Fragen zum Klimawandel

Bei meinen Vorträgen ist mir immer wieder aufgefallen, dass die Zuhörer sehr schlecht über den Klimawandel informiert sind. Auch hört man immer wieder Zweifel, ob es den Klimawandel überhaupt gibt. Um da ein wenig mehr Licht ins Dunkel zu bringen, gibt es diese Serie mit wesentlichen Fragen zum Klimawandel. Die Fragen und Antworten sind nicht von mir, sondern vom Weltklimarat der Vereinten Nationen (IPCC). Die deutsche Übersetzung kommt von meinen Kollegen aus dem Klimabüro (REKLIM). Die Fragen und Antworten (FAQ) sind so formuliert, dass man sie auch als nicht Wissenschaftler verstehen kann. Hier die Erste Frage:

Woher wissen wir, dass die Erde wärmer geworden ist? (FAQ 2.1)

Belege für eine sich erwärmende Erde stammen von mehreren unabhängigen Klimaindikatoren, die Bereiche von der oberen Atmosphäre bis in die Tiefsee abdecken. Sie beinhalten Änderungen der Oberflächen-, Atmosphären- und Ozeantemperaturen, der Gletscher, der Schneebedeckung, des Meereises, des Meeresspiegels und des atmosphärischen Wasserdampfes. Wissenschaftler auf der ganzen Welt haben diese Belege unabhängig voneinander viele Male bestätigt. Es ist eindeutig, dass sich die Erde seit dem 19. Jahrhundert erwärmt hat.

Diskussionen über die Klimaerwärmung konzentrieren sich oft auf mögliche, verbleibende systematische Messabweichungen (bias) in Temperaturaufzeichnungen von Wetterstationen auf dem Festland. Diese Aufzeichnungen sind sehr wichtig, stellen aber nur einen Indikator der Änderungen im Klimasystem dar. Weitere Belege für eine sich erwärmende Erde stammen aus einer großen Anzahl unabhängiger, physikalisch konsistenter Messungen von vielen anderen, eng miteinander verbundenen Elementen des Klimasystems (FAQ 2.1, Abbildung 1).

FAQ 2.1, Abbildung 1 | Unabhängige Analysen zahlreicher Komponenten des Klimasystems, von denen erwartet wird, dass sie sich in einer wärmeren Welt ändern würden, zeigen Trends, die mit einer Erwärmung konsistent sind (Pfeilrichtung gibt das Vorzeichen der Änderung an), wie auch in FAQ 2.1, Abbildung 2 dargestellt.

Ein Anstieg der mittleren globalen Erdoberflächentemperatur ist der bekannteste  Indikator für den Klimawandel. Wenngleich nicht jedes Jahr und noch nicht einmal jedes Jahrzehnt immer wärmer ist als das vorige, haben sich die globalen Erdoberflächentemperaturen seit 1900 erheblich erhöht.

Zunehmende Temperaturen über Land stimmen mit dem beobachteten Erwärmungstrend über den Ozeanen überein. Ansteigende Lufttemperaturen über dem Ozean, gemessen an Bord von Schiffen und Oberflächenwassertemperaturen decken sich ebenfalls, was durch viele unabhängige Messungen unterstützt wird.

Die Atmosphäre und der Ozean sind geophysikalische Fluide, dementsprechend sollte eine Erwärmung der Oberfläche auch in der unteren Atmosphäre und nach unten hin im oberen Ozean beobachtet werden. Messungen bestätigen, dass dies tatsächlich der Fall ist. Analysen von Messungen, die mit Radiosonden an Wetterballons und von Satelliten gemacht wurden, zeigen einheitlich eine Erwärmung der Troposphäre, der aktiven Wetterschicht der Atmosphäre. Über 90% der zusätzlichen Energie, die vom Klimasystem seit mindestens den 1970er Jahren aufgenommen wurde, sind in den Ozeanen gespeichert worden. Dies wird in globalen Aufzeichnungen des Wärmegehalts der Ozeane deutlich, die bis in die 1950er Jahre zurückreichen.

Wenn die Ozeane wärmer werden, dehnt sich das Meerwasser aus. Diese Ausdehnung ist eine der wesentlichen Ursachen für den unabhängig beobachteten Meeresspiegelanstieg im Laufe des letzten Jahrhunderts. Das Abschmelzen von Gletschern und Eisschilden trägt zu diesem Anstieg genauso bei wie Änderungen der Speicherung und Nutzung von Wasser an Land.

Eine wärmere Welt ist auch eine feuchtere, weil wärmere Luft mehr Wasserdampf aufnehmen kann. Globale Analysen zeigen, dass die spezifische Luftfeuchtigkeit, welche die Menge des Wasserdampfs in der Atmosphäre misst, sowohl über den Kontinenten als auch über den Ozeanen zugenommen hat. 

