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Nature-Artikel zum ozeanischen Wärmeinhalt: Autorin dankt für Kritik

Fabius Maximus berichtete am 9. November 2018 über unser 1,5-Grad-Paper:

Secrets about the 1.5°C world temperature limit

Summary: There has been a daily drumbeat of dark climate news to accompany the IPCC’s new report, “Global Warming of 1.5 °C.” Millions of people are terrified that climate change will wreck or destroy the world. Here is some information they probably do not know, because journalists do not mention it.

Abstract: This paper is ungated, and well worth reading in full for anyone interested in climate change – one of the key policy questions of our time.

Weiterlesen auf Fabius Maximus

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Vor einigen Tagen analysierten wir hier im Blog ein neues Alarm-Paper zum ozeanischen Wärmeinhalt. Nic Lewis hatte wichtige Fehler in der Nature-Studie nachweisen können. Nun gab es eine erste Reaktion: Die Erstautorin, Laure Resplandy, dankte Lewis jetzt  in ihrem Blog für den Hinweis:

New study estimate ocean warming using atmospheric O2 and CO2 concentrations. We are aware the way we handled the errors underestimated the uncertainties.  We are working on an update that addresses this issue.  We thank Nicholas Lewis for bringing this to our attention.

Sie danken Lewis für die berichtete “Unterschätzung der Ungenauigkeit”. Mit Verlaub, das ist eine sehr milde Reaktion auf Nics Post.  In Wahrheit sind nicht nur die Schlussfolgerungen der Nature-Arbeit maßlos übertrieben (und durch die “Ergebnisse” der Arbeit nicht gerechtfertigt), sondern sind auch die Ergebnisse selbst nicht nachvollziehbar, fehlerhaft und damit praktisch wertlos.

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Im Springer-Verlag erschine kürzlich ein neues Fachbuch zu einem hochinteressanten Thema, das laut IPCC gar nicht existiert: Der Einfluss solarer Aktivitätsschwankungen auf das Erdklima. Verfasst wurde das Buch von Indrani Roy. Titel: Climate Variability and Sunspot Activity: Analysis of the Solar Influence on Climate

Kurzbeschreibung:

This book promotes a better understanding of the role of the sun on natural climate variability. It is a comprehensive reference book that appeals to an academic audience at the graduate, post-graduate and PhD level and can be used for lectures in climatology, environmental studies and geography. This work is the collection of lecture notes as well as synthesized analyses of published papers on the described subjects. It comprises 18 chapters and is divided into three parts: Part I discusses general circulation, climate variability, stratosphere-troposphere coupling and various teleconnections. Part II mainly explores the area of different solar influences on climate. It also discusses various oceanic features and describes ocean-atmosphere coupling. But, without prior knowledge of other important influences on the earth’s climate, the understanding of the actual role of the sun remains incomplete. Hence, Part III covers burning issues such as greenhouse gas warming, volcanic influences, ozone depletion in the stratosphere, Arctic and Antarctic sea ice, etc. At the end of the book, there are few questions and exercises for students. This book is based on the lecture series that was delivered at the University of Oulu, Finland as part of M.Sc./ PhD module. 

 

Preisgekrönte Doku ‘Der Bauer und sein Klima’ jetzt kostenlos auf Youtube

Bereits mehrfach haben wir an dieser Stelle auf den Dokumentarfilm von 2017 “Der Bauer und sein Klima – eine unerwartete Reise” (engl. Titel “The Uncertainty Has Settled”) hingewiesen. Der Film von Marijn Poels wurde auf etlichen Filmfestivals mit Preisen ausgezeichnet. Nachdem der Film lange in Programmkinos lief, steht er ab sofort kostenlos auf Youtube in deutscher Version zur Verfügung. All jenen, die noch nicht die Gelegenheit hatten, den Film anzuschauen, ist er wärmstens empfohlen:

 

Das neueste Filmprojekt von Marijn Poels heißt ‘PARADOGMA’. Den Trailer gibt es hier:

Wie solide ist eigentlich das Begutachtungssystem der IPCC-Berichte? Teil 2

In unserem gestrigen Beitrag begannen wir einen Streifzug durch die Begutachtungsprotokolle des IPCC AR5 Berichts, am Beispiel des Paläoklima-Kapitels (Arbeitsgruppe 1). Hier die Fortsetzung der Analyse. Der renommierte schwedische Paläoklimatologe Fredrik Charpentier Ljungqvist gibt in einem Gutachterkommentar zu bedenken:

I would like to see some more discussion about the evolution of the climate in the first millennium CE prior to the Medieval Climate Anomaly, especially with the explicit mentioning of the Roman Warm Period and the Dark Age Cold Period. Since the publication of the IPCC Fourth Assessment Report many more long proxy records with high to medium temporal resolution – reflecting either changes in temperature, precipitation or drought – have been published making it potentially feasible to place the modern global warming into a much longer time perspective than was possible at the time of the IPCC Fourth Assessment Report. This is especially relevant since during the second millennium CE large volcanic eruptions and solar minimums have tended to coincide, making it hard to separate the influence of solar and volcanic forcing, whereas they are better separated during the first millennium CE. A better understanding of the regional to global climate during the first millennium CE is thus important in order to better understand the relative influence of volcanic and solar forcing, respectively, on decadal and longer time-scales. [Fredrik Charpentier Ljungqvist, Sweden]

Ein sehr guter Punkt. Die ausgeprägte vorindustrielle Klimavariabilität kann von den Klimamodellen noch immer nicht reproduziert werden. Das liegt auch daran, weil die natürlichen Klimaantriebe noch nicht vollständig verstanden sind und entsprechend nicht in die Modelle eingebaut werden konnten. Das ist für die IPCC-Seite natürlich überaus bequem, denn man kann die Antriebe weiter einfach ignorieren. Ljungqvist weist auf diesen Mißstand hin, vermutet vielleicht, dass die Rolle der Vulkane übertrieben und die der Sonne untertrieben sein könnte. Er fordert hier mehr Klarheit und Transparenz. Wie reagieren die IPCC-Autoren darauf?

Taken into account to the extent possible given space constraints. New section 5.5 (Holocene regional changes) briefly refers to this time period

Wir schauen in die finale Version des Kapitels und erschrecken. In Abbildung 5.12 lächeln uns gleich sieben Hockeystick-Kurven an. Gruselig. Im Text wurde jedoch ein wichtiger neuer Absatz ergänzt:

New warm-season temperature reconstructions (PAGES 2k Consortium, 2013; Figure 5.12) covering the past 2 millennia show that warm European summer conditions were prevalent during 1st century, followed by cooler conditions from the 4th to the 7th century. Persistent warm conditions also occurred during the 8th–11th centuries, peaking throughout Europe during the 10th century. Prominent periods with cold summers occurred in the mid-15th and early 19th centuries. There is high confidence that northern Fennoscandia from 900 to 1100 was as warm as the mid-to-late 20th century (Helama et al., 2010; Linderholm et al., 2010; Büntgen et al., 2011a; Esper et al., 2012a; 2012b; McCarroll et al., 2013; Melvin et al., 2013). The evidence also suggests warm conditions during the 1st century, but comparison with recent temperatures is restricted because long-term temperature trends from tree-ring data are uncertain (Esper et al., 2012a). In the European Alps region, tree-ring based summer temperature reconstructions (Büntgen et al., 2005; Nicolussi et al., 2009; Corona et al., 2010, 2011; Büntgen et al., 2011b) show higher temperatures in the last decades than during any time in the MCA, while reconstructions based on lake sediments (Larocque-Tobler et al., 2010; Trachsel et al., 2012) show as high, or slightly higher temperatures during parts of the MCA compared to most recent decades. The longest summer temperature reconstructions from parts of the Alps show several intervals during Roman and earlier times as warm (or warmer) than most of the 20th century (Büntgen et al., 2011b; Stewart et al., 2011).

Viel interessanter neuer Text, in dem über vorindustrielle Zeiten berichtet wird, in denen es so warm wie heute oder sogar noch wärmer war. In den Temperaturgraphiken ist davon aber nichts zu sehen. In der Zusammenfassung für Politiker gibt es eine erstaunliche Einlassung:

Continental-scale surface temperature reconstructions show, with high confidence, multi-decadal periods during the Medieval Climate Anomaly (year 950 to 1250) that were in some regions as warm as in the late 20th century. These regional warm periods did not occur as coherently across regions as the warming in the late 20th century (high confidence).

Es fehlt jedoch der Hinweis, dass die Klimamodelle diese starke vorindustrielle Erwärmung nicht reproduzieren können. Das wäre für die Politiker sicher ganz interessant zu wissen gewesen, denn dieselben Modelle werden ja für die Zukunftsprognosen verwendet. Die von Ljungqvist  geforderte ernsthafte Beschäftigung mit solaren und vulkanischen Klimaantrieben vermeidet man im IPCC-Autorenteam. Das in Abbildung 5.12 des AR5 (WG1) verwendete “strong solar forcing” ist noch immer so gering, das man sich dafür eigentlich schämen müsste.

In einem weiteren Gutachterkommentar legt Ljungqvist gleich nach:

Related to the comment above is the relative lack of discussion of natural multi-centennial (quasi)oscillations (e.g., the Bond cycles) in the climate system and their possible relationship to long-term changes in solar forcing. An improved understanding of natural multi-centennial climate (quasi)oscillations is important in order to better predict the direction of future natural climate evolution and for investigating if the cause of natural climate variability is likely to reinforce or counteract the anthropogenic global warming. A discussion of natural multi-centennial climate oscillations also places large-scale climate changes, as the Medieval Climate Anomaly and Little Ice Age, in a larger context. At the very least, the limitations of predicting climate from past multi-centennial climate (quasi)oscillations ought to be outlined. [Fredrik Charpentier Ljungqvist, Sweden] 

Several recent studies discuss climate cycles, and the following can be mentioned as examples: Wanner, H., Solomina, O., Grosjean, M., Ritz, S. P., and Jetel, M.: Structure and origin of Holocene cold events, Quaternary Sci. Rev., 30, 3109–3123, 2011; Humlum, O., Solheim, J., and Stordahl, K.: Identifying natural contributions to late Holocene climate change, Glob. Planet. Change, 79, 145–156, 2011; Breitenmoser, P., Beer, J., Brönnimann, S., Frank, D., Steinhilber, F., and Wanner, H.: Solar and volcanic fingerprints in tree-ring chronologies over the past 2000 years. Palaeogeogr. Palaeocl., 313–314, 127–139, 2012. Breitenmoser et al. (2012) provides a good presentation of the detection of the DeVries cycle of solar activity in tree-ring records. [Fredrik Charpentier Ljungqvist, Sweden]

Ein wichtiger Punkt, den Ljungqvist hier anspricht. Die holozänen Bond-Zyklen haben das Klima der letzten 10.000 Jahre im Millenniumstakt beeinflusst, wie in vielen Publikationen dokumentiert. Ljungqvist bemängelt zurecht, dass dieses wichtige Thema im Bericht (letztendlich auch in der finalen Version) fehlt. Was antworten die IPCC-Autoren?

Taken into account together with comments 5-1 and 5-7.

Eine glatte Lüge. Sucht man den Begriff “Bond” in der final veröffentlichten Version von Kapitel 5, so sucht man vergeblich. Und auch in der Zwischenversion des SOD wird Bond in Kapitel 5 mit keinem Wort erwähnt. Die IPCC-Autoren wurden auf den Mißstand ausdrücklich hingewiesen, zogen es aber vor, sich mit Flunkerei aus der Verantwortung zu stehlen.

Mit einem weiteren Review-Kommentar bemängelt Ljungqvist die zu kurze Beschäftigung mit dem Holozänen Thermischen Maximum, als es 7000-5000 Jahre vor heute an vielen Stellen der Erde deutlich wärmer als heute war. Ljungqvist fordert die IPCC-Autoren auf, sich mit der Diskrepanz zwischen realer Klimageschichte und Klimasimulaionen zu beschäftigen. Die Modelle vermögen es nicht, die reale Erwärmung zu reproduzieren:

I would like to see a somewhat longer section discussing the Holocene Thermal Maximum. Our knowledge of the Holocene Thermal Maximum has increased substantially since the publication of the IPCC Fourth Assessment Report. The Holocene Thermal Maximum is rather important for understanding non-linear feedbacks in the climate system. The direct results of the orbital changes during the mid-Holocene should have been a large warming in the summer in the Northern Hemisphere and a slight cooling during the winter, whereas the Southern Hemisphere would have experienced somewhat cooler summers and warmer winters. But much evidence nevertheless points to a substantial warming during all season in most of the extra-tropical Northern Hemisphere and also in large parts of the Southern Hemisphere. This means that the enhanced seasonal forcing resulted in strong positive feedbacks in the climate system, and likely large-scale reorganization of the latitudinal heat transport, that are still poorly understood and not fully captured in the climate models. In proxy data and model comparisons it is quite clear that the proxy records usually show larger changes in annual mean temperature than the majority of the models for most regions. [Fredrik Charpentier Ljungqvist, Sweden] 

Die Antwort der IPCC-Autoren:

Taken into account. Covered in new section 5.5 (Holocene regional changes) within space limitations.

