El Nino verursacht riesige Pfütze auf dem Antarktiseis

Interessanter Artikel auf Spiegel Online am 16. Juni 2017 von Axel Bojanowski:

Doppelt so groß wie Deutschland Riesige Pfütze auf antarktischem Eispanzer
Normalerweise ist die Gegend trocken, selten fällt Schnee. Doch unlängst muss es in der Antarktis viel geregnet haben, eine riesige Pfütze hatte sich gebildet. Forscher haben eine Erklärung.

Weiterlesen auf Spiegel Online

Der El Nino war’s! Siehe auch Pressemitteilung der Ohio State University vom 15. Juni 2017:

Widespread snowmelt in West Antarctica during unusually warm summer

Strong El Niño played a major role in warming the air above the ice, researchers report

An area of West Antarctica more than twice the size of California partially melted in 2016 when warm winds forced by an especially strong El Niño blew over the continent, an international group of researchers has determined.

In the June 15 issue of the journal Nature Communications, they report that the warm spell persisted for more than two weeks in January 2016. Satellite data revealed a mix of melted snow and ice over most of the Ross Ice Shelf—a thick platform of floating ice that channels about a third of the ice flowing from the West Antarctic Ice Sheet into the ocean. While researchers have been gathering evidence for years that warm ocean water is melting West Antarctic ice shelves from beneath, this is one of the first times they’ve been able to document how warm air could also cause widespread melting from above. As it happens, researchers had installed the necessary instruments to investigate these processes in West Antarctica only a few weeks earlier, as part of a study to better understand how clouds affect the amount of energy that reaches the snow surface and influence its temperature.

“We were extraordinarily fortunate to be able to deploy state-of-the art equipment to West Antarctica just before this large melt event occurred,” said Dan Lubin, principal investigator of the Atmospheric Radiation Measurement (ARM) West Antarctic Radiation Experiment (AWARE). Lubin is a research physicist at the Scripps Institution of Oceanography in La Jolla, California and a coauthor of the Nature Communications study. “These atmospheric measurements will help geophysical scientists develop better physical models for projecting how the Antarctic ice sheet might respond to a changing climate and influence sea level rise,” Lubin added. Julien Nicolas, lead author of the paper, is a research associate at the Byrd Polar and Climate Research Center (BPCRC) at The Ohio State University. He’s part of the OSU team that provides weather and climate analysis for AWARE. When Nicolas got a January 2016 alert from the AWARE expedition that the weather at their campsite atop of the West Antarctic Ice Sheet had turned unseasonably warm, he checked to see in the satellite data what was happening to the rest of West Antarctica.

The presence of water in the snow is often hard to detect from visible satellite imagery, especially if clouds block the view. Instead, Nicolas analyzed satellite measurements of the microwave radiation emitted by the snowpack, since dry and wet snows have very different microwave signatures. What he saw during the melting event was an area of roughly 300,000 square miles, including most of the Ross Ice Shelf, that likely contained a mix of snow and water. “What probably happened is that the surface snowpack was able to contain the meltwater, acting as a buffer and preventing the formation of melt ponds and streams that can be common on some Antarctic ice shelves,” Nicolas said, “but we cannot rule out the presence of standing water in many locations.”

What makes this event particularly interesting to scientists is that it took place during one of the strongest El Niño events on record. “This conjunction of events was no coincidence,” he said. During an El Niño, warm waters from the equatorial Pacific Ocean move east. El Niños also favor weather patterns that steer warm air towards West Antarctica, but strong westerly winds that blow over the ocean to the north of the continent usually keep the warmer air at bay. BPCRC senior research associate Aaron Wilson, also a coauthor on the study, used climate models to show that melt events in West Antarctica are more likely to occur during El Niño conditions, especially when westerly winds are weak. What makes this January 2016 event unique, he explained, is that the warming occurred despite strong westerly winds.

“Without the strong westerlies, it’s likely there would have been much more melting,” Wilson said. Coauthor David Bromwich, professor of geography and leader of the Ohio State team, explained it this way: “In West Antarctica, we have a tug-of-war going on between the influence of El Niños and the westerly winds, and it looks like the El Niños are winning,” he said. “It’s a pattern that is emerging. And because we expect stronger, more frequent El Niños in the future with a warming climate, we can expect more major surface melt events in West Antarctica.” More frequent melting would accelerate the general deterioration of the ice sheet, he concluded.

Co-authors on the paper include former Ohio State master’s student Jonathan Wille, who served as a weather observer in West Antarctica in January 2016; Ryan Scott and Lynn Russell of Scripps Institution of Oceanography; Andrew Vogelmann of Brookhaven National Laboratory; Maria Cadeddu of Argonne National Laboratory; Johannes Verlinde of Penn State; Colin Jenkinson and Gregory Stone of the Australian Bureau of Meteorology; and Heath Powers and Maciej Ryczek of Los Alamos National Laboratory.

———————-

Die US-amerikanische Forschungsbehörde NSF fördert aktuell ein Projekt mit 12.000 US$, in dem die Denkweise von Klimaleugnern besser verstanden werden soll. Wäre es nicht toll, wenn das Hauptresultat der Studie am Schluss wäre, dass man vielmehr das Phänomen Klimaalarmismus psychologisch untersuchen müsste? Wo wir gerade beim Thema Projekte sind. Eine besonders wichtige Untersuchung widmete sich neulich der feministischen Frage in der Gletscherforschung. Ebenfalls hochspannend.

 

Das Ende der Hotspot-Diskussion

Jede Diskussion hat ihren historischen Ballast. Das gilt auch für die Klimadiskussion. Beide Seiten der Debatte versuchten in der Frühphase schnelle Punkte zu machen, wobei so einiges schief ging. So versuchte sich die Alarmseite an einer Art “Gottesbeweis”, wollte ein Muster in der Atmosphäre gefunden haben, das nur mit CO2 zu erklären sei. Normalerweise nimmt die Temperatur der Atmosphäre mit der Höhe ab, jedoch sollten die Äquatorregionen angeblich eine Ausnahme bilden und sogar mit der Höhe wärmer werden. Im 4. IPCC Klimabericht von 2007 zeigte der IPCC eine “Beweisgraphik” aus einer Simulation (Abb. 1). Auf der y-Achse ist die Höhe (ausgedrückt in Luftdruck) zu sehen, auf der x-Achse die geographische Breite. Der Äquator liegt in der Mitte. Rote Farben zeigen warme und blaue Farben kalte Temperaturen an. Der rote Punkt über dem Äquator ist der berühmt-berüchtigte Hotspot.

Die einzelnen Teilabbildungen zeigen nun, wie die Temperaturmuster gemäß Klimamodell aussehen müssten, wenn einzelne Klimafaktoren dominieren würden. In Teilabbildung (a) wird die Sonne gezeigt, in (b) Vulkane und (c) CO2, und so weiter. Die Graphik ist so gestaltet, dass das CO2-Bild genauso aussieht wie das Gesamtbild aller Klimatreiber in Teilabbildung (f). Da wäre er also, der angebliche “CO2-Beweis”. Diskussion beendet!

 

 

Abb. 1: Zonal mean atmospheric temperature change from 1890 to 1999 (°C per century) as simulated by the PCM model from (a) solar forcing, (b) volcanoes, (c) well-mixed greenhouse gases, (d) tropospheric and stratospheric ozone changes, (e) direct sulphate aerosol forcing and (f) the sum of all forcings. Plot is from 1,000 hPa to 10 hPa (shown on left scale) and from 0 km to 30 km (shown on right). See Appendix 9.C for additional information. Based on Santer et al. (2003a). Abbildung aus IPCC AR4.

 

Allerdings gab es ein kleines Problem. Denn die Abbildung beschreibt ja nur die simulierte Welt, nicht die echte. Wenn man sich die realen Messdaten anschaut, dann gibt es den Hotspot – also den roten Punkt über dem Äquator – gar nicht. Peinlich. Also wurde das Hotspot-Modell in aller Stille wieder eingemottet. Die IPCC-nahe Aktivistenplattform Skeptical Science bemüht sich redlich um Schadensbegrenzung und vermutet ein “Mißverständnis”. Dort träumt man allen ernstes davon, dass die Messdaten falsch und die simulierten Daten korrekt sind:

Satellite measurements match model results apart from in the tropics. There is uncertainty with the tropic data due to how various teams correct for satellite drift. The U.S. Climate Change Science Program conclude the discrepancy is most likely due to data errors.

Obwohl die Hotspot-Debatte eigentlich tot ist, tauchen ab und zu Zombie-artige Beiräge auf, die versuchen, die Hotspot-Diskussion wiederzubeleben. Im Mai 2015 massierten und filterten Sherwood & Nishant die Mess-Daten in einer Art und Weise, dass sie ein Hotspot-Muster erhielten. In einer dazugehörigen Pressemitteilung erklärten sie die Disussion kurzerhand für beendet. Die Kritik an der heftigen Datenveränderung ließ nicht lang auf sich warten. Sehr detailliert z.B. auf JoNova:

Desperation — who needs thermometers? Sherwood finds missing hot spot with homogenized “wind” data

Who’s desperate to find the missing hot-spot? Sherwood’s new paper claims to have found it, but after years of multi-layered adjustments, and now kriging the gaps, and iteratively homogenizing, the results of the new data partly “solve” one problem while creating others. There’s no documented, physical reason for the homogenizing and there’s no new insight gained. The raw data was used by airlines, the military, and meteorologists for years, yet the suggested new results are quite different to the raw data. It’s as if we can’t even measure air temperature properly. Somehow we’ve made multivariate complex models work but not simple temperature sensors? The main problem with the old results was that they didn’t fit the models. Now, after torturing the data, they still don’t. 

Twenty-eight million weather balloons had shown by 1999 that the key assumption in the climate models was wrong. Without feedbacks, the models only produce 1.2°C of warming with a doubling of CO2. With feedbacks the simulations ramp that up to a dangerous 3 – 4 degrees C, and water vapor was the most important feedback. It’s just no fun for the Global Worriers without it.

