Der normale Zeitungsleser hat sicher einen Mordsschreck bekommen: Zwischen den Klima- und Umweltkonferenzen in Bonn und Rio verkündete die Presse, dass die 400 ppm CO₂-Schallmauer durchbrochen wurde (siehe dazu unseren kürzlichen Blogartikel Hans von Storch ist sauer: Was hat sich die Internationale Energieagentur da nur wieder geleistet?). Runde Zahlen sind immer eine Meldung wert. Überraschend kam der Anstieg trotzdem nicht. Die CO₂-Konzentration steigt nämlich jedes Jahr an. Da könnte man jeweils am 1. Januar einen neuen Rekord vermelden, wenn man wollte. Das Gleiche gilt übrigens auch für die Staatsverschuldung Deutschlands. Die steigt auch ständig an und hätte dafür eine tägliche Rekordmeldung verdient.

Auf Rekordjagd hat sich nun auch das National Climatic Data Center (NCDC) der National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) begeben. Und die Behörde wurde fündig. Kürzlich gab das NCDC seine Klimastatistik für Mai 2012 heraus und konnte gleich über zwei neue Bestleistungen und einen Vizerekord berichten. Betrachtet man die globalen Oberflächentemperaturen von Land und Ozean gemeinsam, so hat die Welt soeben den zweitwärmsten März seit Beginn der Aufzeichnungen 1880 erlebt. Im Kampf um die Spitze konnte sich der Mai des Jahres 2010 nur knapp gegen seinen Herausforderer behaupten. Anders sieht es aus, wenn man die Landtemperaturen separat anschaut. In dieser Disziplin wurde der Mai 2012 strahlender Sieger und kann sich nun als wärmster Mai seit Beginn der Aufzeichnungen rühmen. In den Vereinigten Staaten sieht es ähnlich aus. Auch hier wurde der wärmste Mai seit Beginn der Messungen 1895 festgestellt (siehe auch Bericht auf Climate Central und WUWT).

Wenn man sich auf die Satellitendaten konzentriert und die Bodenmessungen ausklammert, relativiert sich der Rekord jedoch wieder ein wenig. In dieser Wertung muss sich der Mai 2012 in den USA mit dem vierten Platz begnügen, sagt Klimawissenschaftler Prof. John Christy von der University of Alabama in Huntsville. Temperaturdaten von Satelliten werden als sehr viel verlässlicher angesehen als Bodenmesswerte, die durch Wärmeinsel-Effekte und andere Störfaktoren beeinflusst werden können. Allerdings gibt es die Satellitenmesswerte erst seit 1979.

Auch die Jahresstatistik für 2011 hat einen viel publizierten Spezialrekord ergeben. 2011 soll das wärmste Jahr mit kühlendem La Nina-Effekt gewesen sein, einem pazifischen Phänomen, das die globale Temperatur leicht nach unten zieht (siehe auch Bericht im Focus). Lässt man den La Nina außen vor, dann sieht es allerdings ziemlich mager aus. In diesem Fall war 2011 leider nur das elftwärmste Jahr seit 1850. Anders ausgedrückt: Offensichtlich war 2011 sogar eines der kältesten Jahre des Temperaturplateaus, auf dem wir uns seit 1998 – also seit nunmehr 14 Jahren – befinden. So könnte man es auch schreiben, wenn man es wollte.

Genug alarmistisch gegruselt und zurück zur Wissenschaft. Höchste Zeit, einmal etwas genauer auf die harten Daten zu schauen. Zu diesem Zweck kommt uns die ausgezeichnete monatliche Faktenzusammenfassung von Climate4you.com wie gerufen. (Falls Sie sich für den kostenlosen Email-Dienst anmelden wollen, finden Sie den Anmelde-Link unterhalb der 2009-2012-Tabelle auf der Climate4you-Startseite). Ein Blick auf die globale Satelliten-Temperaturserie zeigt, dass auch der Mai 2012 keineswegs aus der Reihe tanzt und vielmehr fester Bestandteil des besagten Temperaturplateaus ist (Abbildung 1). Es ist schon erstaunlich, wie hartnäckig sich dieser Erwärmungsstop hält. Keines der vom IPCC verwendeten Klimamodelle hat dieses Plateau vorhergesagt. Auch die vormals hochgepriesenen Temperaturprognosen von Hartmut Graßl und James Hansen schießen turmhoch über die Realität hinaus (siehe unsere Blogartikel Graßl’s Erwärmungsprognose von 1990 droht dramatisch zu scheitern und Was ist eigentlich aus James Hansens Temperaturvorhersage von 1988 geworden? Zeit für eine Überprüfung). Trotz dieser eklatanten Fehlprognosen sind die beiden immer noch gern gesehene Ansprechpartner bei vielen Medien. Verstehe dies wer wolle.

