Fritz Vahrenholts monatliche Sonnenkolumne

Hier schreibt Fritz Vahrenholt seine monatliche Kolumne. In allgemeinverständlicher Form berichtet er über neue Entwicklungen aus den Klimawissenschaften – und natürlich von unserer lieben Sonne. Ganz unten auf der Seite finden Sie ein Archiv aller seiner Rundbriefe.

28.8.2019

Sehr geehrte Damen und Herren,

die Sonne schwächte sich im Juli  2019   weiter ab. Die festgestellte SSN (für SunSpotNumber) betrug nur noch 0,9. In den globalen Mitteltemperaturen wird sich das Minimum erst mit erheblicher Zeitverzögerung niederschlagen. Die Abweichung der globalen mittleren Temperatur sank im Juli  bei den UAH-Satelittenmessungen (s.Bild oben) auf 0.38 °C ab auf Grund der Beendigung des El-Nino. Im August erreicht der El-Nino Index negatives Terrain, was die Temperaturen insbesondere in der Südhemisphäre weiter zurückgehen lässt.

Die Erde wird grüner

Jahr für Jahr stößt die Menschheit mehr CO2 aus als zuvor. Waren es 1959 noch 8,5 Milliarden Tonnen sind es heute schon etwa 37 Milliarden Tonnen. Und egal wie hoch die Emissionen wurden, zunächst knapp die Hälfte, heute mehr als die Hälfte der Emissionen wurden durch die Ozeane und das vermehrte Pflanzenwachstum aufgesogen.

Das ist sogar im letzten IPCC-Bericht von 2013 nachzulesen (Summary for policymakers, S.26). Allerdings wird in den vom IPCC zugrunde gelegten Modellen die zukünftige Aufnahmefähigkeit des CO2 in Frage gestellt. Auf der gleichen Seite 26 heißt es: „Basierend auf Erdsystem -Modellen, gibt es hohe Konfidenz, dass das feedback zwischen Klimaentwicklung und Kohlenstoffkreislauf im 21. Jahrhundert positiv ist. Als Resultat wird mehr des emittierten anthropogenen CO2 in der Atmosphäre verbleiben.“

Mit der hohen Konfidenz, mit der die abnehmende Aufnahmefähigkeit der Biosphäre und der Ozeane durch den IPCC prognostiziert wurde, ist es nun  vorbei. Denn das Global Carbon Project, an dem unter anderem die UN-Organisation WMO (World Meteorological Organisation) beteiligt ist, zeigt in seinem vor kurzem erschienenen Bericht, dass die Pflanzenwelt mehr CO2 aufnimmt als gedacht.

Die Forscher fanden, dass “globale Land- und Ozeansenken im Großen und ganzen Schritt gehalten haben mit den wachsenden CO2- Emissionen seit 1958, da sie 60 Jahre später immer noch rund 50 % des in die Atmosphäre abgegebenen CO2 aufnehmen. Diese Intensivierung der Absorption kann zurückverfolgt werden auf die in der Nordhemisphäre gelegenen Landsenken, die auf die wachsenden Emissionen reagieren, vor allen Dingen durch Wälder.“

Die Nordhemisphäre beheimatet ungefähr zwei Drittel der Landfläche und der Vegetation der Erde, während die Südhemisphäre durch die Ozeansenken bestimmt wird. Das Global Carbon Project stellt also von 1958 bis 2016 eine Intensivierung der Aufnahme in der Nord- Hemisphäre fest. Die vom IPCC behauptete Abnahme der Aufnahmefähigkeit hat sich bis heute durch neuere Untersuchungen nicht bestätigt, eher im Gegenteil. Zur Zukunft kommen wir weiter unten.

Wie kommt es überhaupt zu dieser starken Dämpfung durch Pflanzen?

Für Pflanzen ist CO2 überlebensnotwendig. 90 % aller Pflanzen sind sogenannte C3- Pflanzen, die unterhalb von 150 ppm CO2 die Photosynthese einstellen, sie sterben ab. Unsere Bäume, aber auch Weizen, Roggen, Reis wachsen besser mit steigendem CO2-Gehalt der Luft. C4- Pflanzen wie Gräser und Mais reagieren nicht ganz so empfindlich auf CO2.

