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Kipp-Element auf wackeliger fachlicher Grundlage: Grönlands Eismassen lassen sich vom Potsdam-Institut keine Angst einjagen

In schöner Regelmäßigkeit meldet sich das Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK) mit einer neuen Klimahorrorstory. Noch im Juni 2011 versuchte das PIK uns mit einer Sintflutwarnung zu schocken („Meeresspiegel steigt heute schneller als je zuvor in den letzten 2000 Jahren“), aktuell versucht man uns mit extremen Regenfällen, Hitzewellen und anderem Extremwetterunbill in Angst und Schrecken zu versetzen. Pikant am Rande: Bereits 2011 kooperierte das PIK mit dem Gesamtverband der Deutschen Versicherungswirtschaft (GDV) in einer Studie, die eine signifikante Zunahme von Sturm-, Hagel- und Überschwemmungsschäden suggerierte. Schön dass man sich dagegen versichern kann. Interessenskonflikte sah hier keiner der beteiligten Partner (siehe „Die kalte Sonne“ Seite 274-275). In diesen Kontext passen auch gut die kürzlichen Versuche des PIK, den Menschen für einzelne heiße Sommer und kalte Winter verantwortlich zu machen (Rahmstorf & Coumou 2011), obwohl andere Forschungsinstitutionen zu ganz anderen Ergebnissen gelangt sind (siehe S. 96-98 in „Die kalte Sonne“). Es ist geradezu auffällig, dass die Arbeiten des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung stets nur das Klimakatastrophenszenario weiter verschärfen. Ausgewogenere Studien, die die Rolle natürlicher Klimafaktoren hervorheben, werden in der Regel an anderen Forschungsstätten erarbeitet. Gibt es hierfür eine Erklärung? 

Vor wenigen Wochen durfte die Potsdamer Presseabteilung endlich wieder schreckliche Nachrichten verbreiten. Im März 2012 ratterte die PIK-Meldung „Grönlands Eismassen könnten komplett schmelzen bei 1,6 Grad globaler Erwärmung“ über die Ticker der Nachrichtenagenturen. Es gäbe eine neue Studie „mit einer neuartigen Computer-Simulation“, die der PIK-Doktorand Alexander Robinson zusammen mit zwei weiteren Instituts-Kollegen ersonnen hat. Und in dieser virtuellen Computerwelt konnten die Forscher beobachten, dass die grönländischen Eismassen „unumkehrbar“ abschmelzen würden, wenn sich die Erde um ein weiteres knappes Grad erwärmte. Dann wäre eine Art Lawineneffekt gestartet, aus dem es kein Entrinnen mehr gäbe. Eine Einbahnstraße ohne Wiederkehr. Im Gegensatz zu vorangegangenen Studien setzte das PIK dabei den Temperaturwert dieser verhängnisvollen Weggabelung um anderthalb Grad herab und steigerte damit das vermeintliche Gefahrenpotential dramatisch. Das PIK schlussfolgert daraus: 

„Die Eismassen Grönlands sind wahrscheinlich viel verletzlicher durch die Erderwärmung als bislang gedacht.“ […] „Wenn die Menschheit ihren Ausstoß an Treibhausgasen ungemindert fortsetzt, steuert sie langfristig auf acht Grad globaler Erwärmung zu. Dies würde innerhalb von 500 Jahren zu einem Abschmelzen von einem Fünftel der Eisdecke Grönlands führen, und zu einem fast vollständigen Eisverlust in 2000 Jahren, so die Studie. ‚Das würde man nicht als raschen Zusammenbruch bezeichnen‘, erklärt Robinson. ‚Allerdings ist es rasch, wenn man es vergleicht mit dem, was bislang in der Erdgeschichte passiert ist. Und wir nähern uns wahrscheinlich bereits der kritischen Grenze‘.“ 

Die deutsche Presse war entzückt und frohlockte über den großen Unterhaltungswert der Meldung. Ohne den Inhalt kritisch zu hinterfragen, wurde der Inhalte der Pressemitteilung praktisch im copy-paste-Verfahren übernommen (z.B. Spiegel Online, Augsburger Allgemeine, Stern, wissenschaft-aktuell.de). Endlich konnten die Redakteure das Feld „Katastrophe der Woche“ in ihrem Pflichtenheft abhaken. 