weiter lesen

Tropfsteine stellen ein ausgezeichnetes Klimaarchiv dar. Lage für Lage wird der Kalk übereinander getürmt und speichert dabei wichtige Informationen über das jeweils herrschende Klima. Ein deutsches Forscherteam um Manfred Mudelsee hat nun die methodenbedingte Unschärfe dieser Rekonstruktionstechnik näher unter die Lupe genommen. Die Ergebnisse veröffentlichte die Gruppe Ende Mai 2012 im Fachmagazin Climate of the Past Discussions. Insbesondere ging es dabei um Messungenauigkeiten der Sauerstoff-Isotopen, die Interpretation der isotopen-chemischen Veränderungen als Klimaparameter wie Temperatur und Niederschlag sowie die Altersdatierung über die Uran-Thorium- und Radiokarbon-Methode.

Für ihre Studie analysierten die Forscher Schwankungen der Sauerstoff-Isotopen in drei Tropfsteinen aus zwei Karst-Höhlen im Sauerland, der Bunker Höhle und der Atta Höhle. Die in den Tropfsteinen gespeicherten Informationen decken die vergangenen 9.000 Jahre ab. Zum Vorschein kamen charakteristische Zyklen im Jahrhundert- bis Jahrtausend-Maßstab.

Über die Klimazyklen in der Bunker Höhle berichteten wir bereits in einem separaten Blogartikel (siehe Klimatanz in der Bunkerhöhle während der letzten 10.000 Jahre im Takte der Sonne). Die hier nachgewiesenen klimatischen Schwankungen verliefen interessanterweise parallel zu den Temperaturänderungen im Nordatlantik. Letztere wurden von einem Team um Gerard Bond vor mehr als zehn Jahren dokumentiert, wobei auffiel, dass sich die Klimawechsel synchron zu Änderungen der Sonnenaktivität ereigneten.

Mudelsee und seine Kollegen verglichen die Isotopenkurven der drei Tropfsteine und fanden die wichtigsten klimatischen Schwankungen in allen untersuchten Exemplaren in ähnlicher Weise wieder. Dies belegten sie mit statistischen Methoden. Während es Unterschiede im quantitativen Verlauf der Kurven gab, stimmten die Trends weitgehend überein. Dies weist auf die Beteiligung von lokalen Einflüssen hin, wohingegen das allgemeine Grundsignal durch einen überregionalen Faktor bestimmt wurde. Die Tropfstein-Methode konnte sowohl in der zeitlichen Auflösung als auch in der Reproduktion von Trends positiv punkten.

Im untersuchten Tropfstein-Klimaarchiv fanden die Forscher auch die Mittelalterliche Wärmeperiode sowie die Kleine Eiszeit wieder. Der Zeitpunkt der Mittelalterlichen Wärmeperiode variierte dabei jedoch zwischen den unterschiedlichen Tropfsteinen und Höhlen. Auch in Punkto Höhe des Wärmeplateaus gab es auffällige Unterschiede. In einem Tropfstein war die Mittelalterliche Wärmeperiode wärmer, in einem anderen kälter und in einem dritten auf einem ähnlichen Niveau wie heute. Auch dies weist auf den zusätzlichen Einfluss lokaler Klimafaktoren hin. 

weiter lesen

Die Mittelalterliche Wärmeperiode vor 1000 Jahren hatte ein ähnliches Temperaturniveau wie heute. Die günstigen Temperaturen ließen das arktische Meereis damals kräftig schmelzen, so dass die Wikinger kurz darauf Island und Grönland besiedeln konnten. Bereits 2008 erschien in den Earth and Planetary Science Letters ein leider heute viel zu wenig beachteter Artikel, in dem die Temperaturgeschichte des Meeresgebiets vor Island detailliert für die vergangenen 2000 Jahre rekonstruiert wurde. Durchgeführt wurde die Studie von einem internationalen Forscherteam um Marie-Alexandrine Sicre vom Laboratoire des Sciences du Climat et de l’Environnement im französischen Gif-sur-Yvette. 