Weiterlesen auf JoNova

Auch Roy Spencer, Spezialist für satellitengestützte Temperaturmessungen, kommentierte die neue Arbeit:

I’ve looked through the paper and find the statistical black box approach they used to be unconvincing. I’ll leave it to others to examine the details of their statistical adjustments, what what the physical reasons for those adjustments might be.

Siehe auch Kommentare auf WUWT zum Paper.

Im August 2016 legten Wallace II, John Christy und Joseph d’Aleo von der klimaskeptischen Seite eine detaillierte eigene Auswertung vor, die keinen Hotspot findet. Das pdf gibt es hier. Abstract:

These analysis results would appear to leave very, very little doubt but that EPA’s claim of a Tropical Hot Spot (THS), caused by rising atmospheric CO2 levels, simply does not exist in the real world. Also critically important, even on an all-other-things-equal basis, this analysis failed to find that the steadily rising Atmospheric CO2 Concentrations have had a statistically significant impact on any of the 13 critically important temperature time series analyzed. Thus, the analysis results invalidate each of the Three Lines of Evidence in its CO2 Endangerment Finding. Once EPA’s THS assumption is invalidated, it is obvious why the climate models they claim can be relied upon, are also invalid. And, these results clearly demonstrate–13 times in fact–that once just the ENSO impacts on temperature data are accounted for, there is no“record setting” warming to be concerned about. In fact, there is no ENSO-Adjusted Warming at all. These natural ENSO impacts involve both changes in solar activity and the 1977 Pacific Shift. Moreover, on an all-other-things-equal basis, there is no statistically valid proof that past increases in Atmospheric CO2 Concentrations have caused the officially reported rising, even claimed record setting temperatures. To validate their claim will require mathematically credible, publically available, simultaneous equation parameter estimation work. The temperature data measurements that were analyzed were taken by many different entities using balloons, satellites, buoys and various land based techniques. Needless to say, if regardless of data source, the results are the same, the analysis findings should be considered highly credible.

Schön wäre natürlich gewesen, wenn die Studie offiziell publiziert worden wäre, in einem etwas nüchternerem Stil. Die Debatte ist angesichts der Vorgeschichte noch immer emotionalisiert. Einer der Autoren hatte dies jedoch bereits in Douglass & Christy 2013 getan, ein Paper das in Energy & Environment erschien und ebenfalls keinen Hostpot betätigen konnte.

Im September 2013 hatte bereits ein Team um Costas Varotsos in den Geophysical Research Letters die Diskrepanz zwischen Modellen und Realität hinsichtlich des fehlenden Hotspots diskutiert. Die Autoren fanden wichtige Probleme in den Modellen und schlugen Korrekturmaßnahmen vor:

Plausible reasons for the inconsistencies between the modeled and observed temperatures in the tropical troposphere
We hereby attempt to detect plausible reasons for the discrepancies between the measured and modeled tropospheric temperature anomalies in the tropics. For this purpose, we calculate the trends of the upper-minus-lower tropospheric temperature anomaly differences (TAD) for both the measured and modeled time series during 1979–2010. The modeled TAD trend is significantly higher than that of the measured ones, confirming that the vertical amplification of warming is exaggerated in models. To investigate the cause of this exaggeration, we compare the intrinsic properties of the measured and modeled TAD by employing detrended fluctuation analysis (DFA). The DFA exponent obtained for the measured values reveals white noise behavior, while the exponent for the modeled ones shows that they exhibit long-range power law correlations. We suggest that the vertical amplification of warming derived from modeled simulations is weighted with a persistent signal, which should be removed in order to achieve better agreement with observations.

In der Realität scheint sich die tropische Atmosphäre entgegen der Hotspot-Theorie sogar in en letzten 50 Jahren abgekühlt zu haben, wie  Zerefos et al. 2014 im Fachblatt Atmospheric Chemistry and Physics schrieben. Eine detaillierte Besprechung des Paper finden Sie auf WUWT.

Man sollte das Hotspot-Modell nun endlich ruhen lassen und seine Energie auf wichtigere Bereiche konzentrieren. Selbst IPCC-Hardliner haben diesen Versuch eines “quick win” mittlerweile aufgegeben, da sich hier kein Blumentopf mehr gewinnen lässt. Hotspot – ruhe er in Frieden.

 

 

 

Vun‘d Fischer un sien Fru – oder: Unsere Frau Ilsebill und der EEG-Leuchtturm

Von Uli Weber

In Büsum steht ein Leuchtturm:

 

Und dieser Leuchtturm hat eine sehr nachhaltige Geschichte:

 

Aber diese Geschichte ist wenig EEG-freundlich:

 

Waren die Behörden früher etwa schlauer als heute oder einfach nur verantwortungsbewusster? Das EEG ist jedenfalls ein höchst kostenintensives Volksmärchen, das den tiefen Glauben an eine Erlösung der Welt durch planwirtschaftliche deutsche Windmühlen verkündet. Die plattdeutsche  Geschichte vom Fischer und seiner Frau endet dagegen eher tragisch:

Na, wat wüll se den? sech de But.                            Na, was will sie den, fragt der Butt.

Ach, sech he, se wüll waadn as de leve Gott.         Ach, sagt er, sie will werden wie der liebe Gott.

Gah man hem, se sitt all wedder in’n Pißpott.       Geh nach Hause, sie sitzt jetzt wieder in der alten Hütte.

Un daa sitten se no hüt in dissen Dag.                     Und dort sitzen sie noch bis zum heutigen Tage.

 

Wir alle können also sehr gespannt darauf sein, wie die Geschichte mit dem deutschen Erneuerbare-Energien-Gesetz und der klimareligiösen Weltrettung wohl schließlich ausgehen mag. Vielleicht sitzen wir am Ende ja auch alle wieder, deindustrialisiert anstatt dekarbonisiert, in einer verräucherten Hütte und träumen von Labskaus

 

Die Sonne im Juli 2017. CO2-Klimasensitivität sackt in neuer Arbeit dramatisch ab

Von Frank Bosse und Fritz Vahrenholt

Unser Energie-und Lebensspender im Zentrum des Planetensystems war (wie sollte es anders sein?) auch im vergangenem Monat deutlich unternormal aktiv. Die festgestellte SSN (SunSpotNumber) betrug 18,3. Dies sind nur 36% des zu diesem Zykluszeitpunkt Üblichen (SSN=51) als Mittelwert aller 23 bisher komplett beendeten Zyklen. An 11 Tagen des Juli war die Sonne gänzlich fleckenfrei. Bemerkenswert: während in den vergangenen Monaten stets die Nordhemisphäre der Sonne aktiver war (im Juni waren ausschließlich Flecken dort), so war im letzten Monat die Südhemisphäre der aktivere Part. 60% der raren Flecken traten dort auf. Insgesamt ergibt sich dieses Bild für den aktuellen Zyklus Nr. 24:

Abb.1: Der aktuelle SC (SolarCycle) 24 (rot) im Vergleich zu einem mittleren Zyklus (blau) und dem oft vergleichbaren SC5 (schwarz).

 

Der Vergleich der  Zyklen untereinander:

Abb.2: Der Vergleich der Fleckenaktivität der bisher systematisch beobachteten Zyklen seit 1755.

 

Die Werte in Abb. 2 entstehen durch die Aufsummierung  der monatlichen Differenzen der einzelnen Zyklen zum Mittelwert, blau in Abb. 1. Die Aussichten für das, was an solarer Aktivität nach dem aktuellen Zyklus kommt, sind nach wie vor ein wenig unbestimmt. Der Fehler in den Daten der polaren Felder, der seit Mai 2017 bekannt ist, wurde noch nicht korrigiert. Daher ist es momentan nicht möglich, einigermaßen verlässliche Prognosen über die genauere Stärke  des kommenden Zyklus anzustellen. Eines jedoch ist sicher: der Zyklus wird  wiederum unternormal stark werden. Das Feldexperiment mit einer länger inaktiven Sonne wird weiter gehen.

 

Realismus vs. Katastrophe: 2:0

Eine hochinteressante Arbeit erschien am Monatsende des Juli 2017. Die beiden Autoren unter Führung von Thomas Mauritsen vom Hamburger Max-Planck-Institut für Meteorologie unternahmen einen spannenden Ausflug in das Klima der Zukunft. Sie stellten sich die Frage: Wie viel Wärme ist schon in der „Pipeline“, also was wäre, wenn der Antrieb durch Treibhausgase auf dem heutigen Stand eingefroren würde und wir ins Jahr 2100 schauen? Ein (wirklich sehr) aufmerksamer Leser wird sich vielleicht erinnern, dass auch wir diesen Fall schon einmal betrachtet haben, und zwar im Oktober 2015, kurz vor der Pariser Klimakonferenz.

Das erste, was man für ein solches Experiment wissen muss, ist: wie empfindlich reagiert  unser Klima auf die Verdopplung  von CO2? In der Arbeit von Mauritsen & Pincus benutzen die Autoren löblicherweise nicht Modelle, sondern stützen sich auf Beobachtungen wie es jeder empirische Wissenschaftler bevorzugt tun würde. Sie ermitteln die „TCR“ (Transient Climate Response), das ist die Erwärmung durch Kohlendioxidverdopplung im Verlaufe der stetigen Erhöhung des Anteils dieses Treibhausgases in unserer Atmosphäre. Sie ist vornehmlich für das Temperaturniveau in dekadischen Zeiträumen (also bis mindestens 2100) verantwortlich. Sie fassen dies im Bild 1 der Arbeit zusammen, es sei hier mit der Bildunterschrift wiedergegeben:

Abb.3: Die wahrscheinlichsten Werte für TCR und ECS (Erklärungen: vgl. original Bildunterschrift): 1,32 °C; 1,79°C  aus Beobachtungen. Quelle: Fig.1 aus Mauritsen/Pincus (2017).

