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Stark schwankende Schnee-Entwicklung in der Schweiz offenbar eng an Ozeanzyklen gekoppelt

Wir lieben den Schnee. Wenn die weißen Flocken romantisch durch die Luft wirbeln und die Kinder Schneemänner bauen, fühlen wir uns besonders wohl. Für Skifahrer und Plastiktütenrodler ist es das Highlight des Jahres. Aber am Horizont ziehen dunkle Wolken auf. Der Schnee wird immer weniger. Noch nie hat uns der Schnee in der Vergangenheit im Stich gelassen. Immer war er da, wenn wir ihn brauchten. Der Klimawandel macht ihm aber nun den Gar aus. Eine traurige Geschichte, die wir in den Zeitungen lesen. Schuld daran haben wir natürlich selber.

Es fällt auf, dass die meisten dieser Pressegeschichten relativ faktenarm sind. Wir haben uns bereits mehrfach an dieser Stelle mit harten Fakten zu Wort gemeldet, die oft gar nicht so gut zum Schneealarm passen. Heute wollen wir uns die Schweiz vornehmen. Wie hat sich der kostbare Schnee in dem Alpenland in der Vergangenheit entwickelt? Was können wir daraus für die Zukunft schließen? In WIREs Climate Change gab Martin Beniston 2012 einen Überblick zu den Schneetrends in der Schweiz für die vergangenen 90 Jahre (Abb 1.).  Wenn man sich die Kurven der mittleren Schneehöhe für die 10 Stationen anschaut, wird die starke natürliche Variabilität deutlich. Beniston sieht einen Zusammenhang mit der Nordatlantischen Oszillation (NAO), einem bedeutenden atlantischen Ozeanzyklus.

Abbildung 1: Entwicklung der mittleren Schneehöhe während der Wintermonate für 10 repräsentative Stationen in 500-2700 m Höhe: Zürich, 556 m; St Gallen, 779 m; Chateau d’Oex, 985 m; Engelberg, 1035 m; Scuol, 1298 m; Montana, 1508 m; Davos, 1590 m; Segl-Maria, 1798 m; Arosa, 1840 m; Weissfluhjoch, 2690 m. Laufendes 5-Jahresmittel. Quelle: Beniston 2012.

 

Schauen wir uns nun die Dauer der Schneebedeckung an (Abb. 2). Auch hier wieder eine enorme natürliche Variabilität. Einen Trend zu einer kürzeren Schneesaison kann man erahnen, aber die Kurve zappelt wirklich wild hin und her.

Abb. 2: Dauer der Schneebedeckung (in Tagen) in der Schweiz gemäß Stationsmessdaten. Quelle: Beniston 2012.

 

Das WSL-Institut für Schnee- und Lawinenforschung beschreibt die schweizerische Schneeentwicklung auf seiner Webseite wie folgt:

Eine Analyse der langjährigen Schneehöhen zeigt, dass die jährliche Schneedecke sowohl zeitlich (Jahr zu Jahr) wie auch räumlich (Alpensüd-/Alpennordseite, West-/Ostschweiz, Voralpen/Alpen) grossen Schwankungen unterliegt. Diese grossen natürlichen Schwankungen sind ein Hauptmerkmal der winterlichen Schneedecke. Klare Aussagen zu klimabedingten Änderungen von Schneedecke oder Lawinenaktivität sind deshalb schwierig.Die meisten der 1980-er Winter erweisen sich beispielsweise als eher schneereich. Im Gegensatz dazu erreichten viele Messstationen gegen Ende des 20. Jahrhunderts ein Minimum der Schneehöhe. Die Winter im 21. Jahrhundert zeigen bis jetzt eine leichte Erholung, zeichnen sich aber im Allgemeinen immer noch durch eher unterdurchschnittliche Schneehöhen aus. Die beschriebenen Veränderungen werden umso deutlicher, je niedriger eine Station gelegen ist. Die letzten 20 Jahre gelten speziell für das Mittelland als einmalig schneearm seit Beginn der konventionellen Messungen vor ca. 130 Jahren – laut historischen Aufzeichnungen sogar seit mindestens 300 Jahren. Eine genauere Analyse zeigt dann auch, dass der Trend zu schneearmen Wintern an den meisten Stationen unterhalb 1300 m ü. M. statistisch signifikant ist. Für hohe Stationen (über 2000 m ü. M.) gibt es bis heute keine Anzeichen für eine klimabedingte Abnahme der Schneehöhe. Weitere Untersuchungen machen zudem deutlich, dass der beobachtete Rückgang der Schneehöhe hauptsächlich auf eine Zunahme der Wintertemperatur und nicht auf eine Abnahme des Niederschlags zurückzuführen ist. Eine Analyse der saisonalen Unterschiede zeigt einen schwachen Trend zu schneearmen Frühwintern in mittleren Lagen und Anzeichen von verstärkter Schmelze im Frühling in allen Höhenlagen. 

Zu der starken Variabilität passt auch die Entwicklung des Weihnachtsschnees. Balz Rittmeyer und Marc Fehr haben sich die Schneestatistik für die Schweiz etwas genauer angeschaut und sind auf ein erstaunliches Ergebnis gestoßen, das sie im Blog des Tagesanzeiger berichteten:

Das Märli von weissen Weihnachten
Auch dieses Jahr gibt es keine weissen Weihnachten im Flachland. Wer jetzt denkt, früher habe es an den Festtagen öfter Schnee gegeben, sollte sich diese Daten anschauen. Ist der Klimawandel schuld daran, dass es so selten weisse Weihnachten gibt? Nein. Ein Blick in die Statistik zeigt, auch früher lag am 24., 25. oder 26. Dezember nicht öfter Schnee. Über die fast 80-jährige Messreihe ist kein eindeutiger Trend zu erkennen. So gab es die längste Phase von grünen Weihnachten von 1941 bis 1949.

Weiterlesen im Blog des Tagesanzeiger.

Auch der Winter 2016/17 hat die Unberechenbarkeit des schweizer Schnees wieder gezeigt. SRF am 28. April 2017:

Schneerekord St. Gallen: Noch nie so spät soviel Schnee
Am Morgen meldete der Wettermelder aus der Stadt St. Gallen eine Schneehöhe von 26 Zentimeter. Das gab es ab Aprilmitte noch nie. Die Daten reichen dabei bis ins Jahr 1959 zurück. Der bisherige Rekord betrug 25 Zentimeter aus dem Jahre 2001 und datierte auf den 22. April. Nun hat sich der Höchstwert um fast eine Woche nach hinten verschoben. Die zweite Frühlingshälfte bezeichnet die Zeitspanne von Mitte April bis Ende Mai. Auch für diesen Winter ist die Schneehöhe Rekord. Bis jetzt lagen maximal nur 25 Zentimeter, nämlich im Januar. Auch interessant: Beim bisherigen Rekord war es genau gleich. Am 22. April 2001 lag ebenfalls mehr Schnee im Vergleich zum vorangegangen Winter.

Der Ort St. Gallen liegt in 675 m Höhe, steht also exemplarisch für die tiefer gelegenen Stationen. Ob sich der Trend im Mittelland zu immer schneeärmeren Winter demnächst umdreht?

 

Die Sonne im April 2017 und antarktische Blütenträume

Von Frank Bosse und Fritz Vahrenholt

Unser Zentralgestirn war im vergangenen April wiederum unterdurchschnittlich aktiv, so begannen wohl sämtliche Sonnenreports hier. Für diese Stereotype bitten wir um Verständnis, die Sonne tut uns leider nicht den Gefallen einer Abwechslung. Die festgestellte SSN (SunSpotNumber) betrug 32,6. Dies sind immerhin ca. 75% des in diesem Zyklusmonat (Nr. 101 seit Dezember 2008) üblichen. Der Mittelwert wird gebildet aus den bisher systematisch beobachteten Zyklen 1…23 seit März 1755. Im April sahen wir 4 Tage ohne jeden Fleck, besonders in den ersten 5 Tagen des Monats dagegen recht aktive Tage mit täglichen SSN bis zu 100, vgl. hier. Für das Monatsmittel ergibt sich diese Graphik:

Abb.1: Die monatlichen SSN-Werte des aktuellen solaren Zyklus (SC)24 (rot) im Vergleich zu einem mittleren Zyklus ( blau) und dem im absteigenden Teil des Zyklus meist etwas ähnlichen SC5 (schwarz).

