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In der Zeitung geht der Meeresspiegel immer nur in eine Richtung – nach oben. In Wahrheit war die Entwicklung jedoch viel komplexer als der Leserschaft gemeinhin zugemutet wird. Beispiel Australien. Die Welt meldete am 24. Mai 2011:

Erderwärmung: Meer vor Australien könnte um einen Meter steigen
Als Folge der Erderwärmung könnte der Meeresspiegel einer neuen Studie zufolge innerhalb eines Jahrhunderts um bis zu einen Meter steigen. Dadurch nehme die Gefahr verheerender Überschwemmungen zu, heißt es in einem Bericht der Klimakommission der australischen Regierung.

Tolle Alarmstory. Eine Kleinigkeit blieb dann jedoch im Artikel unerwähnt: Der aktuelle Meeresspiegel liegt bis zu mehrere Meter tiefer als während des Großteils der vergangenen 7000 Jahre. Welch Überraschung. Nachzulesen ist dies beispielsweise in einer Arbeit von Stephen Lewis und Kollegen, die im August 2013 in den Quaternary Science Reviews erschien. Das Forscherteam fasst in der Studie den aktuellen Wissensstand zur Meeresspiegelhistorie Australiens für die vergangenen 10.000 Jahre auf Basis einer Vielzahl von Arbeiten zusammen. Die Entwicklung folgte einem einfachen Muster: Gegen Ende der letzten Eiszeit vor 20.000 Jahren ereignete sich ein rapider Meeresspiegel-Anstieg, der vor 7000 Jahren schließlich endete. Dabei schoss der Meeresspiegel in der Endphase mehrere Meter über das heutige Niveau hinaus. In den sieben nachfolgenden Jahrtausenden sank der Meeresspiegel dann relativ gleichmäßig, vielleicht aber auch oszillierend, bis schließlich der heutige Stand erreicht wurde. Diese Entwicklung ist gleich für mehrere Küsten Australiens nachgewiesen, darunter West-Australien (Abbildung 1) und Ost-Australien (Lewis et al. 2008).

Abbildung 1: Meeresspiegelentwicklung in West-Australien während der vergangenen 8000 Jahre. Quelle: Lewis et a. 2013.

Auch im Großen Barriereriff lässt sich ein drastischer Meeresspiegelabfall nachweisen. In den letzten 2000 Jahren sackte dort der Meeresspiegel um 1,0 bis 1,3 m ab, wie ein Forscherteam um Daniel Harris im Januar 2015 in Geology dokumentierte. Eine schöne Studie, die die Autoren natürlich gerne in der Presse verbreitet sehen wollten. Allerdings gab es dabei den Schönheitsfehler, dass das Ergebnis so gar nicht in das klimaalarmistische Erzählmuster stetig steigender Fluten passte. In der entsprechenden Pressemitteilung der Universität Sydney vom 22. Januar 2015 mussten aus diesem Grund entsprechende Formulierungen eingefügt, die das massive Absinken des Meeres als „relativ kleinen Meeresspiegelrückgang“ verniedlichten. Es ist schon putzig zu lesen: Die Universität spricht schadensbegrenzend von einem „small drop“, „small change“, „minor sea level change“ und „relatively small sea level fall”. Erst im letzten Drittel der Meldung wird dann das ganze Ausmaß von mehr als einem Meter Differenz eingeräumt. Allesamt Vorkehrungen, um ja nicht Gefahr zu laufen, als Klimaskeptiker abgestempelt zu werden. Hier die Pressemitteilung in ganzer Länge:

Small drop in sea level had big impact on southern Great Barrier Reef
The idea that coral reefs have formed over millennia in a continuous process has been challenged by a study of the southern Great Barrier Reef. The research, led by the University of Sydney, shows that even small variations in sea level can cause significant change across the reef. „We create a new narrative for how the Barrier Reef and other coral reefs came about and explain the importance of surprisingly small changes in sea level,“ said Associate Professor Jody Webster from the University of Sydney’s School of Geosciences and an author on a recently published article on the findings in Geology.