 

Diese Werte sind sehr nahe an denen, die auch in dieser Arbeit gefunden wurden: TCR= 1,35; ECS=1,64. Benutzt man Beobachtungen sehen die Ergebnisse für die Empfindlichkeit unseres Klimas gegenüber CO2- Erhöhungen alle sehr ähnlich aus, sie liegen deutlich unter denen des  Modell-Mittelwerts. In unserem Ansatz erhielten wir für TCR einen noch leicht geringeren Wert: 1,25°C. Warum erklären wir Ihnen später.

Im weiteren Verlauf ermitteln die Autoren von Mauritsen et.al (2017) den Anteil der Wärme, die bereits in den oberen Meeresschichten „gebunkert“ ist und selbst nach dem Reduzieren des CO2- Zuwachses auf Null zum Tragen kommt: es sind vom heutigen Temperaturniveau aus gesehen etwa 0,25°C, berücksichtigt man alle zur Zeit bekannten Umstände. Wir hatten in 2015 ca. 0,15°C dafür veranschlagt:

„Eine Steigerung um 2 Grad in 2100 zum vorindustriellen Niveau könnte ca. 0,15 °C enthalten, die eine bereits erfolgte Erwärmung der Meere nach sich zog („Wärme in der Pipeline“)“

In groben Zügen lagen wir nur sehr wenig neben den aktuellen Erkenntnissen von Mauritsen und Pincus. Wer den realen Wert besser getroffen hat, ist übrigens offen, denn wir möchten Sie auf den Beitrag des Vormonats verweisen.   Wir berichteten über die neuesten Ergebnisse  zum Antrieb durch „Aerosol-Cloud- Interactions“, den es offenbar nur in der Modellwelt gibt, nicht jedoch im realen Klimasystem. Diese Erkenntnisse waren Mauritsen/Pincus bei  Einreichung ihrer Arbeit offenbar noch nicht bekannt, obwohl der Verfasser des begleitenden Kommentars in „Nature“ , Björn Stevens, der Chef von Thomas Mauritsen ist.

Stevens machte sich schon in 2015 Gedanken zum Antrieb durch Aerosole und kam implizit zu dem Schluss: vermutlich wirken  Aerosole nur halb so viel dämpfend  auf die globalen Temperaturen als  in den vom IPCC dokumentierten Modellen  angenommen. Diese Erörterungen  berücksichtigten wir damals bereits in unserer TCR- Abschätzung, daher der noch etwas geringere Wert für die CO2- Empfindlichkeit als Mauritsen/Pincus ermitteln. Die physikalische Ursache dafür stellte sich erst in diesem Jahr heraus: es gibt den „Aerosol-Cloud-Effekt“ schlicht nicht im richtigen Leben, denn wie treffend hatte es Stevens ausgedrückt:  „Clouds are unfazed by haze“. Wir berichteten darüber im letzten Monat und ein englisch-sprachiger Beitrag darüber mit viel Resonanz erschien auch auf dem Blog von Judith Curry.

Welchen Beitrag der nur in Modellen vorkommende Effekt zum gesamten Antrieb durch  Aerosole in der Modellwelt liefert, erklärt diese Arbeit in ihrer Abbildung 3. Sie unterlegt, dass bei den historischen Simulationen der (negative) Antrieb durch den Effekt ca.  -0,4W/m² im Modell-Mittel beträgt, wohlgemerkt in der Modellwelt, nicht in der Realität. Dies sind in der Tat recht genau 50% des gesamten Aerosol- Antriebes. Das hat auch gewisse Auswirkungen auf das Ergebnis der Studie von Mauritsen/Pincus:

Abb.4: Die Temperaturentwicklung bis 2100 bei konstantem GHG- Antrieb auf dem Niveau von 2017 unter Berücksichtigung von verschiedenen Einflüssen, Fall e) (gelb) berücksichtigt alle. Quelle: Fig. 2 aus  Mauritsen et.al (2017).

 

Die großen Streubalken nach oben entstehen vor allem durch Unsicherheiten im Aerosol- Antrieb, die inzwischen nach unten korrigiert sind. Weniger (negativer) Aerosol- Antrieb bedeutet auch geringere Werte in Abb.4 und die Wahrscheinlichkeit für niedrigere ist mit den neuen Erkenntnissen gewachsen. Unsere Betrachtung aus dem Jahre 2015 könnten also der Realität sehr nahe kommen, dies zeigen die letzten aufschlussreichen wissenschaftlich begutachteten Arbeiten vor allem aus dem Hause des Meteorologischen Max Planck-Instituts in Hamburg. Wir hatten auch abgeschätzt, wie hoch die Konzentration an CO2 in der Atmosphäre anwachsen kann um das 2°C- Ziel nicht zu reißen: es sind um die 600ppm.

Geht man von aktuell 407 ppm CO2 aus und einem augenblicklichen Wachstum von 2,11 ppm im Mittel pro Jahr, wären die 600 ppm im Jahre  2108 erreicht. Natürlich wäre es notwendig, bis  Ende dieses Jahrhunderts die globalen CO2 –Emissionen auf nahe Null zu senken –eine Aufgabe für drei globale Generationen und nicht für drei deutsche Legislaturperioden. Lassen Sie sich also nicht verwirren von „Aktivisten“ in der Wissenschaft und anderswo: Wenn wir es schaffen, die Emissionen zu stoppen bei 600 ppm CO2 werden wir auch in den Kategorien des IPCC keine Katastrophe erleben. In nur zwei Monaten erschienen bedeutende Arbeiten, die  es noch schlechter aussehen lassen  für die Klimakatastrophe. Wir erwarten neue Forschungsresultate mit großer Spannung!

 

Meinungsumfrage zum “Klimawandel in Dresden”: Fakten – nein danke!

Der Ausschuss für Umwelt und Kommunalwirtschaft (Eigenbetrieb Friedhofs- und Bestattungswesen sowie Eigenbetrieb Stadtentwässerung) der Landeshauptstadt Dresden beschloss im März 2017, eine Meinungsumfrage zum “Klimawandel in Dresden” durchzuführen. Die Umfrage startete jetzt am 5. August 2017. Anbei die Pressemitteilung der Stadt Dresden:

Bürgerumfrage zum Klimawandel startet am 5. August – Oberbürgermeister Hilbert ruft zur Teilnahme auf

Erstmalig befragt die Landeshauptstadt Dresden ihre Bürgerinnen und Bürger zum Klimawandel. Etwa 12 500 per Zufall ausgewählte Personen erhalten ab Sonnabend, 5. August 2017, den Fragebogen per Post. Ziel der Befragung ist es, die persönliche Belastung durch Hitze und andere Wetterextreme, die Vorstellungen über Grünflächen in der Stadt sowie den Wunsch nach möglichen Anpassungsmaßnahmen im eigenen Wohnumfeld zu erfassen und anschließend entsprechende Handlungsbedarfe zu ermitteln. Die Bürgerinnen und Bürger können den ausgefüllten Fragebogen im beigefügten Freiumschlag zurücksenden oder mit dem Zugangscode online teilnehmen unter www.dresden.de/klimaumfrage. Die Bürgerumfrage hatte der Stadtrat am 6. März 2017 per Beschluss beauftragt.

Oberbürgermeister Dirk Hilbert bittet um Unterstützung: „Die Ergebnisse dienen dem Stadtrat und den Ämtern als wichtige Entscheidungsgrundlage. Sie sollen Einfluss auf die Gestaltung von Konzepten und Richtlinien insbesondere in den Bereichen Stadt- und Grünraumplanung haben. Für die statistische Repräsentativität und Belastbarkeit der Ergebnisse ist es erforderlich, dass möglichst viele der angeschriebenen Dresdnerinnen und Dresdner an der Umfrage teilnehmen. Legen Sie den Fragebogen also nicht beiseite, sondern füllen Sie ihn am besten gleich aus.“

Auch Umweltbürgermeisterin Eva Jähnigen freut sich auf eine rege Teilnahme und erklärt die Notwendigkeit der Befragung: „Dresden ist und wird auch zukünftig von den Auswirkungen des Klimawandels betroffen sein. In nahezu allen Bereichen des öffentlichen und privaten Lebens stellt uns das vor Herausforderungen. In Dresden haben wir jedoch eine Vielzahl von Chancen: Gewässer können offen gelegt, renaturiert und naturnahe Rückhalteräume geschaffen werden. Grünflächen, Baumpflanzungen, Dach- und Fassadenbegrünungen als Vorsorge für die Folgen des Klimawandels werden von den Akteuren in der Praxis unterschätzt. Klimaanpassung ist auch Gesundheitsvorsorge. Die Rückmeldung der Bürgerinnen und Bürger ist dafür von unschätzbarem Wert.“

Hitzewelle, Starkregen, Jahrhunderthochwasser – in den vergangenen Jahren häuften sich die meteorologischen Rekorde. Die Wissenschaft prognostiziert drastische Klimaänderungen bis zum Jahr 2100 – auch in Dresden. Hitze- und Trockenperioden treten häufiger auf und werden durch heftige Starkregenereignisse unterbrochen. Bis zum Ende des Jahrhunderts wird für Sachsen ein Temperaturanstieg um zwei bis drei Grad im Jahresmittel erwartet. Im Vergleich zum Klimareferenzzeitraum 1961 bis 1990 stieg in Dresden die mittlere Lufttemperatur in den letzten 30 Jahren um 0,6 Grad. Die damit verbundenen Klimaänderungen sind bereits deutlich spürbar. Sehr viel seltener können die Dresdnerinnen und Dresdner mit weißen Weihnachten rechnen, die Dampfschifffahrt kämpft in jüngerer Vergangenheit vermehrt mit Niedrigwasser und heftige Regengüsse verursachen häufiger lokale Überschwemmungen. Mit zunehmenden Hitze- und Trockenperioden steigt auch die thermische Belastung für den Menschen – insbesondere für gesundheitlich Beeinträchtigte, Ältere und Kleinkinder. Hitzestress und Hitzetodesfälle sind noch unterschätzte Gefahren, wie sich bei der Hitzewelle im Jahr 2003 zeigte, als laut einer Studie in Westeuropa rund 70 000 Menschen ums Leben kamen – davon allein etwa 7 000 in Deutschland.

