrecognized role in heating up the atmosphere and perhaps ending global ice ages.

“It is important to note, however, even when including the newly quantified CO2 emissions from the EAR in the global CO2 budget, natural emissions are dwarfed by emissions from fossil fuel use, which were 36 giga tons of CO2 in 2013,” Fischer said. “This comparison shows that humanity is currently emitting the equivalent of 500 East African Rifts in CO2 to the atmosphere per year.” Cindy Ebinger, a professor of earth and environmental sciences at the University of Rochester, coordinated field activities near the Kenya-Tanzania border and analyzed earthquake patterns within the rift zone.

“The unique coupling of gas chemistry and earthquake studies made it possible to discover the escape of gas along permeable fault zones that serve as conduits to the surface,” said Ebinger. “The work also allowed us to document the process of crustal growth through the formation of igneous rocks from magma in early-stage continental rift zones.”

Lee says the scientists plan to measure diffuse CO2 flux and collect gas samples from other areas in the EAR to better constrain how much it releases deep carbon to try to better constrain how much deeply derived CO2 comes from natural systems.

“Because some geological settings, for example fault zones, have never been paid attention to, global CO2 flux from natural systems are obviously underestimated,” he said. “Although there are still many ongoing studies to find better ways to quantify CO2 flux from active volcanoes, we expect this study to trigger more research on CO2 output from non-volcanic areas.” 

Additional scientists involved in the study included: Distinguished Professor Zach Sharp, UNM Department of Earth and Planetary Sciences; Simon Kattenhorn, University of Idaho; and Gladys Kianji, University of Nairobi (Kenya).

Um CO2 aus dem Erdboden bzw. aus dem Seeboden ausgasen zu sehen, muss man nicht weit reisen, es reicht ein Ausflug an den Laacher See in der Vulkaneifel (vorspulen, bei Minute 1:05 geht es zu den CO2-Blubberblasen):

 

Schließlich noch eine Pressemitteilung der Woods Hole Oceanographic Institution aus dem Juli 2015, in der CO2-Messungen in der Ägäis beschrieben werden:

Carbon Dioxide Pools Discovered in Aegean Sea

’Kallisti Limnes’ Get Their Distinctive Color from Opal Particles

The location of the second largest volcanic eruption in human history, the waters off Greece’s Santorini are the site of newly discovered opalescent pools forming at 250 meters depth. The interconnected series of meandering, iridescent white pools contain high concentrations of carbon dioxide (CO2) and may hold answers to questions related to deepsea carbon storage as well as provide a means of monitoring the volcano for future eruptions.  “The volcanic eruption at Santorini in 1600 B.C. wiped out the Minoan civilization living along the Aegean Sea,” said Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) scientist Rich Camilli, lead author of a new study published today in the journal Scientific Reports.  “Now these never-before-seen pools in the volcano’s crater may help our civilization answer important questions about how carbon dioxide behaves in the ocean.”

The pools range in size from 1 to 5 meters diameter, and scientists believe they are ephemeral, appearing and disappearing like a rain pool in the desert. Camilli and his colleagues from the University of Girona, National and Kapodistrian  University of Athens, Institut de Physique du Globe de Paris, and Hellenic Centre for Marine Research, working in the region in July 2012, used a series of sophisticated underwater exploration vehicles to locate and characterize the pools, which they call the Kallisti Limnes, from ancient Greek for “most beautiful lakes.” A prior volcanic crisis in 2011 had led the researchers to initiate their investigation at a site of known hydrothermal activity within the Santorini caldera. During a preliminary reconnaissance of a large seafloor fault the University of Girona’s autonomous underwater vehicle (AUV) Girona 500 identified subsea layers of water with unusual chemical properties. (weiterlesen …)