Die gefrorenen Bereiche des Planeten – zusammengenommen als Kryosphäre bezeichnet – beeinflussen lokale Temperaturänderungen und werden von diesen beeinflusst. Die Menge des weltweit in Gletschern enthaltenen Eises hat in jedem der letzten 20 Jahre abgenommen  und diese Verlustmasse trägt teilweise zum beobachteten Meeresspiegelanstieg bei. Die Schneebedeckung reagiert empfindlich auf Temperaturänderungen, vor allem im Frühling, wenn der Schnee zu schmelzen beginnt. Die Schneebedeckung im Frühling hat seit den 1950er Jahren überall auf der Nordhalbkugel abgenommen. Beträchtliche Verluste an arktischem Meereis werden seit Beginn der Satellitenaufnahmen beobachtet, vor allem zur Zeit der geringsten Ausdehnung im September am Ende der jährlichen Abschmelzsaison. Dagegen gab es einen geringeren Anstieg des Meereises in der Antarktis. 

Für sich betrachtet mag eine beliebige Einzelanalyse nicht überzeugend wirken, aber die Analysen dieser verschiedenen Indikatoren und unabhängigen Datensätze haben viele unabhängig voneinander arbeitende Forschergruppen alle denselben Schluss ziehen lassen. Von der Tiefsee bis zur oberen Troposphäre zeigen wärmere Wasser- und Luftmassen, schmelzendes Eis und steigender Meeresspiegel unmissverständlich ein Ergebnis: Die Erde hat sich seit dem späten 19. Jahrhundert erwärmt (FAQ 2.1, Abbildung 2).

FAQ 2.1, Abbildung 2 | Zusammenstellung unabhängiger Indikatoren eines sich ändernden globalen Klimas. Jede Kurve repräsentiert eine unabhängig abgeleitete Schätzung der Änderungen des jeweiligen Klimaelements. In jeder Tafel wurden alle Datensätze auf einen gemeinsamen Zeitraum normalisiert. Eine genaue Aufstellung, aus welchen Datenquellen die Datensätze in jeder Abbildung stammen, wird im Supplementary Material 2.SM.5 gegeben.

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Diese deutsche Übersetzung sollte zitiert werden als:

IPCC 2014: Klimaänderung 2013: Naturwissenschaftliche Grundlagen. Häufig gestellte Fragen und Antworten – Teil des Beitrags der Arbeitsgruppe I zum Fünften Sachstandsbericht des Zwischenstaatlichen Ausschusses für Klimaänderungen (IPCC) [T.F. Stocker, D. Qin, G.-K. Plattner, M. Tignor, S.K. Allen, J. Boschung, A. Nauels, Y. Xia, V. Bex und P.M. Midgley (Hrsg.)]. Deutsche Übersetzung durch die deutsche IPCC-Koordinierungsstelle und Klimabüro für Polargebiete und Meeresspiegelanstieg, Bonn, 2017.

2 Antworten auf „Fragen zum Klimawandel“

  1. Guten Tag Herr Schiller, nach wie vor interessiere ich mich sehr für Ihre Themen zum Klimawandel und zur Expedition in der Artis. Vor zwei Tagen gab es einen Bericht in der Tagesschau mit tollen Aufnahmen.
    In wie weit der Mensch oder die Industrialisierung seit 1900 zu diesen Veränderungen beiträgt, kann man sicher nicht in einem Prozentsatz darstellen. Das dies zur Beschleunigung beiträgt und weiter beitragen wird – selbst wenn alle an einem Strang ziehen würden – ist klar. Durch das weiter ansteigende Bevölkerungswachtum und dessen weiter steigenden Energie und Nahrungsbedarf wird das Gleichgewicht weiter massiv gestört werden. Im Vergleich zur Erdgeschichte ist der Zeitraum der starken Veränderungen ( FAQ 2.1, Abbildung 2 ) sehr aussagekräftig.
    Wohin steuern wir ?!
    Es grüßt Sie René Zocher.

    1. Hallo Herr Zocher,
      wo die Reise hin geht kann ich nicht beantworten. Die Frage wie stark der Mensch zur Veränderung unseres Klimas beiträgt, kann man aus wissenschaftlicher Sicht schon recht genau erfassen. Wie das gemacht wird, ist in FAQ10.1 erklärt. Dieser Beitrag sollte eigentlich erst in ein paar Monaten erscheinen, aber ich denke ich werde ihn vorziehen.
      Viele Grüße aus Bremerhaven
      Martin Schiller

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