Der Hansen-Faktor
James Hansen ist Leiter des NASA-Klimaforschungsinstituts in New York und einer der prominentesten amerikanischen Klimatologen. Im Sommer 1988 erregte er Aufsehen, als er vor dem US-Kongress drei Szenarien der künftigen Klimaerwärmung präsentierte. Zwanzig Jahre später wissen wir: Hansen hatte damals Recht. Das mittlere Szenario B, von ihm damals als das plausibelste Szenario bezeichnet, trat ein (siehe Diskussion hier).
Nun hat Hansen mit einer neuen Arbeit international ein breites Medienecho ausgelöst – u.a. Guardian, FAZ und taz berichteten, die taz druckte dazu auch ein Interview mit mir, und auch aus der Politik erreichten mich Anfragen dazu. Zu den Koautoren von Hansen bei dieser Studie gehören einige der führenden Paläoklimatologen, wie Jim Zachos von der University of California und Valerie Masson-Delmotte vom Institut Pierre Simon Laplace bei Paris, denen wir wichtige Erkenntnisse über die Klimaentwicklung in der Erdgeschichte verdanken. Daten über diese früheren, natürlichen Klimaveränderungen sind es denn auch, auf denen die Analyse von Hansen und Kollegen beruht. Die wichtigste Folgerung der Autoren lautet, dass die CO2-Konzentration unterhalb von 350 ppm stabilisiert werden muss, um unsere Erde in einem Zustand zu erhalten, „der dem ähnelt, auf dem die Zivilisation sich entwickelte und an den das Leben auf der Erde angepasst ist“. Das ist insofern radikal, als 350 ppm deutlich unterhalb der heutigen CO2-Konzentration liegt, denn der Mensch hat diese bereits von 280 auf derzeit 385 ppm erhöht.
Die Klimasensitivität
Dabei machen sich Hansen et al. ein einfaches Prinzip zu nutze: kennt man den Antrieb früherer Klimaveränderungen (konkret ist das die Veränderung in der Strahlungsbilanz der Erde, gemessen in Watt pro Quadratmeter) sowie die Reaktion des Klimasystems darauf (v.a. die globale Temperaturänderung), dann kann man daraus die Empfindlichkeit des Klimasystems ableiten. Wir nennen dies die „Klimasensitivität“ – genau diese Zahl muss man kennen, um die Reaktion des Klimas auf unsere CO2-Emissionen zu berechnen. (Diese Konzepte werden z.B. in unserem Büchlein „Der Klimawandel“ näher erklärt.) Je empfindlicher das Klimasystem in der Vergangenheit reagiert hat, je heftiger also frühere Klimaveränderungen wie die großen Eiszeiten gewesen sind, desto stärker wird auch die globale Erwärmung ausfallen.
Abschätzungen der Klimasensitivität aus paläoklimatologischen Daten hat es bereits früher gegeben, u.a. aus meiner Arbeitsgruppe am Potsdam-Institut (siehe Studie und PM vom August 2006), und diese sind auch in den letzten IPCC-Bericht eingeflossen. Seit den 1970er Jahren gilt eine globale Erwärmung von 3 ºC bei CO2-Verdopplung als wahrscheinlichster Wert der Klimasensitivität; der neue IPCC-Bericht gibt den Unsicherheitsbereich mit 2 – 4,5 ºC an. Über die bis hierher gesagten Dinge besteht weitgehend Konsens unter Klimatologen.
Neu und kontrovers
Substanziell neu und sicher kontrovers sind zwei Dinge an der Arbeit von Hansen et al.