„That such a minor sea level change has stalled coral reef growth and sediment production is an unexpected and significant finding.“ During rising sea levels reefs grow vertically upwards until they reach sea level. Then they grow away from the reef front, producing massive amounts of sediment which gradually fill in the reef lagoon, much like filling a bucket. „Most current models describe this infilling as a continual process, taking place over the past 6000 years or mid-Holocene, the geological era dating to the present day, following the reef reaching present sea level,“ said Dr Ana Vila-Concejo, also from the School and an author on the study. „Instead our research suggests that the majority of lagoon infilling occurred for only four thousand years and was ‚turned off‘ by a relatively small sea level fall 2000 years ago.“

The researchers analysed samples from One Tree Reef in the southern Great Barrier Reef. They radiocarbon dated sediment cores from the lagoons of the coral reef to calculate sand infilling. Sea level change was calculated by dating fossil samples from micro-atolls. „We established that starting about 6000 years ago there was 4000 years of rapid sediment production and transport until a sea level fall of between 1 to 1.3 metres. This fall coincided with a dramatic slowing of the coral reef’s growth on the broadest part of the reef over the next 2000 years,“ said Dr Daniel Harris, the lead author on the study which he completed as a PhD student in the School of Geosciences.

Associate Professor Jody Webster said, „Our findings suggest that reefs will be sensitive to sea level changes likely to take place because of climate change, quite apart from other impacts such as ocean acidification or pollution. Based on our model higher sea level might allow for greater coral reef growth and more carbonate sediment production but that would rely on the reef systems otherwise being in good health.“ Quan Hua from ANSTO,Professor Yusuke Yokoyama from the University of Tokyo and Professor Paula Reimer from Queen’s University Belfast are contributing authors on the Geology article.

Bei der Betrachtung dieser langen Zeitmaßstäbe und dem enormen Meeresspiegel-Absenkungsbetrag von mehreren Metern gehen kürzermaßstäbliche Entwicklungen etwas unter. Natürlich ist in den letzten 100 Jahren im Zuge der Wiedererwärmung nach der Kleinen Eiszeit auch in Australien der Meeresspiegel angestiegen. Ein Forscherteam um Neil White hat im September 2014 in Earth Science Reviews eine Analyse dieser Entwicklung publiziert. Laut White und Kollegen zeigen Küstenpegel zwischen 1966 und 2010 einen Anstieg von 2,1 mm pro Jahr. Das entspricht einem Gesamtanstieg von 9,2 cm, ein magerer Betrag im Vergleich zum vorangegangenen Meeresspiegelabfall von mehreren Metern. Selbst der Gesamtanstieg seit 1880 beträgt lediglich 15 cm. Im Folgenden die Kurzfassung der Arbeit:

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Kürzlich war Hans Joachim Schellnhuber vom Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK) als Ghostwriter für den Papst tätig. In den Jahren zuvor hatten die PIKler bereits einen Auftrag als Kontraktschreiber für die Weltbank an Land gezogen. Dabei ersannen die Potsdamer eine Klimaalarm-Serie mit dem coolen Titel „Turn Down the Heat“, den die Weltbank daraufhin global in ihrem Namen verbreitete. Die bisherigen Episoden wurden im November 2012, Juni 2013 und November 2014 auf den Markt gebracht.

Die Hefte wurden von der Presse gierig aufgegriffen, natürlich ohne sie näher im Detail zu prüfen. Wir wollen es genauer wissen: Wie verlässlich ist der Inhalt der Berichte? Is it right?

Beispiel Südostasien. Laut PIK und Weltbank soll die Klimagefahr in dieser Region besonders stark ausgeprägt sein. In einer Pressemitteilung der Weltbank vom 19. Juni 2013 heißt es:

Warmer World Threatens Livelihoods in South East Asia
Turn Down the Heat: Climate Extremes, Regional Impacts and the Case for Resilience, was prepared for the World Bank by the Potsdam Institute for Climate Impact Research and Climate Analytics. […] The report examines the most significant climate risks for South East Asia in a 2ºC world. […] Sea levels are rising faster than previously projected and cyclones will intensify. The report finds that a sea-level rise of as much as 50 cm by the 2050s may already be unavoidable as a result of past emissions, and in some cases, impacts could be felt much earlier. This will cause greater destruction and result in flooding fields for extended periods, and inundate delta areas with intrusions of salt water into fields and in groundwater used for drinking. The report also projects that typhoons will increase in intensity (category 4 and 5).