 

Die Zyklen untereinander:

Abb.2: Die aufsummierten Anomalien ( dies ist die monatliche Differenz zwischen den festgestellten monatlichen Werten und dem Mittelwert, in Abb.1 blau dargestellt) der Zyklen 1…24 bis zum aktuellen Zyklusmonat.

 

Im Mittel lag die Fleckenaktivität  des SC24 bisher nur bei 56% des Mittelwertes und wird seit Beginn der systematischen Beobachtungen nur von den Zyklen 5 und 6 ( Dalton Minimum zu Beginn des 19. Jahrhunderts) unterboten. Sehr wahrscheinlich werden wir auch einen sehr schwachen nächsten Zyklus sehen, die Vorzeichen (wir hatten erst im Januar ausführlicher berichtet) stehen auf: „noch etwas schwächerer Zyklus als der aktuelle“.  Sehr wahrscheinlich wird SC25 noch einmal 25% schwächer als dieser. Die polaren solaren Felder schwächeln und der Mittelwert für Nord-und Südpol beträgt gegenwärtig 41 centi Gauss. Zum Vergleich: der SC23 in dieser Phase brachte es auf ca. 53 cG. Die Daten sind hier auszuwerten. Es gilt also für weitere mindestens 14 Jahre: Sehr niedrige Sonnenaktivität. Die möglichen Einflüsse einer so langen aktivitätsarmen  Phase auf die Erde werden bestimmt Gegenstand von vielen Studien sein. Wir werden die Ergebnisse abwarten müssen denn so etwas ist eine Premiere,  seitdem wir die „globale Mitteltemperatur“ feststellen können-also seit etwa 150 Jahren.

 

Es grünt so grün wenn die Antarktis ergrünt!(?)

Zu Beginn des Mai 2017 ging diese Meldung um die Welt. Es wurde ausführlich berichtet in den Medien ( auf deutsch z.B. hier , hier , hier , hierhier ). Aussage meist: der Klimawandel  mit den sehr hohen Erwärmungsraten in der Antarktis ergrünt sie durch das gesteigerte Wachstum von Moosen. Aus dem weißen Eis werden grüne Flächen! Das klingt ja wirklich dramatisch und Grund genug der Sache auf den Grund zu gehen. Alle diese Meldungen beziehen sich auf diese Arbeit. Ein Team um Matthew Amesbury von der Universität von Exeter  hat sich die Moose nahe der antarktischen Halbinsel angeschaut. Sie wachsen an wenigen Orten dort, wo genau, zeigt diese Abbildung:

Abb.3: Die Karte des Untersuchungsfeldes mit den Fundorten von Moosen ( schwarze/graue Punkte) und den meteorologischen Stationen ( weiße Punkte) mit den zugehörigen Temperaturverläufen ergänzt durch die jeweiligen Trends bis 2000. Quelle: Bild 1 aus Amesbury et. al (2017).

 

Die Aussage „Die Antarktis ergrünt“ ist also sehr abenteuerlich. Es handelt sich vielmehr um das Wachstum von Moosen auf vorgelagerten kleinen Inseln. Das war dort schon immer üblich, denn die Wissenschaftler haben einen Stellvertreter (einen Proxy) für die biologisch wirksamen Komponenten Temperatur,  Feuchtigkeit, Sonnenscheindauer, Wildverbiss… seit 1850 ausgewertet. Kernaussage: Seit etwa 1950 wächst das Moos schneller auf den Inseln. Ein naheliegender Grund: die Erwärmung dort. Das zeigen die Trends der Beobachtungen. Nun wurde die Arbeit im Jahre 2017 veröffentlicht, im Dezember 2016 eingereicht. Es mag verwundern, warum nur die Trends bis 2000 gezeigt sind. Wir begeben uns also auf Spurensuche. Die Temperaturdaten der Stationen können wir leicht finden, eine Website von GISS ermöglicht Zugriff auf die monatlichen Zahlen. Das Nachrechnen ergibt: Die aufgeführten Trends bis 2000 für die Stationen sind identisch mit denen, die unsere Quelle liefert. Wir jedoch ermitteln die linearen Trends jeweils vom konstanten Startjahr bis zu jedem Jahr ab 2000:


Abb.4: Die Trends der jährlichen Mitteltemperaturen der in Abb.3 betrachteten Stationen.

 

Die Trends haben um 2000 den höchsten Wert, im Mittel einen Anstieg von 0,66 K/Dekade. In 2016 hat sich dieser auf 0,35 K/ Dekade reduziert. Nur noch 53% Erwärmung?? Dabei hält vor allem die Station „Faraday“ den Trend noch hoch. Die Validität dieser Reihe wird inzwischen angezweifelt, wir berichteten unlängst darüber. Wir versuchen es anders. In der Arbeit ist die Vegetationsperiode erwähnt, die geht dort von November bis April. Nur diese Monate können Einflüsse ausüben auf das Wachstum von Moosen.

Abb. 5: Die Temperatur-Mittelwerte der 3 Stationen in der Vegetationsperiode zwischen 1978 ( dem Beginn der kürzesten Reihe “Rothera“) und 2016 sowie eine 20-jährige Glättung mit einem Loess- Filter.

 

Tatsächlich erreichte die Temperatur in diesen Monaten auf der antarktischen Halbinsel um 2000 ein Maximum, mit etwa der gleichen Geschwindigkeit fällt die Kurve seitdem wieder.  Wäre eine solche Darstellung in der Arbeit nicht aussagekräftiger als die Bildchen mit den Jahresmitteltemperatur-Trends  nur bis 2000 gerechnet? Oder wollte man diese Aussagekräftigkeit gerade vermeiden?

Zu ähnlichen Schlüssen kommt übrigens eine aktuelle Studie in „Nature“: sowohl die Erwärmung von 1950 bis 1998 als auch die Abkühlung danach ist schlicht und ergreifend natürliche Variabilität und nicht durch den „Klimawandel“ erzeugt. „Therefore all these studies suggest that the rapid warming on the AP ( gemeint ist die antarktische Halbinsel, d. A.) since the 1950s and subsequent cooling since the late-1990s are both within the bounds of the large natural decadal scale climate variability of the region.

Was feststeht: die Untersuchungen des historischen Mooswachstums ergibt, dass sich seit etwa 1950 das Wachstum der Moose verstärkt hat gegenüber den Vorjahren. Das ist auch der wissenschaftliche Kern.  Es werden Ursachen diskutiert, die Temperaturentwicklung ist wohl mitbestimmend. Aber auch die Feuchte und lokale Bedingungen gehen ein. Falls die Temperatur alles bestimmen sollte, muss das Wachstum wieder zurückgehen  wie wir nachweisen konnten. Es ist wie bei allen Proxys: es ist auch sehr viel „Rauschen“ dabei, das dann aufgebauscht wird zu einem Trend der eigenen Wahl. Sehen wir uns ein solches Beispiel aus der Studie an:

Abb.6: Der Gehalt am Kohlenstoffisotop 13C bei den Moosen von der Insel Green Island über die Zeit zwischen 1850 und 2010. Quelle: Bild 2 aus Amesbury et. al (2017).