Das Untersuchungsmaterial bestand aus einem Sedimentkern, der aus dem Meeresboden nördlich von Island gewonnen wurde. Anhand der geochemischen „Alkenon-Methode“ konnten die Forscher eine Temperaturkurve für die vergangenen 2 Jahrtausende mit einer bis dahin nicht erreichten zeitlichen Auflösung von zwei bis fünf Jahren erstellen. Die Altersdatierung erfolgte mithilfe von vulkanischen Aschelagen. 

Die Temperaturen schwankten im Untersuchungszeitraum in Island um etwa zwei Grad (Abbildung 1). Die warmen Phasen entsprechen dabei der Römischen Wärmeperiode vor 2000 Jahren sowie der Mittelalterlichen Wärmeperiode vor 1000 Jahren. Kalte Temperaturen wurden in Island während des Völkerwanderungspessimums sowie der Kleinen Eiszeit registriert (Abbildung 1). Dieses Klimamuster ist mittlerweile von allen Erdteilen dokumentiert und muss daher als global angesehen werden. Die charakteristischen Temperaturschwankungen folgen dabei den bekannten Millenniumszyklen der Sonnenaktivität (siehe Kapitel 3 in „Die kalte Sonne“). 

weiter lesen

Viele Jahre lang versuchten führende Vertreter des Weltklimarats den politischen Entscheidungsträgern und der Bevölkerung weiszumachen, dass die vorindustrielle Temperaturgeschichte angeblich ereignislos verlief und einen erstrebenswerten Idealzustand darstellte. Die Erwärmung des 20. Jahrhunderts hingegen wäre etwas ganz Außergewöhnliches, Gefährliches. Wie wir wissen wendete sich vor wenigen Jahren das Blatt und das unrühmliche Hockey Stick Kapitel endete. Die fehlerhafte Kurve wurde wieder einkassiert und die Mittelalterliche Wärmeperiode sowie die Kleine Eiszeit waren rehabilitiert. 

Wie so oft in der Geschichte ist es im Rückblick schwer zu verstehen, wie es zu diesem historischen Irrweg kommen konnte, der in den späten 1990er Jahren mit einer Doktorarbeit von Michael Mann begann und erst knapp zehn Jahre später mit der Aufdeckung des Wissenschaftsskandals durch Steve McIntyre und Ross McKitrick endete (siehe Buch „The Hockey Stick Illusion“ von Andrew Montford). Dabei ist schwer begreiflich, dass die Hauptakteure und Verfechter des Hockey Sticks noch immer als fachlich und medial hochangesehene Meinungsführer agieren können. 

Eine der Hauptausflüchte war damals, dass die in Europa und Nordamerika nachgewiesene Mittelalterliche Wärmeperiode und Kleine Eiszeit ein lokales, nordatlantisches Phänomen sei. Anderswo auf der Erde wären diese Temperatur-Anomalien mehr als ausgeglichen worden (z.B. Stefan Rahmstorf, Gerald Haug). Jahrelang musste man sich diese Geschichtchen anhören. Und man musste den „Spezialisten“ wohl oder übel vetrauen. Denn wir bezahlten sie ja mit unseren Steuergeldern, damit sie sich um nichts anderes als das Klima kümmern würden und uns diese mühsame Arbeit abnehmen. 

Wer sich jedoch ein wenig in der wissenschaftlichen Literatur auskannte, kam ins Grübeln. Die Mittelalterliche Wärmeperiode und die Kleine Eiszeit als lokales nordatlantisches Phänomen? Eine irre Behauptung. Natürlich waren diese charakteristischen Temperaturschwankungen bereits aus anderen Erdteilen beschrieben worden. Wir wollen hier über eine Fallstudie aus Japan berichten, die bereits im Jahr 1995 in den Geophysical Research Letters erschienen ist, also in den Jahren vor der Hockey Stick Episode. 