Bei den Wirbelstürmen ist die Lage ziemlich eindeutig: Bisher ist kein Anstieg der Häufigkeit in der Region zu beobachten (siehe „.Klimaaktivisten missbrauchen Taifun Haiyan für eigene Zwecke: Studien fanden für die vergangenen Jahrzehnte keine Zunahme der Taifunaktivität“). Konzentrieren wir uns daher auf den Meeresspiegel. Weshalb sollte hier in den kommenden 35 Jahren in Südostasien ein Anstieg von 50 cm zu befürchten sein? Das wäre eine Anstiegsrate von 14 mm pro Jahr! Gibt es irgendwelche Anzeichen für einen solch rasanten Meeresspiegelanstieg in der Region? Im weltweiten Durchschnitt zeigen die Küstenpegel doch nur einen Anstieg von 2 mm pro Jahr an.

Eine Arbeit aus dem Mai 2015 im Fachblatt Climate of the Past enthüllt, in welche Falle die Potsdamer hier höchstwahrscheinlich getappt sind. Eine internationale Forschergruppe um Mathew Strassburg von der University of Colorado in Boulder hat sich die Meeresspiegeltrends in Südostasien näher angeschaut. Die Wissenschaftler arbeiteten dabei mit Satellitendaten, die die vergangenen 20 Jahre abdecken. Dabei fanden sie, dass der Meeresspiegelanstieg in diesem Zeitraum in Südostasien außergewöhnlich hohe Raten erreichte, die in einigen Teilen des Untersuchungsgebietes Werte von 10 mm pro Jahr erreichten und sogar überschritten (Abbildung 1). Aber ist es wirklich zulässig, diese hohen Anstiegsraten einfach in die Zukunft zu verlängern, so wie es die PIK-Leute offenbar getan haben?

Abbildung 1: Meeresspiegelanstiegsraten in Südostasien für den Zeitraum 1993-2009 auf Basis von Satellitendaten. Quelle: Strassburg et al. 2015.

Strassburg und Kollegen wollten zunächst verstehen, weshalb der Meeresspiegel in Südostasien in den letzten 20 Jahren so viel schneller aufwärts strebte als in den anderen Regionen der Erde. Ist dies ein stabiler Trend oder müssen hier natürliche Schwankungen berücksichtigt werden? Die Wissenschaftler schauten sich daraufhin Küstenpegelmessungen der letzten 60 Jahre an und machten eine überraschende Entdeckung: Der Meeresspiegelanstieg zeigte eine klare natürliche Zyklizität, die an den bedeutenden Ozeanzyklus der Pazifischen Dekadischen Oszillation (PDO) gekoppelt ist, der mit einer Periode von etwa 60 Jahren schwingt. Das Zeitfenster von 20 Jahren im Zusammenhang mit den Satellitenmessungen hat nur den stark anschwellenden Teil der Zyklik abgebildet, der keineswegs für den mittleren Langfrist-Anstieg repräsentativ ist. Betrachtet man die Meeresspiegelentwicklung seit 1950, so ergeben sich für Südostasien mittlere Anstiegsraten von lediglich 1,0-2,5 mm pro Jahr (Abbildung 2), was sich sehr gut in den globalen Durchschnitt einpasst.

Abbildung 2: Meeresspiegelanstiegsraten in Südostasien für den Zeitraum 1950-2009. Quelle: Strassburg et al. 2015.

Unter Einbeziehung der natürlichen Zyklik prognostizieren Mathew Strassburg und sein Team für die nächsten Jahre eine starke Verlangsamung des Meeresspiegelanstiegs in Südostasien. Dabei werden in den kommenden 20 Jahren voraussichtlich Werte erreicht, die deutlich unterhalb der globalen Durchschnittsraten liegen.