Neben den Änderungen der klimatologischen Bedingungen muss sich die Landeshauptstadt weiteren Veränderungen stellen: Dresden ist eine wachsende Stadt. Der Wohnraumbedarf ist deutlich spürbar und der Baudruck ist enorm. Neue Wohnblocks verdrängen eine Vielzahl schattenspendender Bäume und Grünflächen. Besonders im Innenstadtbereich ist diese Entwicklung bedenklich. So würde sich beispielsweise nach Bebauung der Cockerwiese deren klimatisch ausgleichende Wirkung stark verringern und damit der überwärmte Innenstadtbereich weiter ausdehnen. In der Bauleitplanung sollte auf eine möglichst geringe Versiegelung und eine möglichst reichhaltige Bepflanzung in Form von Bäumen, Dach- und Fassadenbegrünung geachtet werden. Diese Maßnahmen dienen dem Schutz vor Überschwemmungen bei Starkregenereignissen, ermöglichen den Erhalt von Flächen für Arten und Biotopen und sie stellen überdies eine Möglichkeit der Gesundheitsvorsorge durch ihre positive mikroklimatische Wirkung (Abkühlung durch Verdunstung über Grünstrukturen, Staubbindung, Lärmminderung) dar. Diese Vielzahl von positiven Effekten sollte bei der Stadtplanung mehr Beachtung finden.

Die Landeshauptstadt Dresden ist unter anderem Mitglied des Klima-Bündnis-Netzwerks, des Netzwerks “ICLEI – Local Governments for Sustainability” sowie des europäischen Netzwerks „Gesunde Städte” der Weltgesundheitsorganisation (WHO) und setzt sich seit mehr als 25 Jahren für eine nachhaltige Stadtentwicklung ein.

Bereits in den Vorjahren zeigten sich die Dresdner Stadtlenker klimawandlerisch hochaktiv. Ein üppig ausgestattetes Projekt mit dem phantasievollen Namen REGKLAM wurde ins Leben gerufen, das wiederum Teil des lustig klingenden KLIMZUG-Programmes bildet. In der REGKLAM-Broschüre von 2013 (pdf hier) sollte in Abschnitt II eigentlich die wissenschaftliche Basis des Klimawandels in Dresden abgehandelt werden. Allerdings findet sich dort außer vielen Konjunktivformulierungen keine einzige Klimakurve. Wie sollen die Dresdner Bürger jetzt eigentlich etwas über den Klimawandel in ihrer Stadt aussagen, wenn ihnen nicht einmal die Klimaentwicklung der letzten Jahre und Jahrzehnte sowie der langfristige klimahistorische Kontext beschrieben wird.

Wir helfen gerne aus. Beginnen wir mit der Temperaturentwicklung in Sachsen (Abb. 1).  Es ist richtig, dass es in den letzten 30 Jahren wärmer geworden ist. Allerdings sieht man an der Temperaturkurve auch, dass die Erwärmung in Sachsen seit 1990 stagniert. Zwischen 1960 und 1990 hat es einen großen Sprung nach oben gegeben, seitdem erleben die Sachsen einen Hiatus.

 

Abb. 1: Temperaturentwicklung von Sachsen während der letzten 130 Jahre. Quelle: DWD.

 

Was könnte hinter dieser seltsamen Entwicklung stecken? Stammleser unseres Blogs ahnen es sicher bereits: Es sind die Ozeanzyklen, in diesem Fall die Nordatlantische Oszillation (NAO), die zwischen 1960-1990 einen steilen Aufstieg erfuhr. Wenn man weiter in der Geschichte zurückschaut, entdeckt man weitere Zusammenhänge zwischen Sachsens Temperatur und der NAO, z.B. eine Kältephase um 1940, die mit einer negativen NAO zusammenfällt (Abb. 2). Wäre es nicht wichtig gewesen, die Umfrageteilnehmer über die bedeutende Rolle der NAO für die Dresdner Temperaturentwicklung vor dem Ausfüllen des Fragebogens aufzuklären?

 

Abb. 2: Entwicklung des NAO-Ozeanzyklus während der letzten 150 Jahre. Quelle: By Delorme – Created by Marsupilami ; updated with 2015 data and produced with R code by DelormeData source : Hurrell, James & National Center for Atmospheric Research Staff Hurrell North Atlantic Oscillation (NAO) Index (station-based) / Hosted data / “DJFM North Atlantic Oscillation Index (Station-Based) “, Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=9386514

 

Ein weiterer Punkt der in der Pressemitteilung nur unvollständig angesprochen wird: Dresden besitzt bereits heute einen spürbaren städtischen Wärmeinseleffekt. Eine kürzliche Arbeit von Benz et al. 2017 zeigt für Dresden einen fetten roten Punkt auf der Karte der Anthropogenic Heat Intensity (AHI) (Abb. 3b).  Hätte man erwähnen können.

 

Abb. 3: Anthropogenic Heat Intensity (AHI) in Deutschland. a) Wetterstationen (“Air”), b) Satellitenmessungen (“Surface”), c) Grundwasser. Quelle: Abb. 4 aus Benz et al. 2017.

 

Die Temperaturentwicklung Sachsens während der letzten 1000 Jahre ist kurioserweise noch komplett unbekannt, wie unser MWP-Kartierprojekt ergab. Wäre es nicht angezeigt, zunächst besondere Anstrengungen zu unternehmen, die Klimageschichte Sachsens während der letzten Jahrtausende zu erforschen, um die heutige Entwicklung in einen historischen Kontext zu setzen? Offenbar hat man hierzu eher weniger Lust und interpretiert die aktuelle Entwicklung vollkommen im Freistil, ohne historische Kalibrierung.

Ähnlich sieht es bei Dürren und Starkregen aus. Man versäumt es, die Umfrageteilnehmer über wichtige Erkenntnisse des Deutschen Wetterdienstes und Umweltbundesamtes zu informieren: Bisher kein gesichterter Trend bei diesen Extremwetterarten:

Was bleibt ist Verwunderung. Man gibt in Dresden vor, sehr am Klima und seinen Folgen interessiert zu sein. Dabei unterlässt man es jedoch, die grundlegenden Fakten zum Klimawandel in lesbarer Form und in neutraler Weise aufzubereiten. Offensichtliche Datenlücken ignoriert und verschweigt man in fahrlässiger Weise. Welchen Wert kann eine Klimabefragung haben, wenn man den Bürgern diese wichtigen Informationen vorenthält und lieber auf das unwissenschaftliche Bauchgefühl abzielt? Die Verantwortlichen in Dresden müssen hier dringend ihre Hausaufgaben machen, um nicht vollends unglaubwürdig zu werden.

 

Ungemütliches Kalifornien: Vor 8200 Jahren war es stürmisch-nass

Das Klima der letzten Jahrtausende war nicht so stabil wie von einigen Zeitgenossen angenommen. Vor 8200 Jahren gab es einen ganz besonderen klimatischen Wechsel, den eine neue Studie von Jessica Oster und Kollegen unter die Lupe genommen hat. Hier die Pressemitteilung der Vanderbilt University vom 20. Juni 2017:

Wet and stormy weather lashed California coast…8,200 years ago

The weather report for California 8,200 years ago was exceptionally wet and stormy.

That is the conclusion of a paleoclimate study that analyzed stalagmite records from White Moon Cave in the Santa Cruz Mountains published online Jun. 20 in Nature Scientific Reports.

The Golden State’s 150-year stretch of unusually wet weather appears to have been marked by particularly intense winter storms and coincides with a climate anomaly in Greenland ice cores first detected in 1997. Before this “8.2 ka event” was discovered, scientists thought the world’s climate had been unusually stable during the Holocene, the geological epoch that covers the last 11,700 years of Earth’s history.

Since then researchers have associated the distinctive, 3.3-degree Celsius temperature dip in the Greenland ice cores with a catastrophic event: The drainage of two giant glacial lakes (Lake Ojibway and Lake Agassiz) located in northeastern North America caused by the collapse of massive ice sheet that covered much of the continent during the last ice age. In short order, the two lakes dumped enough melt water into the North Atlantic to disrupt the world’s oceanic and atmospheric circulation patterns and raise the sea level by somewhere between two to 10 feet. The tremendous freshwater flood has been associated with an extended cold snap in Europe, increased drought in Africa, weakened monsoons in Asia and strengthened monsoons in South America.

“This is the first high-resolution evidence of the response of the coastal California climate to the most distinctive event in the Holocene. Although the effects appear to have been less severe than in other parts of the world, it provides us with new information about the nature of this global climate event,” said Jessica Oster, assistant professor of earth and environmental sciences at Vanderbilt University, who directed the study.

Oster is a member of a small community of earth scientists pioneering the use of mineral deposits in caves as proxies for the prehistoric climate. Cave formations, including stalagmites and stalactites, can provide valuable information about the climate for the last 600,000 years. They have a built-in clock: The mineral deposits contain radioactive uranium-234 that decays into thorium-230 at a constant rate so the ratio of the two isotopes is determined by the date the mineral deposit formed. Seasonal variations in water seepage produce layers that can be dated with considerable precision. The ratios of other isotopes in the minerals including oxygen and carbon provide information about the temperature and nature of the vegetation in the region at the time the layers formed. Concentrations of trace elements like magnesium, strontium and phosphorus provide information about how wet the environment was.

“Events like this are particularly difficult to study because they are so brief,” said Oster. “Fast-growing stalagmites are particularly good for this purpose because they have very high temporal resolution.”