1. Hansen et al. versuchen aus der Erdgeschichte abzuleiten, bei welcher CO2-Konzentration die Kontinentaleismassen verschwinden. In den letzten 65 Millionen Jahren, also in der Erdneuzeit (Känozoikum), ist die CO2-Konzentration aus natürlichen Gründen (Plattentektonik – auch dies ist in unserem Buch erläutert) langsam abgesunken. Dabei hat das Klima sich immer weiter abgekühlt, bis vor 34 Millionen Jahren die Vereisung begann, zunächst in der Antarktis. Hansen et al argumentieren, dass die Vereisung bei einer CO2-Konzentration zwischen 350 und 500 ppm einsetzte. Auf dieser Basis kommen sie zu dem Schluss, dass eine CO2-Konzentration über 350 ppm die Gefahr birgt, dass die Eismassen abtauen und damit der Meeresspiegel um bis zu 70 Meter ansteigt.
Ich halte diese Abschätzung aus folgendem Grund für fragwürdig. Sie setzt voraus, dass in einem sich abkühlenden Klima die Eismassen bei der gleichen kritischen CO2-Menge zu wachsen beginnen, wie sie in einem sich erwärmenden Klima dann wieder verschwinden. Diese Annahme ist jedoch wahrscheinlich falsch, und zwar aufgrund der Eis-Albedo Rückkopplung. Dadurch stabilisieren Eismassen sich gewissermaßen selbst, indem sie Sonnenstrahlung reflektieren und das Klima abkühlen. Man muss das Klima deshalb stärker aufheizen, um sie wieder loszuwerden. Physiker nennen dieses Verhalten „Hysterese“. Im Grundsatz ist dies für Eismassen seit Jahrzehnten bekannt; eine Untersuchung dieses Hysterese-Verhaltens in unserem Klimamodell haben meine PIK-Kollegen Reinhard Calov und Andrey Ganopolski 2005 publiziert. Die Schwelle zum Abtauen des Eises verschiebt sich dadurch zu deutlich höheren CO2-Werten. Dem entgegen muss man allerdings bedenken, dass ja nicht nur ein völliges Abtauen der Eismassen für die Menschen katastrophale Folgen hätte. Schon ein Eisverlust von 5% würde den Meeresspiegel um über 3 Meter steigen lassen. Die von Hansen et al. untersuchten Paläodaten liefern leider keine Auskunft darüber, bei welchem CO2-Gehalt eine solche 5%-Schrumpfung der Eisschilde zu erwarten wäre.
2. Hansen und Kollegen definieren eine neue Art von Klimasensitivität – nennen wir sie zur Unterscheidung die „Erdsystem-Sensitivität“. Sie unterscheidet sich dadurch von der herkömmlichen Klimasensitivität, dass sie einige sehr langsam wirkende Rückkopplungen einbezieht, die normalerweise in der Klimasensitivität nicht enthalten sind. Insbesondere sind dies Rückkopplungen durch die Veränderungen der Kontinentaleismassen, der Landvegetation und durch klimatisch bedingte Freisetzung von Treibhausgasen wie CO2 und Methan (also nicht direkte menschliche Emissionen). Hansen et al. gehen davon aus, dass diese Rückkopplungen den Klimawandel noch verstärken – dem kann ich zustimmen, denn jeder einzelne dieser Feedbacks ist sehr wahrscheinlich verstärkend. Nicht folgen kann ich jedoch Hansen et al. bei dem Versuch, diese Erdsystemsensitivität aufgrund von Eisbohrkerndaten aus der Antarktis zu quantifizieren – sie kommen auf ein Ergebnis von 6 ºC für CO2-Verdoppelung, also das Doppelte der herkömmlichen Klimasensitivität. Diese Abschätzung hat jedoch eine grundlegende Schwäche. Denn bei der Analyse wird das Wachsen und Schrumpfen der Kontinentaleismassen während der Eiszeitzyklen als verstärkende Rückkopplung auf die CO2-Veränderungen aufgefasst. Wir wissen jedoch, dass diese Vereisungen direkt durch Veränderungen in der Erdbahn und die damit verbundene starke Veränderung der saisonalen Sonneneinstrahlung ausgelöst wurden (die Milankowitsch-Zyklen – sorry, wenn ich auch hier für Näheres auf unser Buch verweise). Damit wird diese Rückkopplung von Hansen et al. zwangsläufig stark überschätzt.