Von der vorindustriellen Zeit bis heute hat sich die Photosyntheseleistung der meisten Pflanzen um 65 % gesteigert. Bei einem weiteren Anstieg des CO2 in der Luft von den heutigen 410 ppm auf 600 ppm legen die Pflanzen noch einmal 35 % zu. Manche Gewächshausbesitzer machen sich das zunutze, in dem sie die Treibhäuser auf 600 ppm CO2 anreichern, um damit eine entsprechend bessere Nahrungsmittelausbeute von mehr als einem Drittel zu erreichen.

CO2 macht die Erde grüner

Die Erde wird grüner. Das zeigen Satellitenbilder eindeutig. Etwa auf einem Viertel bis zur Hälfte der bewachsenen Gebiete der Erde hat sich die Vergrünung breit gemacht. Die Zunahme an grüner Biomasse entspricht einem neuen grünen Kontinent, doppelt so groß wie die USA. Etwa 70 % ist auf die gesteigerte Photosynthese durch CO2 zurückzuführen. Geholfen hat natürlich auch die Erwärmung um 1 Grad Celsius seit 1850. Und diese Erwärmung hat zusätzlich die Feuchtigkeit in der Luft erhöht. Die Ernteerträge sind gestiegen, nicht nur, aber vor allen Dingen auch wegen des  „Klimakillers“ CO2.

Die grüner werdende Erde saugt das CO2 auf

Für die Klimamodelle ist die Senkendiskussion von zentraler Bedeutung. Und nun, 6 Jahre nach dem Bericht des IPCC vom Jahre 2013, stellt sich heraus, dass die Modelle vollständig daneben lagen, in dem sie die Aufnahmefähigkeit von Ozean und Land dramatisch unterschätzten.

In einer im Februar diesen Jahres erschienenen Studie (hier die Pressemitteilung) stellen Alexander Winkler und Victor Brovkin vom Max-Planck -Institut für Meteorologie in Hamburg und Ranga Myeni vom Department of Earth and Environment der Boston University fest :

“Diese Modelle, die  die wissenschaftliche Basis für die IPCC Assessment Reports sind, unterschätzen wahrscheinlich auch die zukünftige Kohlenstoffaufnahme durch Photosynthese – ein zentraler Aspekt für Klimaprojektionen. In den letzten beiden Jahrzehnten entstanden im Mittel 310 000 km² zusätzliche Blatt- und Nadelfläche,-ungefähr die Größe Polens und Deutschlands – jedes Jahr.“

„Unsere zentrale Erkenntnis ist”, so die Forscher weiter, „dass der Effekt der CO2- Konzentration auf die terrestrische Photosynthese größer als zuvor gedacht ist und daher bedeutende Implikationen für den zukünftigen Kohlenstoffkreislauf hat.“

Der CO2- Dämpfungseffekt ist 60 % höher als das Mittel der Modelle angenommen hatte, bei einer Verdoppelung von 280 ppm auf 560 ppm CO2. Und die Realität gibt den Forschern Recht. Schon heute verbleiben nur 46 % CO2 in der Atmosphäre, 24 % in den Ozeanen und 30 % auf Land und in Pflanzen.

Der Weltklimarat IPCC nahm bislang an, dass der Verbleib des CO2 in der Luft uns viel länger  zu schaffen machen würde. Von mehreren hundert Jahren Verweildauer war noch in den ersten Weltklimaberichten zu lesen. Im letzten Bericht von 2013 gab es dann schon ein kleinlautes Heranpirschen an die Realität und man schätzte die Verweildauer des CO2 in der Luft auf 30 bis 100 Jahre.

Die Erkenntnisse des Hamburger MPI über die unterschätzte CO2- Senke durch Pflanzen müsste zu einer Revision der Verweildauer führen. Und weder bei der Vegetation noch bei der der Verlagerung des CO2 in die tieferen Schichten der Ozeane ist  eine Sättigung in Sicht. Erst bei 1500 ppm bleibt die Aufnahme von CO2 durch die Pflanzen nahezu  konstant. Aber 1500 ppm erreichen wir niemals, eher geht uns Kohle, Erdöl oder Erdgas aus.

Drastische Emissionsminderung nicht erforderlich

Und nun kommt das höchst überraschende: Entschließt sich die Menschheit,  in den nächsten Jahren einfach, die weiteren Emissionen nicht weiter ansteigen zu lassen, sozusagen die Gesamtemissionen bei 37 Mrd. Tonnen CO2 einzufrieren, wird sich nach geraumer Zeit eine neues Gleichgewicht einpendeln zwischen den jährlichen Emissionen und den Ozeanen und Pflanzen.