With a five-year grant from the National Science Foundation, Oster is analyzing stalagmites from two California caves in order to shed new light on the factors that produced megadroughts in the region during the late Pleistocene and early Holocene. During her studies, she discovered a stalagmite that was growing rapidly just before, during and after the 8.2 ka event. By analyzing the oxygen and carbon isotope ratios and the concentrations of the trace elements phosphorus and magnesium in the mineral layers formed from 6,900 to 8,600 years ago, Oster and her collaborators extracted a considerable amount of information about what was going on in the prehistoric California atmosphere.

According to the paper, “…the new record suggests that the 8.2 ka event was associated with a brief period of wetter conditions, potentially arising from increased storminess, and demonstrates a near synchronous climate response to this event on both sides of the Pacific.”

Climatologists are particularly interested in this prehistoric event because it can provide insight into what would happen if global warming reaches a point where glaciers in Greenland and other parts of the globe melt rapidly enough to dump large amounts of fresh water into the ocean. In 2003, for example, the Office of Net Assessment at the U.S. Department of Defense produced a study of prospective climate change specifically based on this event.

Coauthors of the study are Vanderbilt undergraduate student Jansen Gibson and former graduate student Aaron Covey; Warren Sharp from the Berkeley Geochronology Center; Bruce Rogers from the Western Cave Conservancy; and Hari Mix from Santa Clara University.

———————-

Das kalte Sonne Blog versteht sich auch als Diskussionsplattform. Carsten Thumulla hat ein Gedankenexperiment zum Klima auf der Erde erstellt, das er zur Diskussion stellt. Das Dokument ist in drei Sprachversionen verfügbar:

deutsch: http://thumulla.com/home/ein_gedankenexperiment_zum_klima_auf_der_erde.html
englisch: http://thumulla.com/home/a_thought_experiment_over_the_climate_of_the_earth.html
russisch: http://thumulla.com/home/klimat_semli.html

Rückmeldungen bitte via Kontaktformular. Wir leiten dies dann an den Autor weiter.

 

Sauberere Luft trägt Teilschuld an arktischer Turboerwärmung

Was gibt Neues aus der Aerosolforschung? Im Oktober 2015 gab es gehörige Aufregung, als bekannt wurde, dass ein wichtiger Kühlprozess auf der Meeresoberfläche wohl unterschätzt wurde. Klimamodelle hatten ihn nicht auf der Rechnung. Es geht um Isopren, das sich unerwarteterweise auch abiotisch bilden kann (siehe Pressemitteilung des TROPOS). Die Implkationen sind enorm, wie The Register zusammenfasste:

A team of top-level atmospheric chemistry boffins from France and Germany say they have identified a new process by which vast amounts of volatile organic compounds (VOCs) are emitted into the atmosphere from the sea – a process which was unknown until now, meaning that existing climate models do not take account of it. The effect of VOCs in the air is to cool the climate down, and thus climate models used today predict more warming than can actually be expected. Indeed, global temperatures have actually been stable for more than fifteen years, a circumstance which was not predicted by climate models and which climate science is still struggling to assmilate. In essence, the new research shows that a key VOC, isoprene, is not only produced by living organisms (for instance plants and trees on land and plankton in the sea) as had previously been assumed. It is also produced in the “microlayer” at the top of the ocean by the action of sunlight on floating chemicals – no life being necessary. And it is produced in this way in very large amounts.

Auch der Standard berichtete:

Der hauchdünne Film, der zwei Drittel der Erdoberfläche bedeckt
Forscher fanden einen neuen Weg, wie Ozeane das “Wettermachermolekül” Isopren bilden können

Weiterlesen im Standard

Früher versuchten Klimamodellierer jedewede Abkühlung im Klima mit vermehrtem anthropogenem Ausstoß an Schwefeldioxid zu erklären. Wenn man dann aber die SO2-Entwicklung im Detail mit der Temperatur verglich, kollabierte der Zusammenhang schnell. Eine weitere Spielart des berühmten Aersoljokers, die zunächst durch einen Mangel an harten Daten zur zeitlichen SO2-Entwicklung nicht ans Licht kam. Seit einiger Zeit ist ein Großteil der Datenlücke jedoch zum Glück geschlossen. Über unseren Köpfen kreisende Satelliten erfassen den Schwefeldioxid-Ausstoß nun gewissenhaft und global. Das Goddard Space Flight Center der NASA beschrieb Ende 2015 den Datenschatz (via Science Daily):

New NASA satellite maps show human fingerprint on global air quality
Using new, high-resolution global satellite maps of air quality indicators, scientists tracked air pollution trends over the last decade in various regions and 195 cities around the globe.

Weiterlesen auf Science Daily

Früher leiteten Industrieunternehmen ihre Abgase ungefiltert direkt in die Luft. Diese Zeiten sind zum Glück in vielen Teilen der Erde vorbei, und die Luft wird wieder sauberer. Anstatt sich darüber zu freuen, gibt es nun Bedenken, dass dies die globale Erwärmung steigern könnte. Denn wenn der Dreck in der Luft das Sonnenlicht nicht mehr daran hindert, auf den Erdboden zu gelangen, dann gelangt mehr Energie auf die Erde. Spiegel Online erläuterte bereits vor mehr als zehn Jahren, 2005, die Bedenken:

Klimawandel Saubere Luft macht Forschern Sorge
Die Luft auf der Erde ist klarer geworden, so dass mehr Sonnenlicht den Erdboden erreichen kann, berichten Schweizer und amerikanische Forscher. Doch das ist nicht unbedingt eine gute Nachricht. Möglicherweise verstärkt die saubere Atmosphäre den Treibhauseffekt.

Weiterlesen auf Spiegel Online

Es ist schon eine Ironie, dass auf den Artikel dann mehr als 10 Jahre Temperaturstagnation folgten, der berühmte Hiatus/Slowdown. Hätte sich die globale Temperatur ohne die atmosphärische Aerosol-Säuberung vielleicht sogar abgekühlt? Das Thema ist übrigens auch heute noch aktuell. Gagné und Kollegen rechneten 2015 in den Geophysical Research Letters aus, dass das Nordpolareis in einer saubereren Atmosphäre schneller schmilzt als in einer Aerosol-reichen:

Impact of aerosol emission controls on future Arctic sea ice cover
We examine the response of Arctic sea ice to projected aerosol and aerosol precursor emission changes under the Representative Concentration Pathway (RCP) scenarios in simulations of the Canadian Earth System Model. The overall decrease in aerosol loading causes a warming, largest over the Arctic, which leads to an annual mean reduction in sea ice extent of approximately 1 million km2 over the 21st century in all RCP scenarios. This accounts for approximately 25% of the simulated reduction in sea ice extent in RCP 4.5, and 40% of the reduction in RCP 2.5. In RCP 4.5, the Arctic ocean is projected to become ice-free during summertime in 2045, but it does not become ice-free until 2057 in simulations with aerosol precursor emissions held fixed at 2000 values. Thus, while reductions in aerosol emissions have significant health and environmental benefits, their substantial contribution to projected Arctic climate change should not be overlooked.

Ob die Klimamodelle den Effekt schon berücksichtigt haben? Muss das CO2 nun wieder ein Stück Erwärmungswirkung abgeben, da ein ganz anderer Mechanismus die Erwärmung erzeugt hat? Im März 2016 erhärtete sich der Verdacht, dass ein Teil der beobachteten “arktischen Turboerwärmung” Folge einer Abnahme im Aerosolgehalt ist. Ein Team um Acosta Navarro berichtete in Nature Geoscience:

Amplification of Arctic warming by past air pollution reductions in Europe
The Arctic region is warming considerably faster than the rest of the globe1, with important consequences for the ecosystems2 and human exploration of the region3. However, the reasons behind this Arctic amplification are not entirely clear4. As a result of measures to enhance air quality, anthropogenic emissions of particulate matter and its precursors have drastically decreased in parts of the Northern Hemisphere over the past three decades5. Here we present simulations with an Earth system model with comprehensive aerosol physics and chemistry that show that the sulfate aerosol reductions in Europe since 1980 can potentially explain a significant fraction of Arctic warming over that period. Specifically, the Arctic region receives an additional 0.3 W m−2 of energy, and warms by 0.5 °C on annual average in simulations with declining European sulfur emissions in line with historical observations, compared with a model simulation with fixed European emissions at 1980 levels. Arctic warming is amplified mainly in fall and winter, but the warming is initiated in summer by an increase in incoming solar radiation as well as an enhanced poleward oceanic and atmospheric heat transport. The simulated summertime energy surplus reduces sea-ice cover, which leads to a transfer of heat from the Arctic Ocean to the atmosphere. We conclude that air quality regulations in the Northern Hemisphere, the ocean and atmospheric circulation, and Arctic climate are inherently linked.

Ein Rückgang der Aersole mit entsprechendem Klimaeffekt ist auch aus Alabama beschrieben worden (Attwood et a 2014).

 

Superkorallen fürchten keine Korallenbleiche

Der Niedersachsenkanal von NDR Fernsehen sendete am 6. Juni 2017 einen absolut sehenswerten Bericht zur Korallenforschung in Wilhelmshaven. Forscher fanden dort, dass sich Korallen an erhöhte Wassertemperaturen anpassen können, und zwar durch eine veränderte Symbiontenwahl. Jungtiere hätten deutlich bessere Chancen als ihre Eltern. Hier geht es zum Filmbericht “Korallen trotzen Klimawandel“.

Zwei Wochen später, am 20. Juni 2017, ähnlich gute Nachrichten in der ARD Tagesschau. Die Kernaussage des Beitrags:

Befund von US-Forschern: Das Ende der Korallenbleiche?
[...] Das weltweite Korallensterben ist nach Ansicht von US-Forschern vorerst beendet. Wie die zuständige Behörde NOAA mitteilte, sei die seit drei Jahren grassierende Korallenbleiche abgeflaut. Die Wissenschaftler hatten für ihre Untersuchung Satellitenbilder und Modellrechnungen ausgewertet. [...]

Der Rest des Beitrags ist Klimaalarm. Offenbar war es dem zuständigen Redakteur dann doch zu ungeheuer, gute Klimanachrichten verbreiten zu müssen. Da hat er die Meldung einfach mit Klimaalarm aus der Konserve gemischt.