Fazit
Die neue Hansen-Arbeit bringt viele richtige und bedenkenswerte Argumente vor. Zu Recht lenkt sie den Blick darauf, dass die Erdgeschichte für ein instabiles Klimasystem spricht, das auf Störungen heftig reagiert. Diese Argumentation stützt auch der IPCC-Bericht, der ein 65-seitiges Kapitel zu den natürlichen Klimaveränderungen der Erdgeschichte enthält (disclosure: ich bin einer der Autoren dieses Kapitels). Bei den Diskussionen innerhalb des IPCC gab es tatsächlich eine gewisse Spannung zwischen den Paläoklimatologen und den „Zukunftsmodellierern“ (IPCC-Kapitel 10), weil erstere die Folgen unserer Treibhausgasemissionen eher noch pessimistischer einschätzen – zum Beispiel in der viel diskutierten Meeresspiegelfrage. Während ich also qualitativ Hansens Argumentation teile, halte ich seine quantitativen Abschätzungen aus den oben genannten Gründen für nicht überzeugend.
Regelrecht falsch waren einige der Medienberichte. Der Guardian zitierte Hansen mit der Aussage, das EU-Ziel von einer CO2-Stabilisierung bei 550 ppm sei viel zu lasch und müsse radikal revidiert werden. Dies ist insofern falsch, als die EU überhaupt kein 550-ppm Ziel verfolgt. Das übergeordnete EU-Ziel ist die Begrenzung der globalen Erwärmung auf maximal 2 ºC. Dabei ist den maßgeblichen EU-Politikern völlig klar, dass dazu eine Stabilisierung der Treibhausgase deutlich unterhalb von 450 ppm CO2-äquivalent nötig ist – das steht im IPCC-Bericht, und daran orientiert sich ja auch die EU-Politik, den Ausstoß von Treibhausgasen global bis 2050 mindestens zu halbieren und in Europa sogar um 80% zu reduzieren. Hansens 350 ppm beziehen sich auf CO2 alleine – die maximal 450 ppm der EU dagegen auf alle Treibhausgase zusammengerechnet und als CO2-äquivalent angegeben. Diese Werte liegen daher gar nicht weit auseinander. Das sieht man auch daran, dass Hansen die Begrenzung der weiteren Erwärmung (ab heute) auf 1 ºC für notwendig hält – 1 Grad ab heute sind aber 1,7 oder 1,8 Grad über der vorindustriellen Temperatur, sehr ähnlich dem 2-Grad-Limit der EU. Der IPCC-Bericht sagt dazu (WG3, Tabelle SPM 5), dass eine Stabilisierung bei 350-400 ppm CO2, entsprechend 445-490 ppm CO2-äquivalent, zu einer Erwärmung um 2,0- 2,4 ºC führen würde (über das vorindustrielle Niveau). Damit unterscheiden sich Hansens Zahlen nur wenig von denen des IPCC und den Zielen der EU. Einen Frontalangriff auf den IPCC stellen sie jedenfalls nicht dar, wie es von einigen Journalisten interpretiert wurde.
Damit gibt diese neue Arbeit auch keinen Anlass zu einem radikalen Umdenken in der EU-Klimapolitik. Diese Politik hat m.E. die richtigen Ziele – allerdings müssen sie auch konsequent umgesetzt werden.
p.s. Zwei aktuelle Kurzmeldungen:
Die NOAA hat bekannt gegeben, dass der März 2008 über den Landgebieten der Erde der wärmste März seit Beginn der Aufzeichnungen vor 129 Jahren gewesen ist.
Unser englisch-sprachiges Schwesterblog realclimate ist von TIME Magazine unter die 15 besten Klima- und Umweltsites gewählt worden.