Der lauteste aller PIK-Vertreter, Stefan Rahmstorf, legte via dpa genüsslich nach, dass die Grönlandeisschmelze langfristig zu einem Anstieg des Meeresspiegels von mehreren Metern führen würde (z.B. Berliner Morgenpost, Hamburger Abendblatt). Sorgfältig treibt Rahmstorf dann den moralischen Schuldstachel noch tiefer in die Köpfe der Leser hinein und erklärt den Fall zur Erbsünde: 

„Damit würden wir das Leben vieler Generationen unwiderruflich verändern“.

Die PIK-Studie erschien im Fachjournal Nature Climate Change. Am Rande sei erwähnt, dass Kalte-Sonne-Co-Autor Lüning vor einem Jahr ein Frei-Abo dieser Zeitschrift zugesprochen bekam und sich auf diese Weise 12 Ausgaben lang ein genaues Bild des Journals machen konnte. Es zeigte sich, dass Nature Climate Change unzweifelhaft fest in IPCC-Hand ist. Ins Heft kommt nur, was auch auf Linie mit dem Weltklimarat ist. IPCC-kritische Artikel haben darin keine Chance. Herausgeber und Gutachter sind handverlesen und wachen über die Inhalte.

 

Faktencheck

Zeit für unseren beliebten Faktencheck. Schade, dass es heutzutage in den Klimawissenschaften nicht mehr ohne geht. Hierbei wollen wir zum einen prüfen, ob ein weiteres Abschmelzen Grönlands wirklich „unumkehrbar“ wäre wie das PIK behauptet. Zum anderen gilt es nachzuschauen, ob die vom PIK herangezogenen 8°C Erwärmung als realistisch einzustufen sind. 

PIK-Co-Autor Andrey Ganopolski sagt in der Pressemitteilung zur Studie

„Unter bestimmten Bedingungen wird das Schmelzen der Eismassen Grönlands unumkehrbar, wie unsere Studie zeigt. Dies stützt die Annahme, dass die Eismassen dort ein Kipp-Element im Erdsystem sind.“ 

Soll im Klartext heißen: Noch 0,8°C weiter und das Klimasystem kippt unumkehrbar um. Dann ließe sich auch nichts mehr reparieren. Quasi eine Einbahnstraße ins Verderben. So muss (und soll) es der Leser jedenfalls verstehen. Zum Glück haben wir ein umfangreiches Klimaarchiv, in dem die klimatischen Schwankungen der letzten Millionen Jahre gespeichert sind. Dort wollen wir einmal nachschauen, wann es einmal deutlich wärmer war, inwieweit Grönlands Eismassen darunter gelitten haben und ob dadurch ein unumkehrbarer Schmelzprozess eingeleitet wurde. 

Wir stoßen bei unserer Suche zunächst auf das sogenannte Holozäne Klimaoptimum, auch Atlantikum genannt. In der Öffentlichkeit weitgehend unbekannt, ist dies die wärmste Phase der Nacheiszeit, die sich 8000 bis 4000 Jahre vor heute ereignete und bis zu 1°C wärmer war als heute. 

Wie reagierte das Grönland-Eis auf diese Wärmperiode? Vermutlich musste das Eis ganz schön Federn lassen und ein Teil schmolz ab. Und was passierte, als das Holozäne Klimaoptimum vorüber war und es wieder kälter wurde? Das Grönlandeis wuchs einfach wieder an. Von einem gefährlichen Kipp-Element und einer unumkehrbaren Entwicklung keine Spur. Schon beim ersten Praxis-Härtetest versagt also die schöne Computerklima-Theorie. Das ist nicht schön. Vorsichtshalber ließen die PIK-Autoren diese unbequeme Kleinigkeit in ihrer Publikation sowie der Pressemitteilung einfach aus. Schade, dass die Medien an dieser Stelle nicht nachgehakt haben. Fehlendes Wissen in den Redaktionen oder einfach keine Lust? Schwer zu sagen. 