Wir schauen im finalen Bericht nach und finden:

Terrestrial [Mid Holocene, MH] (~6 ka, Table 5.1) summer-season temperatures were higher than modern in the mid-to-high latitudes of the [Northern Hemisphere, NH], consistent with minimum glacier extents (Section 5.5.3) and PMIP2 and PMIP3/CMIP5 simulated responses to orbital forcing (Figure 5.11) (Braconnot et al., 2007; Bartlein et al., 2011; Izumi et al., 2013). There is also robust evidence for warmer MH winters compared to the late 20th century (e.g., Wanner et al., 2008; Sundqvist et al., 2010; Bartlein et al., 2011) (Figure 5.11), but the simulated high latitude winter warming is model dependent and is sensitive to ocean and sea-ice changes (Otto et al., 2009; Zhang et al., 2010). Overall, models underestimate the reduction in the latitudinal gradient of European winter temperatures during the MH (Brewer et al., 2007).

Die Sommer waren vor einigen Jahrtausenden auf der Nordhalbkugel wärmer als heute. Eine wichtige Feststellung, die den einen oder anderen Entscheider vielleicht interessiert hätte. Leider fehlt die Aussage in der Zusammenfassung für Politiker…

Genug für heute. Es wird klar, dass der Begutachtungsprozess in der jetzigen Art und Weise nicht haltbar ist. Kritische Stimmen werden entweder ignoriert oder Kernaussagen in der Zusammenfassung für Politiker ausgelassen. Nur tiefgreifende Reformen können hier wieder eine inhaltliche Balance garantieren, die dringend benötigt wird, um die Glaubwürdigkeit der Berichte wieder herzustellen.

 

Wie solide ist eigentlich das Begutachtungssystem der IPCC-Berichte? Teil 1

Die IPCC-Berichte werden von der Politik als Grundlage für weitreichende Entscheidungen verwendet. Als Autor kann sich jeder über die nationalen IPCC-Büros bewerben. Die endgültige Auswahl der Autoren geschieht jedoch hinter verschlossenen Türen in einem nichttransparenten Verfahren. Abweichler von der rechten Klimalinie des IPCC haben hier in der Regel keine Chance, in die Autorenteams aufgenommen zu werden.

Die Gewährleistung der wissenschaftlichen Robustheit der Berichte soll durch ein zweistufiges Begutachtungsverfahren gesichert werden. Aber wie solide ist dieses System eigentlich? Jeder, der eine akademische Ausbildung genossen hat und ein, zwei Papers zum weiten Feld “Klima” verfasst hat, kann sich als Gutachter bewerben. Hier haben auch Kritiker eine Chance, um ihre Ansichten zu äußern. Der IPCC ist dabei recht großzügig und öffnet den Begutachtungsprozess für eine große Gruppe von Prüfern. Eine gute Möglichkeit, alle vertretenen Meinungen anzuhören und in die Berichte einzubauen, möchte man meinen. Aber klappt das auch wirklich in der Praxis?

Der Ablauf der Begutachtung wird von den sogenannten Review-Editoren überwacht und organisiert. Diese werden wiederum vom IPCC bestimmt, ebenfalls in einem nichttransparenten Verfahren. Auch hier wird man also keine IPCC-Kritiker einsetzen. Entsprechend kann man sich ausmalen, wie mit Kritik umgegangen wird, wenn sowohl Autoren, als auch Review-Editoren handverlesene Verfechter der IPCC-Klimalinie sind. Unter diesen Umständen ist es ein Leichtes, Kritik zwar anzuhören, diese aber letztendlich ohne Konsequenzen einfach zu ignorieren.

Nachdem die Gutachter ihre Kommentare zum sogenannten First Order Draft (FOD) einreichen, hören sie erst einmal einige Wochen bis Monate nichts. Schließlich bekommen sie eine Email, dass nun die überarbeitete Version, der Second Order Draft (SOD) zur Begutachtung vorliegt. Eine konkrete Beantwortung der vorgebrachten Kritikpunkte gibt es nicht. Stattdessen muss jeder Gutacher in die überarbeitete Version hineingehen, und die bemängelten Stellen mühsam suchen. Findet er seine Kritik aus der ersten Runde unberücksichtigt, bleibt ihm nichts anderes übrig, als die Kritik zu wiederholen. Dann folgen wieder etliche Wochen Stille. Und schließlich kommt der Tag der Veröffentlichung des jeweiligen IPCC-Berichts. Wieder muss der Gutachter in der finalen Version überprüfen, inwieweit seine Kritikpunkte aus der zweiten Runde berücksichtigt wurden. In vielen Fällen werden sie wieder ignoriert worden sein.

Welchen Wert hat ein Begutachtungsverfahren, in dem Kritik von Autoren und Review-Editoren einfach ignoriert wird, insbesondere wenn beide Gruppen so ausgewählt wurden, dass sie die IPCC-Fahne hochhalten und größere Abweichungen davon verhindern sollen? Darf ein solches Verfahren eigentlich ‘Peer Review’ genannt werden? Peers sind in der Regel Fachleute, die nicht direkt an der Erstellung der Arbeit beteiligt waren. Im weiteren Sinne sollten es auch Fachleute sein, die unabhängig sind und auch alternative Sichtweise haben könnten. Durch den undurchsichtigen Auswahlprozess der Autoren und Review-Editoren scheint der IPCC an diesem Punkt gescheitert zu sein. Wenn sowohl Spieler als auch Schiedsrichter vom selben Fußballclub stammen, kann kein faires Spiel stattfinden. Aber es kommt noch schlimmer: Gutachtern ist es vom IPCC nicht gestattet, im laufenden Reviewprozess ihre Kritikpunkte öffentlich zu machen. Der Maulkorberlass soll angeblich ein geordnetes und zivilisiertes Begutachtungsverfahren erlauben und die Entwürfe der Berichte im internen Kreis der Experten belassen. Letztendlich fördert die Geheimnistuerei aber die Macht der Seilschaften. Kritiker dürfen meckern, aber nur hinter verschlossenen Türen. Man tut so, als höre man ihnen zu. In Wirklichkeit interessiert man sich aber ziemlich wenig für ihre Punkte.

Das Dilemma: Kritiker beschweren sich, dass ihre Kritikpunkte ignoriert werden. Der IPCC behauptet, er habe ein effektives und gut funktionierendes Begutachtungssystem zur Verfügung. Aussage gegen Aussage. Wie könnte man nun überprüfen, wie es in Wirklichkeit aussieht? Zum Glück veröffentlicht der IPCC mit einiger Verzögerung auch die Gutachterkommentare und Zwischenversionen der Berichte. Für den soeben erschienenen 1,5-Grad-Bericht fehlen diese Unterlagen leider noch. Aber für den 5. Klimabericht (AR5) liegen die Dokumente vor. Was da wohl drin steht?

Wir gehen auf die Webseite des AR5, Arbeitsgruppe 1, naturwissenschaftliche Grundlagen. Auf der rechten Seite gibt es eine Rubrik “Drafts and Review Materials”. Wieviele Leute hier wohl schon nachgeschaut haben? Sicher nicht allzu viele. Wir interessieren uns für Kapitel 5, “Information from Paleoclimate Archives“. Die Gutachterkommentare zum ersten Berichtsentwurfs gibt es als pdf hier. Insgesamt wurden 1958 Kommentare abgegeben. Wahnsinn. Wer will die alle durchgehen? Aber alles ist feinsäuberlich dokumentiert.

Neben dem Gutachterkommentar ist auch der Name des Gutachters angebeben. In der Spalte rechts daneben ist die Antwort der IPCC-Berichtsautoren genannt. Die fällt in der Regel ziemlich knapp aus. Manchmal steht dort einfach “noted”, also registriert. Zunächst interessiert uns, ob wir einige der Gutachter vielleicht kennen. In der Tat gibt es einige Namen, die aus der paläoklimatologischen und Literatur bekannt sind bzw. die in der Klimadebatte immer wieder auftauchen:

Fredrik Charpentier Ljungqvist (Sweden), Andreas Fischlin (Switzerland), Olga Solomina (Russian Federation), Jay Curt Stager (United States of America), Thomas Stocker, Jonathan Overpeck (USA), Gabi Hegerl (UK), Valerie Trouet (USA), Raimund Muscheler (Sweden), Marcel Crok (The Netherlands), Gerrit Lohmann (Germany), Michael Mann (USA), Anders Moberg (Sweden), Eduardo Zorita (Germany), Hans W Linderholm (Sweden), Vincent Gray (New Zealand), Thierry Dudok de Wit (France), Petr Chylek (USA) uvm.

Bei dieser Gelegnheit müssen wir auch auf die Autoren des Kapitels schauen. Koordinierende Leitautoren waren Valérie Masson-Delmotte (France) und Michael Schulz (Germany). Masson-Delmotte ist Eiskernspezialistin, Michael Schulz ist Klimamodellierer am Bremer Marum. Zu den vier Review-Editoren gehört Heinz Wanner (Schweiz). Das sollen ersteinmal genug Namen gewesen sein. Schauen wir ein wenig in die Kommentare hinein. Findet sich hier etwas Substanzielles? Gab es größere Kritikpunkte oder handelt es sich überwiegend um i-Tüpfelchen?

Gleich zu Beginn ein Kritikpunkt von Takuro Kobashi (Japan), der durch grönländische Klimarekonstruktionen der letzten Jahrtausende in der Fachszene bekannt ist und eine Beteiligung von Sonnenaktivitätsschwankungen am Klimageschehen für möglich hält. Kobashi schreibt:

The coverage of the chapter seems a bit too limited and selective although I understand the number of pages are limited. For example, why abrupt climate change in the Holocene is not covered only those in the glacial? Some of the topics probably are dealt in earlier reports, but because of its importance for future implications coverage of the Holocene climate change should be increased.

Die AR5-Autoren antworten:

Taken into account. Covered in new section 5.5 (Holocene regional changes) within space limitations.

Kobashi’s Kommentar bezog sich auf das Kapitel “5.6 Evidence and Processes of Abrupt Climate Change” im FOD. Hier geht es um eine interessante klimatische Millenniumszyklik (“Dansgaard-Oeschger and Heinrich Events”), allerdings allein auf das Pleistozän bezogen. Trotz Kobashis Kritik haben sich die IPCC-Autoren nicht getraut, auch die holozänen Bond-Zyklen hier zu diskutieren. Dies wäre das logische Kapitel dazu. Chance verpasst. Die Ausrede “Platzprobleme” ist ärmlich. Offenbar war es den IPCC-Leuten zeitlich zu nah am modernen Klima dran. Da könnte man glatt auf “falsche Gedanken” bekommen, dass ein Teil des modernen Klimawandels vielleicht auch natürliche Ursachen haben könnte… Die in vielen Papers beschriebenen holozänen Bond-Zyklen werden im IPCC AR5 einfach totgeschwiegen. Der pauschale Hinweis auf “new section 5.5″ scheint ein Ablenkungmanöver zu sein. Immerhin findet man in der finalen Version diesen Satz:

There is medium confidence that southern South America (Neukom et al., 2011) austral summer temperatures during 950–1350 were warmer than the 20th century.

Der stand aber auch schon im FOD. Kobashi’s gut berichtigte Kritik blieb letztendlich unberücksichtigt. Der zweite Gutachterkommentar lässt einem die Nackenhaare sträuben:

Too many references in the text will distract the attention of the readers [Muhammad Amjad, Pakistan]

Die IPCC-Autoren antworten:

Noted

Das ist natürlich Quatsch. Die Aufforderung, weniger Literatur zu zitieren ist grundfalsch. Genau das Gegenteil sollte hier passieren: Eine bessere und umfassendere Anbindung an die Literatur sollte geschehen. Die Auslassung der Bond-Zyklen ist das beste Beispiel dafür. Weitere Kommentare bemängeln die enzyklopädische Darstellungsweise, das Fehlen großer Erzähllinien.

Genug für heute. Im Prinzip ist die Auswertung der Review-Protokolle eine zeitaufwendige Aufgabe für Wissenschaftshistoriker. Wir sind trotzdem neugierig geworden. Daher morgen hier im Blog mehr dazu.

 

Klimaalarm bequem per Internet buchen

Die Rollen in der Klimadebatte sind klar verteilt: Die ‘Bösen’ sind all jene, die den schrillen Alarmtönen der medialen Führungsriege nicht bedingungslos folgen wollen. Die ‘Guten’ sind diejenigen, die die gesamte Weltwirtschaft zur vermeintlichen Rettung des Planeten auf den Kopf stellen und das Vermögen von grundauf umverteilen wollen. Die heimlichen Profiteure dieser Revolution halten sich dabei dezent im Hintergrund und erfreuen sich an Milliarden-schweren Subventionen aus der Steuerzahlerkasse. Wenig bekannt ist, dass vermögende Aktivisten enorme Summen in die Klimaalarm-Lobbyarbeit stecken und auch langwierige gerichtliche Auseinandersetzungen üppig finanzieren. LifeZette berichtete am 29. August 2018 über eine neue Analyse, die die Hintermänner solcher Aktivitäten in den USA benennt:

Deep-pocketed global warming activists have been pouring big bucks into attorneys general’s offices to pay for lawyers to advance their agenda and use the powers of the law to take actions they never could achieve alone, according to a new report. Released Wednesday by the Competitive Enterprise Institute (CEI), the 56-page document dubbed “Law Enforcement for Rent” paints a damning view of the cozy relationship between environmental activists and Democratic attorneys general in several states that have pulled off an end run around the democratic process — grabbing resources they have not been able to get from lawmakers.

Der Bericht ist hier als pdf verfügbar.