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Hallo,
Ich finde es sehr schade, dass einige wenige Lesende (insbesondere die Personen Krishnag und Ohne Worte) sich an dieser Stelle überproportional an der Diskussion beteiligen und damit anderen interessierten Lesenden den Raum für eigene Beiträge und Gedanken nehmen.
Beiträge, die den Umfang des eigentlichen Bloginhaltes bei weitem übersteigen wirken auf mich störend und sehr selbstdarstellerisch wenn nicht sogar fanatisch, da sie oft von den gleichen Personen geäußert werden und selten neuen Inhalt liefern.
Wer so viel über ein Thema zu sagen hat, sollte vieleicht einen eigenen Blog aufmachen und nicht den anderer Leute überfluten.
Gruss
[Antwort: Ich teile Ihre Meinung. Die Diskussionen hier müssen jedoch unmoderiert sein - schon aus Zeitgründen könnten wir eine Moderation gar nicht leisten. Lediglich die Spektrum-Redaktion greift gelegentlich ein, wenn es allzu bunt wird. Was aus dieser Diskussion wird, ist also in den Händen unserer Leser - Ihren Händen. Wenn Sie mögen, können Sie dieses Angebot nutzen um eine interessante und niveauvolle Diskussion zu führen. Wir vom KlimaLounge Team versuchen, soweit es unsere Zeit erlaubt, sachlich interessante Beiträge zu beantworten. S.R.]
Laß Ihn Jurist sein, die Astrologie hat ihn wohl wegen der Winkel-Geschichte mit in Anspruch genommen.
Was El Niño etc anbelangt hat er ja wohl mehrere Volltreffer gelandet, nicht wahr.
Was die Sonne Jupiter Schwerkraft Geschichte angelangt, kann das alles passen, die wissenschaftlichen Anerkenntnisse die er erworban hat zählen selbstverständlich nicht. Ist klar.
Die Art zu argumentieren ist bekannt. Nur nicht mit dem, worum es geht, auseinander setzen.
@Krishnag
Nun,
ich bekenn offen:
Für micht ist relevant, mit wem ich rede. Ich denke, wir beide sind keine Profis in der Materie. Ich bin interessierter Geowissenschaftler und sie sind ein sehr engagierter Musiker. Wir beide werden nicht ohne weiters jedes paper bewerten können, das wir lesen. Das reicht bei uns höchstens zum Erkennen von offensichtlichem Unfug bei Presseartikeln und auf Homepages. Und wir beide werden auch kaum die Zeit haben, ständig wissenschaftliche Veröffentlichungen zu etwas zu lesen, dass nichts mit unserer Arbeit zu tun hat.
Also ist für mich relevant, wo eine Information herkommt. Wenn mir ein Afrikanischer Heiler sagt, wie ich Krebs behandeln soll, hat das für mich weniger Gewicht, als bei einem studierten Arzt (nichts gegen afrikanische Heiler).
Wenn ich auf einer Homepage lese, dass jemand Astrologe ist und esoterische Bücher geschrieben hat, verliert der Mann für mich einfach an Überzeugungskraft. Damit will ich ihm weder seine Leistungen absprechen noch ihn persönlich diffamieren. Das Thema sollten wir hier aber auch nicht unnütz ausdehnen.
@Herr Leistenschneider,
ich habe mir ihre Links angesehen und fand die Anmerkung von Herrn Ramstorf bestätigt. Vielleicht können sie ja noch einmal darstellen, wir sie mit dieser Grafik die Erwärmung der letzten Jahrzehnte herleiten?