 

In Abb.6 finden wir divergierende Feststellungen beim Gehalt an 13C ab etwa 1950, der die allgemeinen Wachstumsbedingungen anzeigen könnte. Die Pointe: beide Fundorte liegen nur wenige hundert Meter auseinander, das Klima kann also nicht schuld sein. Der Fall wird natürlich in der Arbeit erwähnt und dazu ausgeführt, dass Feuchte und lokale Bedingungen eine große Rolle spielen können. Wenn man  Aussagen aus Proxys herleiten will, sollte man auch immer die Grenzen der Validität beachten. Und wenn man das tut, kann man nicht ernsthaft texten: „Die Antarktis ergrünt durch den Klimawandel“. Das wäre so als wenn man eine Zunahme von Bränden auf der Kanalinsel Guernsey beobachtet und medial die Headline entsteht: „Europa verbrennt!“.

Auch die Schlüsse auf die Zukunft sind nicht zu begründen. Zukunft können Klimatologen nämlich nur aus Modellen ableiten. Und da sieht es mit der Reproduktion der jüngeren Gegenwart (1978…2016) ganz düster aus: die Halbinsel folgt nur punktuell  mit einer Korrelation von 0,5 den Modellaussagen, diese Korrelation wird durch die eine einzige Temperaturreihe der Station Faraday erzeugt. Eine Korrelation von 0,5 sagt: nur 25% der Streuung der Beobachtungen ist durch die Modelle erklärt. Das ist schon ärmlich, jedoch DAS Highlight auf dem südlichen Kontinent. Das Bild (nahezu weiß) dazu ersparen wir Ihnen: die gesamte restliche Antarktis, auch große Teile der Halbinsel,  wird durch die Modelle temperaturtechnisch  nicht valide abgebildet, die Korrelation liegt unter 0,3, also Rauschen!

Wir haben uns in diesem Blogbeitrag für Sie eine viel zitierte Arbeit angesehen und ihre Kernaussagen sind mit sehr viel Vorsicht zu genießen. Das was bestimmte Medien daraus gemacht haben, verdient nur einen Begriff: Fake News!

 

Südseeträumereien: Märchenstunde mit Onkel Schellnhuber

Hans Joachim Schellnhuber hat das Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK) mitgegründet und steht ihm als Direktor vor. Seine klimaalarmistische Handschrift prägt die Strategie des Instituts: Laut trommeln um schnellstmöglich die Deindustralisierung Deutschlands zu erzielen. Eines muss man Schellnhuber lassen: Er ist ein rhetorisch begabter Redner, wählt geschickte Formulierungen, um zu überzeugen. Am 22. April 2017 konnte man wieder einmal eine Kostprobe seines Könnens im Radio bestaunen. RBB-RadioEins befragte ihn zum Klimawandel. Darin erklärt er, er habe die Klimaskeptiker aufgegeben, die wären ihm zu dumm, mit denen könne man nicht vernünftig reden. Gegen Ende des 5-minütigen Interviews wird er vom Radiojournalisten gefragt, wie Schellnhuber einem Laien am besten die große und reale Gefahr des Klimawandels beweisen würde. Der geschickte PIK-Chef ist auf solche Fragen natürlich bestens vorbereitet. Er bringt ein schauriges Beispiel aus der Südsee, wo der menschengemachte Klimawandel bereits in hinterhältigerweise die Friedhöfe von Palmeninseln überflutet habe. In einigen Fällen schaut nur noch das Kreuz aus dem Wasser. Ein Dreipunktewurf für Schellnhuber. Der Radiohörer kann gar nicht anders und glaubt Schellnhuber sogleich aufs Wort. Recht hat der Mann!

Es muss ja so sein, denn Schellnhuber ist Kanzlerinnen- und Papstberater in Sachen Klimawandel. Der kann gar nicht falschliegen. Aus einem Bauchgefühl heraus googlen wir trotzdem einmal die Kombination “Friedhof”, “Südsee”, “Klimawandel”, “Meeresspiegelanstieg”. Wo genau liegen diese Klimawandel-Beweis-Friedhöfe?

Wir werden bei der New York Times fündig, die 2015 das makabre Thema vorlegte:

He [Tony A. deBrum, the foreign minister of the Marshall Islands] envisions elevating Marshallese cities as much as six feet and building resilient new drainage systems. “That could buy us at least 20 years,” he said. For now, on Majuro, the Marshall Islands’ capital, the adaptation to sea-level rise is lower tech. In the neighborhood of Jenrok, a seaside cemetery has been eroded by the rising waves — about 10 rows of coffins and headstones have washed out to sea. To adapt, the Marshallese encase their dead in aboveground concrete tombs, but the rising waves have started to lap at those, too.

Es stimmt also, auf den Marshallinseln nagt das Meer an Friedhöfen. Schellnhuber hatte Recht. Aber steckt wirklich der Klimawandel und der menschengemachte Meeresspiegelanstieg dahinter? Immerhin könnte es sich um ganz normale Küstenerosion handeln. Die findet nämlich auch ganz ohne Meeresspiegelanstieg statt. Prüfen wir also zunächst, wie sich der Meeresspiegel im Bereich der Marshall-Inseln in den letzten Jahrhunderten entwickelt hat. Dabei stoßen wir auf Forschungsresultate von Paul Kench und Kollegen, die im Februar 2014 in den Geophysical Research Letters erschienen sind. Was für eine Überraschung: Der Meeresspiegel auf der Inselgruppe hat sich in den letzten 2000 Jahren um einen Meter abgesenkt (Abbildung 1).

Abbildung 1: Meeresspiegelentwicklung auf den Marschallinseln während der vergangenen 6000 Jahre. Quelle: Kench et al. 2014.

 

Hier die Kurzfassung der Arbeit:

Evidence for coral island formation during rising sea level in the central Pacific Ocean
The timing and evolution of Jabat Island, Marshall Islands, was investigated using morphostratigraphic analysis and radiometric dating. Results show the first evidence of island building in the Pacific during latter stages of Holocene sea level rise. A three-phase model of development of Jabat is presented. Initially, rapid accumulation of coarse sediments on Jabat occurred 4800–4000 years B.P. across a reef flat higher than present level, as sea level continued to rise. During the highstand, island margins and particularly the western margin accreted vertically to 2.5–3.0 m above contemporary ridge elevations. This accumulation phase was dominated by sand-size sediments. Phase three involved deposition of gravel ridges on the northern reef, as sea level fell to present position. Jabat has remained geomorphically stable for the past 2000 years. Findings suggest reef platforms may accommodate the oldest reef islands in atoll systems, which may have profound implications for questions of prehistoric migration through Pacific archipelagos.

Das Science Magazin fand die Studie so bedeutsam, dass sie sie in einem eigenen Beitrag von Christopher Pala besprechen ließ:

Studies suggest that atoll islands will rise in step with a rising sea
By Christopher Pala, on South Tarawa

As the minibus wobbles over the dusty, pothole-filled road that runs the length of South Tarawa island, a song blasting over Kiribati’s state radio envisions an apocalypse for this fishhook-shaped atoll halfway between Honolulu and Fiji: “The angry sea will kill us all.” The song, which won a competition organized by Kiribati’s government, reflects the views of President Anote Tong, who has been warning for years of a knockout punch from climate change. […] No doubt, the sea is coming: In a 2013 report, the U.N. Intergovernmental Panel on Climate Change predicted that global sea levels will rise up to 1 meter by 2100. But recent geologic studies suggest that the coral reefs supporting sandy atoll islands will grow and rise in tandem with the sea. The only islanders who will have to move must do so for the same reason as millions of people on the continents: because they live too close to shore.

Paul Kench, a geomorphologist who now heads the University of Auckland’s School of Environment in New Zealand, was the first to question the dire forecasts for Kiribati and similar island nations. In 1999, the World Bank asked him to evaluate the economic costs of sea-level rise and climate change to Pacific island nations. Kench, who had been studying how atoll islands evolve over time, says he had assumed that a rising ocean would engulf the islands, which consist of sand perched on reefs. “That’s what everyone thought, and nobody questioned it,” he says. But when he scoured the literature, he could not find a single study to support that scenario.