Die japanischen Wissenschaftler Hiroyuki Kitagawa und Eiji Matsumoto hatten Anfang der 1990er Jahre auf der südjapanischen Insel Yakushima mithilfe eines Baumringbohrers Kerne aus elf Zedern gewonnen. Die Kerne umfassten dabei Baumringe, die 2000 Jahre zurückreichten. Für die Baumringabfolge bestimmten die Forscher dann die Kohlenstoff-13-Isotopenwerte. Es zeigte sich, dass die delta-13-C Werte in charakteristischer Weise schwankten (Abbildung 1). 

Was bedeuteten diese Schwankungen? Der C13-Gehalt wird von einer Reihe von Faktoren beeinflusst, darunter auch der Temperatur. Die japanischen Forscher eichten die Isotopenentwicklung an Bäumen verschiedener Höhenstufen (und damit Temperaturniveaus) über dem Meeresspiegel. Auf diese Weise entwickelten sie eine Formel, mit der die Isotopenänderungen in Temperaturwerte umgerechnet werden konnten. Es zeigte sich, dass die Temperaturen während der vergangenen 2000 Jahre in Süd-Japan um 5°C geschwankt haben. Der zeitliche Verlauf der Temperaturschwankungen kommt uns dabei sehr bekannt vor (Abbildung 2). Es ist ein klarer Millenniumszyklus ausgebildet. Die Kälteperiode der Völkerwanderungszeit, die Mittelalterliche Wärmeperiode, die Kleine Eiszeit und die Moderne Wärmeperiode sind deutlich zu erkennen. Diese Entwicklung ist zudem auch in historischen japanischen Berichten gut dokumentiert. 

weiter lesen

Gastbeitrag von Prof. Jan-Erik Solheim (Oslo)

Eine der wichtigsten Publikationen zum „gefährlichen menschengemachten Klimawandel“ ist jene von James Hansen und Kollegen aus dem Jahr 1988, die im Journal of Geophysical Research erschien. Der Titel der Arbeit lautet (in der deutschen Übersetzung) „Globaler Klimawandel gemäß der Vorhersage des Goddard Institute for Space Studies”.

In dieser Publikation präsentieren Hansen und Kollegen das GISS Modell II, mit dem sie Klimaänderungen als Folge von Konzentrations-Änderungen der atmosphärischen Spurengase und Schwebstoffteilchen (Aerosole) simulieren. Die Wissenschaftler stellen dabei drei Szenarien dar:

–A : Zunahme der CO₂-Emissionen um 1.5% pro Jahr
–B: Konstante Zunahme der CO₂-Emissionen nach dem Jahr 2000
–C: Keine Zunahme der CO₂-Emissions nach dem Jahr 2000

Die CO₂-Emissionen sind seit dem Jahr 2000 um jährlich etwa 2,5 Prozent angestiegen, so dass wir gemäß dem Hansen-Paper einen Temperaturanstieg erwarten würden, der stärker als in Modell A ausfallen sollte. In Abbildung 1 sind die drei Hansen-Szenarien sowie die real gemessene globalen Temperaturkurve dargestellt. Der über Szenario A hinausragende Pfeil stellt den Temperaturwert dar, den das Hansen-Team auf Basis einer CO₂-Erhöhung um 2,5% vorhergesagt hätte. Laut der Hansen-Prognose müsste die Temperatur gegenüber dem Vergleichsniveau in den 1970er Jahren um 1,5°C angestiegen sein. In Wahrheit hat sich die Temperatur jedoch lediglich um 0,6°C erhöht.

Es ist ersichtlich, dass die von der Hansen-Gruppe 1988 modellierte Temperaturvorhersage um etwa 150% danebenliegt. Es ist überaus bedauerlich, dass genau diese Art von Modellierungen von unseren Politikern noch immer als verlässliche Klimavorhersage angesehen wird.