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Am 26. August 2018 berichtete die Limmattaler Zeitung über eine aggressive Klimapolitik der Grünen in der Schweiz:

Kantonsräte und Kantonsrätinnen der Grünen haben die heisse Sommerzeit genutzt, um gleich ein ganzes Dutzend Vorstösse zum Klimawandel auszuarbeiten. Gefordert werden unter anderem Steuerrabatte für Wenigfahrer, die Einreichung einer Standesinitiative beim Bund zur Einführung einer Kerosinsteuer und die Festschreibung des Klimaschutzes in der Kantonsverfassung. Zudem erkundigen sie sich in verschiedenen Anfragen zu Folgen von «Sturm- und anderen klimabedingten Schäden im Wald» und den Folgen von Hitze und Trockenheit im Sommer 2018. Martin Neukom, Kantonsrat und Regierungsratskandidat der Grünen, sagt auf Anfrage, dass man die Vorstösse bewusst gleichzeitig eingereicht habe. «Wir haben innerhalb der Fraktion festgestellt, dass aktuell etliche Ideen für Vorstösse im Zusammenhang mit dem Klimaschutz vorhanden sind.» [...] Der 32-jährige Spezialist für Solartechnologie hat den Klimaschutz zu seinem wichtigsten Wahlkampfthema erkoren.

Dass die Grünen sich stark für den Klimaaktivismus einsetzen ist nichts Neues. Der Name des Grünen-Politikers lässt jedoch aufhorchen. ‘Neukom’ ist kein alltäglicher Name. Ob es da einen Zusammenhang zwischen dem Zürcher Martin Neukom (32) und dem Berner Klimawissenschaftler Raphael Neukom (39) gibt? Raphael hat Betriebspraktika bei Versicherern wie Münchener Rück und Swiss Re absolviert, aber auch wichtige Papers zur vorindustriellen Klimageschichte Südamerikas geschrieben. Wahrscheinlich gibt es keinen familiären Zusammenhang. Aber wenn es ihn gäbe, sollte man ihn kennen, denn Raphael ist an wichtigen wissenschaftlichen Studien beteiligt, deren Ergebnisse für Martin außergewöhnlich wichtig wären…Nur mal so als Beispiel.

Man weiß leider viel zu wenig über den Hintergrund einiger Akteure in der Klimadebatte. Wieviel verdienen eigentlich Mojib Latif und Kollegen mit den unzähligen Auftritten in den Medien, bei Sparkassenfesten und Konferenzen? Sie können Latif nämlich für Ihre Veranstaltung ganz einfach über das Internet buchen. Wenn die Kasse stimmt, kommt er sicher vorbei. Gelistet ist er bei vielen Agenturen, z.B. Econ, London Speaker Bureau, Referentenagentur Bertelsmann, Celebrity Speakers, Redner und Perspektiven und vielen mehr. Als Klimawarner spielt er seine Rolle ausgezeichnet und wird dafür vermutlich gut bezahlt. Ein möglicher Interessenskonflikt bei seiner wissenschaftlichen Arbeit? Wie würden die Kunden wohl reagieren, wenn er relativierender auftreten würde? Man muss kein Prophet sein, um zu ahnen, dass dies nicht allzu gut für das Geschäft wäre.

 

Klimamodellierer Jochem Marotzke: Mehr Zeit zur Dekarbonisierung, frühere Klimamodelle waren zu empfindlich

Am  5. Oktober 2018 brachte der Spiegel ein bemerkenswertes Interview mit Deutschlands berühmtestem Klimamodellierer, Jochem Marotzke:

Unerwarteter Zeitgewinn im Klima-Szenario: “Unsere Galgenfrist verlängert sich um rund zehn Jahre”
Der Physiker und Klimaforscher Jochem Marotzke erklärt, warum die Menschheit etwas mehr Zeit hat, die globale Erwärmung zu stoppen, als man bislang glaubte.

Oder anders ausgedrückt: Man hat die Erwärmung offenbar überschätzt. Aber Moment mal, war das nicht genau das, was wir auch in unserem Buch “Die kalte Sonne” geschrieben haben? Damals, im Jahr 2012, fand Marotzke das völlig abwegig. Heute scheint er diese Ansicht zumindest ein Stück weit zu teilen. Das ist erfreulich, und wir sind auch nicht nachtragend. Der Blick geht nach vorne. Das Interview ist leider nur für Spiegel-Abonnenten zugänglich, schade. Vielleicht ein guter Anlass, den Spiegel für einen Gratis-Monat zu abonnieren und dann auch dieses wichtige Interview in ganzer Länge zu lesen. Hier ein paar Auszüge aus dem Gespräch, das Spiegel-Redakteur Olaf Stamp mit Marotzke führte:

MAROTZKE: [...] Und wir haben ja jetzt schon eine Erwärmung von einem Grad gegenüber dem vorindustrielle Zeitalter. [...]

Hier irrt der Hamburger Professor leider. Er müsste nämlich eigentlich die Durchschnittstemperatur des vorindustriellen Zeitalters der letzten 10.000 Jahre heranziehen, nicht nur die abnormal kalte Kleine Eiszeit. Betrachtet man die gesamten letzten zehn Jahrtausende, so sieht man, dass wir erst 0,4°C über dem Durchschnitt liegen. Siehe Abbildung 2 in Lüning & Vahrenholt 2017 (kostenloses pdf hier). Und selbst dies ist unklar, da es noch keine hochauflösende Temperaturhistorie für diese Zeit auf globalem Maßstab gibt. Fallstudien weisen darauf hin, dass die Temperaturen vor 7000 Jahren sogar einige Grad höher lagen als heute. Hier herrscht noch akuter Forschungs- und Synthesebedarf.

Soweit eine kleine Kritik zum Eingangsstatement. Nun aber nun zum wirklich spannenden Teil des Interviews, zu dem man Jochem Marotzke laut applaudieren möchte:

MAROTZKE: [...] Denn nach den neuesten Klimaszenarien ist die CO2-Menge, die wir noch freisetzen können, weitaus größer als bisher angenommen – eine fundamentale Erkenntnis.

SPIEGEL: Wir hätten also Zeit gewonnen, die CO2-Emisionen zu verringern?

MAROTZKE: Ganz genau, darauf deuten jedenfalls die verbesserten Modelle hin. Unser verbleibendes CO2-Budget für das 1,5-Grad-Ziel ist wohl mindestens doppelt so groß wie gedacht, fast tausend Gigatonnen. Dadurch verlängert sich unsere Galgenfrist um rund zehn Jahre. Es macht natürlich einen Riesenunterschied, ob wir den Ausstoß von Treibhausgasen schon in 15 oder erst in 25 Jahren auf null bringen müssen. Ich gehe davon aus, dass dies in dem Sonderbericht die zentrale Botschaft sein wird.

Klingt irgendwie vertraut. Und wo lag das Problem?

MAROTZKE: Unsere früheren Modelle sind an einer entscheidenden Stelle zu empfindlich [...]

Offenbar verbleibt ein kleinerer Teil der ausgestoßenen Treibhausgase in der Atmosphäre als gedacht, weil Wälder und Ozeane mehr davon schlucken als angenommen. Die CO2-Konzentration steigt also langsamer an als in den Modellen vormals angesetzt. Was Marotzke nicht sagt: Es spricht vieles dafür, dass auch die CO2-Klimasensitivität deutlich geringer ist als vom IPCC lange vermutet. Das sagen sogar Marotzkes eigene Kollegen am Hamburger Max-Planck-Institut, die genau dies seit einigen Jahren vertreten. Im Interview räumt er dann auch ein, dass die fehlerhaften Modelle in der Bevölkerung “mißverstanden” werden könnte, und die Klimaforscher sich daher bereits Sorgen machen würden. Es bahnt sich etwas an.

Marotzke vermutet im Interview, dass der 1,5-Grad-Bericht des IPCC die Relativierung der Klimagefahr bereits zum Thema machen würde. Der Bericht kam drei Tage nach dem Interview heraus und enthält das glatte Gegenteil, nämlich verschärfte Klimawarnungen. Ein Hinweis darauf, dass es sich eher um einen politischen Bericht, als um eine wissenschaftliche Darstellung handelt. Offenbar haben sich die von der Politik handverlesenen IPCC-Berichtsautoren von der wissenschaftlichen Basis bereits weit entfernt. Insofern kann man die Aussagen von Marotzke auch als eine Art Kritik am IPCC und seiner Vorgehensweise verstehen. Darauf weist auch die folgende Antwort hin:

SPIEGEL: Warum wurde die Grenze von 2 Grad auf 1,5 Grad abgesenkt?

MAROTZKE: Das kam auch für uns Klimaforscher überraschend. Vor allem die westpazifischen Inselstaaten bestanden bei den Pariser Verhandlungen auf 1,5 Grad, weil sie schon bei 2 Grad vom Anstieg des Meersspiegels bedroht wären. In den meisten Weltregionen jedoch, insbesondere in Europa, erwarten wir keine großen Unterschiede zwischen einer 1,5-Grad-Welt und einer 2-Grad-Welt.  

Wieder waren politische Beweggründe wichtiger als die Wissenschaft. Kurioserweise ignorieren die pazifischen Inselstaaten zudem, dass sie auf mitwachsenden Koralleninseln wohnen, die bereits deutlich stärkere Meeresspiegelanstiegsraten im Übergang der letzten Eiszeit zum heutigen Interglazial gemeistert haben. Man muss vermuten, dass damit vor allem der Weg zu den internationalen Töpfen der Klimaausgleichszahlungen beschleunigt werden soll.

Am liebsten würden wir das gesamte Interview hier bringen, was wir aber aus Gründen des Copyright nicht tun können. Daher am besten selber mit einem (Probe-) Abo auf spiegel.de nachlesen. In der Folge erklärt Marotzke, dass es eher schwache Hinweise auf die in Potsdam so geschätzten Kipppunkte gibt. Da müsste schon der grönländische Eissschild komplett abschmelzen, und selbst das würde 3000 Jahre dauern. Marotzke erklärt auch anderen angeblichen Kipppunkten – wie dem Versiegen des Golfstroms oder dem Abschmelzen der Westantarktis  – eine klare Absage.

 

Die falsche Angst aus dem Ozean

Von Frank Bosse

Haben Sie es auch gelesen? „Die Ozeane erwärmen sich viel schneller als gedacht!“ konnte man in den letzten Tagen allerorten im Blätterwald lesen. Eine Arbeit, im weltweit führenden Wissenschaftsjournal „Nature“ erschienen, erhitzte die Gemüter. Das „führende Wissenschaftsmagazin“ „Bild“ immerhin mahnte am Ende an, dass es weitere Studien braucht. Andere Medien waren da offensiver, hier oder hier. Ganz besonders hoch her ging es in angelsächsischen Ländern, die Washington Post brachte einen großen Artikel, in Großbritannien zog man nach.

Was genau steckt dahinter? In der Studie verfolgt man einen an sich cleveren Ansatz: Wie entwickelt sich der Wärmeinhalt der Ozeane (OHC für Ocean Heat Content)? Für die Jahre ab etwa 2004 hat man dafür sehr verlässliche Daten, es gibt sehr viele Bojen die regelmäßig bis in 2000 m Tiefe tauchen und die Daten sammeln. Das „Argo“ Programm hilft, die Fragen nach dem „wieviel“ der Ozeanerwärmung zu klären. Für die Zeit davor gibt es nicht so verlässliche Beobachtungen. Hier nun setzt die „Nature“ Studie an und benutzt atmosphärische Daten, die es reichlich gibt. Wenn die Ozeane wärmer werden, dann lösen sich Gase und entweichen in die Luft. Der Gehalt an Sauerstoff und Kohlendioxid ist schon ab etwa 1991 mit recht hoher Genauigkeit bekannt und die Studie liefert nun Werte zurückgerechnet für die Ozeane. Die Schlüsselabbildung der Arbeit sei hier wiedergegeben:

Abb.1: Die Entwicklung des OHC 1991…2016 durch verschiedene Studien ermittelt  in rot das Ergebnis der neuen Arbeit) (a) und die errechneten Trends des Gehaltes an Sauerstoff und CO2 die durch die Erwärmung der Ozeane erzeugt werden, zusammengefasst zum Index „APO Climate“ für „Atmospheric Potential Oxygen“. Quelle: Abb. 1 aus Resplandy et al ( 2018).

 

Man erkennt gut, dass der Trend von 1991 bis 2016 deutlich höher in der neuen Arbeit, als es andere Studien ermittelten, die direkte Messungen im Wasser benutzen. Und genau das veranlasste zu weitgehenden Schlussfolgerungen in der Arbeit. Der Ozean erwärme sich schneller als gedacht, man müsse die Klimasensitivität gegenüber CO2 erhöhen, und zwar am unteren Ende eine Erhöhung um 0,5°C pro Verdopplung von CO2. Den Wert hatte man im letzten IPCC-Bericht 2013 (AR5) gerade um 0,5°C nach unten korrigiert auf 1,5 °C im Vergleich zum Vorbericht AR4 (2007) im Lichte neuer Erkenntnisse, die sich nicht aus Modellen, sondern aus Beobachtungen  ergaben. Die Arbeit „Otto et al (2013)“ gelangte zu großer Aufmerksamkeit, wurde schon 151 mal zitiert und ein Co-Autor (und der Hauptinitiator der Studie) war Nicholas „Nic“ Lewis. Wir kommen auf ihn später zurück.