Ich habe mich einmal kurz schlau gemacht und dies gefunden:
http://en.wikipedia.org/wiki/Theodor_Landscheidt
- Landscheidt, T. 2000. River Po Discharges And Cycles Of Solar Activity - Discussion. Hydrological Sciences Journal-Journal Des Sciences Hydrologiques 45 (3): 491-493. Times Cited: 4
- Landscheidt, T. 1999. Extrema In Sunspot Cycle Linked To Sun's Motion. Solar Physics 189 (2): 415-426. Times Cited: 15
- Landscheidt, T. 1988. Solar Rotation, Impulses Of The Torque In The Suns Motion, And Climatic Variation. Climatic Change 12 (3): 265-295. Times Cited: 7
- Landscheidt, T. 1987. Cyclic Distribution Of Energetic X-Ray Flares. Solar Physics 107 (1): 195-199. Times Cited: 1
- Landscheidt, T. 1981. Swinging Sun, 79-Year Cycle, And Climatic-Change. Journal Of Interdisciplinary Cycle Research 12 (1): 3-19. Times Cited: 5
Newton war auch Astrologe und Alchimist, wenn ich recht informiert bin. Einer der grössten Genies aller Zeiten...
Liebe Grüsse
Eddy
Hallo Herr Rahmstorf,
Vielen Dank wieder einmal für die schnelle Antwort. Bei Wikipedia steht, es wäre im Mittelalter in Europa und Grönland wärmer gewesen als heute.
Nehmen wir einfach einmal an, dem wäre so. Welcher Klimamechanismus könnte erklären, dass es auf einem solch ausgedehnten Gebiet über Jahrzehnte wärmer war als heute?
[Antwort: Ein solcher Mechanismus ist der Wärmetransport im Nordatlantik, von dem gut belegt ist, dass er im Laufe der Erdgeschichte stark schwankte und der für die größten und raschesten Klimaschwankungen verantwortlich ist, die man in den grönländischen Eisbohrkernen sieht. S.R.]
Vor allem wenn man davon ausgeht, dass die nachfolgende globale Abkühlung durch ein Sonnenfleckenminimum ausgelöst wurde?Ich kann übrigens nirgends herauslesen, dass die Sonnenaktivität im Mittelalter so hoch gewesen sein soll, wie heute:
http://www.mps.mpg.de/...ressenotiz_20041027_2.jpg
und hier:
http://www.leif.org/research/TSI-LEIF.pdf
Das geht zwar bloss bis 1600. Wenn man das aber mit der Kurve von Herr Solanki vergleicht, war das Mittelalter recht mau in Sachen Sonnenaktivität.
Freundliche Grüsse
Eddy
[Antwort: Eine Übersicht über die in der Fachliteratur publizierten Proxies der Sonnenaktivität über die letzten 1000 Jahre finden Sie in Abb. 6.13 des IPCC-Berichts. S.R.]
Hallo noch kurz,
Der Antiblog zu Realclimate hat eine viel intressantere Auszeichnung gewonnen:
http://2007.weblogawards.org/...science-blog-1.php
"We are announcing a tie between Bad Astronomy Blog and Climate Audit, so there will be two winners in this category."
Das auch zum Thema, wem man eher zuhören sollte ;-) Wer die amerikanischen Bad Science Weblogs kennt, der weiss das wirklich zu schätzen!
Wissenschaft kann m.E. auch heute noch vom Laien mitgestaltet werden.
Man wirft den Anhängern der Sonnentheorie z.B. vor, dass es keinen bekannten Mechanismus gibt, der einen starken Link von der Sonne zum Klima erklären könnte.
Meine Frage wäre dann, welcher Mechanismus erklären könnte, dass die Alpen und Grönland sich allein jahrzehntelang erwärmen könnten (wärmer als heute), während die ganze restliche Erde eine kühle Phase durchlebte.
Egal, wie die Erde sich durch mehr Co2 erwärmen soll; sollte es im Mittelalter wirklich wärmer gewesen sein, als heute, von Grönland bis Europa, muss man dieses Klima erst einmal erklären können, bevor man behaupten könnte, die aktuelle Temperatur in Europa und Grönland wäre anormal, bzw. mit Sicherheit anthropogen.