Abbildung 1: Temperaturprognose der Hansen-Gruppe aus dem Jahr 1988. Die verschiedenen Szenarien gehen von 1,5% CO₂-Zunahme (blau), konstanter Zunahme der CO₂-Emissionen (grün) und stagnierenden CO₂-Emissionen (rot) aus. In der Realität stiegen die CO₂-Emissionen um sogar 2,5% an, was einem Szenario oberhalb der blauen Kurve entsprechen würde. Die schwarze Kurve gibt die letztendlich real gemessen Temperatur an (gleitendes 5-Jahresmittel). Die Hansen-Modellierung überschätzt die Temperatur um 0,9°C und liegt damit um satte 150% daneben. Abbildung ergänzt nach Hansen et al. (1988).

weiter lesen

Die meisten von Ihnen werden die Hockey Stick Saga kennen. Der Amerikaner Michael Mann hatte in den späten 1990er Jahren in seiner Doktorarbeit die vorindustrielle Temperaturgeschichte mithilfe „geeigneter statistischer Verfahren“ sowie fehlerhafter Daten plattgerechnet, so dass die Erwärmung seit Ende der Kleinen Eiszeit ab 1850 als ein noch nie dagewesenes Ereignis dargestellt werden konnte (siehe „The Hockey Stick Illusion“ von Andrew Montford). Diese Hockey Stick Kurve gilt heute allgemein als widerlegt. Michael Manns Team selbst hat sie schließlich 2008 zähneknirschend korrigiert. Plötzlich waren die Mittelalterliche Wärmeperiode und die Kleine Eiszeit wieder da.

Trotzdem hängen gewisse IPCC-nahe Forscher noch immer den guten alten Hockey Stick-Zeiten nach. Gerne würden sie das Rad der Zeit zurückdrehen. Unter diesem Hintergrund muss man wohl auch die kürzliche Euphorie im IPCC-nahen Klimablog „Real Climate“ verstehen. Was war geschehen? Im Mai 2012 war im Journal of Climate eine neue Studie einer Forschergruppe um Joëlle Gergis von der Universität Melbourne erschienen, in der die Autoren die Temperaturgeschichte von Australien und Nachbarregionen für die vergangenen tausend Jahre rekonstruiert hatten (pdf des unformatierten Artikels hier).

Auf Real Climate brach daraufhin großer Jubel aus. Man wollte nämlich in genau dieser Temperaturrekonstruktion den verlorenen Sohn, den geliebten Hockey Stick wiedererkannt haben (Abbildung 1). Die Erwärmung der letzten 150 Jahre war endlich wieder etwas Besonderes und nicht nur Teil eines schnöden natürlichen Zyklus.

Schauen wir uns die neue Kurve einmal etwas genauer an:

Abbildung 1: Temperaturrekonstruktion der letzten tausend Jahre für Australien und Nachbarregionen (Fig. 4 aus Gergis et al. 2012). Die Temperaturen erreichen 1200-1400 während der Mittelalterlichen Wärmeperiode ein ähnlich hohes Niveau wie heute. 

Von Hockey Stick kann offensichtlich gar keine Rede sein. Im Rahmen der Rekonstruktionsungenauigkeit ist festzustellen, dass die Temperaturen während der Mittelalterlichen Wärmeperiode zumindest zwischen 1200-1400 ein ähnlich hohes Niveau hatten wie heute. Die Phase 1238–1267 lag lediglich um ein Zehntel Grad unter dem modernen Vergleichsintervall von 1961-1990, wie die Autoren selber schrieben. Bei einer Rekonstruktionsunschärfe von plus/minus fast zwei Zehntel Grad ist zwischen den beiden Wärmeperioden kaum ein Unterschied zu erkennen. Interessant wäre auch ein Vergleich für die Zeit vor 1000 n. Chr., denn diese Phase wurde vom Gergis-Team nicht mehr untersucht. Auf der Nordhalbkugel wurde laut einer Studie von Fredrik Ljungqvist in dieser Zeit der Höhepunkt der Erwärmung erreicht (siehe zweite Abbildung hier). Auch die Kälte der Kleine Eiszeit ist in der neuen australischen Kurve gut zu erkennen (Abbildung 1).

weiter lesen