Weitere Schlussfolgerung  in der neuen OHC-Arbeit: Das noch vorhandene Budget für den Kohlendioxid-Ausstoß zur Einhaltung des 2°C  (oder 1,5°C) – Ziels soll um 25%  zusammenschrumpfen. Das hatte der neue „1,5 Grad Spezialbericht“ des IPCC gerade deutlich angehoben nach der Verarbeitung vieler neuer Studien hierzu. Nun also eine Arbeit, die alles verändert? So ein einzelner „game changer“ ist extrem selten in der Wissenschaft und die Fachwelt (auch des IPCC) schaute aufmerksam hin.  Bezüglich der unterstellten Auswirkungen auf die Klimasensitivität kamen bald Zweifel auf. Der angehobene OHC-Trend hätte nur recht geringe Auswirkungen auf deren untere Grenze, ganze 0,1°C, nicht die reklamierten 0,5°C. Und mit dem Budget für die noch „zugelassenen“ CO2-Emissionen hat das Meer eher wenig zu tun: Hauptsächlich ist hier die „transiente Sensitivität“ verantwortlich und bis 2100 bestimmt die zuvorderst alle Berechnungen.

Offensichtlich hatten die Autoren hier übertrieben. Mit von der Partie aus Deutschland: Prof. Andreas Oschlies vom Kieler „Geomar“. Das brachte natürlich auch die Jubelstory.  Er ist übrigens recht eng mit dem Potsdam Institut für Klimafolgenforschung (PIK) verbandelt. Nun, ja werden Sie sagen: ein wenig Übertreibung sind wir ja gewohnt. Aber es kommt noch ganz dicke! Nic Lewis wurde auf die fragliche „Nature“ Studie aufmerksam. Er nahm sich nicht nur die Schlussfolgerungen der Arbeit vor, sondern untersuchte auch ihre Methodik. Und was da zutage kam, lässt einen schon erschrecken, gerade weil es auch eine „Nature“ Publikation ist. Werfen Sie bitte einen Blick auf die Abb. 3b der Arbeit:

Abb.2: Der Verlauf des Index APO climate über die Zeit von 1991…2016, über 25 Jahre. In dieser Zeit stieg der APO climate Index um 23 Einheiten. Quelle: Abb. 3b aus Resplandy et al (2018)

 

Der angegebene Trend für APOclimate in Resplandy et al. (2018)  ist 1,16 Einheiten/Jahr und man reibt sich die Augen: Abb.2 gibt nur ca. 0,9 Einheiten/Jahr her. Die Rechnung ist für jeden sehr einfach nachzuvollziehen, die Daten für Abb.2 sind in der Arbeit angegeben in der „Extended Data Table 4“ und wie man es auch dreht und wendet: der lineare Trend beträgt 0,88 Einheiten/Jahr, 32% weniger als in der Arbeit angegeben, wie schon eine grobe Abschätzung aus Abb. 2 zeigt. Vermutlich hatten die Autoren alle positiv wirkenden Anteile (fehlerhaft) zusammen genommen, ihr Ergebnis ist jedenfalls nicht die Steigung des klimatischen Anteils, wie sie es in ihren Gleichungen angeben. Korrigiert man diesen Fehler, wie es Nic Lewis in seiner Kritik zur Arbeit tut, so erhält man für Abb.1 b ein gänzlich anderes Ergebnis:

Abb.3: Der neue, korrigierte Wert für den OHC-Trend  1991-2016 (APOclimate corrected) im Vergleich zu anderen Annahmen aus früheren Arbeiten.  Er liegt nun recht genau im „Mittelfeld“, anders als der fehlerhaft ermittelte (APOclimate) in der Arbeit. Quelle: Der Post von Nic Lewis auf „Climate ect.“

 

Und es geht noch weiter. Die Methode (sie ist unbestritten clever und hilft, die bisher bekannten Werte zu bestätigen,  wenn man sie korrekt anwendet) ist eine Ableitung, die nicht tatsächliche Messungen im Meer verwendet, sie benutzt vielmehr  einen „Stellvertreter“ („proxy“), nämlich die Ausgasung von O2 und CO2 aus dem Ozean bei Erwärmung. Daher hat sie auch Fehlergrenzen, die bei ihrer Anwendung beachtet werden müssen. Haben die Autoren hier sauber gearbeitet? Nic Lewis schaut auch darauf und kommt zum Ergebnis:  Der anzunehmende Fehler ist wohl 3mal so hoch wie in der Arbeit vorgegeben!

Was sagt uns das? Wieder mal ist eine „alarmierende“ Arbeit nichts weiter als heiße Luft, kein „game changer“. Die Überschriften in den Gazetten konnten nur entstehen, weil wohl (wie so häufig) der gesunde Menschenverstand ausgeschaltet war, wenn es um die Klimakatastrophe geht. Es ist doch so schön gruselig! Und es entstehen unweigerlich Fragen über die Vertrauenswürdigkeit von „Nature“, wenn es um Klimafragen geht. Eigentlich sollte die Arbeit zurückgezogen werden, sie enthält fundamentale Fehler. Gibt es ein Peer Review bei „Nature“ und wenn ja: warum konnte es so versagen?

Die Hauptautorin Laure Resplandy  wurde bereits am Erscheinungstag der Arbeit (1.11.2018) von den Problemen unterrichtet, sie antwortete mit keinem Argument. Wie schreibt Nic Lewis am Ende seiner Kritik: “Natürlich sollten die Medien, die so laut unkritisch trompeteten, jetzt auch korrigieren, aber das wäre wohl zu viel Hoffnung“. Leider ist es so auch hierzulande. Die Sensation ist raus, der wissenschaftliche Diskurs bleibt auf der Stecke, der gesunde Menschenverstand in den Redaktionen ohnehin.

 

In eigener Sache: Newsletter-Versand vorerst ausgesetzt

Liebe Leser,

Tagtäglich berichten wir über Neuigkeiten aus der Welt des Klimawandels. Viele Leser besuchen uns regelmäßig auf unserer Webseite. Einige von Ihnen haben auch den Blog-Newsletter abonniert und können sich so schnell ein Bild über das jeweilige Tagesthema machen. Leider hat sich beim Newslettergenerator ein Defekt entwickelt, den wir erst genau analysieren müssen, bevor es mit dem Newsletter weitergeht. Aus diesem Grund pausieren wir nun den Newsletter bis auf Weiteres. Wir bitten die Unannehmlichkeiten zu entschuldigen und hoffen, den Service bald wieder in verlässlicher Weise anbieten zu können. Der Betrieb des Blogs bleibt davon unbeeinflusst. Bitte schauen Sie weiter täglich vorbei. Das Thema ist so ergiebig, dass wir Sie weiterhin jeden Morgen mit Neuigkeiten versorgen können.

Beste Grüße,

Ihr Kalte-Sonne-Team

 

Des Sandes beraubt: New Yorker Salzmarsch benötigt dringend Hilfe

Salzmarschen bilden effektive Bollwerke, die das Land gegen das Meer verteidigen. Aber vielen Salzmarschen geht es nicht gut. Sie schrumpfen und können ihre Verteidigungsfunktion nicht mehr ausüben. Das gilt auch für eine Buch vor New York City, die Feuchtgebiete der sogenannten ‘Jamaica Bay‘. Forscher des Lamont-Doherty Earth Observatory der Columbia University haben jetzt anhand von Sedimentkernen überprüft, was nun wirklich die Salzmarschen vor New York schädigt. War es vor allem der Klimawandel – in wecher Form auch immer – oder spielen vielleicht andere Dinge eine viel wichtigere Rolle?

Die Wissenschaftler fanden, dass wohl wirklich der Mensch für den Rückgang der Salzmarschen verantwortlich zeichnet. Überraschenderweise geschieht dies jedoch nicht über den Klimawandel, sondern die Beeinträchtigung der natürlichen Zuflüsse in die Jamaica Bay. Vormals transportierten 18 Flüsse Sediment in die Bucht: Sand, Silt und Ton. Dies sind wichtige Komponenten zum Erhalt und Aufbau einer Salzmarsch. Im Zuge der fortschreitenden Bebauung des New Yorker Großraums verschwanden jedoch 10 dieser Flüsse, wodurch heute viel weniger Sediment in die Bucht gelangt. In den verbleibenden 8 Flüssen ist die Sedimentfracht ebenfalls stark reduziert, wobei fast nur noch Abwasser in das Feuchtgebiet strömt. Der Sedimentzufuhr weitestgehend beraubt, schrumpft die New Yorker Salzmarsch unaufhörlich.

Dies ist ein schönes Beispiel dafür, wie die reflexhafte Schuldzuweisung auf den Universalschuldigen CO2 in die Irre führt. Es ist gut zu sehen, dass Forscher die Welt differenzierter sehen und an den wahren Ursachen der modernen Umweltveränderungen interessiert sind.  Ist es icht seltsam, dass die deutschen Mainstream-Medien diese interessante Studie ignorierten? Hier die Pressemitteilung des Lamont-Doherty Earth Observatory vom 24. September 2018:

Urbanization Is Cutting off Life Support to NYC’s Wetlands

 by Aline Reynolds

Historically, salt marshes have not only served as ecological nurseries for fish, birds, and other wildlife—they’ve been stalwart defenses against coastal storms. But recently, coastal development coupled with accelerated sea level rise has threatened wetlands across the globe. Among them are the salt marshes in New York City’s Jamaica Bay, an 18,000-acre estuary bordered by Queens and Brooklyn. Using sediment cores to trace the evolution of Jamaica Bay’s wetlands, a team led by researchers within Columbia’s Earth Institute finds that urbanization is weakening the shoreline and starving the marshes of vital mineral sediment, causing their gradual but dramatic erosion. The study, published in Proceedings of the National Academy of Sciences, also offers strategies to restore and preserve these important natural systems in Jamaica Bay and elsewhere.

“We knew that these marshes were disappearing, and there were lots of reasons people had proposed as to why,” said Dorothy Peteet, lead author and senior research scientist at NASA/Goddard Institute for Space Studies and Columbia’s Lamont-Doherty Earth Observatory, “but no one had actually looked at the organic and the inorganic part of it to see why the marshes are fragmenting.”

The Jamaica Bay wetlands have helped dampen waves and substantially block or slow down winds that accompany storms. The marshes have also been a haven for an estimated 325 species of migratory and resident birds and upwards of 90 types of fish. In recent decades, though, these marshes have been eroding at alarming rates—putting the shores and the animals at peril. Two sediment cores, which the team drilled from the marsh surfaces, provided a window into the area’s past and revealed why the marshes are disappearing. A lack of inorganic sediment—or sand, silt, and clay—is depriving the marshes of mineral sediment that helps to hold the ecosystem together. Without these sediments, the marshes lose their structure and disintegrate.

“The major cause of decline is that we have changed the natural sediment supply—we have destroyed the input for sand, silt, and clay,” Peteet explained. Eighteen streams that once emptied into Jamaica Bay filled the estuary with rich amounts of sediment. Now only eight streams remain, and they bring “hardly anything but wastewater,” said Peteet. “In the centers, the marshes have kept up because we still have the native grasses here—but at the edges, they’re really not sustainable due to fragmentation.” The Jamaica Bay wetlands are also being weakened by sea level rise—perhaps even more so than in other coastal regions of the U.S., since relative increases in sea levels due to climate change are greater in mid-Atlantic states such as New York. As such, regional sea levels are rising at faster rates than the marshes themselves—putting these mineral-depleted wetlands in danger of drowning.

“Now, we’re seeing almost five millimeters in sea level rise per year,” said Peteet. “If your accretion rate is below that, there is no way the marshes can keep up.” To restore and strengthen the salt marshes, the study recommends filling in Jamaica Bay’s dredged areas and spraying sand, silt, and clay onto the remaining marshes. The estuary’s craters must be filled in first, Peteet explained, so that the sprayed sediment doesn’t leave the marshes and accumulate in the pits. Marshes were successfully restored in Los Angeles’ Wax Bay Delta using these tactics.

Collectively, upwards of $130 million has already been spent on tidal marsh restoration in Jamaica Bay over the past two decades, according to Adam Parris, executive director of the Science and Resilience Institute of Jamaica Bay. Government agencies such as the U.S. Army Corps of Engineers and the city’s Parks Department are working to rebuild damaged marshes on the bay’s islands and restore marshes that have been buried by fill. While these efforts are cause for hope, the rates and magnitude of sea-level rise anticipated for the next half-century remains concerning, Parris noted. “There is definitely no question that clean sediment will be required to help sustain those restoration projects over the long-term,” he said. On a larger scale, manmade development has caused New York State to lose more than half of all its wetlands, and has resulted in the disappearance of marshes worldwide, said Peteet. “It is incumbent on us as people to remedy it.”