Liebe Grüsse an euch alle
[Antwort: Lieber "Eddy", der Beleg dafür, dass die aktuelle globale Erwärmung anthropogen ist, ist natürlich nicht, dass sie "anomal" ist (was immer das heißen mag). Es war in der Klimageschichte schon wesentlich wärmer als jetzt. Werfen Sie doch einfach mal einen Blick auf Kapitel 6 des IPCC-Berichts, wo Sie einen Überblick über die Klimageschichte finden. Ich vermute, das wird einige Ihrer Fragen beantworten. S.R.]
@Eddy
Naja,
zu Newtons Zeit war fast jeder Astrologe der ein Fernrohr bedienen konnte. Iss wohl nicht direkt mit heute vergleichbar. Ich kann die wissenschftliche Arbeit von Herrn Landscheidt grad nicht beurteilen. Das ist ja der Punkt...
Zu dem Preis von climate audit. Wenn ich das richtig verstehe, ist das das Ergebnis einer Internetabstimmung? Welche Aussagekraft soll das denn bitte haben? Das sagt bestenfalls was über die Gemütslager dieses Teils der Internet-community. Oder unterschätze ich die Seite gerade sträflich?
Um mal auf das Thema dieses Beitrages zurückzukommen (Gruß an den namenlosen Leser):
Hier ist von einigen positiven Rückkopplungen die Rede. Weiß jemand, welche negativen Rückkopplungen es gibt?
@Lipper
Landscheidt hat zumindest wissenschaftliche Anerkennung erfahren, für einen Autodidakten aus der Juristerei anerkennenswert, das sollte man ihm anrechenen statt ihn damit zu diffamieren.
Musiker bin ich definitiv nicht, nur interessieren tut's mich in dem speziellen Fall :-)
Zur negativen Rückkopplung als Denkansatz:
#Ausgerechnet in der Antarktis, um jene Polkappe herum, deren Abschmelzen alle Welt fürchtet (mehr...), scheint es das zu geben, was Klimaforscher eine negative Rückkopplung nennen. Einen Mechanismus also, der die angestaute Hitze in Atmosphäre und Ozean wieder ablässt und das irdische Treibhaus kräftig durchlüftet.#
http://www.spiegel.de/...tur/0,1518,548226,00.html
Und der noch:
#„Die Frage, wie sich Wolkenverteilung und -eigenschaften in einem sich wandelnden Klima ändern und dadurch das Klima zusätzlich erwärmen (positive Rückkopplung) oder aber abkühlen (negative Rückkopplung) stellt eine der größten Unsicherheiten für Modellprojektionen des künftigen Klimas dar“, erläutert Johannes Quaas.#
http://www.mpimet.mpg.de/...fuer-meteorologie.html
Ich halt's mal küzer, sonst wird ein namenloser Sauer #|-}
@lipper
"Climateaudit" ist das absolute Gegenstück zu Herrn Rahmstorfs Favorit "Realclimate"
Setzt sich aber schon sehr kritisch und wissenschaftlich mit den IPCC Verichten auseinander, der Autor des Bloggs,Steve McIntyre, gehört zu den "Zerlegern" des s. g. Hockeysticks.
http://www.climateaudit.org/
eine gute Quelle ist auch hier zu finden, betreut von einem "wissenschaftlichen Mitarbeiter" ( Zitat H. Rahmstorf)
http://www2.tu-berlin.de/...einer%20ueberblick.htm
#Ich finde es sehr schade, dass einige wenige Lesende (insbesondere die Personen Krishnag und Ohne Worte) sich an dieser Stelle überproportional an der Diskussion beteiligen und damit anderen interessierten Lesenden den Raum für eigene Beiträge und Gedanken nehmen.#
Es ist schade, stimmt, daß sich nicht mehr Personen an der Diskussion beteiligen, daß liegt aber weniger daran, daß einige viel schreiben und damit Angriffsfläche bieten, sondern viele andere nichts.
Raum ist genug, es wird auch gelesen was geschrieben wird, oft auch kommentiert.
Leider war in Ihrem Beitrag wenig zum eigentlichen Thema zu finden.