IPCC-Arbeitsgruppe 1: Bericht, Mittwoch, 25. September 2013 10:03

Rahmstorf: "Erwärmung plus Rauschen"

FotoDer Weltklimarat tagt in Stockholm. Am Freitag will er den neuen IPCC-Sachstandsbericht vorstellen. Vor allem eine Frage ist brisant: Warum steigt die CO2-Konzentration in der Atmosphäre, die Temperaturen aber in letzter Zeit nicht? Ein kalifornisches Forscherteam machte jüngst als eine der Ursachen das Wetterphänomen La Niña aus. Es fördert im Pazifik zurzeit besonders viel kaltes Tiefenwasser an die Oberfläche. So kann der Ozean mehr Wärme aufnehmen als im langjährigen Mittel. Stefan Rahmstorf, Leiter des Forschungsbereichs Erdsystemanalyse am Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung, erklärt die Studie. 

 
klimaretter.info
: Herr Rahmstorf, ist die Arbeit der kalifornischen Forscher ein Durchbruch für die Erklärung der Erwärmungspause oder nur ein Mosaikstein?

Stefan Rahmstorf: Es gibt für die Entwicklung der globalen Durchschnittstemperatur verschiedene Einflüsse auf unterschiedlichen Zeitskalen. Langfristig haben wir eine Erwärmung durch die steigenden Treibhausgaskonzentrationen. Dem sind kurzfristige Schwankungen überlagert und dazu gehört auf jeden Fall – das ist inzwischen sehr gut belegt und nicht mehr umstritten – die Schwankung im tropischen Pazifik zwischen El Niño und La Niña. Da wir in den letzten Jahren mehr kühle La-Niña-Jahre hatten und weniger warme El-Niño-Ereignisse, kann man in letzten zehn oder 15 Jahren einen deutlich verlangsamten Erwärmungstrend feststellen.

Das ist aber nicht der einzige Grund. Es werden noch weitere Dinge diskutiert wie die Aerosolkonzentration in der Atmosphäre, die einen abkühlenden Effekt hat. Der ist allerdings recht unsicher, weil man ihn nicht so genau messen kann.

Außerdem gibt es die Schwankung der Sonnenaktivität. Die letzten 15 Jahre waren in der ersten Hälfte durch ein Sonnenmaximum, in der zweiten aber durch ein besonders langes, tiefes Sonnenminimum geprägt. Auch das trägt zu einer Verlangsamung der Erwärmung bei, wenn man sich auf einen so kurzen Zeitraum fokussiert.

Auch die Datenlücke in der Arktis soll eine Rolle spielen, weil es dort keine Wetterstationen gibt, die regelmäßig messen.

Was "globale Durchschnittstemperatur" genannt wird, ist bei manchen Datensätzen – zum Beispiel beim britischen Hadley-Center-Datensatz, der sehr häufig verwendet wird – nicht wirklich ein globaler Durchschnitt, sondern es ist ein globaler Durchschnitt ohne Arktis. Aber gerade die Arktis hat sich in den letzten zehn bis 15 Jahren besonders stark erwärmt, wie man auch an der starken Eisschmelze sieht.

Neuere Ergebnisse, die allerdings noch nicht publiziert sind, deuten darauf hin, dass der Effekt dieser bekannten Datenlücke noch unterschätzt worden ist. Wenn man diese Datenlücke mit Hilfe von Satellitenmessungen zu schließen versucht, bleibt von der Verlangsamung der Erwärmung gar nicht mehr so viel übrig.

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Die Kurve der globalen Durchschnittstemperatur flacht seit mehr als zehn Jahren ab. (Grafik: Glockenklang1/Wikimedia Commons)

Die NASA-Daten füllen diese Datenlücke durch Interpolation von den Rändern her und zeigen deshalb auch nicht so eine deutliche Verlangsamung. Dort sieht man zum Beispiel, dass 2010 das wärmste Jahr seit Beginn der Aufzeichnungen ist.

Wie kann es sein, dass wir Rekordjahre haben, wenn sich der Trend der globalen Erwärmung abflacht? Sind das Ausreißer auf ohnehin schon hohem Niveau?

Es liegt eben daran, dass die Temperatur von Jahr zu Jahr schwankt. Das Rekordjahr 2010 war flankiert von kühleren Jahren. 2008 war ein starkes La-Niña-Jahr und 2011, 2012 waren auch wieder relativ kühl. Wenn Sie einen linearen Trend berechnen, wird das rekordwarme Jahr 2010 auf diese Weise ausgeglichen. Aber das alles bewegt sich im Rahmen der natürlichen Schwankungen, die hauptsächlich, aber nicht ausschließlich, durch den Wechsel von El Niño und La Niña hervorgerufen werden. Das zeigt nochmals die neue Studie.

Wir haben 2011 in einem Artikel genauso argumentiert, in dem wir eine einfache Korrelationsanalyse zwischen El Niño und der globalen Temperatur beschrieben haben. Das bestätigt sich jetzt durch die neue Studie mit Hilfe von Modellsimulationen. Und es bestätigt sich noch auf eine dritte Weise, nämlich durch die Messungen der Temperaturen in den Weltmeeren.