So Kench teamed up with Peter Cowell, a geomorphologist at the University of Sydney in Australia, to model what might happen. They found that during episodes of high seas—at high tide during El Niño events, which raise sea level in the Central Pacific, for example—storm waves would wash over higher and higher sections of atoll islands. But instead of eroding land, the waves would raise island elevation by depositing sand produced from broken coral, coralline algae, mollusks, and foraminifera.

Kench notes that reefs can grow 10 to 15 mill imeters a year—faster than the sea-level rise expected to occur later this century. “As long as the reef is healthy and generates an abundant supply of sand, there’s no reason a reef island can’t grow and keep up,” he argues. This equilibrium may not mean that all areas of atolls will remain habitable, says Scott Smithers, a geomorphologist at James Cook University, Townsville, in Australia. “The changes might happen at a rate that exceeds the recovery,” he says. But the geologic record is reassuring, Kench and others found when they drilled deep cores into reef islands to probe how they responded to past sea-level changes. In a February report in Geophysical Research Letters, the researchers found that the island of Jabat in the Marshall Islands emerged on a reef 4800 to 4000 years ago, when sea levels were rising as fast as they are expected to rise over the next century. Other support for the model has come from monitoring how shorelines respond to seasonal […]

Vanua Levu in Fiji is a less appealing refuge. The purchase was “a publicity stunt,” scoffs Teburoro Tito, a former president of Kiribati and member of the opposition party Protect the Maneaba. Already home to 270 farmers from the Solomon Islands, the steep, hilly tract may accommodate only a few hundred more people. If the optimists are right, no one from Kiribati will have to leave their country anyway.

Ganzen Artikel hier lesen.

Im Online Magazin The Conversation fasste Paul Kench im April 214 seine hochinteressanten Forschungsresultate für die Öffentlichkeit selber zusammen. Hier ein Auszug mit Erkenntnissen zu den Marschallinseln aus dem lesenswerten Artikel:

Dynamic atolls give hope that Pacific Islands can defy sea rise
[…] Another of our studies found that islands in Nadikdik Atoll, Marshall Islands, have been rebuilt over the past century despite being destroyed by a typhoon in 1905. All of this shows that reef islands are able to grow under current climate conditions. This suggests that coral islands are very dynamic landforms that adjust their shape and position on reef surfaces over decades. Low-lying islands are built by the action of waves and currents, which deposit sand and gravel at the shoreline. Just like any beach, as wave and current processes change, island sand and shingle is mobilised and deposited elsewhere on the shoreline. Through this ongoing process islands can change their shape and migrate across reef surfaces. We are now aiming to work out the scale and speed of these changes – which will be crucial for helping island communities to adapt to the rising seas. One question is whether islands can build vertically to keep pace with rising sea levels. Our results suggest that islands can grow upwards when waves wash over them during storms or tsunami, depositing sand in the process. This suggests that islands may be able to withstand rising sea levels and increased storminess – although life on those islands may be very different to today. On the face of it, this is potentially good news for Pacific communities. The islands they call home may be less vulnerable than is commonly thought. But our findings also suggest that although the islands may not be swamped by rising seas, they are likely to change in size and shift their position on the surface of reefs. The rate of these changes may also increase as sea level rises. This raises questions for their ongoing habitation. How will physical changes to the islands affect drinking water supplies, and how will communities need to adapt their farming practices? Questions about island change must be addressed urgently in order to inform decision making and secure the future of Pacific nations.

Ganzen Artikel auf The Conversation lesen.

Viele Jahre lang hatten Klimaalarmisten große Freude an einem der Küstenpegel-Messstellen auf den Marshall-Inseln. Der Pegel Kwajalein schien in den letzten Jahren einen beschleunigten Anstieg anzuzeigen. Um 2015 dann die große Ernüchterung: Der Meeresspiegel sagte plötzlich rapide um 15 cm ab. Ende des Alarms. Kürzlich stieg der Meeresspiegel wieder an. Es wird klar: Hier spielen natürliche Faktoren wie die ENSO und El Nino eine große Rolle. Im Mittel der letzten Jahrzehnte stieg der Meeresspiegel in Kwajalein um 2,2 mm pro Jahr, was dem weltweiten Durchschnitt entspricht. Im Maßstab von Jahrhunderten sehen wir bedeutende Oszillationen (siehe oben), die viel größere Auswirkungen hatten. Schellnhuber schweigt sich zu dieser unbequemen natürlichen Meeresspiegeldynamik aus.

Abbildung: Entwicklung des Meeresspiegels am Pegel Kwajaleon, Marshall Inseln, Pazifik. Quelle: NOAA

 

 

Was steckt also wirklich hinter der Küstenerosion auf den Marshall-Inseln? Vieles deutet auf andere anthopogene Ursachen hin, nämlich den Raubbau an der Natur. Auf den Inseln und an der Küste wird kräftig gebaggert, planiert, asphaltiert, Strömungen verändert, was pures Gift für die anfälligen Koralleninseln ist. Beispiel Xue 2001:

Coastal Erosion and Management of Majuro Atoll, Marshall Islands
About fifty kilometers of lagoon coast in Majuro Atoll is suffering erosion, which is induced by human activities including aggregate excavating and building causeways, artificial channels, landfill and other constructions. The west longshore sediment transportation on lagoon coast is significant for stability of lagoon shore of the west atoll. The lagoon coast erosion on the west atoll is induced by development on the east atoll. Distribution of beachrock demonstrates former existence of a continuous land on the south rim. The causeway has not caused sea level rising in lagoon. Openings on the south rim should not be made, as these will induce severe erosion. Reforming lagoon coastal constructions is proposed.

Das Problem besteht auch heute noch weiter, wie Tai Huang & Henrik Rapp 2010 am Beispiel eines anderen Eilands der Marshall Inseln, des Majuro Atolls, darlegten:

4.1.3 Possible causes of coastal erosion on Majuro
The above-discussed causes of erosion can all be observed on Majuro. Hard coastal structures, especially seawalls, are likely to be one of the major causes for the recent changes in sediment transport patterns. Sandy beaches are nowadays only found in a few places on Majuro. Material used for constructions is not easily obtained on Majuro and up until recently material has been taken from quarries on both the lagoon and ocean side. Recent studies from SOPAC have shown a worrying increase in the erosion as a result of the dredging, mostly visible on Laura where sandy beaches previously were in abundance. Sand material is also commonly taken from the beach by locals to be used as filling material for various purposes. Educational efforts have been made by EPA by implementing environmental awareness programs and to teach locals about the possible effects of removal of sand material from the beach. Still, sand material remains a scarce and valuable resource, very much available for anyone to take.

Hans Joachim Schellnhuber gaukelt uns also vor, die Klimaerwärmung wäre das Hauptproblem der Pazifikinseln. In Wirklichkeit ist es unvernünftiges Verhalten; die Bevölkerung sägt sich quasi selber den Ast ab, auf dem sie sitzt. Das ist übrigens kein Grund für Schadenfreude. Denn wir Deutschen haben das selber schon getan. Auf der Nordseeinsel Helgoland verkaufte man lange Zeit Baumaterial aus Inselsteinbrüchen nach Hamburg. Die ehemalige Verbindung zwischen Hauptinsel und Düne wurde dabei immer schmaler und brüchiger. Einer der berüchtigten Nordseestürme fegte schließlich die Reste hinweg und trennte die beiden heutigen Einzelinseln. Kurzsichtiges Verhalten rächt sich irgendwann. Allerdings zeigten sich die Insulaner erfinderisch und schlugen aus der Situation sogleich wieder Profit. Mit den kleinen Börtebooten werden heute Touristen zwischen Hauptinsel und Düne transportiert, eine unerschöpfliche und im Gegensatz zum Gesteinsabbau nachhaltige Einnahmequelle…

 

Rasante Abkühlung der Antarktischen Halbinsel lässt Gletscher wachsen

Dramatische Schlagzeile im März 2015 in der Welt:

Antarktis: „Ground Zero des globalen Klimawandels“
[...] Nach dem schlimmsten Szenario könnte die Schmelze die Meeresspiegel weltweit in einem oder zwei Jahrhunderten um drei Meter anheben. Damit würden die Linien dicht bevölkerter Küstenregionen neu gezogen. Teile Antarktikas schmelzen so rapide, dass Harvard-Geophysiker Jerry Mitrovica vom „Ground Zero des globalen Klimawandels“ spricht. Auf der Antarktischen Halbinsel erwärmt sich der Kontinent am schnellsten, weil das Land in den wärmeren Ozean hineinragt. Das bedeutet nach Angaben der Nasa, dass hier jedes Jahr fast 45 Milliarden Tonnen Eis verloren gehen. Das Wasser wärmt von unten, als Folge zieht sich das Eis auf das Land zurück, und dann wirkt sich die wärmere Luft aus. Die Temperaturen sind in der zweiten Hälfte des vergangenen Jahrhunderts um drei Grad Celsius gestiegen, viel schneller als durchschnittlich auf der Erde, wie Ricardo Jaña, Glaziologe am chilenischen Antarktis-Institut (INACH), schildert.