Paper: Dorothy M. Peteet, Jonathan Nichols, Timothy Kenna, Clara Chang, James Browne, Mohammad Reza, Stephen Kovari, Louisa Liberman, Stephanie Stern-Protz. Sediment starvation destroys New York City marshes’ resistance to sea level rise. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2018; 201715392 DOI: 10.1073/pnas.1715392115

 

15.000 Jahre bewegte Klimageschichte in Nordafrika und Arabien

Im September 2018 erschien im Springer-Verlag das Buch “The Geology of the Arab World—An Overview“. Darin enthalten ist ein Kapitel von Sebastian Lüning und Fritz Vahrenholt zur Klimageschichte Nordafrikas und der Arabischen Halbinsel während der vergangenen 15.000 Jahre. Auf Basis umfangreicher Literaturrecherchen beschreiben die Autoren die Ergrünung sowie nachfolgende Austrocknung der Sahara im Verlauf des Holozäns. Zeitgleich zur Zunahme der Regenfälle stiegen auch die Temperaturen deutlich an und lagen einige Grad über dem Niveau der letzten 1000 Jahre. Das Holozäne Thermische Maximum (HTM) ist in der Region prägnant ausgeprägt und weist auf eine Synchronität zwischen der Klimageschichte Nordafrikas und Arabiens sowie der globalen Entwicklung hin. Hier der Abstract des Papers:

Holocene Climate Development of North Africa and the Arabian Peninsula
Holocene climate in North Africa and on the Arabian Peninsula has undergone major changes. In this contribution, we review hydroclimate and temperature changes in the region over the past 15,000 years by correlating and integrating all available case studies. A pronounced wet period corresponding to the ‘Green Sahara’ and its equivalent in Arabia commenced between 15,000 and 9000 years BP and ended sometime between 6500 and 3500 years BP, followed by arid conditions throughout the late Holocene. Start and end dates vary between locations, depending on local factors, climate amplifiers and chosen climate proxies, leading to a spatially and temporally complex distribution. Some studies show gradual transitions between the hydroclimatic states while other locations evidenced abrupt changes. The humid phase was triggered by a northward migration of the Intertropical Convergence Zone (ITCZ) due to orbital precession. The northernmost parts of North Africa and the Arabian Peninsula were not reached by the ITCZ. Here, increased early Holocene humidity may have been due to an intensification of southern Mediterranean winter rain and its deeper penetration southwards into the present-day desert areas. The early Holocene ‘Green Sahara’ forms part of a long series of wet periods that have occurred over the past hundred thousand to million years in North Africa and Arabia. Notably, climate models are still unable to match the observed hydroclimatic changes in a quantitative way. Simulated rainfall during the African Humid Period over the Sahara is not sufficient to sustain vegetation at a level seen in the palaeo record, indicating that processes such as vegetation and dust feedbacks still need to be refined. Sea surface temperatures in North Africa and Arabia during the early Holocene were generally one to several degrees C warmer than during the late Holocene. Warming began around 12,000 years BP and ended around 5000 years BP. The warm period generally coincided with the early Holocene wet phase in the region and is linked to the Holocene Thermal Maximum, an early Holocene period during which temperatures were globally elevated. The review suggests that the Holocene climate history of North Africa and Arabia is closely linked to the global development and that significant temperature changes have also occurred in subtropical climate belts.

The Neglected Sun

Habitatszerstörung ist Hauptauslöser des Artenrückgangs bei Amphibien, nicht der Klimawandel

Gute Nachrichten: Aufgrund des Klimawandels nimmt die Wachstumshöhe der arktischen Pflanzen immer weiter zu. Dies teilte die University of Edinburgh am 26. September 2018 mit.

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Ein neues Buch mit dem Titel “Science Under Attack: The Age of Unreason” von Ralph Alexander dokumentiert den Missbrauch der Wissenschaft in vielen Bereichen der Gesellschaft. Kurzbeschreibung:

Evidence and logic are lacking in many areas of public debate today on hot-button issues ranging from dietary fat to vaccination. In Science Under Attack, Dr. Alexander shows how science is being abused, sidelined or ignored, making it difficult or impossible for the public to form a reasoned opinion about important issues. Readers will learn why science is becoming more corrupt, and also how it is being abused for political and economic gain, support of activism, or the propping up of religious beliefs.

 

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Im September 2016 meldete die Aktivistenseite “clean energy project for a better society“:

Klimawandel lässt Amphibien und Reptilien aussterben
Dass der Klimawandel negative Folgen für uns hat, ist uns allen bewusst. Doch auch Reptilien- und Amphibienbestände sind dadurch bedroht. Das zeigt nun eine Studie des WWF in Zusammenarbeit mit WissenLeben e.V., dem Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung und einigen Universitäten.

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Nur zu gerne instrumentalisieren interessierte Kreise den Klimawandel als Universalschuldigen, auch zur Erklärung des Artenrückgangs bei den Amphibien. Hierbei handelt es sich aber offenbar um einen Schnellschuss, wie eine kürzliche Studie der Penn State University jetzt herausfand. Viel wichtiger als der Klimawandel ist die Zerstörung der Habitate und Lebensräume der Amphibien, wie die Forscher am 25. September 2018 per Pressemitteilung bekanntgaben:

Climate change not main driver of amphibian decline

While a warming climate in recent decades may be a factor in the waning of some local populations of frogs, toads, newts and salamanders, it cannot explain the overall steep decline of amphibians, according to researchers.

After analyzing many years of data for 81 North American amphibian species including more than 500,000 observations collected at more than 5,000 sites in 86 study areas by a broad coalition of herpetologists, it is clear a warming climate is not the primary driver in their disappearance, according to lead researcher David Miller, associate professor of wildlife population ecology in Penn State’s College of Agricultural Sciences. The researchers focused on how colonization and persistence of local populations were related to annual variation in five climate variables thought to affect key components of amphibian life cycles: winter severity, snowfall, breeding water availability, summer soil moisture and maximum temperature.

“The influence of climate on amphibian populations is complex,” Miller said. “In the last 30 years, we have seen increases in temperature, while some spots have gotten drier and others have gotten wetter. In the big picture, those developments seem to counteract each other. As a result, the impact of climate change for the measures we focused on cannot explain the sharp decline we have seen and continue to see across amphibian populations.” The study showed that, on average, 3.4 percent of amphibian species are disappearing from local amphibian habitats each year. That is the equivalent of losing half the species in any wetland, stream reach or forest site every 20 years. Miller believes these declines are a continuation of losses of amphibian populations that have been occurring since the 19th century when human land-use began destroying their habitats.

“It is an alarming trend,” he said. “Across species, on average, we lose more than three in 100 of the sites where they occur each year. Whether the sites are ponds, short stretches of streams or, if we’re talking about salamanders, forest plots — they’re gone. Our research took place in the United States and Canada, but it’s a trend worldwide.” In the study — the findings of which were published today in Nature Communications — 41 researchers estimated changes in amphibian numbers in plots they have been watching, in many cases, for a decade or more. They collected data on both public and private lands, including national parks, forests, and wildlife refuges.

Researchers correlated those changes with weather trends and climate-related conditions, directly measuring how climate drivers are affecting the processes that determine amphibian range shifts. For example, they found that less precipitation during breeding seasons generally has a negative effect on amphibian populations, while less snowfall during winter may benefit many populations. The researchers determined that, while climate change likely has been and will be a factor in the decline of some local populations such as in the Rocky Mountain West — where the effect of a warming climate seems to be more severe for amphibians — it is not responsible for the current declines that are occurring.

That conclusion, of course, has scientists pondering the culprits most responsible for amphibian decline. Erin Muths, a scientist at the U.S. Geological Survey and a co-lead on the project, believes that the cause of declines comes down to a suite of local factors. “It depends on the location whether habitat loss, disease, contaminants, climate, or a combination of these local factors is the culprit,” she said. “Amphibians are challenged by a range of stressors that may be unique to location but in combination are leading to wide-range declines.”

To better understand the causes of declines, Miller and colleagues from the USGS have initiated new work studying emerging pathogens that affect amphibians. A major concern for amphibian populations are new and deadly pathogens, mostly spread around the planet by humans — likely propelled by the pet trade. According to Evan Grant, with the USGS Amphibian Research and Monitoring Initiative, there are at least two new pathogens that researchers know of that are currently affecting North American amphibians. “One is the chytrid fungus and the other is ranaviruses,” he said. “We are trying to figure out how these affect populations of amphibians in the Northeast. We are still learning how infections are spread and why some species are more susceptible.”

This past summer, for example, Miller’s research group at Penn State watched the die-off of salamander larvae and tadpoles in the ponds they monitor in a Centre County, Pennsylvania, site called the Scotia Barrens. Preliminarily, Miller believes ranavirus caused the mortality event. “Once these diseases make it to North America then the animals themselves can spread them around,” he said. “But it really takes people to be involved in carrying the diseases from, say, Asia to the United States.” This research is part of the Amphibian Decline Working Group supported by the John Wesley Powell Center for Analysis and Synthesis, funded by the U.S. Geological Survey. Funding and logistical support for field data collection came from a range of sources, including the U.S. Geological Survey’s Amphibian Research and Monitoring Initiative, U.S. Fish and Wildlife Service, National Park Service, U.S. Forest Service, National Science Foundation, National Institutes of Health, National Geographic Society, Morris Animal Foundation, and David and Lucille Packard Foundation.

 

Klimadaten Hessens jetzt online: Hochinformativ und kinderleicht zu plotten

Das Hessische Landesamt für Naturschutz, Umwelt und Geologie hat jetzt seine Klimaabteilung umbenannt, wie das Amt kürzlich auf seiner Webseite bekanntgab:

Das Fachzentrum Klimawandel Hessen wurde im Oktober 2008 im Hessischen Landesamt für Naturschutz, Umwelt und Geologie in Wiesbaden eingerichtet und am 1.5.2018 in Fachzentrum Klimawandel und Anpassung umbenannt. Im Fokus der Arbeiten des Fachzentrums stehen die vielfältigen gegenwärtigen und zukünftigen Auswirkungen des Klimawandels in Hessen. In zahlreichen Forschungsprojekten werden Klimaänderungen und deren Folgen in Hessen untersucht sowie mögliche Anpassungsmaßnahmen entwickelt. Das frühzeitige Entwickeln von Anpassungsstrategien und -maßnahmen soll drohende Beeinträchtigungen und Schäden begrenzen und gegebenenfalls positive Entwicklungen aufzeigen. Auf Grundlage des bisherigen Wissensstandes hat das Hessische Ministerium für Umwelt, Klimaschutz, Landwirtschaft und Verbraucherschutz bereits eine Anpassungsstrategie für Hessen entwickelt. In verschiedenen Gremien des Fachzentrums (Gesundheits- und Planungsforum) werden Aktivitäten in Hessen vernetzt, um das Fachwissen von Experten zusammenzuführen und zu nutzen. Wissensvermittlung und Bildung für unterschiedlichste Zielgruppen runden die Aufgaben ab. Das Fachzentrum Klimawandel Hessen wird durch einen wissenschaftlichen Beirat unterstützt.

Weiterlesen auf der Webseite des Landesamtes

Inwieweit gibt es auf der Webseite des Fachzentrums belastbare Daten zum Klimawandel in Hessen, und wie weit reichen diese in der Zeit zurück? Üblicherweise beschränken sich solche Institutionen auf die letzten 150 Jahre, also den Übergang der Kleinen Eiszeit zur Modernen Wärmeperiode. Zunächst stoßen wir auf eine Unterseite “Wetterextreme in Hessen“:

Auf der Seite der Wetterextreme in Hessen werden Wetterdaten der Vergangenheit ausgewertet und interaktiv dargestellt. Dabei wird ebenfalls dargestellt, ob die Zeitreihen einen Trend aufweisen oder nicht. Die Anwendung enthält ca. 50 Klimastationen (größere blaue Punkte auf der Übersichtskarte) sowie ca. 300 Niederschlagsstationen (kleinere graue Punkte) in Hessen und seiner Umgebung.

Die Bedienung ist kinderleicht. Mit einem Klick erscheint die Temperaturkurve mit Trendangaben. Der Erwärmungstrend der letzten anderthalb Jahrhunderte ist in den Einzelstationen gut zu sehen. Einen Hinweis auf den längerfristigen Klimakontext und frühere Erwärmungsphasen gibt es leider nicht. Trotzdem ist der Online-Wetterdatenplotter einfach klasse. Schnell lassen sich Kurven verschiedenster Klimadaten generieren, Trends und Zyklen erkennen. Jeder sollte hier einmal etwas herumspielen. Es gibt bei den Stationsdaten viel zu entdecken.

Mindestens genauso aufschlussreich sind die hessenweiten Klimatrends, die auf der Seite “Witterungsbericht” angeboten werden. Hier werden die Stationsdaten schön zusammengefasst, so dass man nicht Gefahr läuft, von Datenausreißern verwirrt zu werden. Wieder ist die Benutzerfreundlichkeit vorbildhaft. Es gibt drei Hauptdatentypen: Temperatur, Niederschlag und Sonnenscheindauer. Dies kann auf Jahresbasis oder aufgeschlüsselt für Jahreszeiten oder Monate geplottet werden. Einfach klasse. Unter den jeweiligen Kurven werden in einem grau unterlegten Kasten sogar die Trends diskutiert. Schauen wir uns zum Beispiel die Entwicklung der Frühlingstemperaturen in Hessen während der letzten 140 Jahre an:

 

Abbildung: Entwicklung der Frühlingstemperaturen in Hessen während der letzten 140 Jahre. Graphik: HLNUG, Daten: DWD.

 

In den späten 1940er Jahren gab es schon einmal eine mehrjährige Phase mit Frühlingen, die fast so warm waren wie heute. Das Wärmeplateau der letzten 30 Jahre sticht jedoch ins Auge. Es wäre schön zu erfahren, inwieweit sich die aktuelle Wärme mit der Mittelalterlichen Wärmeperiode vergleichen lässt. War es damals oder heute wärmer? Darauf gbt es leider keine Antwort.