Nun wird auch klar, an welcher Stelle es beim PIK schiefgelaufen ist. Offenbar hat man es in Potsdam versäumt, die natürliche PDO-Zyklik miteinzubeziehen. Man hatte die Schwankungen in der Geschwindigkeit des Meeresspiegelanstiegs ignoriert und einfach die hohen Werte der letzten Jahre in die Zukunft fortgeschrieben. Ein fataler Fehler. Nimmt man den langfristig belegten Anstiegswert von 2 mm pro Jahr als Grundlage, ist in den kommenden 35 Jahren lediglich mit einem Anstieg von 70 mm, also 7 cm zu rechnen. Dies ist signifikant weniger als die 50 cm, die vom PIK in den Weltbank-Bericht geschrieben wurden. Eigentlich müsste dieser jetzt dringend mit einem „Addendum“ korrigiert werden, denn es ist davon auszugehen, dass Politiker in der Region und den Geberländern fälschlicherweise noch immer vom stark überhöhten Wert ausgehen. Mit diesem Defizit belastet, ist der PIK/Weltbank-Bericht sicher keine geeignete Planungsgrundlage für die Festlegung von Prioritäten bei der Bewältigung der Klimawandelfolgen.

Im Folgenden die Kurzfassung der Studie:

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Im Januar 2014 hatten wir an dieser Stelle über eine Studie der Universität Siegen mit einem interessanten Fazit berichtet. Eine gründliche Datenauswertung hatte ergeben, dass der Meeresspiegel in der Nordsee seit 100 Jahren mit konstanter Geschwindigkeit steigt, ohne Beschleunigung. Im Oktober 2014 legte die Forschergruppe im Journal of Geophysical Research nach. Den Wissenschaftlern war aufgefallen, dass sich hinter dem gleichmäßigen langfristigen Anstieg des Meeresspiegels Schwankungen versteckten. In ihrer neuen Studie konnten sie zeigen, dass diese Schwankungen nicht nur in der Nordsee auftraten, sondern von der Norwegischen See bis zu den Kanarischen Inseln im Atlantik reichten. Die Forschergruppe um Sönke Dangendorf vermutet, dass Änderungen der küstenparallelen Winde den Meeresspiegelanstieg systematisch beeinflusst haben könnten. Im Folgenden die Kurzfassung des Artikels:

Mean sea level variability in the North Sea: Processes and implications
Mean sea level (MSL) variations across a range of time scales are examined for the North Sea under the consideration of different forcing factors since the late 19th century. We use multiple linear regression models, which are validated for the second half of the 20th century against the output of a tide+surge model, to determine the barotropic response of the ocean to fluctuations in atmospheric forcing. We find that local atmospheric forcing mainly initiates MSL variability on time scales up to a few years, with the inverted barometric effect dominating the variability along the UK and Norwegian coastlines and wind controlling the MSL variability in the south from Belgium up to Denmark. On decadal time scales, MSL variability mainly reflects steric changes, which are largely forced remotely. A spatial correlation analysis of altimetry observations and gridded steric heights suggests evidence for a coherent signal extending from the Norwegian shelf down to the Canary Islands. This fits with the theory of longshore wind forcing along the eastern boundary of the North Atlantic causing coastally trapped waves to propagate over thousands of kilometers along the continental slope. Implications of these findings are assessed with statistical Monte-Carlo experiments. It is demonstrated that the removal of known variability increases the signal to noise ratio with the result that: (i) linear trends can be estimated more accurately; (ii) possible accelerations (as expected, e.g., due to anthropogenic climate change) can be detected much earlier. Such information is of crucial importance for anticipatory coastal management, engineering, and planning.

Den Wind hat auch eine Arbeitsgruppe um Margot Saher im Verdacht. Saher und Kollegen dokumentierten im Januar 2015 in den Quaternary Science Reviews die Meeresspiegelgeschichte Islands für die vergangenen 500 Jahre. Sie fanden, dass sich der Meeresspiegelanstieg auf drei Phasen beschränkte: Um 1600, 1810 und 1980. Den Phasen war gemeinsam, dass sich zu diesen Zeiten die größten Veränderungen in der Nordatlantischen Oszillation (NAO) ereigneten, einem bedeutenden Ozeanzyklus. Die Änderungen in der NAO haben die Windverhältnisse offenbar so umgestellt, dass der Meeresspiegel jeweils nach oben schnellte. Im Folgenden die Kurzfassung der Arbeit:

Sea-level changes in Iceland and the influence of the North Atlantic Oscillation during the last half millennium
We present a new, diatom-based sea-level reconstruction for Iceland spanning the last ∼500 years, and investigate the possible mechanisms driving the sea-level changes. A sea-level reconstruction from near the Icelandic low pressure system is important as it can improve understanding of ocean–atmosphere forcing on North Atlantic sea-level variability over multi-decadal to centennial timescales. Our reconstruction is from Viðarhólmi salt marsh in Snæfellsnes in western Iceland, a site from where we previously obtained a 2000-yr record based upon less precise sea-level indicators (salt-marsh foraminifera). The 20th century part of our record is corroborated by tide-gauge data from Reykjavik. Overall, the new reconstruction shows ca 0.6 m rise of relative sea level during the last four centuries, of which ca 0.2 m occurred during the 20th century. Low-amplitude and high-frequency sea-level variability is super-imposed on the pre-industrial long-term rising trend of 0.65 m per 1000 years. Most of the relative sea-level rise occurred in three distinct periods: AD 1620–1650, AD 1780–1850 and AD 1950–2000, with maximum rates of ∼3 ± 2 mm/yr during the latter two of these periods. Maximum rates were achieved at the end of large shifts (from negative to positive) of the winter North Atlantic Oscillation (NAO) Index as reconstructed from proxy data. Instrumental data demonstrate that a strong and sustained positive NAO (a deep Icelandic Low) generates setup on the west coast of Iceland resulting in rising sea levels. There is no strong evidence that the periods of rapid sea-level rise were caused by ocean mass changes, glacial isostatic adjustment or regional steric change. We suggest that wind forcing plays an important role in causing regional-scale coastal sea-level variability in the North Atlantic, not only on (multi-)annual timescales, but also on multi-decadal to centennial timescales.

Im arktischen Norwegen gibt es ein ganz seltsames Phänomen, das nichts mit dem Wind zu tun hat. Dort hat sich nach Ende der letzten Eiszeit und Schmelzen der skandinavischen Eismassen das Land stark gehoben. Ein Forscherteam um Robert Barnett hat im Januar 2015 in den Quaternary Science Reviews eine Meeresspiegelrekonstruktion für eine Lofoteninsel für die vergangenen 3300 Jahre vorgestellt. Sie fanden über den Zeitraum eine Meeresspiegelabsenkung von knapp einem Millimeter pro Jahr. Auf den Lofoten wird es wohl vorerst keine Klimaflüchtlinge geben. Hier die Kurzfassung der Arbeit:

Late Holocene sea-level change in Arctic Norway
Relative sea-level data from the pre-industrial era are required for validating geophysical models of glacio-isostatic adjustment as well as for testing models used to make sea-level predictions based on future climate change scenarios. We present the first late Holocene (past ∼3300 years) relative sea-level reconstruction for northwestern Norway based on investigations in South Hinnøya in the Vesterålen – Lofoton archipelago. Sea-level changes are reconstructed from analyses of salt-marsh and estuarine sediments and the micro-organisms (foraminifera and testate amoebae) preserved within. The ‘indicative meaning’ of the microfauna is established from their modern distributions. Records are dated by radiocarbon, ²⁰¹Pb, ¹³⁷Cs and chemostratigraphical analyses. Our results show a continuous relative sea-level decline of 0.7–0.9 mm yr⁻¹for South Hinnøya during the late Holocene. The reconstruction extends the relative sea-level trend recorded by local tide gauge data which is only available for the past ∼25 years. Our reconstruction demonstrates that existing models of shoreline elevations and GIA overpredict sea-level positions during the late Holocene. We suggest that models might be adjusted in order to reconcile modelled and reconstructed sea-level changes and ultimately improve understanding of GIA in Fennoscandia.