Bereits am 26. Mai 2017 war eine bahnbrechende Arbeit im Nature-Ableger Scientific Reports erschienen, in der Emma Camp und Kollegen von “Superkorallen” aus Neukaledonien berichteten, die dort in einer heißen, sauren, sauerstoffarmen Lagune bestens gedieh:

Reef-building corals thrive within hot-acidified and deoxygenated waters
Coral reefs are deteriorating under climate change as oceans continue to warm and acidify and thermal anomalies grow in frequency and intensity. In vitro experiments are widely used to forecast reef-building coral health into the future, but often fail to account for the complex ecological and biogeochemical interactions that govern reefs. Consequently, observations from coral communities under naturally occurring extremes have become central for improved predictions of future reef form and function. Here, we present a semi-enclosed lagoon system in New Caledonia characterised by diel fluctuations of hot-deoxygenated water coupled with tidally driven persistently low pH, relative to neighbouring reefs. Coral communities within the lagoon system exhibited high richness (number of species = 20) and cover (24–35% across lagoon sites). Calcification rates for key species (Acropora formosa, Acropora pulchra, Coelastrea aspera and Porites lutea) for populations from the lagoon were equivalent to, or reduced by ca. 30–40% compared to those from the reef. Enhanced coral respiration, alongside high particulate organic content of the lagoon sediment, suggests acclimatisation to this trio of temperature, oxygen and pH changes through heterotrophic plasticity. This semi-enclosed lagoon therefore provides a novel system to understand coral acclimatisation to complex climatic scenarios and may serve as a reservoir of coral populations already resistant to extreme environmental conditions.

Newsweek berichtete am 9. Juni 2017 über die Studie:

‘Super Corals’ on Australia’s Great Barrier Reef May Save it From Climate Change, Scientists Discover

Plötzlich hagelt es Erfolgsnachrichten aus allen Teilen der Erde. Der ORF schrieb am 17. Mai 2017:

Sensationsfund: Koralle trotzt dem Klimawandel
Eine Koralle aus dem Roten Meer erweist sich als erstaunlich resistent gegenüber dem Klimawandel. Forscher haben eine Vision: Mit dieser Art könnte man sterbende Korallenriffe neu besiedeln.

Weiterlesen beim ORF.

Und auch in Hawaii vermutet man Superkorallen, die alles ertragen können, wie das Handelsblatt bereits am 7. November 2015 erklärte:

Mit Super-Korallen dem Klimawandel trotzen
Korallen sind empfindliche Wesen. Wenn die Wassertemperatur zu hoch wird, bleichen sie aus und können absterben. Vor Hawaii suchen Meeresforscher nach der Super-Koralle, die der globalen Erwärmung trotzt.

Weiterlesen im Handelsblatt

Am 17. Mai 2017 berichtete die Wildlife Conservation Society zudem über geeignete Rückzugsorte für gefährdete Korallen:

Climate change refuge for corals discovered (and how we can protect it right now)

Refuge could preserve climate-sensitive corals due to environmental gradients that allow for coral acclimatization

WCS scientists have discovered a refuge for corals where the environment protects otherwise sensitive species to the increasing severity of climate change. The bad news is that the reefs are showing signs of being overfished and weak compliance with local fisheries laws needs to be reversed to maintain the fish that help to keep reefs healthy. The scientists describe their findings in the journal Ecosphere.

Weiterlesen bei der Wildlife Conservation Society

 

Die ereignisreiche Dürregeschichte Chinas: Solare Schwankungen und pazifische Ozeanzyklen ließen den Regen tanzen

Bei jeder Dürre dasselbe: Stets gibt es einen Klimaktivisten, der einen Zusammenhang mit dem menschengemachten Klimawandel sieht und eine Abkehr vom frevelhaften Tun fordert. Dies begründet sich allerdings vor allem auf einer klimahistorischen Kurzsicht. Würden sich die Damen und Herren Aktivisten ein wenig mehr für die Geschichte des Klimas interessieren, würde ihnen ihr Denkfehler sofort auffallen.

Im heutigen Blogbeitrag wollen wir uns um die Dürregeschichte Chinas kümmern, die aufgrund einer Vielzahl von neuen Studien immer besser bekannt wird. Beginnen wir im Norden Chinas. Chen et al. (2014) beschrieben in Global and Planetary Change die Dürren auf dem Löss Plateau während der vergangenen 250 Jahre auf Basis von Baumringen. Das Resultat: Trocken- und Feuchtphasen wechselten stets ab. Ein stabiles Hydroklima hat es nie gegeben und ist auch für die Zukunft nicht anzunehmen. Antrieb der Schwankungen ist der PDO-Ozeanzyklus sowie Änderungen asiatischen Sommermonsun. Abstract:

A tree-ring based drought reconstruction (AD 1760–2010) for the Loess Plateau and its possible driving mechanisms
We have developed a 272-year ring-width chronology of Chinese pine (Pinus tabulaeformis) growing in the Huanglong Mountains, North China. Climatic response analyses revealed that mean January–July Palmer drought severity index (PDSI) has positive effect on the radial growth of pine trees. Based on the relationships, the mean January–July PDSI was reconstructed for the period from 1760 to 2010. The percentage of variance in the data explained by the reconstruction was 41% during the calibration period of 1950–2010. Spatial correlation analyses between the PDSI reconstruction and gridded PDSI data show that the PDSI reconstruction captures regional drought variations over the environmentally-sensitive area linked to the East Asian summer monsoon. Relatively wet periods are identified for AD 1766–1781, 1795–1804, 1811–1821, 1838–1859, 1884–1889, 1909–1914, 1937–1977 and 2003–2008. Dry conditions prevailed during AD 1760–1765, 1782–1794, 1805–1810, 1822–1837, 1860–1883, 1890–1908, 1915–1936, 1978–2002 and 2009–now. There is a reasonable agreement with dry/wet periods previously estimated from tree-ring data of the Kongtong Mountains of the Loess Plateau. Spatial correlation analyses with sea surface temperature in the Pacific Ocean and tropical Indian Ocean indicated that the Asian summer monsoon circulations play a role in modulating drought variations in the study area whereas the effects of the Pacific Decadal Oscillation are relatively strong.

Bleiben wir in Nordchina. Li et al. 2016 veröffentlichten in Dendrochronologia eine ähnliche Baumringstudie zum Fen River. Wiederum scheinen Ozeanzyklen im Pazifik verantwortlich zu zeichnen für die natürliche Variabilität der Regenfälle:

Tree-ring-based reconstruction of drought variability (1792–2011) in the middle reaches of the Fen River, North China
We developed a tree-ring chronology based on 52 ring-width series from 25 Pinus tabulaeformis trees at Tianlong Mountain (TLM) using the signal-free method. TLM is located in the middle reaches of the Fen River, North China, and is influenced by the East Asian monsoon system. Tree growth was highly correlated (0.789) with the Palmer Drought Severity Index (PDSI) from May to July and indicated a drought-stress growth pattern. Therefore, we developed a robust May-July PDSI reconstruction for 1792–2011 that explained 62.3% of the instrumental variance for 1951–2005. Severe drought years determined by the reconstruction are consistent with conditions reported in historical documents. The TLM PDSI reconstruction was consistent with other tree-ring-based hydroclimate reconstructions in North China; thus, it may accurately represent dry/wet changes that occur over a large area. Cyclical spectral peaks at 2–8 years in the reconstructed PDSI may indicate ENSO activity, as suggested by the positive correlation with the western Pacific sea-surface temperatures (SSTs) and the negative correlation with the eastern Pacific SSTs on the inter-annual scale.

Weiter mit Cai et al. 2015 in Paleo3, ebenfalls in Nordchina. Wieder das gleiche Bild: Zyklen im tropischen Westpazifik bestimmen das Dürregeschehen:

Reconstruction of drought variability in North China and its association with sea surface temperature in the joining area of Asia and Indian–Pacific Ocean
Using tree-ring data from the northernmost marginal area of the East Asian summer monsoon (EASM) in North China, May–July mean Palmer drought severity index (PDSI) was reconstructed back to 1767 AD. The reconstruction captured 52.8% of the variance over the calibration period from 1945 to 2005 AD and showed pronounced pluvial periods during 1850–1905, 1803–1811 and 1940–1961 and dry periods during 1814–1844, 1916–1932 and 1984–2012. These anomalous periods have previously been reported in other parts of North China. Spatial correlation analyses and comparisons with other hydroclimatic indices in North China indicated that our new PDSI reconstruction could represent spatial and temporal drought variability in this region well. Our work also suggested that the drying tendency currently observed in the northern part of North China (including the study area) is consistent with the weakening of the EASM. Meanwhile the drying trend was seemingly restrained at present in the southern part of North China. Spatial correlation patterns with global sea surface temperature (SST) indicated that the regional hydroclimatic variability in North China was tightly linked to SST over the joining area of Asia and Indian–Pacific Ocean (AIPO), especially over the tropical western Pacific. When SST from prior November to current July (NJ-SST) in the AIPO area was anomalously high (low), the thermal contrast between Asian land and ocean was weakened (strengthened), and the EASM was correspondingly weakened (strengthened), thereby causing droughts (pluvials) in North China. The results of this study do not only provide useful information for assessing the long-term climate change in North China, but also suggest that abnormal variability in NJ-SST over the AIPO area could be used to forecast hydroclimatic conditions in North China.

Und nun zu Yang et al. 2015, immer noch in Nordchina. Die Gruppe dokumentierte eine intensive Dürrephase vor 4200 Jahren, die es in sich hatte. Pressemitteilung der Baylor University vom 16. Februar 2015:

Study Sheds Light on How Populations Respond and Adapt to Climate Change

Using a relatively new scientific dating technique, a Baylor University geologist and a team of international researchers were able to document—for the first time—a drastic climate change 4,200 years ago in northern China that affected vegetation and led to mass migration from the area.