Zwei wichtige Aussagen:

  1. Jedes Jahr gehen auf der Antarktischen Halbinsel fast 45 Milliarden Tonnen Eis verloren
  2. Auf der Antarktischen Halbinsel erwärmt sich der Kontinent am schnellsten

Zu Punkt 1 haben wir bereits berichtet. Eine kürzliche Überprüfung hat gezeigt, dass die Werte übertrieben sind und lediglich ein Drittel vom Behaupteten betragen. Zu Punkt 2 erschien im Februar 2017 in Science of The Total Environment eine wichtige neue Studie, die für die Antarktische Halbinsel seit 1998/99 einen Abkühlungstrend dokumentiert. Die von der Welt behauptete rasante aktuelle Erwärmung ist schlichtweg falsch. Die oft zitierte Faraday/Vernadsky-Wetterstation stellt eine extreme Sonderentwicklung dar, die von anderen Stationen auf der Antarktischen Halbinsel nicht bestätigt wird. Hier der Abstract der Studie von Oliva et al.:

Recent regional climate cooling on the Antarctic Peninsula and associated impacts on the cryosphere
The Antarctic Peninsula (AP) is often described as a region with one of the largest warming trends on Earth since the 1950s, based on the temperature trend of 0.54 °C/decade during 1951–2011 recorded at Faraday/Vernadsky station. Accordingly, most works describing the evolution of the natural systems in the AP region cite this extreme trend as the underlying cause of their observed changes. However, a recent analysis (Turner et al., 2016) has shown that the regionally stacked temperature record for the last three decades has shifted from a warming trend of 0.32 °C/decade during 1979–1997 to a cooling trend of − 0.47 °C/decade during 1999–2014. While that study focuses on the period 1979–2014, averaging the data over the entire AP region, we here update and re-assess the spatially-distributed temperature trends and inter-decadal variability from 1950 to 2015, using data from ten stations distributed across the AP region. We show that Faraday/Vernadsky warming trend is an extreme case, circa twice those of the long-term records from other parts of the northern AP. Our results also indicate that the cooling initiated in 1998/1999 has been most significant in the N and NE of the AP and the South Shetland Islands (> 0.5 °C between the two last decades), modest in the Orkney Islands, and absent in the SW of the AP. This recent cooling has already impacted the cryosphere in the northern AP, including slow-down of glacier recession, a shift to surface mass gains of the peripheral glacier and a thinning of the active layer of permafrost in northern AP islands.

Highlights:

•We examine climate variability since the 1950s in the Antarctic Peninsula region.
•This region is often cited among those with the fastest warming rates on Earth.
•A re-assessment of climate data shows a cooling trend initiated around 1998/1999.
•This recent cooling has already impacted the cryosphere in the northern AP.
•Observed changes on glacial mass balances, snow cover and permafrost state

 

Eis der Antarktischen Halbinsel ist stabiler als gedacht

Im Mai 2015 zeigte sich der Tagesspiegel hochbesorgt. Die Antarktis drohe plötzlich hinwegzuschmelzen, warnte das Blatt:

Klimawandel: Das Eis der Antarktischen Halbinsel schmilzt rasant

Bisher galten die Gletscher der südlichen Antarktischen Halbinsel als stabil. Satellitendaten zeigen nun, dass auch dort die große Schmelze begonnen hat. Jährlich schmilzt ein 80 Meter hoher Quader von der Grundfläche Berlins.

In Teilen der Antarktis schmilzt das Eis seit 2010 erheblich schneller als in den ersten Jahren des 21. Jahrhunderts. Glaziologen wissen schon länger, dass die Temperaturen im Norden der Antarktischen Halbinsel rasch steigen und registrieren dort hohe Schmelzraten. „Dort sind aber nur relativ kleine Eismassen betroffen“, sagt Veit Helm vom Alfred-Wegener-Institut (AWI) in Bremerhaven. Die Auswirkungen auf den Anstieg des Meeresspiegels sollten überschaubar bleiben. Die viel größeren Gletscher weiter im Süden an der Wurzel der Halbinsel schmolzen bisher kaum. Doch als Bert Wouters von der Universität Bristol und Kollegen Daten des europäischen Satelliten „Cryosat-2“ analysierten, fanden sie auch dort rasante Eisverluste.

Von Juli 2010 bis April 2014 verschwanden von der südlichen Antarktischen Halbinsel auf einer Strecke von 750 Kilometern Luftlinie jedes Jahr etwa 72 Kubikkilometer Eis im Meer, berichten die Forscher im Fachmagazin „Science“. Das entspricht jährlich einem rund 80 Meter hohen Eisquader mit einer Grundfläche von der Größe Berlins, der im Meer schmilzt.

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Eine schlimme Entdeckung. Allerdings kamen einigen Kollegen Zweifel. Stimmt das alles, was Bert Wouters von der Uni Bristol beschreibt? Die Universität Leeds nahm die Spur auf und stellte eigene Untersuchungen zum Eisverlust an. Am 2. Mai 2017 veröffentlichten sie nun das Ergebnis: Die von der Uni Bristol behaupteten riesigen Eisverluste halten einer seriösen Überprüfung nicht stand. In Wirklichkeit sind die Eisverluste nur ein Drittel so groß. Hier die Pressemitteilung der Uni Leeds:

Antarctic Peninsula ice more stable than previously thought

Glacier flow at the southern Antarctic Peninsula has increased since the 1990s, but a new study has found the change to be only a third of what was recently reported.

An international team of researchers, led by the UK Centre for Polar Observation and Modelling at the University of Leeds, are the first to map the change in ice speed. The team collated measurements recorded by five different satellites to track changes in the speed of more than 30 glaciers since 1992. The findings, published today in Geophysical Research Letters, represent the first detailed assessment of changing glacier flow in Western Palmer Land — the southwestern corner of the Antarctic Peninsula. The new Leeds led research calls into question a recent study from the University of Bristol that reported 45 cubic kilometres per year increase in ice loss from the sector. The Leeds research found the increase to be three times smaller.

Lead author Dr Anna Hogg, from the Leeds’ School of Earth and Environment, said: “Dramatic changes have been reported in this part of Antarctica, so we took a closer look at how its glaciers have evolved using 25 years of satellite measurements dating back to the early 1990s.” The researchers found that between 1992 and 2016, the flow of most of the region’s glaciers increased by between 20 and 30 centimetres per day, equating to an average 13% speedup across the glaciers of Western Palmer Land as a whole. These measurements provide the first direct evidence that Western Palmer Land is losing ice due to increased glacier flow — a process known as dynamical imbalance.

The team also combined their satellite observations with an ice flow model using data assimilation to fill in gaps where the satellites were unable to produce measurements. This allowed the complete pattern of ice flow to be mapped, revealing that the regions glaciers are now pouring an additional 15 cubic kilometres of ice into the oceans each year compared to the 1990s. The earlier study reported that the region was losing three times this amount of ice, based on measurements of glacier thinning and mass loss determined from other satellite measurements. The Leeds study casts doubt on that interpretation, because the degree of glacier speedup is far too small.