Schauen wir uns einen anderen Plot an, die Februartemperaturen:

Abbildung: Entwicklung der Februartemperaturen in Hessen während der letzten 140 Jahre. Graphik: HLNUG, Daten: DWD.

 

Der Februar hat sich in Hessen in den letzten 20 Jahren deutlich abgekühlt. Der späte Winter wurde immer kälter. Momentan herrschen in Hessen Februartemperaturen wie zu Begin des 20. Jahrhunderts.

Abschließend noch ein Blick auf die Sommerniederschläge in Hessen:

Abbildung: Entwicklung der Sommerniederschläge in Hessen während der letzten 140 Jahre. Graphik: HLNUG, Daten: DWD.

 

Schön zu erkennen ist die langspannige Zyklik. Der trockene Sommer 2018 erinnert dabei stark an 1911, als es ähnlich trocken war wie jetzt.  Übrigens: damals war die Sonnenaktivität fast so schwach wie heute. Siehe Sonnenzyklus 14 in der Abbildung 2 des letzten Sonnenberichts von Frank Bosse und Fritz Vahrenholt.

Fazit: Ein großes Lob an das Hessische Landesamt für Naturschutz, Umwelt und Geologie! Kinderleicht und intuitiv zu bedienende Online-Klimaplots, das wünschen wir uns auch für andere Teile Deutschlands und der Erde. Als Anregung: Es fehlt noch der längerfristige Klimakontext der letzten Jahrhunderte und Jahrtausende. Da auch die Geologie Thema dieses Amtes ist, sollte dies doch leicht ergänzbar sein bzw. in konkreten Forschungsprojekten münden, um derlei Paläoklima-Daten zu generieren.

 

Zerstörung der Wirtschaft fördert den Klimaschutz

In vielen Gremien geben Klimaalrmisten wie Hans-Joachim Schellnhuber den Ton an. Klimarealisten werden dagegen eher selten berufen. In den USA sieht es hingegen anders aus. Der Klimarealist William Happer wird in Zukunft offenbar die US-Regierung als “senior director of the National Security Council office for emerging technologies” beraten. Auch in Deutschland wären wir gut beraten, die schrillen PIK-Töne durch gemäßigte Ansichten auszubalancieren.

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Die Teilnehmer der UN-Klimakonferenzen sind von den Regierungen handverlesen. Doch auch Normalmenschen können sich jetzt als Verhandler fühlen, und zwar als Teilnehmer von Rollenspielen. Eine Untersuchung will jetzt herausgefunden haben, dass mehr als 80% aller Rollenspieler nach einer simulierten UN-Konferenz stärker auf klimaschonendes Verhalten achten. Offenbar pushen sich die Teilnehmer während des Treffens gegenseitig zu immer heftigerer Selbstgeißelung. Ein klassischer Mitläufereffekt. Klimawissenschaftliche Inhalte sind übrigens kein Thema bei diesen Rollenspielen. Die extremen Alarmszenarien werden als gegeben angesehen.

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Schrille Töne auch aus Österreich, am 7. September 2018 in Unsere Zeitung:

Klimawandel in Österreich – am Weg in den kollektiven Selbstmord?
[...] Den Klimawandelleugnern, -verharmlosern und -boykottierern in Österreich muss man wohl ebenso den Kampf ansagen, wie dem Klimawandel selbst. Doch die sitzen sogar in der Regierung.

Ganzen Artikel (lieber nicht) in Unsere Zeitung lesen.

Klimaleugner, Verbetonierer, kollektiver Selbstmord. Klimaalarm dieser krassen Sorte stammt meist aus der Feder eines ärgerlichen Aktivisten, der es irgendwie geschafft hat, seine persönlichen Überzeugungen jounalistisch zu verbreiten. Da wird man doch glatt neugierig, wer denn der Autor wirklich ist. Sein Name lautet “Robert”. Einen Nachnamen hat er nicht. Vielleicht “Robert Greenpeace” oder “Robert Wewe-Eff”. Man weiß es nicht. In seinem Profil kann man seine Artikel bestaunen. Alles Aktivistenthemen. Bei der Zeitung können alle mitmachen. Ob man sich mit Robert in diesem “demokratischen Zeitungsprojekt” wirklich einen Gefallen getan hat?

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Wie können wir die CO2-Emissionen nachhaltig am besten senken? Eine Forschergruppe um Jons Karstensen hat es jetzt herausgefunden: Wir brauchen mehr Finanzkrisen, ein niedrigeres Bruttosozialprodukt. Denn immer wenn die Wirtschaftsleistung sinkt, gehen auch die Emissionen zurück. Bei komplett zerstörter Wirtschaft mit vielen Arbeitslosen hätte man im Idealfall kaum noch Emissionen mehr. Im Laufschritt zurück in die Steinzeit. Packen wir es endlich an. Irgendwie müssen wir das doch schaffen. Hier der Abstract der Arbeit, die im Oktober 2018 in Climatic Change erschien:

Trends of the EU’s territorial and consumption-based emissions from 1990 to 2016
Emissions of CO2 from the EU can be estimated using different system boundaries, depending on the policy question. We analyze and compare the trends in territorial emissions (1990–2016) and consumption-based emissions and emissions embodied in trade (1990–2014). We find the Global Financial Crisis (GFC) in 2008 was an important turning point. Territorial emissions were roughly stable in the years before the GFC but have since declined. Consumption-based emissions rose from 2000 to the GFC but then declined in concert with territorial emissions. A Kaya identity decomposition suggests that the main factor pushing the EU’s territorial emissions up before the GFC was a growth in GDP, balanced by constant improvements in energy and carbon intensity. The large increase in consumption-based emissions up to the GFC was mainly due to emissions from the production of imported manufactured goods, particularly from China. After the GFC, the Kaya identity decomposition suggests that lower GDP growth facilitated a sustained decrease in territorial emissions. The decline in consumption-based emissions since the GFC was partly due to decreasing territorial emissions but accelerated due to a decrease in the emissions from the production of imported products from China. Preliminary data indicates that EU CO2 emissions have increased from 2014 to 2017, with the Kaya identity decomposition suggesting the increase is due to a return to stronger GDP growth.

 

Vorindustrieller Klimawandel in Südamerika: Das Mittelalter war warm, Gletscher geschrumpft

Das Klima des Mittelalters gibt immer noch Rätsel auf. In vielen Teilen der Erde ereignete sich eine Wärmeperiode, die von den gängigen Klimamodellen noch immer nicht zufriedenstellend simuliert werden kann. Das Problem: Natürliche Klimafaktoren spielen in den Modellen nahezu keine Rolle. Umso wichtiger ist daher, zunächst eine saubere Klimakartierung dieser wichtigen Periode durchzuführen. Eine Forschergruppe um Sebastian Lüning legte jetzt eine Übersicht zum mittelalterlichen Klima in Südamerika vor, welche im Fachblatt Quaternary International erschien. Die Wissenschaftler fassten dabei eine Vielzahl von Fallstudien des gesamten Kontinents zusammen. Zu den Klimaarchiven gehörten unter anderem Pollenuntersuchungen in See-Sedimenten der Anden, die das Steigen und Fallen der Baumgrenze dokumentierten. Andere Studien rekonstruierten das oszillierende Schrumpfen und Wachsen von Andengletschern oder befassten sich mit Baumringen. Im Ergebnis stellten  Lüning und sein Team fest, dass der allergrößte Teil der 76 Einzelstudien eine Erwärmung während des frühen 2. Millenniums anzeigt. Die Mittelalterliche Wärmeperiode war also auch in Südamerika stark vertreten. Ausnahmen bildeten einige Küstengewässer, in denen verstärkter Auftrieb kalter Wassermassen zu einer Abkühlung führte. Hier der Abstract der Studie:

The Medieval Climate Anomaly in South America
The Medieval Climate Anomaly (MCA) is a climatic perturbation with a core period of 1000-1200 AD that is well-recognized in the Northern Hemisphere (NH). Its existence in the Southern Hemisphere (SH) and the level of synchronicity with the NH is still a matter of debate. Here we present a palaeotemperature synthesis for South America encompassing the past 1500 years based on multiproxy data from 76 published land and marine sites. The data sets have been thoroughly graphically correlated and the MCA trends palaeoclimatologically mapped. The vast majority of all South American land sites suggest a warm MCA. Andean vegetation zones moved upslope, glaciers retreated, biological productivity in high altitude lakes increased, the duration of cold season ice cover on Andean lakes shortened, and trees produced thicker annual rings. Similar MCA warming occurred in coastal seas, except in the year-round upwelling zones of Peru, northern Chile and Cabo Frio (Brazil) where upwelling processes intensified during the MCA due to changes in winds and ocean currents. MCA warming in South America and the NH appears to have occurred largely synchronous, probably reaching comparable intensities. Future studies will have to address major MCA data gaps that still exist outside the Andes in the central and eastern parts of the continent. The most likely key drivers for the medieval climate change are multi-centennial Pacific and Atlantic ocean cycles, probably linked to solar forcing.

Die südamerikanische Klimakartierung ist Teil einer weiterreichenden globalen Untersuchung zum mittelalterlichen Klimawandel. Das Projekt wurde in der Startphase freundlicherweise durch Crowdfunding unterstützt. Hierbei werden alle publizierten Klimarekonstruktionen in einer Google Map zunächst gesammelt und anschließend detailliert geplottet und miteinander verglichen. Im Anhang der Regionalsynthesen wird jede einzelne Lokation genau ausgewertet und daraus abzuleitende Klimaveränderungen ergebnisoffen diskutiert. Die Studien profitieren von der großen Kooperationsbereitschaft einer Vielzahl von Paläoklimatologen, die bereitwillig ihre Daten für die Auswertung zur Verfügung stellen und Fachfragen mit den Autoren der Synthesen diskutieren. Allen Beteiligten ein großes Dankeschön!

 

 

Grünalgen trotzen dem Klimawandel

Die kalte Jahreszeit hat begonnen und die Temperaturen purzelten. Die Niederlande erlebten dieses Jahr (2018) ihre kälteste Septembernacht der gesamten Messgeschichte. Auch in der hohen Atmosphäre wird es deutlich kälter. Dies hat aber nichts mit dem aufziehenden Winter zu tun, sondern mit dem solaren Minimum, wie Spaceweather am 28. September 2018 berichtete:

The Chill of the solar Minimum
The sun is entering one of the deepest Solar Minima of the Space Age. Sunspots have been absent for most of 2018, and the sun’s ultraviolet output has sharply dropped. New researchshows that Earth’s upper atmosphere is responding. “We see a cooling trend,” says Martin Mlynczak of NASA’s Langley Research Center. “High above Earth’s surface near the edge of space, our

Weiterlesen auf Spaceweather

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Grünalgen trotzen dem Klimawandel. Sie sind offenbar robuster als lange angenommen, wie Forscher der Rutgers University am 27. November 2018 bekanntgaben:

How Some Algae May Survive Climate Change

Green algae stole genes from bacteria to survive in harsh environments, Rutgers-led study suggests

Green algae that evolved to tolerate hostile and fluctuating conditions in salt marshes and inland salt flats are expected to survive climate change, thanks to hardy genes they stole from bacteria, according to a Rutgers-led study. These Picochlorum single-celled species of green algae provide clues to how nature can modify genomes, and suggest ways in which scientists may someday engineer more robust algae to serve as biofuels and provide other benefits, according to senior author Debashish Bhattacharya, distinguished professor at Rutgers University–New Brunswick. The study appears in the journal Molecular Biology and Evolution.

The findings reveal how the miniaturized genomes of green algae have evolved from the larger genomes of their freshwater ancestors to become resilient primary producers of organic compounds that support ecosystems. This transition to a saltier and more hostile environment achieved by Picochlorum occurred over millions of years but parallels what is happening on a more rapid scale now due to climate change, said Bhattacharya, who works in the Department of Biochemistry and Microbiology in the School of Environmental and Biological Sciences.

“These photosynthetic species are tiny and have small genomes compared with humans, but they managed to survive in hostile conditions such as salt marshes and salt flats where light and salinity fluctuate widely as seasons change,” he said. Lead author Fatima Foflonker, who earned a doctorate from Rutgers’ School of Graduate Studies and is a post-doctoral researcher at Brookhaven National Laboratory, discovered that Picochlorum species of green algae stole genes from bacteria, allowing them to cope with salt and other physical stresses. Foflonker found that one Picochlorum species has among the most stable photosynthetic processes known for splitting water to release oxygen. This species works efficiently in rapidly changing low- and high-light levels typical of turbid near-shore environments or shallow water ponds in the high plains of the United States. Another species isolated from the Salt Plains National Wildlife Refuge in Oklahoma keeps two very different copies (alleles) of about a third of the genes in its genome to increase its range of responses to environmental stress.

Understanding how microalgae adapt to rapidly changing environments can help clarify the potential impact of climate change on the biology at the base of the food chain, the researchers say. Next steps include developing robust Picochlorum species as biofuel feedstock and as targets for genetic engineering to produce bio-products. Such work is underway at the U.S. Department of Energy and various research labs. These species have been studied for potential use in remediating wastewater, producing biomass and serving as feed in aquaculture, the study notes. Using genetic tools, scientists have already manipulated one species to increase lipid production.