Steve Forman, Ph.D., professor of geology in the College of Arts & Sciences, and researchers—using a dating technique called Optically Stimulated Luminescence—uncovered the first evidence of a severe decrease in precipitation on the freshwater lake system in China’s Hunshandake Sandy Lands. The impact of this extreme climate change led to desertification—or drying of the region—and the mass migration of northern China’s Neolithic cultures. Their research findings appear in the January 2015 issue of the Proceedings of the National Academy of Sciences and are available online.

“With our unique scientific capabilities, we are able to assert with confidence that a quick change in climate drastically changed precipitation in this area, although, further study needs to be conducted to understand why this change occurred,” Forman said. Between 2001 and 2014, the researchers investigated sediment sections throughout the Hunshandake and were able to determine that a sudden and irreversible shift in the monsoon system led to the abrupt drying of the Hunshandake resulting in complications for the population. “This disruption of the water flow significantly impacted human activities in the region and limited water availability. The consequences of a rapid climatic shift on the Hunshandake herding and agricultural cultures were likely catastrophic,” Forman said.

He said these climatic changes and drying of the Hunshandake continue to adversely impact the current population today. The Hunshandake remains arid and even with massive rehabilitation efforts will unlikely regrow dense vegetation. “This study has far-reaching implications for understanding how populations respond and adapt to drastic climate change,” Forman said. Forman is the director of the Geoluminescence Dating Research Lab in the department of geology.

Nochmal Nordchina, diesmal Li et al. 2014 in den Geophysical Research Letters. Sie fanden, dass die Wüstengebiete damals viel kleiner waren als heute, weil die Temperaturen höher als heute waren und der ostasiatische Sommermonsun verstärkt wurde:

Distribution and vegetation reconstruction of the deserts of northern China during the mid-Holocene
Desertification is potentially a serious threat to society, and therefore, it is critical to understand how deserts may respond to future climate change. The mid-Holocene (6 ± 0.5 14C ka) was warmer than present, and the distribution of deserts at this time may have implications for understanding their response to future warming. Here we reconstruct the distribution of deserts in northern China during the mid-Holocene by combining data on vegetation type and the sedimentary facies of aeolian deposits. The results demonstrate that during the mid-Holocene, the deserts retreated northwestward to the location of the modern 300 mm isohyet. Most of the Eastern Desert was stabilized with steppe or forest-steppe vegetation, whereas the Western Desert exhibited no significant change and remained mobile, occupied by desert vegetation. The deserts in northern China were greatly reduced during the mid-Holocene because of the enhancement of the East Asian summer monsoon in a warmer climate than today.

Jetzt ein wenig weiter nach Westen, nach Nordwest China. Lee et al. 2015 beschrieben in The Holocene den engen Zusammenhang der dortigen Dürren mit den pazifischen Ozeanzyklen:

Reconstruction of the geographic extent of drought anomalies in northwestern China over the last 539 years and its teleconnection with the Pacific Ocean
Recent paleo-climatic/environmental studies have resulted in several high-resolution paleo-precipitation/moisture reconstructions in Northwestern (NW) China over extended periods. Nevertheless, those reconstructions are mostly about the climatic history of individual sites, while fine-grained portrayal and analysis of the geographic extent of drought anomalies across the entire NW China are still missing. We based our study on the dryness/wetness grade series of 19 sites in NW China, which are primarily derived from historical documents, to reconstruct the annual geographic extent of drought anomalies in NW China in AD 1470–2008. Our reconstruction reveals the following periods of drought in NW China: the AD 1470s–1490s, 1620s–1640s, 1700s–1720s, 1770s–1790s, 1860s–1870s, and 1910s–1930s. The most extremely dry years were AD 1928 and 1929. In addition, we found that the influence of El Niño Southern Oscillation (ENSO) on the geographic extent of drought anomalies in NW China was non-stationary at the inter-annual to multi-decadal timescale and that the correlation switched from positive to negative since the late ‘Little Ice Age’. We propose that this non-stationary relationship is attributable to the variance of ENSO and the strength of Asian Summer Monsoon. To conclude, we discuss the implications of the above findings within the context of global warming.

Auch in Nordostchina war der Monsunregen nicht stabil, wie das Lamont-Doherty Earth Observatory (Columbia University) am 6. Februar 2017 mitteilte:

Shifting Monsoon Altered Early Cultures in China, Study Says

The annual summer monsoon that drops rain onto East Asia, an area with about a billion people, has shifted dramatically in the distant past, at times moving northward by as much as 400 kilometers and doubling rainfall in that northern reach. The monsoon’s changes over the past 10,000 years likely altered the course of early human cultures in China, say the authors of a new study.

Researchers from the Lamont-Doherty Earth Observatory and the Chinese Academy of Sciences in Xi’an studied ancient water levels for Lake Dali, a closed-basin lake in Inner Mongolia in the northeast of China. They found that the lake was six times larger and water levels were 60 meters higher than present during the early and middle Holocene — the period beginning about 11,700 years ago, and encompassing the development of human civilization. “I think it is important to emphasize that these spatial fluctuations in the monsoon drive large changes in northern China,” said Yonaton Goldsmith, a graduate student at Lamont-Doherty Earth Observatory and lead author of the paper. “When the monsoon is strong, it shifts northward and northern China becomes green. When the monsoon is weak, the monsoon stays in the south and northern China dries out. Such large fluctuations must have altered the ecosystems in northern China dramatically.”

The study, appearing this week in the Proceedings of the National Academy of Sciences, also ties the shifting monsoon to changes in Earth’s orbit and other periodic changes in the climate system. The study should help scientists understand how the monsoon is affected by those natural cycles, and how a changing climate today might influence the monsoon in the future. Goldsmith said it’s still unclear how the monsoon will react to global warming. One view is that the monsoon should grow stronger, but the area studied has been drying out over recent decades, he said, “so there is still a lot that needs to be done in that region before we can get definitive answers.”

Dali Lake is located near the northwestern limit of the East Asian monsoon, and so would reflect the changes brought about when the monsoon shifted north. The researchers studied outcrops of sediments left behind when the lake was far larger, and used those and other markers to construct a timeline of lake levels, and the fluctuation of rainfall over millennia. They found that the lake reached peak levels around 123,000 years ago, again around 58,000 years ago, and once more between 11,000 and 5,500 years ago. They tie the periodic increases in rainfall to the range of the monsoon shifting north by as much as 400 kilometers. The lake record is “highly correlated” with measurements taken earlier from cave deposits in both northern and southern China.

Between 5,500 and 5,000 years ago, the monsoon weakened and rainfall over northern China decreased by 50 percent, the researchers found. They speculate that this drying triggered a major cultural transition in the region. As they describe it, two early Neolithic societies, the Hongshan culture in North China and the Yangshao culture in central China, collapsed around 5,000 years ago. In central China, the following period saw the rise of more stratified and socially and politically complex societies, including the Longshan culture. Previously unoccupied areas on the eastern margin of the Tibetan plateau were populated. Meanwhile, northeast China experienced a sharp population decline, represented by the Xiaoheyan culture. “These findings show that climate change can have dramatic effects on human societies and highlight the necessity to understand the effect of global warming on rainfall patterns in China and all over the world,” the authors write.

Intense variations in rainfall may have played a role in the collapse of other civilizations. A study led by Lamont scientist Brendan Buckley, published several years ago, suggested that extended drought coupled with changes in the monsoon could have doomed Cambodia’s ancient Khmer civilization at Angkor nearly 600 years ago. Drought is thought to have played a role in the decline of the Classic Maya civilization, too, though in that case, another Lamont study suggests that the Maya themselves contributed to the drought by clearing forests for cities and crops. The Lake Dali paper’s other authors are Wallace S. Broecker, Pratigya J. Polissar and Peter B. deMenocal of Lamont-Doherty; Hai Xu, Jianghu Lan, Peng Cheng, Weijian Zhou and Zhisheng An of the State Key Laboratory of Loess and Quaternary Geology, Institute of Earth Environment, Chinese Academy of Sciences; and Naomi Porat of the Geological Survey of Israel.

This work was supported by a Gary Comer Science and Education Foundation grant to Yonaton Goldsmith and Pratigya J. Polissar; Columbia’s Center for Climate and Life; the National Basic Research Program of China Grant 2013CB955900; the External Cooperation Program of Bureau of International Cooperation, Chinese Academy of Sciences Grant 132B61KYSB20130003; and Lamont-Doherty Earth Observatory Contribution no. 8084.

Journal: Yonaton Goldsmith, Wallace S. Broecker, Hai Xu, Pratigya J. Polissar, Peter B. deMenocal, Naomi Porat, Jianghu Lan, Peng Cheng, Weijian Zhou, Zhisheng An. Northward extent of East Asian monsoon covaries with intensity on orbital and millennial timescales. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2017; 201616708 DOI: 10.1073/pnas.1616708114

Hier noch der Abstract der Studie von Goldsmith et al. 2017:

Northward extent of East Asian monsoon covaries with intensity on orbital and millennial timescales
The magnitude, rate, and extent of past and future East Asian monsoon (EAM) rainfall fluctuations remain unresolved. Here, late Pleistocene–Holocene EAM rainfall intensity is reconstructed using a well-dated northeastern China closed-basin lake area record located at the modern northwestern fringe of the EAM. The EAM intensity and northern extent alternated rapidly between wet and dry periods on time scales of centuries. Lake levels were 60 m higher than present during the early and middle Holocene, requiring a twofold increase in annual rainfall, which, based on modern rainfall distribution, requires a ∼400 km northward expansion/migration of the EAM. The lake record is highly correlated with both northern and southern Chinese cave deposit isotope records, supporting rainfall “intensity based” interpretations of these deposits as opposed to an alternative “water vapor sourcing” interpretation. These results indicate that EAM intensity and the northward extent covary on orbital and millennial timescales. The termination of wet conditions at 5.5 ka BP (∼35 m lake drop) triggered a large cultural collapse of Early Neolithic cultures in north China, and possibly promoted the emergence of complex societies of the Late Neolithic.