Study co-author Professor Andrew Shepherd, from Leeds’ School of Earth and Environment, explained: “Although Western Palmer Land holds a lot of ice — enough to raise global sea levels by 20 centimetres — its glaciers can’t be responsible for a major contribution to sea level rise, because their speed has barely changed over the past 25 years. It’s possible that it has snowed less in this part of Antarctica in recent years — that would also cause the glaciers to thin and lose mass, but it’s a not a signal of dynamical imbalance.” The greatest speedup in flow was observed at glaciers that were grounded at depths more than 300 m below the ocean surface.

Dr Hogg said: “We looked at water temperatures in front of the glaciers which have sped up the most, and we found that they flow through deep bedrock channels into the warmest layer of the ocean. This circumpolar deep water, which is relatively warm and salty compared to other parts of the Southern Ocean, has warmed and shoaled in recent decades, and can melt ice at the base of glaciers which reduces friction and allows them to flow more freely. With much of Western Palmer Land’s ice mass lying well below sea level it is important to monitor how remote areas such as this, are responding to climate change. Satellites are the perfect tool to do this. Pierre Potin, ESA’s Manager of the Copernicus Sentinel-1 Mission which was used in the study, said: “We will continue to use Sentinel-1′s all weather, day-night imaging capability to extend the long term climate data record from European satellites.”

 

Korallenbleiche muss keine Katastrophe sein

Wenn es warm wird, erbleichen die Korallen. Ein tolles Thema zu dem sich schöner Klimaalarm konstruieren lässt. Zum Glück ist es nicht ganz so schlimm, wie es uns der eine oder andere Apokalyptiker glauben lässt. Ein Beispiel aus dem Stern vom 10. April 2017:

Forscher sehen nach zwei Korallenbleichen am Great Barrier Reef schwarz
Wissenschaftler schlagen angesichts des Ausmaßes der Korallenbleiche am berühmten Great Barrier Reef Alarm: Nach zwei Korallenbleichen im vergangenen und diesem Jahr hätten die betroffenen Gebiete vor Australien so gut wie keine Chance mehr, sich von dem Phänomen wieder zu erholen, warnten sie am Montag nach einer Bestandsaufnahme des Riffs aus der Luft.

Sodom und Gomorrha. Der deutsche Sternleser erschaudert und hat in der Folge Probleme beim Einschlafen. Tja, hätte man doch einmal diejenigen gefragt, die es eigentlich am besten wissen sollten, die Taucher. Die korrigierten den Irrtum: In Wahrheit hatte die Bleiche nur 5% aller Korallen betroffen, nicht die Hälfte wie von interessierten Kreisen zuvor behauptet. Das hört sich doch gleich anders an.

Mittlerweile haben sogar die Umweltorganisationen die Nase kräftig voll, dass die Korallen für alarmistische Zwecke ständig instrumentalisiert werden. Die Wildlife Conservation Society gab am 1. Juni 2015 per Pressemitteilung bekannt, dass die Modelle in Punkto Korallenbleiche wohl kräftig überzogen haben:

New Climate Stress Index Model Challenges Doomsday Forecasts for World’s Coral Reefs

Recent forecasts on the impacts of climate change on the world’s coral reefs—especially ones generated from oceanic surface temperature data gathered by satellites—paint a grim picture for the future of the “rainforests of the sea.” A newer and more complex model incorporating data from both environmental factors and field observations of coral responses to stress provides a better forecasting tool than the more widely used models and a more positive future for coral reefs, according to a new study by the Wildlife Conservation Society and other groups. The study authors point out that, according to the climate stress index model first developed in 2008, coral reefs are responding to more factors than temperature and therefore more resilient to rising temperatures. They conclude that global climate change is the greatest global threat to coral reefs but the future of these ecosystems is more varied than predictions from the more widely used “temperature threshold” models.

The paper titled “Regional coral responses to climate disturbances and warming is predicted by multivariate stress model and not temperature threshold metrics” appears in the online edition of Climatic Change. The authors are: Timothy R. McClanahan of the Wildlife Conservation Society; Joseph Maina of the Wildlife Conservation Society and the Australia Research Council Centre of Excellence for Environmental Decisions; and Mebrahtu Ateweberhan of the Wildlife Conservation Society and the University of Warwick. “Our new multivariate stress model suggests that the future of coral reefs is considerably more nuanced and spatially complex than predictions arising from the threshold models,” said Dr. Tim McClanahan, WCS’s Senior Conservation scientist and a co-author on the study. “According to our findings in the Western Indian Ocean, some places will do well and others will not. The key to accurate predictions is using all available environmental data and complementing it with on-the-ground observations on reef cover, coral communities, and other environmental variables that are key to understanding how corals respond to the interaction between all these variables.”

In the study, the authors compared the abilities of three common thermal threshold indices against a stress model that includes temperature but also light and water quality and movement variables and used the models to predict coral cover and susceptibility to bleaching during a past large stress event: specifically the 1997-98 coral bleaching event in the Western Indian Ocean. The field information used in the test included a compilation of 10 years of coral community data before the bleaching event, two years after the bleaching event, and data during the period of coral recovery between 2001-2005. While the three temperature threshold models (sea surface temperature, cumulative thermal stress, and annual thermal stress) were highly variable with little agreement to field data after the 1998 rise in temperature and coral mortality, the multivariate model based on 11environmental variables combined using a fuzzy logic systems revealed a more accurate fit with the recorded coral cover and susceptibility in the recovery period that followed.

“This latest research suggests a more optimistic future for the world’s coral reefs,” said Dr. Caleb McClennen, Executive Director of WCS’s Marine Program. “The ability of certain coral communities to resist and recover from climatic factors provides hope for the future of the oceans. Our imperative is now to seek out and protect those locations that are refuges from climate change, and reduce other human stresses such as fisheries to ensure the long term survival of coral reefs.” This research was supported by the John D. and Catherine T. MacArthur Foundation, the Western Indian Ocean Marine Science Association, and the World Bank Targeted Research Group on Coral Bleaching.

 To access the article, go to: http://link.springer.com/article/10.1007/s10584-015-1399-x

Einen Monat zuvor hatte bereits das Institut de Recherche pour le Développement (IRD) vor Panikmache gewarnt: (weiterlesen …)

El Nino und Ozeanzyklen können Meeresspiegel an der US-Westküste kurzfristig um 20 cm schwanken lassen

Nach unserem Streifzug an der US-Ostküste geht es heute zur Westküste. Der Pazifik ist Heimat des El Nino und der Pazifischen Dekadischen Oszillation (PDO). Wenig überraschend haben auch sie einen Einfluss auf den Meeresspiegel, und zwar zyklisch. Entsprechend müssen diese Effekte erkannt und herausgerechnet werden, wenn man Kurzzeittrends diskutiert. Hamlington und Kollegen konnten 2015 zeigen, dass diese Effekte bis zu 20 cm ausmachen können, und dies innerhalben von wenigen Jahren. Hier der Abstract aus dem Journal of Geophysical Research:

The effect of the El Niño-Southern Oscillation on U.S. regional and coastal sea level
Although much of the focus on future sea level rise concerns the long-term trend associated with anthropogenic warming, on shorter time scales, internal climate variability can contribute significantly to regional sea level. Such sea level variability should be taken into consideration when planning efforts to mitigate the effects of future sea level change. In this study, we quantify the contribution to regional sea level of the El Niño-Southern Oscillation (ENSO). Through cyclostationary empirical orthogonal function analysis (CSEOF) of the long reconstructed sea level data set and of a set of U.S. tide gauges, two global modes dominated by Pacific Ocean variability are identified and related to ENSO and, by extension, the Pacific Decadal Oscillation. By estimating the combined contribution of these two modes to regional sea level, we find that ENSO can contribute significantly on short time scales, with contributions of up to 20 cm along the west coast of the U.S. The CSEOF decomposition of the long tide gauge records around the U.S. highlights the influence of ENSO on the U.S. east coast. Tandem analyses of both the reconstructed and tide gauge records also examine the utility of the sea level reconstructions for near-coast studies.