 

Die Sonne im September 2018 und eine Rückschau auf die Tausaison des arktischen Meereises

Von Frank Bosse und Fritz Vahrenholt

Unsere Sonne war im September (Achtung: es kommt eine Abweichung vom stereotypen!) besonders inaktiv im Vergleich zu früheren SC (Solar Cycle). Die festgestellte Sonnenfleckanzahl ( SSN für SunSpotNumber) betrug im Vormonat nur 3,3, dies sind ganze 11,5% des mittleren Wertes ( aufgenommen als Mittelwert der Zyklen 1-23) für diesen 118. Monat des laufenden Zyklus Nummer 24.  An 23 Tagen des Monats war die Sonne gänzlich ohne Fleck,  die wenigen beobachteten dunklen Stellen auf der Sonnenoberfläche  verteilten sich recht symmetrisch über beide Hemisphären unseres Zentralgestirns.

Abb.1: Der Verlauf der monatlichen SSN des aktuellen Zyklus 24 (rot) im Zusammenhang mit dem mittleren Verlauf eines Zyklus, beobachtet seit März 1755 (blau) und dem seit langer Zeit recht ähnlichen Zyklus 5 ( schwarz), der um 1805 herum aufgezeichnet wurde.

 

Die Aktivität der Sonne ist buchstäblich am Boden, in der Nachschau sehen wir, dass wir bereits seit etwa Oktober 2017 im Minimum angekommen sind. Dafür sprechen auch die polaren solaren Felder, die seit dieser Zeit praktisch nicht mehr anwuchsen, seit Februar 2018 gehen die südpolaren Felder sogar tendenziell zurück. Der Vergleich der Zyklen untereinander:

Abb.2: Die Stärke der Fleckenaktivität der einzelnen Zyklen. Die Zahlen im Diagramm entstehen durch die Aufsummierung der monatlichen Abweichungen ( Anomalien)  vom Mittelwert, blau in Abb.1, bis jeweils zum 108. Monat jedes Zyklus.

 

Am Aussehen von Abb.2 wird sich auch in den kommenden Monaten nicht mehr viel tun, in keinem der Zyklen gab es so bedeutende Unterschiede in den noch verbleibenden rechnerischen 14 Monaten bis zum Ende der 11-jährigen Zyklen. Seit dem Zyklus 6 im Dalton- Minimum sahen wir integriert über den Gesamtzyklus nicht so geringe Aktivität wie im Zyklus 24.

Des Menschen Interesse gilt wie üblich der Zukunft.  So auch hier die Frage: Was bringt uns die Sonne  nach 2020, dem wahrscheinlichen Start des kommenden Zyklus 25? Wir hatten allein aus der Stärke der gegenwärtigen polaren Felder hier schon seit mehreren Monaten gemutmaßt: Der Zyklus wird etwas stärker als der vergangene aber nicht so stark wie ein mittlerer. Ebenfalls die polaren Felder und einen weiteren Parameter benutzt eine Arbeit aus dem August 2018 von Lisa A. Upton und David H. Hathaway vom Observatorium Boulder (wo die solaren polaren Felder seit vielen Jahren beobachtet werden) und der Universität Stanford. Sie sagen voraus: SC 25 könnte sogar noch etwas geringer (5%) in der Aktivität ausfallen als der nun verebbende SC24.

Die Gemeinschaft der Wissenschaftler, die sich mit der Sonne beschäftigen, ist sich diesmal recht einig: Wir erwarten mindestens einen weiteren schwachen Zyklus. Alle, die vor allem empirische Wissenschaft über die Auswirkungen der Sonnenaktivität auf unsere Erde betreiben, wird das freuen. Endlich bekommen wir mehr Daten aus solchen auch längeren  Phasen. Für Zeiten höherer Sonnenaktivität hatten wir auch im Satellitenzeitalter zwischen Zyklus 20 (um 1970 herum) und Zyklus 23 (bis 2008) reichlich Gelegenheit zur Datenakquise.

 

Das arktische Meereis im Sommer 2018 und das Ende der „Todesspirale“

Das gab wieder ein Erschrecken zum morgen: Beim Frühstück verkündete das Radio durch Prof. Antje Boetius das Ertrinken der Eisbären bis 2050, dann käme der erste eisfreie Sommer in der Arktis (ab Min.2 der Audiodatei). Ähnliche, mit dem Brustton der Überzeugung vorgetragene Weisheiten mit dem gleichen Ergebnis, gibt es schon lange. Das wollen wir genauer wissen und beschäftigen uns zunächst mit dem, was Fakt ist. Was passierte in dieser Tausaison und wie ging es aus?

Um es vorweg zu nehmen: Keine Sensationen. Die minimale Eisausdehnung („Extent“, definiert als mit mindestens 15% von Eis bedeckter Ozeanfäche) wurde festgestellt mit 4,71 Mio km². Damit belegt 2018 den 6. Platz von hinten, es gab mehr Eis als in 2007, das war vor 11 Jahren. Ein Blick auf die Grafik:

Abb.3: Die Eisausdehnung (Extent, schwarz) und die Reineisfläche (Area, mangenta) jeweils für den September über die Zeit ab 1979 aus Satellitenbeobachtungen, Daten.

 

Jeweils der lineare Trend und eine 15-jährige Glättung (fett) als nichtlinearer Trend sind ebenfalls eingetragen. Es ist auffällig, dass der nichtlineare Trend bei beiden Größen Buckel und Dellen hat. In den 90ern ging der Verlust an Eis langsamer voran, ab etwa 2004 dann eine Beschleunigung des Rückganges, ab 2012 dann sogar ein leichter Aufwärtstrend wieder. Wann könnten also die Eisbären ertrinken, wenn wir uns die schlechten Nachrichten von Prof. Antje Boetius aus dem Radio erklären wollen? Ganz einfach: Die schwarze lineare Trendlinie aus Abb.3 flugs verlängert bis nur noch 1 Mio km² übrig sind, definitionsgemäß für „eisfrei“. Das macht 45 Jahre ab 2018, so die richtige Antwort auf die Frage. So ungefähr könnte es doch hinkommen mit 2050 oder 2063, seien wir nicht kleinlich…oder etwa nicht? Lineare Trendextrapolation als wissenschaftliche Vorhersage? Dreisatz-Klimatologie?   Für’s Radio scheint das zu reichen. Wir sind aber nicht im Radio.

Schauen wir uns die Sache näher an. Welche Faktoren wirken auf das Eis? Eine taggenaue Analyse des Extentverlaufes für die kritische Zeit ab 2010 könnte helfen.

Abb. 4: Die prozentualen Abweichungen der einzelnen Jahre seit 2010 (2007 als erstes Jahr mit massivem Extentverlust zum Vergleich) vom Mittelwert der 2000er, Daten.

 

Die Abbildung zeigt, dass in jedem Jahr die Arktis nahezu wieder zufriert, 90…95% Eis, bezogen auf den täglichen Mittelwert der 2000er, sind in der sonnenlosen Zeit jedes Jahr zu verzeichnen. Im Mai/Juni beginnt das große Schmelzen und jedes Jahr sieht über die Zeit ein wenig anders aus. Sehr deutlich auch die dramatische Schmelze in 2012, vor 6 Jahren war zum Minimum die Arktis nur noch zu 58% von Eis bedeckt, denn 100% Abweichung vom aktuellen Mittelwert heißt: kein Eis mehr. Im aktuellen Jahr sah es lange sehr moderat aus, ab dem 25. September gab es aber auch eine Delle nach unten. Es wurde bis zur 3. Oktoberdekade recht warm in der Arktis, was die Neuvereisung verzögerte. So etwas richtet Wetter an. Die Erholung des Eises kam dann jedoch sehr ausgeprägt, wie die rote Linie für 2018 am Ende verrät.  Die Abweichung zum Mittelwert der 2000er zum gegenwärtigen Zeitpunkt beträgt weniger als 15% und bis in den Dezember hinein wird sie wohl auf unter 5% zurückgehen. Die Sommertemperaturen (Mai-September) scheinen sich also sehr stark auszuwirken. Und tatsächlich, die Arktis erwärmt sich seit 1920 etwa mit dem Faktor 1,6 schneller als der ganze Planet, Daten.

Abb. 5: Die Temperaturanomalien nördlich 65° N seit 1920 während der Schmelzsaison ( Mai-September) mit einer 15 jährigen Glättung (fett).

 

Kommt es also demnächst doch zur „Todesspirale“ des arktischen Eises, von der wir schon so viel hörten, beispielsweise hier? Das Eisvolumen soll immer mehr beschleunigt zurückgehen und das wäre schließlich dann auch das Ende der Eisausdehnung. Aber auch hier erreichen wir nach 2013 nicht mehr die Werte der Jahre 2010-2012, auch hier flacht sich der Trend ab, wie u.a. eine neue Arbeit (Abb. 3 da) mit Satellitenmessungen findet.

Es gibt offenbar eine „Bremse“, eine negative Rückkopplung, die bei weniger Eis zur Zeit des Minimums mehr Eiszuwachs erzeugt als bei mehr Eis im Minimum zum Oktober.  Eine aktuelle Arbeit von Alek A. Petty von der NASA und seinen Kollegen hat das näher beleuchtet. Sie stellten fest, dass dünneres Eis schneller wächst als dickeres Eis durch die Isolationswirkung zum Wasser hin. Sie stellten einen robusten (negativen) Zusammenhang zwischen dem Eisvolumen jeweils im Oktober und dem Zuwachs bis April des Folgejahres fest. Je weniger Eis es im Oktober (nach der Schmelze)gibt,  desto mehr Eis kommt bis April hinzu. Wir haben dies nachvollzogen mit den Daten des Eis-Volumenmodells „PIOMAS“.

Abb. 6: Der Zuwachs an Eisvolumen in Abhängigkeit vom Eisvolumen im Oktober für die Jahre ab 1979. Der gezeigte lineare Trend ist hoch signifikant.

 

In Petty et al (2018) vermutet man ein Nachlassen des Trends (und damit des negativen Feedbacks)  bei noch weniger Eis, dies ist jedoch empirisch nicht zu bestätigen. Der logarithmische Trend in Abb.6 ist noch treffender (höheres Bestimmtheitsmaß R² als der lineare Trend) und der weist eher zu noch höheren Zuwächsen bei weniger Eis. Es ist also viel komplexer als der Dreisatz aus dem Radiobeitrag. So richtig beängstigend wurde der Eisrückgang in der Arktis ja ab 2007. Was passierte in diesen Zeiten global klimatisch?

Trägt man die globalen Temperaturen ab und vergleicht sie mit den Antrieben, die aus verschiedenen Quellen kommen wie Vulkane, Treibhausgase, kurzfristige solaren Einflüsse  etc., so ergeben sich nach Abzug auch von Wirkungen durch ElNinos und LaNinas immer noch Differenzen (man nennt sie Residuen bei einer Regression), die sich durch Wirkungen jenseits der schon berücksichtigten ergeben. Damit wir mögliche Fehler durch verschiedene Temperaturreihen unterschiedlicher Anbieter vermeiden, berücksichtigten wir all die, die auch durch begutachtete Literatur validiert sind.

Abb. 7: Die 15-jährig geglätteten Residuen nach einer Regression am Klimaantrieb ( „Forcing“) zwischen 1950 und 2016. Die bekannten Temperaturreihen wurden durch ein Reanalyse- Produkt ( NCEP) ergänzt.

 

Was hier eindeutig zu sehen ist: nach etwa 1985 gab es einen globalen Hub mit einem Maximum um 2007. Alle Messreihen sind sich da einig, wir können ihn als gegeben hinnehmen. Das Muster entspricht recht genau der AMO, wir widmeten ihr bereits längere Beiträge, u.a. hier. Die Erwärmung hat dabei den geografischen Schwerpunkt Nordatlantik, der wiederum große Wirkungen auf die Arktis ausübt. Vergleichen Sie bitte Abb. 3 und Abb.5 mit Abb. 7 ab 1980: Erkennen Sie die Ähnlichkeiten? Die positive AMO-Welle ( eindeutig natürlichen Ursprungs) als zusätzlicher Treiber der arktischen Schmelze.

Noch einmal zum Dreisatz mit dem Ergebnis: 2050… Glauben Sie im Ernst, es wäre so einfach? Das nimmt nicht einmal das IPCC an in seinem taufrischen  „Spezialreport“ über die Erreichbarkeit des 1,5°C- Zieles. Dort steht zu lesen:

There is high confidence that the probability of a sea-ice-free Arctic Ocean during summers substantially higher at 2°C when compared to 1.5°C. It is very likely that there will be at least one sea-ice- free Arctic summer out of 10 years for warming at 2°C, with the frequency decreasing to one sea-ice-free Arctic summer every 100 years at 1.5°C.”

Quelle:  S.3-8, Zeile 6-15

Also bei 1,5°C über vorindustriellem Niveau sollen wir einen arktischen eisfreien Sommer alle 100 Jahre bekommen. Wir haben jetzt ca. 0,9°C Erwärmung global, es fehlen also 0,6°C. Eine Erwärmung auf 2°C (um weitere 0,5°C mehr) soll die Wahrscheinlichkeit auf einen eisfreien Sommer alle zehn Jahre vergrößern. Selbst in den Szenarien des „Konsens“ (hier oft als zu heiß laufend kritisiert) der Klimawissenschaft werden also eisfreie arktische Sommer in naher Zukunft (2050, in 32 Jahren) praktisch ausgeschlossen. Offensichtlich gibt es Akteure, die noch schrillere Töne, warum auch immer, bevorzugen – jenseits gesicherten Wissens oder treffender: rein spekulativ.