Dabei hätte man bereits vor einigen Monaten hellhörig werden müssen, als Nicolás Young von der University of Buffalo (NY) mit Kollegen eine neue Studie in den Geophysical Research Letters zum Grönlandeis veröffentlichte. Die amerikanische Forschergruppe untersuchte darin den größten ins Meer mündenden Gletscher Grönlands, den Jakobshavn Isbræ, und fand heraus: 

„Während der schnelle und Dynamik-verstärkte Rückzug vieler grönländischer Ausflussgletscher als Folge von Erwärmungsschüben gut dokumentiert ist, konnte unsere Studie zeigen, dass [diese] Gletscher ebenso schnell auf Abkühlungsphasen reagieren können.“

Soll heißen: Wenn es kalt wird, wachsen die Gletscher einfach wieder. Der Begriff „tipping point“ (also Kipp-Element) fällt in dem gesamten Artikel von Young und Kollegen bezeichnenderweise kein einziges Mal. 

 

Noch etwas wärmer bitte: Die letzte Zwischeneiszeit

Das holozäne Klimaoptimum gibt uns erste wertvolle Hinweise darauf, dass am grönländischen PIK-Katastrophenmodell irgendetwas nicht stimmen kann. Drehen wir nun am Thermostaten und erhöhen die Temperatur weiter. Auch für diesen Fall hat unser geologisches Klimaarchiv ein schönes Fallbeispiel parat, nämlich die letzte Zwischeneiszeit vor 120 000 Jahren, als es bis zu 5 °C wärmer war als heute. Schreiten wir zur Überprüfung: Wie reagierte der grönländische Eispanzer auf diesen enormen, langandauernden natürlichen Wärmeschub? Konnte er diese schlimme Hitzeperiode überleben? Diese wichtige Frage wurde bereits 2007 von einem Wissenschaftlerteam um die dänische Wissenschaftlerin Eske Willerslev beantwortet. Die Ergebnisse wurden prominent in der angesehenen Fachzeitschrift Science veröffentlicht: Auch wenn man es in Potsdam nicht gerne hören wird, der grönländische Eisschild überlebte auch dieses, etliche Jahrtausende andauernde Wärme-Inferno (siehe auch S. 186 in „Die kalte Sonne“). Dies wurde zudem erneut 2010 von einer Wissenschaftlergruppe um Richard Alley von der Pennsylvania State University bestätigt. Anhand von Eiskernuntersuchungen konnte das Alley-Team zeigen, dass damals nur ein Teil der grönländischen Eismassen abschmolz und der Rest unangetastet blieb. Als das Klima dann im Übergang zur letzten Eiszeit wieder abkühlte, wuchs das Grönlandeis schnell wieder an. So ist auch im Fall der letzten Zwischeneiszeit von einem unumkehrbaren Umkippen des Eises, wie es uns die Potsdamer Klimatruppe weismachen will, weit und breit nichts zu erkennen. Natürlich bleibt auch dieses unbequeme Fallbeispiel im PIK-Nature Climate Science-Artikel sowie der Pressemitteilung unerwähnt. 

Vollkommen schleierhaft ist daher, wie dann die folgende Behauptung in der PIK-Pressemitteilung damit zusammenpasst: 

“Das Modell bewies dabei die Fähigkeit, sowohl die heute beobachtbare Eisbedeckung korrekt zu berechnen als auch ihre Entwicklung über die vergangenen Eiszeit-Zyklen hinweg. Deshalb wird der Simulation zugetraut, auch die Zukunft richtig abzuschätzen. All dies macht die neue Abschätzung verlässlicher als die vorherigen.” 

Angesichts der beschriebenen Kippelement-Fehlschläge in den geologischen Vergleichsfällen, ergeben sich jedoch gerade an dieser postulierten Verlässlichkeit der PIK-Berechnungen ernsthafte Zweifel. Momentan erscheint es eher, dem Modell wird mehr zugetraut, als es in der Realität leisten kann. 