An der US-Westküste gibt es einige Gebiete mit Hebung, z.B. in Nordkalifornien (siehe blaue Punkte hier).  Die University of California – Santa Barbara gab 2015 hierzu eine Pressemitteilung heraus. Im allergrößten Teil Kaliforniens stiegt der Meeresspiegel jedoch gemäß dem weltweiten Durchschnitt (siehe grüne Punkte hier). eine Studie von Reynolds und Simms, die im Oktober 2015 in den Quaternary Science Reviews erschien, dokumentierte nun den kalifornischen Meeresspiegel Anstieg der letzten 4000 Jahre. In Südkalifornien 0,8 mm/Jahr und in Zentralkalifornien 1,3 mm/Jahr:

Late Quaternary relative sea level in Southern California and Monterey Bay
Few records of late Quaternary relative sea level (RSL) are available for the Pacific coast of North America south of San Francisco Bay, a region where RSL data would be particularly useful for constraining vertical rates of tectonic motion. This paper provides the first regional, uplift-corrected late Quaternary RSL history for southern California derived from a compilation of 132 previously published and unpublished radiocarbon ages from nearshore, estuarine, and freshwater deposits in sediment cores from coastal southern California. We also provide a local, uplift-corrected RSL history for Monterey Bay, central California, generated from 48 radiocarbon ages from Elkhorn Slough and surrounding environments. Our resulting compilations show rapid sea-level rise from 15 ka which begins to decelerate to present mean sea level (PMSL) between 6 and 8 ka. Late Holocene (<4 ka) sea-level rise averaged 0.8 ± 0.3 mm a−1 in southern California and 1.3 ± 0.19 mm a−1 along Monterey Bay in central California. Both rates of late Holocene RSL rise calculated are lower than recent RSL rates from southern California (∼1.61 ± 0.34 to 2.4 ± 1.04 mm a−1) and Monterey Bay (1.49 ± 0.95 mm a−1), derived from uplift-corrected, 20th century tide gauge data. This new RSL data fills geographical gaps in relative sea-level histories, as well as provides important datums for local tectonic processes.

Highlights:

•Compilation of uplift-corrected sea-level data for central and southern California.
•132 radiocarbon ages from southern California; 48 ages from Monterey Bay.
•Rapid sea-level rise from 15 ka which begins to decelerate between 6 and 8 ka.
•Late Holocene (<4 ka) average sea-level rise 0.8 ± 0.3 mm a−1 (S. California).
•Late Holocene (<4 ka) average sea-level rise 1.3 ± 0.19 mm a−1 (Monterey Bay).

 

Hamburger Max-Planck-Institut: “Wir werden vermutlich nie wissen, was genau die Verlangsamung der Oberflächenerwärmung verursacht hat”

Zwischen 1977 und 1998 schossen die globalen Temperaturen raketenhaft nach oben. Die Menschheit bekam es mit der Angst zu tun. Institute wurden gegründet und Alarm geschlagen: Das Ende ist nahe! Als dann die Erwärmung nach dem El Nino 1998 ins Stocken geriet, war guter Rat teuer. Die Abbremsung der wilden Erwärmungsfahrt hatte niemand kommen sehen. Ein paar Jahre redete man sich mit statistischen Problemchen heraus, später ließ sich der sogenannte Hiatus nicht mehr leugnen. Ein Teil der Forscher machte sich daran, die Ursachen wissenschaftlich zu erkunden. Im Laufe der Jahre wurden 30 mögliche Gründe für den Hiatus ersonnen. Ein anderer Teil der Forscher verfolgte eine andere Strategie und stritt die Existenz der unerwartet schwachen Erwärmung einfach ab. Dies beinhaltete Scheingefechte, in denen es um die Definition von Pause und Abbremsung ging. Je nach Datensatz und betrachtetem Zeitraum konnte man sich alles hinbiegen.

Der Stern schlug sich am 3. Mai 2017 auf die Seite der Hiatus-Leugner. Ob dies so richtig gut durchdacht war?

“Global Warming Hiatus”
Forscher lösen Wetter-Rätsel: Als der Klimawandel scheinbar zum Stillstand kam

15 Jahre lang stiegen die globalen Temperaturen nicht so, wie Klimamodelle vermuten ließen. Die Daten beflügelten die Thesen von Klimaskeptikern. Was war passiert?

[...] Forscher um Iselin Medhaug von der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich in der Schweiz sind dieser Frage nachgegangen und haben ihr Ergebnis im Fachmagazin “Nature” veröffentlicht. Sie glauben: Die Daten bedeuten nicht, dass es keinen Klimawandel gibt. Dem steht auch der Trend der vergangenen drei Jahre entgegen: 2016 war das dritte Jahr in Folge, das den globalen Temperaturrekord seit Beginn der Aufzeichnungen 1880 gebrochen hat. Schuld am “Global Warming Hiatus” sei vielmehr, dass in den Klimamodellen verschiedene Daten verwendet oder unterschiedliche Zeiträume betrachtet wurden. So wurden bei der Aufbereitung der Messdaten die Lufttemperaturen und die Oberflächentemperaturen der Ozeane zusammengenommen, während die Modelle in der Regel nur die Lufttemperaturen berücksichtigten. Auch weitere Klimafaktoren seien meist nicht einkalkuliert worden, berichten die Forscher. Dazu zählen etwa der Feinstaub aus Vulkanausbrüchen oder die Sonnenaktivität. [...]

Au Mann, das ist doch genau, was wir gerade gesagt haben. Verschiedene Daten, verschiedene Zeiträume. Hier den Trend der letzten 3 Jahre mit dem starken El Nino anzuführen ist albern und zeigt die Verzweiflung der Hiatus-Leugner. Zudem hat niemand je abgestritten, dass es einen Klimawandel gibt. Der ganz Beitrag ist daher ziemlicher Quatsch, Nebelkerzen im Klimadiskussionssumpf. Im weiteren Verlauf des Artikels kommt Stefan Rahmstorf zu Wort, der den Hiatus eine Erfindung der bösen Klimaskeptiker hält. Comedy pur.

Im Spiegel geht Axel Bojanowski seriöser auf das Hauptproblem ein:

Das Stocken des Klimawandels hatte allerdings den Verdacht genährt, Computersimulationen könnten das Klima nur ungenügend vorhersagen. Sie hatten weder vorher noch nach der Erwärmungspause die erstaunliche Klimaschwankung von 1998 bis 2012 berechnen können. Das Versagen bleibe eine Herausforderung, es sei jedoch kein Grund, an den Klimamodellen zu zweifeln, schreiben die Forscher um Iselin Medhaug von ETH Zürich nun in “Nature”. Die Simulationen seien nur für längere Zeiträume geeignet. [...] Die Erwärmungspause hätte schlicht das Unvermögen der Klimamodelle bestätigt, kurzfristige Schwankungen zu berechnen, ergänzt Piers Forster von der University of Leeds. Modelle seien nicht konzipiert worden, um 15-jährige Klimaentwicklungen vorherzusagen, sondern langfristigeren Klimawandel. [...] “Schwankungen über kurze Zeiträume sagen nichts aus”, erklärte der frühere Chef der Weltmeteorologischen Organisation WMO, Michel Jarraud. Alle Jahre des 21. Jahrhunderts gehörten schließlich zu den wärmsten seit Beginn der Messungen, das unterstreiche den Klimawandel.