Die feuchten Träume einiger Aktivisten vom sich selbst verstärkenden Schmelzen der Arktis in wenigen Jahren in einer „Todesspirale“  sind wohl ausgeträumt. Vergessen Sie also nicht die Fakten und den Stand der Wissenschaft, wenn die Sau der bald ertrinkenden Eisbären in einer Eis-losen Arktis  mal wieder durchs Dorf getrieben wird.

 

Kälteperiode und Pest zerstörten das Römische Weltreich

Böser vorindustrieller Klimawandel. Die Welt berichtete am 1. Oktober 2018:

Klima und Pest zerstörten das Römische Weltreich
Auf dem Höhepunkt seiner Macht erreichte um 540 ein tödlicher Feind das Oströmische Reich. Die Hälfte der Bevölkerung fiel „Yersinia pestis“ zum Opfer. Wissenschaftler sehen Parallelen zur Gegenwart.

[...] 

Der Auslöser dafür, dass die Pest so wüten konnte, wie sie es dann tat, war eine Klimakatastrophe – wenn wir dem Althistoriker Kyle Harper vertrauen dürfen („The Fate of Rome: Climate, Disease and the End of an Empire“. Princeton University Press, 417 Seiten, ca. 35 Dollar). Das Jahr 536 wurde „das Jahr ohne Sommer“ genannt. Heute wissen wir, dass jene Zeit eine der kältesten im späten Holozän war: Eine Serie von Vulkanausbrüchen, für die es in den ganzen 3000 Jahren davor kein Beispiel gibt, führte dazu, dass die Temperaturen auf der ganzen Welt schlagartig einbrachen.

Dies hatte zwei Dinge zur Folge. Erstens: Die Murmeltiere in China wurden aus ihren Höhlen herausgetrieben und kamen mit den Schiffsratten in Kontakt, denen sie ihre Flöhe weiterreichten. Zweitens: Y. pestis, der Killer, der danach vielleicht die Hälfte der Bevölkerung des Byzantinischen Reiches umbrachte, fand ein günstiges Wetter vor. Denn der Erreger der Beulenpest mag es nicht allzu warm; der Hochsommer erledigt ihn. Eine Serie von kalten Jahren kam dem Bakterium gerade recht.

[...]

Diese kalten Jahre waren eine Anomalie, aber sie waren auch Teil eines größeren Trends. Eine Warmzeit ging zu Ende, ein Winter brach über die Welt herein. Die Blütezeit des Imperium Romanum war sonniger und nasser als unsere Ära. In Nordafrika wurde Getreide angepflanzt, und es wuchsen Wälder. Plinius der Ältere berichtet von Elefanten, die zwischen den Bäumen am Fuß des Atlasgebirges lebten. Die Gletscher auf den Alpen zogen sich zurück. Dass es später (genauer, seit dem dritten Jahrhundert) kälter wurde, lag zum Teil an natürlichen Ursachen: Die Orbitalachse der Erde ist nun einmal nicht stabil, die Sonnenflecken nehmen zyklisch ab und wieder zu, und Vulkane brechen aus, wann immer sie Lust dazu haben.

Ganzen Artikel auf welt.de lesen.

Eine schöne Verknüpfung der historischen Ereignisse mit dem vorindustriellen Klimawandel. Die Römische Wärmeperiode und die Kältephase der Völkerwanderungszeit werden schön dargestellt. Einziger Wehrmutstropfen sind der Fehler bei der Erklärung der Sonnenaktivitätsschwankungen. Mit der Orbitalachse hat das nun wirklich nichts zu tun. Die kommt erst bei Zeitmaßstäben von 10.000 Jahren und mehr ins Spiel. Stichwort ‘Holozänes Klimaoptimum’. Auch die Erklärung der Kaltzeit am Ende des Römischen Reiches allein durch Vulkane ist nicht voll überzeugend. Die Sonne hatte ihre Hand hier sicher mit im Spiel. Kurz vor 600 n. Chr. bricht die Strahlkraft plötzlich rapide ein, gut zu erkennen an der blauen nach unten zeigenden Spitze in Abbildung 1. Bei Steinhilber et al. 2012 geht die Sonnenaktivität sogar noch etwas steiler und früher nach unten (siehe Abb. 16 in Usoskin 2017, pdf kostenlos hier).

Ebenfalls gut in Abb. 1 zu erkennen ist die außergewöhnlich starke Sonnenaktivität im 20. Jahrhundert. So hoch hinaus ging es noch nie in den vergangenen 10.000 Jahren. Eine vergleichbare Intensität gab es wohl nur um 9000 v. Chr.

Abbildung 1: Entwicklung der Sonnenaktvität während der letzten 10.000 Jahre. Graphik: Usoskin 2008.

Unerwartetes Ergebnis einer Wirtschaftsstudie: Deutschland könnte beim Klimawandel sogar gewinnen

Spiegel Online am 24. September 2018:

Wirtschaftsstudie: Wer gewinnt, wer verliert im Klimawandel?
Das Klima ändert sich, so viel steht fest. Aber wer steht auf der Gewinner-, wer auf der Verliererseite? Eine internationale Forschergruppe hat die Antwort gefunden. Sie wird Donald Trump nicht gefallen.

[...]

Konkret heißt das: Deutschland könnte beim Klimawandel sogar gewinnen, die USA hingegen könnten zu den größten Verlierern gehören. Das jedenfalls ist das Ergebnis einer wirtschaftswissenschaftlichen Studie, die unter Leitung von Katharine Ricke von der University of California in San Diego entstand. Die Fokussierung auf die Kosten führt zu anderen Ergebnissen als der bloße Blick auf ökologische Faktoren: Was Rickes internationale Forschungsgruppe interessierte, war die volkswirtschaftliche Rechnung des Klimawandels.

Ganzen Artikel auf Spiegel Online lesen.

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Da wird es höchste Zeit, diesen “Gewinn” möglichst zu minimieren. Forscher des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) haben jetzt berechnet, wie sich die europäische Autoflotte entwickeln muss, damit das Ziel des Pariser Klimaabkommens, die globale Erwärmung auf 1,5 Grad Celsius zu begrenzen, noch erreicht werden kann. Es ist jedoch unklar, mit welcher CO2-Klimasensitivität die DLR-Leute rechneten. Der wichtige Wert ist laut IPCC noch immer mit einem Unsicherheitsfaktor von 3 behaftet, was zu gänzlich unterschiedlichen Resultaten führen würde.

Das offizielle Fazit der Studie verwendet sicher nicht ganz zufällig die wichtigsten Begriffe des alarmistischen Klimasprechs:

Fazit: Dringender, zeitnaher Handlungsbedarf

Dringend! Handeln! Die Zeit wird knapp! Wir können nicht mehr warten!

An diesem Punkt stellt sich die Frage, wer diese auf den ersten Blick so seriös wirkende Studie eigentlich bezahlt hat? Dreimal dürfen Sie raten: Das Geld kam von Greenpeace! Wes Brot ich ess, des Lied ich sing. Wieder ein Beispiel für die unsägliche Verbandelung von Forschung und Klimaaktivismus. Das wird dem Geldgeber gefallen: Ab 2035 kein Verbrennungsmotor mehr! Und dann muss natürlich auch der Zement weg. Wie das Bauen ohne Zement erfolgen soll, davon steht im Bericht allerdings nichts…

 

Mehr Luft nach oben: Kipppunkt erst bei 66°C globaler Durchschnittstemperatur

Je wärmer  es auf der Erde wird, desto mehr Energie wird auch in den Weltraum abgeben. Dies verhindert eine Überhitzung des Planeten. Ab einer bestimmten Temperatur jedoch, versagt dieser Schutzmechanismus. Ab diesem Kipppunkt heizt sich die Atmosphäre dramatisch auf. Forscher des Massachusetts Institute of Technology (MIT) haben jetzt berechnet, ab welchem Punkt das System wohl kippen würde. Das Ergebnis: Erst bei einer globalen Durchschnittstemperatur von mehr als 66°C (152° F) würde das System außer Kontrolle geraten. Heute haben wir knapp 15°C. Das heißt, wir hätten noch 51°C bis zum Kipppunkt. Gut zu wissen. Hier die Pressemitteilung des MIT vom 24. September 2018:

How Earth sheds heat into space

New insights into the role of water vapor may help researchers predict how the planet will respond to warming.

Just as an oven gives off more heat to the surrounding kitchen as its internal temperature rises, the Earth sheds more heat into space as its surface warms up. Since the 1950s, scientists have observed a surprisingly straightforward, linear relationship between the Earth’s surface temperature and its outgoing heat. But the Earth is an incredibly messy system, with many complicated, interacting parts that can affect this process. Scientists have thus found it difficult to explain why this relationship between surface temperature and outgoing heat is so simple and linear. Finding an explanation could help climate scientists model the effects of climate change.

Now scientists from MIT’s Department of Earth, Atmospheric and Planetary Sciences (EAPS) have found the answer, along with a prediction for when this linear relationship will break down. They observed that Earth emits heat to space from the planet’s surface as well as from the atmosphere. As both heat up, say by the addition of carbon dioxide, the air holds more water vapor, which in turn acts to trap more heat in the atmosphere. This strengthening of Earth’s greenhouse effect is known as water vapor feedback. Crucially, the team found that the water vapor feedback is just sufficient to cancel out the rate at which the warmer atmosphere emits more heat into space.

The overall change in Earth’s emitted heat thus only depends on the surface. In turn, the emission of heat from Earth’s surface to space is a simple function of temperature, leading to to the observed linear relationship. Their findings, which appear this week in the Proceedings of the National Academy of Sciences, may also help to explain how extreme, hothouse climates in Earth’s ancient past unfolded. The paper’s co-authors are EAPS postdoc Daniel Koll and Tim Cronin, the Kerr-McGee Career Development Assistant Professor in EAPS.

A window for heat

In their search for an explanation, the team built a radiation code — essentially, a model of the Earth and how it emits heat, or infrared radiation, into space. The code simulates the Earth as a vertical column, starting from the ground, up through the atmosphere, and finally into space. Koll can input a surface temperature into the column, and the code calculates the amount of radiation that escapes through the entire column and into space.

The team can then turn the temperature knob up and down to see how different surface temperatures would affect the outgoing heat. When they plotted their data, they observed a straight line — a linear relationship between surface temperature and outgoing heat, in line with many previous works, and over a range of 60 kelvins, or 108 degrees Fahrenheit. “So the radiation code gave us what Earth actually does,” Koll says. “Then I started digging into this code, which is a lump of physics smashed together, to see which of these physics is actually responsible for this relationship.”

To do this, the team programmed into their code various effects in the atmosphere, such as convection, and humidity, or water vapor, and turned these knobs up and down to see how they in turn would affect the Earth’s outgoing infrared radiation. “We needed to break up the whole spectrum of infrared radiation into about 350,000 spectral intervals, because not all infrared is equal,” Koll says. He explains that, while water vapor does absorb heat, or infrared radiation, it doesn’t absorb it indiscriminately, but at wavelengths that are incredibly specific, so much so that the team had to split the infrared spectrum into 350,000 wavelengths just to see exactly which wavelengths were absorbed by water vapor.

In the end, the researchers observed that as the Earth’s surface temperature gets hotter, it essentially wants to shed more heat into space. But at the same time, water vapor builds up, and acts to absorb and trap heat at certain wavelengths, creating a greenhouse effect that prevents a fraction of heat from escaping. It’s like there’s a window, through which a river of radiation can flow to space,” Koll says. “The river flows faster and faster as you make things hotter, but the window gets smaller, because the greenhouse effect is trapping a lot of that radiation and preventing it from escaping.” Koll says this greenhouse effect explains why the heat that does escape into space is directly related to the surface temperature, as the increase in heat emitted by the atmosphere is cancelled out by the increased absorption from water vapor.

Tipping towards Venus

The team found this linear relationship breaks down when Earth’s global average surface temperatures go much beyond 300 K, or 80 F. In such a scenario, it would be much more difficult for the Earth to shed heat at roughly the same rate as its surface warms. For now, that number is hovering around 285 K, or 53 F. “It means we’re still good now, but if the Earth becomes much hotter, then we could be in for a nonlinear world, where stuff could get much more complicated,” Koll says.

To give an idea of what such a nonlinear world might look like, he invokes Venus — a planet that many scientists believe started out as a world similar to Earth, though much closer to the sun. “Some time in the past, we think its atmosphere had a lot of water vapor, and the greenhouse effect would’ve become so strong that this window region closed off, and nothing could get out anymore, and then you get runaway heating,” Koll says. “In which case the whole planet gets so hot that oceans start to boil off, nasty things start to happen, and you transform from an Earth-like world to what Venus is today.”

For Earth, Koll calculates that such a runaway effect wouldn’t kick in until global average temperatures reach about 340 K, or 152 F. Global warming alone is insufficient to cause such warming, but other climatic changes, such as Earth’s warming over billions of years due to the sun’s natural evolution, could push Earth towards this limit, “at which point, we would turn into Venus.” Koll says the team’s results may help to improve climate model predictions. They also may be useful in understanding how ancient hot climates on Earth unfolded. “If you were living on Earth 60 million years ago, it was a much hotter, wacky world, with no ice at the pole caps, and palm trees and crocodiles in what’s now Wyoming,” Koll says. “One of the things we show is, once you push to really hot climates like that, which we know happened in the past, things get much more complicated.” This research was funded, in part, by the National Science Foundation, and the James S. McDonnell Foundation.