Jetzt nach Zentralchina und Yin et al. 2014 (Climate of the Past). Ein Höhlentropfstein registrierte dort starke Schwankungen in den Niederschlägen während der letzten drei Jahrhunderte. Regenreiche Phasen ereigneten sich während Zeiten hoher solarer Aktivivität, die den Sommermonsun intensivierten: (weiterlesen …)

Historisches Eisschmelzdrama in Grönland: Vor 5000 Jahren gab es viel weniger Eis als heute

Das grönländische Inlandeis schmilzt derzeit. Das ist auch keine große Überraschung angesichts der Erwärmung der letzten 150 Jahre nach Ende der Kleinen Eiszeit. Was allerdings nur wenige wissen ist, dass der grönländische Eisschild vor ein paar tausend Jahren viel kleiner war als heute. Eine Arbeit von Briner et al. 2016 in den Quaternary Science Reviews fasste die Entwicklung des Grönlandeises schön zusammen:

Holocene climate change in Arctic Canada and Greenland
This synthesis paper summarizes published proxy climate evidence showing the spatial and temporal pattern of climate change through the Holocene in Arctic Canada and Greenland. Our synthesis includes 47 records from a recently published database of highly resolved Holocene paleoclimate time series from the Arctic (Sundqvist et al., 2014). We analyze the temperature histories represented by the database and compare them with paleoclimate and environmental information from 54 additional published records, mostly from datasets that did not fit the selection criteria for the Arctic Holocene database. Combined, we review evidence from a variety of proxy archives including glaciers (ice cores and glacial geomorphology), lake sediments, peat sequences, and coastal and deep-marine sediments. The temperature-sensitive records indicate more consistent and earlier Holocene warmth in the north and east, and a more diffuse and later Holocene thermal maximum in the south and west. Principal components analysis reveals two dominant Holocene trends, one with early Holocene warmth followed by cooling in the middle Holocene, the other with a broader period of warmth in the middle Holocene followed by cooling in the late Holocene. The temperature decrease from the warmest to the coolest portions of the Holocene is 3.0 ± 1.0 °C on average (n = 11 sites). The Greenland Ice Sheet retracted to its minimum extent between 5 and 3 ka, consistent with many sites from around Greenland depicting a switch from warm to cool conditions around that time. The spatial pattern of temperature change through the Holocene was likely driven by the decrease in northern latitude summer insolation through the Holocene, the varied influence of waning ice sheets in the early Holocene, and the variable influx of Atlantic Water into the study region.

In der Arbeit wird auch eine Kurve der Flächenveränderungen des grönländischen Eisschildes während der vergangenen 10.000 Jahre gezeigt, basierend auf einer Modellierung von Larsen et al. 2015 (Abb. 1). Schön zu erkennen das Schrumpfen des Eises nach der letzten Eiszeit. Vor etwa 5000 Jahren erreichte das Eis dann seine geringste Ausdehnung und wuchs in der Folge bis heute wieder an. Das heutige Abschmelzen wirkt dagegen eher untergeordnet.

 

Abbildung 1: Flächenveränderungen des grönländischen Eisschildes während der vergangenen 10.000 Jahre. Graphik: Briner et al. 2016 nach einer Modellierung von Larsen et al. 2015.

 

Jason Briner war auch Teil einer Eiskernstudie von Thomas et al. 2016, die interessante Hintergrundinformationen liefert. Als das Eis vor 6000-4000 Jahren besonders stark abschmolz und die globalen Temperaturen ein Maximum erreichten, nahm auch der Schneefall zu. Warme Zeiten sind also schneereiche Zeiten in Grönland. Hier die Pressemitteilung der University at Buffalo vom 23. Mai 2016:

A history of snowfall on Greenland, hidden in ancient leaf waxes
A surprising trove of data yields indications of increased Arctic snowfall in times of warming

The history of Greenland’s snowfall is chronicled in an unlikely place: the remains of aquatic plants that died long ago, collecting at the bottom of lakes in horizontal layers that document the passing years. Using this ancient record, scientists are attempting to reconstruct how Arctic precipitation fluctuated over the past several millennia, potentially influencing the size of the Greenland Ice Sheet as the Earth warmed and cooled. An early study in this field finds that snowfall at one key location in western Greenland may have intensified from 6,000 to 4,000 years ago, a period when the planet’s Northern Hemisphere was warmer than it is today. While more research needs to be done to draw conclusions about ancient precipitation patterns across Greenland, the new results are consistent with the hypothesis that global warming could drive increasing Arctic snowfall — a trend that would slow the shrinkage of the Greenland Ice Sheet and, ultimately, affect the pace at which sea levels rise.

“As the Arctic gets warmer, there is a vigorous scientific debate about how stable the Greenland Ice Sheet will be. How quickly will it lose mass?” says lead researcher Elizabeth Thomas, PhD, an assistant professor of geology in the University at Buffalo College of Arts and Sciences who completed much of the study as a postdoctoral fellow at the University of Massachusetts Amherst. “Climate models and observations suggest that as temperatures rise, snowfall over Greenland could increase as sea ice melts and larger areas of the ocean are exposed for evaporation. This would slow the decline of the ice sheet, because snow would add to its mass,” Thomas says. “Our findings are consistent with this hypothesis. We see evidence that the ratio of snow to rain was unusually high from 6,000 to 4,000 years ago, which is what you would expect to see if sea ice loss causes snowfall to increase in the region.” The research was published on May 23 in Geophysical Research Letters, a journal of the American Geophysical Union.

Aquatic plant leaf waxes as a record of snowfall

Thomas’ research looks to understand how precipitation changed in the past, with an eye toward better predicting how modern warming will affect the Earth. “We are using the past to see what might happen in the future,” she says. Aquatic leaf waxes are a relatively new tool for completing this work. They reveal information about the seasonality of precipitation — how amounts of ancient summer rain compared to amounts of ancient winter snow. To understand how aquatic leaf waxes function as a historical record, you need to know a little about aquatic plants. In the Arctic, these organisms survive on lake water, and use hydrogen atoms from this water to produce wax coatings on leaves.

These hydrogen atoms are the key to studying precipitation: In years when the ratio of summer rain to winter snow in a region is high, lake water and aquatic leaf waxes end up containing high levels of a rare form of hydrogen called deuterium, which is heavier than “normal” hydrogen. (This is because summer rain holds more deuterium than winter snowfall.) In contrast, in years when snow is relatively abundant, aquatic plants start producing waxes with less deuterium. This is what Thomas and her colleagues saw when they extracted a long, cylindrical sediment sample from a lake bottom in western Greenland. The mud contains ancient leaf waxes, with the oldest at the base of the column and the youngest at the top.

By dating and analyzing thin slices of the sample, the team determined that aquatic leaf waxes had low levels of deuterium from 6,000 to 4,000 years ago. This is exactly what researchers would expect to see if the warm temperatures of that time had fueled sea ice loss, leading to increased Arctic snowfall and a decline in deuterium in lakes, Thomas said. She acknowledged that it’s possible that a drop in summer rainfall accounted for the changes in deuterium, but says a rise in winter snowfall is the more likely explanation, as scientists have found independent evidence that the region was wetter 6,000 to 4,000 years ago.

The research team included UB Associate Professor of Geology Jason Briner; undergraduate student John J. Ryan-Henry from Brown University, the University of Rhode Island and the Roger Williams University School of Law; and Professor Yongsong Huang from Brown University and the Chinese Academy of Sciences. The study was funded by the National Science Foundation and research grants from the Geological Society of America.

Das Schmelzen des Grönlandeises läuft wie nicht anders zu erwarten in jahreszeitlichen Zyklen ab. Im Sommer schmilzt das Eis und im Winter wächst es dann wieder. Allerdings verschiebt sich das Niveau momentan jedes Jahr nach unten. Der winterliche Eiszuwachs kann die sommerliche Schmelze nicht voll ausgleichen. Harig & Simons haben 2016 die Entwicklung detailliert dokumentiert:

 

Abb 2. Veränderung der grönländischen Eismasse während der letzten 15 Jahre. Quelle Harig & Simons 2016.

 

Hier der Abstract der Arbeit:

Ice mass loss in Greenland, the Gulf of Alaska, and the Canadian Archipelago: Seasonal cycles and decadal trends
Over the past several decades mountain glaciers and ice caps have been significant contributors to sea level rise. Here we estimate the ice mass changes in the Canadian Archipelago, the Gulf of Alaska, and Greenland since 2003 by analyzing time-varying gravimetry data from the Gravity Recovery and Climate Experiment. Prior to 2013, interannual ice mass variability in the Gulf of Alaska and in regions around Greenland remains within the average estimated over the whole data span. Beginning in summer 2013, ice mass in regions around Greenland departs positively from its long-term trend. Over Greenland this anomaly reached almost 500 Gt through the end of 2014. Overall, long-term ice mass loss from Greenland and the Canadian Archipelago continues to accelerate, while losses around the Gulf of Alaska region continue but remain steady with no significant acceleration.

Das grönländische Inlandeis hat sich in den letzten Jahrzehnten zunehmend verdunkelt, so dass die Rückstrahlkraft (Albedo) abgenommen hat. Hierdurch verstärkt sich die Schmelze, wie Columbia University’s Lamont-Doherty Earth Observatory am 3. März 2016 per Pressemitteilung bekanntgab:

Greenland’s Ice Is Getting Darker, Increasing Risk of Melting

Greenland’s snowy surface has been getting darker over the past two decades, absorbing more heat from the sun and increasing snow melt, a new study of satellite data shows. That trend is likely to continue, with the surface’s reflectivity, or albedo, decreasing by as much as 10 percent by the end of the century, the study says. The culprits are two feedback loops that are created by the melting itself. One of those processes isn’t visible to the human eye, but it is having a profound effect.

(weiterlesen …)