 

Ominöse acht Grad

In der Pressemitteilung des Potsdam-Instituts wird von „einem fast vollständigen Eisverlust in 2000 Jahren“ bei einer Erwärmung um 8°C (gegenüber dem Niveau von 1850) gesprochen. Wenden wir uns daher nun der Frage zu, wie wahrscheinlich eigentlich eine solch dramatische Erwärmung eigentlich wirklich ist und auf welchen Annahmen sie basiert. Grundlage sind die IPCC-Temperaturprognosen unter Verwendung einer stark überhöhten CO2-Klimasensistivität. Wie wir in unserem Buch „Die kalte Sonne“ zeigen konnten, ist jedoch von einer deutlich geringeren Klimawirkung des Kohlendioxids auszugehen, weil natürliche Wärmeeffekte durch gesteigerte Sonnenaktivität sowie Ozeanzyklen fälschlicherweise dem CO2 zugeschlagen wurden. Realistischere Abschätzungen ergeben, dass die Temperatur bis zum Ende des Jahrhunderts gegenüber dem vorindustriellen Niveau zwei Grad voraussichtlich nicht überschreiten wird (siehe Kapitel 7 in „Die kalte Sonne“). 

Auch nach 2100 ist aufgrund der Endlichkeit der fossilen Brennstoffressourcen, dem wahrscheinlichen Umstieg auf CO2-freie Energiequellen und der nachlassenden Sonnenaktivität im Verlauf des 1000-Jahreszyklus nur mit einer mäßigen weiteren Erwärmung zu rechnen. Unter Annahme dieses Szenarios würde sich das vollständige Abschmelzen laut PIK-Pressemitteilung von 2000 auf 50.000 Jahre erheblich verlängern. Bei Betrachtung solch langer Zeiträume noch immer von „unumkehrbaren“ Entwicklungen zu sprechen ist jedoch unredlich. Zum einen hat CO2 nur eine Verweildauer von 100-150 Jahren in der Atmosphäre, so dass sich die CO2-Konzentration nach Ablauf des fossilen Brennstoff-Zeitalters allmählich wieder reduzieren würde. Zum anderen wirken hier langfristige Erdbahn-Effekte, die in die Rubrik „Milankovic-Zyklen“ fallen und für den steten Wechsel zwischen Warmzeiten und Eiszeiten verantwortlich sind. Da eine typische Warmzeit lediglich 10.000-20.000 Jahre andauert und bereits 10.000 Jahre davon abgelaufen sind, würde spätestens das bevorstehende Umschlagen in die nächste Eiszeit den grönländischen Schmelzprozess stoppen und zu einem erneuten Eisaufbau führen (siehe auch Ausführungen von Klaus-Eckart Puls hierzu). 

 

Potsdamer Denkmuster

Mit ein bisschen Googeln lässt sich leicht herausfinden, dass das grönländische PIK-Papier Teil der Doktorarbeit des Erstautors Alexander Robinson ist, für die er 2011 von der Universität Potsdam seinen akademischen Titel bekam. Wer keinen Zugang zur Zeitschrift Nature Climate Science hat, kann sich daher bequem und kostenlos den Aufsatz als Kapitel 4 seiner Diss aus dem Internet herunterladen. Dort lernen wir dann nicht nur etwas über die grönländische Eiswelt, sondern können auch den „Referenten“, also Gutachter der Arbeit in Erfahrung bringen. Und dies ist, kleiner Trommelwirbel, Stefan Rahmstorf. Man hätte es fast ahnen können. Kleines, rein fiktives Gedankenspiel: Hätte Robinson wohl auch seinen Abschluss bekommen, wenn er den Temperaturschwellenwert für das „Umkippen“ des Grönlandeises nicht halbiert sondern verdoppelt hätte? Und selbst wenn er es gewagt hätte zu verdoppeln, hätte es auch dann eine groß zelebrierte Pressemitteilung vom PIK und die bundesweite Berichterstattung darüber gegeben? Wie hätte es um die Jobchancen dieses armen Kerls in einem solchen Fall gestanden? Wie gesagt, nur so ein Gedankenspiel. Heute hat Robinson jedenfalls eine schöne Postdoc-Stelle im sonnigen Madrid. 