Roy Spencer von der Universität Alabama hat das in einem einfachen Modell berechnet, bei welchem CO2- Niveau man landen wird. Er kommt bei einem Festhalten an den CO2- Emissionen des Jahres 2018 zum Ergebnis, dass ein Niveau von 500 bis 520 ppm nicht überschritten wird. Denn er kann zeigen, dass die Rate der Entfernung des CO2 aus der Atmosphäre in den letzten Jahren 50 Jahren von 40 % auf  über 50 % der jährlichen Emission angestiegen ist.
Eine sehr schöne Ableitung mit einem ähnlichen Ergebnis ist bei Dr. Rainer Link nachzulesen.

Wir haben dieses einfache CO2- Modell nachgebildet und für folgenden Fall berechnet. Bis 2030 steigen die globalen Emissionen auf 45 Milliarden Tonnen an. Danach bleiben sie konstant.
China wird bis 2030 die Emissionen von heute 9,5 auf 12,5 Milliarden Tonnen CO2 ansteigen lassen und Indien wie viele andere sich entwickelnde Länder werden mehr Emissionen ausstoßen. Die Verweildauer ist mit Tau= 65 Jahren (IPCC 30-100 Jahre) angenommen worden. (Die Abklingzeit Tau ist definiert als die Zeit, in der die Konzentration des CO2 auf 37 % zurückfällt)

Es ist also nicht erforderlich, dass die Emissionen auf Null zurückgefahren werden.

Wir können solange fossile Energieträger nutzen, bis sie alle sind – unter einer einzigen Voraussetzung: wir dürfen nicht wesentlich mehr als 45 Mrd. Tonnen pro Jahr ausstoßen und sollten diese Emissionen auch niemals mehr ansteigen lassen.

Durch ein Einfrieren der CO2- Emissionen würde  eine Verdopplung der CO2- Konzentrationen von vorindustriellen 280 ppm auf 560 ppm eintreten. Bei einer Verdoppelung auf 560 ppm wäre eine Erwärmung von 1,8 Grad Celsius zu erwarten, legt man die neuesten empirischen Klimaempfindlichkeitsberechnungen (ECS) zum CO2 zugrunde.

Fazit: Der schon beschlossene Schritt der Bundesregierung, die CO2-Emissionen auf 80 % zurückzufahren, ist überflüssig und die Ankündigung der Kanzlerin, das Ziel auf 100 % hochzuschrauben, ist mehr als fragwürdig und sinnlos.

Nun kann man darüber diskutieren, wieviel die entwickelten Länder zurückfahren müssen, um den sich entwickelnden Nationen einen Nachholbedarf in Sachen CO2-Emissionen zu ermöglichen. Das sollte aber nicht in der Weise erfolgen, dass Deutschland seine Emissionen bis 2030 um 300 Millionen Tonnen reduziert und China um 3000 Millionen hochfährt. Immerhin emittiert China schon heute mehr CO2 pro Kopf als Europa, nämlich 6,9 Tonnen pro Kopf.

5 Tonnen pro Kopf bei einer 9 Milliarden Weltbevölkerung wäre doch eine akzeptable weltweite Größe. Macht insgesamt die obengenannten 45 Milliarden Tonnen pro Jahr. Das hieße für Deutschland eine Reduktion auf nicht einmal 50 %. Das wärs.

Panik ist also völlig unnötig. Mutter Erde hält das CO2 – Problem für uns in Grenzen. Wir sollten ihr dabei helfen. Je mehr Pflanzen und Bäume wachsen, umso mehr kann auch an CO2 aufgenommen werden. Das macht jedenfalls sehr viel mehr Sinn als abenteuerliche Konzepte von Elektromobilität  bis zum Zupflastern schöner Landschaften mit Windkraftanlagen.

Liebe Bundestagsabgeordnete, liebes Bundeskabinett : Listen to the Sience.