Die Forscher vom Scribbs-Institut für Ozeonographie an der University of California haben das Modell gezwungen, beobachtete Temperaturen einzurechnen. Wie sind sie genau vorgegangen und warum war das etwas Besonderes?

Normalerweise besteht ein solches Klimamodell aus einem Atmosphären- und einem Ozeanmodell, die miteinander gekoppelt sind. Dabei beeinflussen die Winde die Meeresströmungen und die Meerestemperaturen beeinflussen die Temperaturen und Winde in der Atmosphäre.

Aus diesem Wechselspiel entstehen die El-Niño-Ereignisse, im Modell ebenso wie in der Realität. Es geht dabei um die Passatwinde im tropischen Pazifik. Wie in der Natur ist die konkrete Abfolge der Ereignise auch im Modell stark vom Zufall geprägt, so wie das Wetter. Die Klimamodelle zeigen also La-Niña- und El-Niño-Ereignisse, aber nicht in den Jahren, in denen sie auf der echten Erde passiert sind, sondern in zufälligen Jahren.

Die Forscher haben das Modell jetzt dazu gebracht, nicht eine zufällige Abfolge von El Niño und La Niña zu durchlaufen, wie es das normalerweise tun würde, sondern die tatsächlich beobachtete Abfolge nachzuspielen.

Das haben sie erreicht, indem sie in einem kleinen Teil des Ozeans, rund acht Prozent der Erdoberfläche, die Temperaturen an die beobachteten heran gedrängt haben. Das ist ein Standardverfahren aus der Klimamodellierung, das man zum Beispiel anwendet, wenn man kein gekoppeltes Klimamodell hat, sondern nur ein Ozeanmodell. Dann muss ich auch Randbedingungen an der Meeresoberfläche vorschreiben. So macht das Modell im tropischen Pazifik dann gezwungenermaßen den beobachteten Ablauf nach.

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Immer noch warm: Die Oberflächentemperaturen der Erde im Juni 2013 im Vergleich zum Durchschnitt der Jahre 1981 bis 2010. Der Juni 2013 war laut der US-Wetterbehörde NOAA der fünftwärmste seit Beginn der Wetteraufzeichnungen im Jahr 1880. (Grafik: NOAA)

Was ist dabei herausgekommen?

Das signifikante Ergebnis ist, dass die globale Durchschnittstemperatur in dem Modell genau das macht, was auch die beobachtete Durchschnittstemperatur gemacht hat. Das zeigt, dass der Einfluss des tropischen Pazifik und die Schwankungen von El Niño und La Niña tatsächlich der dominante Einfluss für diese Schwankungen in der globalen Durchschnittstemperatur sind.

Die Erwärmungspause wird von den sogenannten Klimaskeptikern benutzt, um zu behaupten, dass die Klimamodelle nicht funktionieren. Hat es die wissenschaftliche Community beunruhigt, dass man für die Erwärmungspause bisher keine Erklärung hatte?

Nein. Das ist aus meiner Sicht nichts Überraschendes, sondern wir haben erwartet, dass der Erwärmungstrend überlagert ist von kurzfristigen Schwankungen. Das ist ja schon immer der Fall gewesen. Zum Beispiel habe ich 2007 mit einigen Kollegen in Science einen Artikel über die Temperaturentwicklung veröffentlicht. Damals zeigten die 15 Jahre vorher gerade einen besonders steilen Erwärmungstrend, fast doppelt so steil wie der Langzeitrend. Da haben wir damals auch nicht gesagt: "Ganz schrecklich, die globale Erwärmung läuft doppelt so schnell ab wie erwartet." Sondern wir haben gesagt, dass es ein natürliches Rauschen um den Trend herum gibt.

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Ganz schön kühl im tropischen Pazifik: La Niña im Jahr 2008. (Grafik: NASA)

Das, was damals galt, gilt heute genauso. Es ist, zumindest bislang, keine signifikante Veränderung in der Erwärmung, sondern es ist Erwärmung plus Rauschen.

Wie kann die globale Durchschnittstemperatur von 1991 bis 2006 steil gestiegen sein, wenn sie von 1998 bis heuter flacher verlief?

Das Täuschende sind die Kurzzeittrends. Die 15 Jahre bis 2006 fangen mit ein paar besonders kühlen Jahren an und enden kurz nach dem besonders warmen Jahr 2005 – das war das Rekordjahr vor 2010. Das besonders heiße Jahr 1998 liegt dann irgendwo in der Mitte und beeinflusst deswegen den Trend nicht. Es beeinflusst ihn, wenn es am Beginn oder am Ende steht. Deswegen betrachten wir in der Klimaforschung seriöserweise immer längerfristige Trends.

Noch eine Frage zum IPCC-Bericht. Dazu gibt es schon jetzt Vorberichte, in denen man lesen kann, was darin stehen wird. Wie seriös sind diese Beiträge und wird der Bericht noch etwas Neues bringen?

Die Berichte beruhen auf vorab bekannt gewordenen Entwurfsfassungen. Die Vollversammlung wird ihn Ende September in Stockholm noch einmal auf den genauen Wortlaut hin diskutieren und abklopfen. Da kann sich an der einen oder anderen Stelle noch etwas ändern. Deswegen ist es sinnvoll, wenn man noch wartet, bis der endgültige Bericht tatsächlich publiziert ist.

Interview: Susanne Ehlerding