In Schottland gibt es in abgeschwächter Form einen ähnlichen Trend. Natasha Barlow und Kollegen konnten im September 2014 in den Quaternary Science Reviews zeigen, dass der Meeresspiegel in Nordwest Schottland während der letzten 2000 Jahre allmählich mit 0,4 mm pro Jahr fiel. Insgesamt verzeichneten die Autoren jedoch eine ziemliche Stabilität. Hier die Kurzfassung:

Salt-marsh reconstructions of relative sea-level change in the North Atlantic during the last 2000 years
Sea-level changes record changes in the mass balance of ice sheets and mountain glaciers, as well as dynamic ocean–atmosphere processes. Unravelling the contribution of each of these mechanisms on Late Holocene timescales ideally requires observations from a number of sites on several coasts within one or more oceans. We present the first 2000 year-long continuous salt marsh-based reconstructions of relative sea-level (RSL) change from the eastern North Atlantic and uniquely from a slowly uplifting coastline. We develop three RSL histories from two sites in north west Scotland to test for regional changes in sea-level tendency (a positive tendency indicating an increase in the proximity of marine conditions and a negative tendency the reverse), whilst at the same time highlighting methodological issues, including the problems of dataset noise when applying transfer functions to fossil salt-marsh sequences. The records show that RSL has been stable (±0.4 m) during the last two millennia, and that the regional sea-level tendency has been negative throughout most of the record lengths. A recent switch in the biostratigraphy of all three records, indicating a regional positive tendency, means we cannot reject the hypothesis of a 20th century sea-level acceleration occurring in north west Scotland that must have exceeded the rate of background RSL fall (−0.4 mm yr⁻¹), but this signal appears muted and later than recorded from the western North Atlantic.

Die Hebungsgeschichte der Ostsee ist ebenfalls hochinteressant. Hier haben sich Hebung und globaler Meeresspiegelanstieg immer wieder gegenseitig überholt, so dass es mehrere Wechsel von Verlandung und Überflutung in den letzten 10.000 Jahren gegeben hat. Siehe Zusammenfassungen von Meyer (2002) und Hillmann (2004).

Im Januar 2015 erschien eine Arbeit von Jens Morten Hansen, Troels Aagaard und Antoon Kuijpers online im Journal of Coastal Research. Die Gruppe fahndete nach Zyklen in der Meeresspiegelentwicklung in Nordsee und Ostsee. Dabei stießen sie auf Zyklen mit Perioden von 19, 60 und 75 Jahren, die sie mit Gezeitenzyklen des Mondes korrelierten. Hier der Abstract:

Sea-level forcing by synchronization of 56- and 74-year oscillations with the Moon’s nodal tide on the northwest European Shelf (eastern North Sea to central Baltic Sea)
The North Sea and Baltic Sea long-term records reveal a strong correlation (0.997) between sea-level changes and the sum of identified harmonic oscillations, corresponding to the lunar nodal period and four multiples of it. We developed a transparent method for iterative least residual sine regression that is capable of identifying harmonic sea-level oscillations, e.g., gravitational sea-level effects of the lunar nodal oscillation. Three relatively large harmonic sea-level oscillations with period lengths of 18.6 (18.6), 60.5 (55.8), and 76.1 (74.4) years correspond well to factors 1, 3, and 4 of the 18.6-year lunar nodal period (multiple periods in parentheses). The sum of these oscillations leaves small residuals that can be resolved into two further, statistically less significant oscillations with apparent period lengths of 28.1 (27.9) and 111.1 (111.7) years, corresponding to factors 1½ and 6 of the lunar nodal period. Periods and amplitudes expose strong entrainment, i.e. phase synchronization at rational ratios of the identified oscillations‘ periods as well as amplitude locking at reciprocal rational ratios of 1/2, 1/3, and 2/3 of the three largest oscillations. On top of the region’s general sea-level rise (1.18 mm/y), strong quasi-oscillations occur when the two largest oscillations are in phase. Thus, a large quasi-oscillation commenced in 1971 adding a 40-year sea-level rise of 1.0–1.2 mm/y to the region’s general sea-level rise. If our theory is correct, the ongoing quasi-oscillation should culminate in 2011, and the suggestion may be tested after completion of the ongoing 18.6-year nodal oscillation, i.e. in 2020–21. A purely mathematical extension of the oscillation parameters identified by the applied method suggests that the sum of harmonic oscillations produces 223-year pulses of quasi-oscillations, which can be divided into 158-year periods (e.g., 1747–1905 and after 1970) with large oscillations (60–65 mm), followed by 65-year periods (e.g., 1905–70) with much smaller oscillations (2–16 mm).

Aus Wales berichtete Spiegel Online im Februar 2014 über einen aus den Fluten auftauchenden Wald:

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