Abschließend noch ein paar weitere Gedanken zur „Unumkehrbarkeit“ des Schmelzprozesses, also dem berühmten „Kippelement“, sowie den genannten zwei geologischen Fallbeispielen. Selbstverständlich sind Robinson und dem PIK-Team diese Wärmeperioden bekannt, auch wenn sie in der Pressemitteilung und dem Nature Climate Science Paper nicht genannt werden. Robinson selber geht in der Einleitung seiner Doktorarbeit auf Seite 3 auf die letzte Zwischeneiszeit ein, zitiert sogar die gleichen Papers wie wir, erkennt aber offenbar die Signifikanz dieser Ergebnisse nicht. Warum gehen er und seine PIK-Kollegen in den Presseinterviews mit keinem Wort auf diesen wichtigen Sachverhalt ein? Das gleiche Autorentrio um Robinson hatte noch 2011 eine Arbeit über die letzte Zwischeneiszeit in der Zeitschrift Climate of the Past veröffentlicht. Der Begriff „tipping point“ (Kipp-Punkt/Kipp-Element) erscheint hier bezeichnenderweise kein einziges Mal. 

Allenfalls der wendige Rahmstorf spielt auf das Jojo-Verhalten des Grönlandeises leise an und relativiert damit ungewollt die laut verkündete „Unumkehrbarkeit“. Abseits der offiziellen PIK-Pressemitteilung lässt er sich via dpa folgendes Hintertürchen offen (nachzulesen z.B. in der Berliner Morgenpost, Hamburger Abendblatt): 

„Rückgängig machen ließe sich die Entwicklung allenfalls, wenn die Atmosphäre wieder gekühlt werden könnte. Das jedoch ist aus Sicht der Wissenschaft utopisch. ‚Dafür würden selbst Null-Emissionen nicht reichen, man müsste aktiv CO2 aus der Atmosphäre entfernen‘, erklärte der 52-Jährige.“

Vermutlich ist dazu jedoch nicht einmal Utopie oder Geoengineering notwendig. Durch die moderate CO2-Klimawirkung, endliche fossile Brennstoffressourcen, limitierte CO2-Verweilzeit in der Atmosphäre, langfristig abnehmende 1000-Jahres-Sonnenaktivität und letztendlich die anstehende nächste Eiszeit wird sich die Atmosphäre nicht in dem Maße erhitzen wie vom PIK angenommen, und sich sogar auf lange Sicht wieder abkühlen. 

Der besprochene Potsdamer Grönland-Artikel sowie die anschließende mediale Vermarktung zeigt erneut das Grundproblem des PIK-Wissenschaftsbetriebes auf. Getrieben von der tiefen persönlichen Überzeugung der Hauptakteure, eine Klimakatastrophe würde unmittelbar bevorstehen, werden elementarste wissenschaftliche Arbeitsschritte übergangen bzw. in der Öffentlichkeit nicht präsentiert. Aufgrund der enormen politischen Bedeutung des Themas, wäre eine ausführliche Diskussion des grönländischen Schmelzverhaltens in den vorangegangenen Wärmeperioden notwendig gewesen. Die Verwendung des Begriffs „unumkehrbar“ ist wissenschaftlich besonders fragwürdig, insbesondere da die verwendeten IPCC-Erwärmungsprognosen unrealistisch sind und natürliche Klimafaktoren fälschlicherweise weitgehend ausgeblendet wurden. Wie redlich ist diese selektive Art der Klimafolgenforschung? Kann das mit Steuergeldern finanzierte Potsdam-Institut auf diese Weise seinen neutralen wissenschaftlichen Auftrag überhaupt erfüllen?

 

Siehe auch Artikel von Klaus-Eckhart Puls auf EIKE, Wolfgang Thüne im Luxemburger Tageblatt und englischpsrachiger Artikel auf notrickszone.com.