Herzlichst
Ihr
Fritz Vahrenholt

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Frühere Rundbriefe, mit Angabe des besprochenen Sonnenmonats:

2019

Juli 2019: Die Erde wird grüner und die ausbleibende Katastrophe

Juni 2019: Die Muster der Erwärmung

Mai 2019: Die steigende Wetterfühligkeit von Klima-Aktivisten

April 2019: Der 4600  Milliarden Flop

März 2019: Eine Umweltsünde im Namen des Klimas

Februar 2019: Ein neues Klimamodell, das nichts taugt

Januar 2019: Eine Klima-Hitzewelle

2018

Dezember 2018: Klimatische Überraschungen

November 2018: Die Sache mit der „Pause“ oder dem „Hiatus“

September & Oktober 2018: Arktisches Meereis, Ozeanerwärmung und Neues von Wolken

August 2018: Atmosphärische Konflikte

Juli 2018: Ein heißer Sommer

Juni 2018: Das arktische Klima

Mai 2018: antarktische Alpträume

April 2018: Klimaempfindlichkeit gegenüber CO2 und die Kohlekommission

März 2018: Neues über die Treibhausgase

Februar 2018: Der Status der Ozeane

Januar 2018: Der Koalitionsvertrag

2017

Dezember 2017: Klima-Wetter

November 2017: Neues über Aerosole

Oktober 2017: Das Christmädchen steht vor der Tür

September 2017: Der Rückgang des arktischen Meereises kommt zum Erliegen

August 2017: Hurrikane zwischen Propaganda und Wissenschaft

Juli 2017: CO2-Klimasensitivität sackt in neuer Arbeit dramatisch ab

Juni 2017: Modelharakiri

Mai 2017: Der Iris-Effekt

April 2017: Antarktische Blütenträume

März 2017: Eine ENSO-Nachlese

Februar 2017: Das antarktische Meereis

Januar 2017: „Pause“ oder nicht?

2016

Dezember 2016: Eine Vorschau

November 2016: Modellannäherungen an die Realität

Oktober 2016: Die Ozeane im „Klima“-Modell und der Realität

September 2016: Ein Rückblick auf die arktische Schmelzsaison

August 2016: Die Wirkung der Sonne auf Wolken

Juli 2016: Die Sache mit der AMO

Juni und Mai 2016: Die Entwicklung der Temperaturen nach dem El Nino

April 2016: El Nino-klimatisch

März 2016: Ein versiegender El Nino und die berüchtigten „Tipping Points“

Februar 2016: Die aktuellen Wärmerekorde

Januar 2016: Rekorde und Ozeanströmungen: Der Golfstrom bleibt stabil!

2015

Dezember 2015: Klimamodell-Kopfstände in der Antarktis

November 2015: Modellgeflüster (Teil 1)

Oktober 2015: Fußgängerampeln in New York

September 2015: Ein Bericht zum Wissensstand vor der Pariser Klimakonferenz

August 2015: Der klimatische UV-Verstärker in der Stratosphäre

Juli 2015: Neues auf dem Wege nach Paris

Juni 2015: Neues Maunder-Minimum angekündigt. Droht eine Neuauflage der Kleinen Eiszeit?

Mai 2015: Atlantikwellen

April 2015: Sonnenzyklus

März 2015: Eiszeitvisionen

Februar 2015: Die Validierung von Klimamodellen

Januar 2015: Atlantische Prognosen

2014

Dezember 2014: Eine aufschlussreiche Arbeit zum Temperaturantrieb

November 2014: Modell-Kuriositäten

Oktober 2014: Die Annäherung der Klimaforschung an die Realitäten

September 2014: Achtung, X-Flares!

August 2014: Die interne Variabilität des Klimas und neueste Nachrichten über das arktische Eis

Juli 2014: Das arktische Eis im Hochsommer

Juni 2014: Aktuelles von Land und Wasser

Mai 2014: Wärme aus dem Meer

April und März 2014: Was uns die Ozeane bis zum Jahresende bescheren könnten

Februar 2014: Wird die nordatlantische Variabilität schon seit langem von der Sonnenaktivität bestimmt?

Januar 2014: Neues vom polaren Sonnenfeld

2013

Dezember 2013: Ein Aufleben

November 2013: Sie werden noch etwas Gefrierschutzmittel nachfüllen müssen

Oktober 2013: Minima voraus!

September 2013: Spektrale Fortschritte

August 2013: Wissenschaft bei der Arbeit

Juli 2013: Aktuelles und ein wenig Statistik

Juni 2013: Auf dem Weg in ein großes Minimum? Neue Arbeit zu den möglichen Folgen

Mai 2013: Neuigkeiten zum Klimaeinfluss durch kosmische Strahlung

April 2013: Polt jetzt der Südpol um?

März und Februar 2013: Wer ist Schuld am Kältewinter?

Januar 2013: Aktivität bleibt ungewöhnlich niedrig

Dezember 2012: Sonne nur ein Drittel so aktiv wie im Durchschnitt

November 2012: Die Sonne im November 2012