Die eigentliche Nachricht ist also das Eingeständnis, dass die Klimamodelle die Ozeanzyklen und andere wichtige Klimafaktoren im Jahrzehntmaßstab nicht reporduzieren können. Das wäre aber egal, erklärt man. Nein, es ist nicht egal. Denn die Modelle haben die starke Erwärmung 1977-1998 als Basis genommen, eine Erwärmung die maßgeblich von den Ozeanzyklen verstärkt wurde (siehe “Chinesische Studie: Etwa die Hälfte der Erwärmung der letzten 30 Jahre geht auf das Konto von natürlichen Ozeanzyklen “). Die Modelle müsen diesen Verstärker nachvollziehen können, genauso wie den Abschwächeffekt der letzten 15 Jahre. Ansonsten laufen die Modelle auch in den langfristigen Vorhersagen zu heiß. Die Unzulänglichkeiten der Modelle kann man schön in der Rückwärtsmodellierung sehen. Die gut dokumentierte Mittelalterliche Wärmeperiode vor 1000 Jahre kann von den Modellen nicht reproduziert werden, gab der IPCC unlängst in seinem letzten Klimabericht kleinlaut zu. Konsequenzen wagte die Organisation daraus jedoch nicht zu ziehen. Denn wenn Modelle die Klimageschichte nicht abbilden können, sollten sie auch für Zukunftsprognosen nicht verwendet werden.

Bei all dem Gezetere und Geschnattere reicht ein einziger Blick auf die RSS-Satellitentemperaturen. Fakt ist, dass es seit 1998 kaum wärmer geworden ist. Laut Modellen hätten aber 0,4°C hinzukommen sollen. Irgendwas ist faul.

Abb. 1: Globale Temperaturentwicklung laut RSS-Satellitendaten während der letzten 40 Jahre. Graphik: Woodfortrees.

 

In den oben genannten Presseartikeln wird stets Mojib Latif zitiert, der die vermisste Wärme im Ozean vermutet. Der Ozean nimmt, der Ozean gibt. So einfach ist das. Wirklich? Latifs Hamburger Kollegen vom Max-Planck-Institut für Meteorologie sind sich da gar nicht so sicher. Die Wärme könnte genausogut in den Weltraum abgestrahlt worden sein, schreiben sie in einer Pressemitteilung vom 18. April 2017. Es gäbe in Punkto Hiatus noch viele offene Fragen:

Neue Studie stellt frühere Annahmen zum „Hiatus“ in der Oberflächenerwärmung in Frage

Viele Klimawissenschaftler machen den Ozean für die Verlangsamung in der Oberflächenerwärmung von 1998-2012 (“Hiatus”) verantwortlich, indem die Wärme von der Erdoberfläche in die Tiefe des Ozeans verbracht wird. In einer neuen Studie bezweifeln Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Meteorologie (MPI-M) diese Sichtweise: die Wärme könnte genauso gut von der Oberfläche in den Weltraum abgestrahlt werden, und die Unsicherheit in den Beobachtungen zeigt, dass wir vermutlich nie wissen werden, was genau die Verlangsamung der Oberflächenerwärmung verursacht hat.

Die Oberflächentemperatur der Erde stieg in der Zeitspanne von 1998-2012 langsamer an als man unter Berücksichtigung der meisten Modellprojektionen oder der langzeitlichen Erwärmungstrends erwarten konnte. Klimawissenschaftler schreiben diese Verlangsamung der Oberflächenerwärmung (“Hiatus”) der Wärmeaufnahme in den tieferen Ozean zu, was sie auch mit Beobachtungen nachgewiesen haben. Das Problem ist jedoch, dass sie die entscheidende Wärmeaufnahme nicht einmal, sondern mehrmals gefunden haben. Jedes Mal liegt der schlagende Beweis in einer anderen Region: im Atlantik, im Pazifik, im Indischen Ozean, im Südozean, oder in einer Kombination dieser Ozeane.

“Nicht so schnell”, sagt Christopher Hedemann, Leitautor der neuen Studie. Er und seine Co-Autoren Thorsten Mauritsen, Johann Jungclaus und Jochem Marotzke finden heraus, dass die Wärmeaufnahme in nur einer Ozeanregion – und sogar in allen Weltmeeren zusammen genommen – den Hiatus nicht erklären kann.

Das Team am MPI-M wollte herausfinden, was die Oberflächentemperaturen vor dem Hintergrund der langzeitlichen globalen Erwärmung variieren lässt, manchmal schneller, manchmal langsamer sich erwärmend als erwartet. Um diese quasi-zufälligen Variationen (“interne Variabilität”) vom globalen Signal zu trennen benutzten sie ein Ensemble von Klimasimulationen in bisher nie dagewesener Größe, was umfangreiche Rechenzeit benötigte. Eine gute Gelegenheit ergab sich: das Swiss National Computing Centre (CSCS) an der ETH Zürich bot seinen neuen Supercomputer während seiner leeren Startphase an.

In dem großen Ensemble fanden die Autoren ungefähr 360 Ereignisse mit dem gleichen Verhalten der Oberflächentemperaturen wie beim 1998-2012 Erwärmungshiatus und machten ein paar unerwartete Entdeckungen.

Erstens ist die Wärme, die benötigt wird, um einen Hiatus im Ensemble zu verursachen, kleiner als gedacht. Frühere Studien hatten Abweichungen von 0.5 Wm-2 als nötig angesehen, wohingegen die Autoren der neuen Studie herausfinden, dass der Wert eher bei 0.1 Wm-2 liegt. Sie erklären, dass die Oberflächenschicht des Ozeans, die die dekadische Variabilität der Oberflächentemperatur regelt, viel dünner ist als in den früheren Hiatus-Studien angenommen. Daher ist weniger Variation im Energiehaushalt an der Oberfläche nötig, um die Erwärmung zu verlangsamen.

Zweitens fanden die Autoren heraus, dass ein Hiatus nicht nur durch den Wärmeverlust von der Oberfläche in den darunterliegenden Ozean eintritt. Eine Verlangsamung der Erwärmung kann auch durch eine zeitweilige Zunahme der Energieabstrahlung von der Oberfläche in den Weltraum entstehen. Aber in den meisten Fällen wird ein Hiatus durch den gesamten Energiehaushalt an der Oberfläche erklärt, d.h. durch die globale Wärmeaufnahme des Ozeans und die gesamte ausgehende Strahlung. Studien, die das Gesamtbudget vernachlässigen oder sich auf bestimmte Ozeanbecken konzentrieren, misinterpretieren wahrscheinlich die Ursache des Hiatus mit Beweisen, wo keine sind.

Hedemann und seine Kollegen haben weiterhin die Ergebnisse ihrer Studie mit verschiedenen Beobachtungen des Energiehaushalts der Erde seit dem Jahr 2000 verglichen. Anstrengungen, die Weltmeere mit automatischen Bojen zu beobachten, und die Strahlung in den Weltraum mit verbesserten Satelliten zu messen, werden erst seit ungefähr zehn Jahren unternommen. Da aber die Variation der Energie, die benötigt wird, um einen Hiatus zu verursachen, kleiner als bisher angenommen ist, ist es notwendig, den Energiehaushalt mit höchster Genauigkeit zu kennen, um den Ursprung solch eines Ereignisses zu bestimmen. Das MPI-M-Team fand heraus, dass die momentan verfügbaren Beobachtungen, die der wissenschaftlichen Gemeinschaft zur Verfügung stehen dazu nicht ausreichen. Deshalb wird der Ursprung des aktuellen Hiatus möglicherweise niemals identifiziert werden können.

Originalveröffentlichung:
Hedemann, C., T. Mauritsen, J. Jungclaus and J. Marotzke (2017) The subtle origins of surface warming hiatuses. Nature Climate Change, Opens external link in current windowdoi: 10.1038/NCLIMATE3274.

Hier der Abstract der Arbeit von Hedemann et al. 2017:

The subtle origins of surface-warming hiatuses
During the first decade of the twenty-first century, the Earth’s surface warmed more slowly than climate models simulated1. This surface-warming hiatus is attributed by some studies to model errors in external forcing2, 3, 4, while others point to heat rearrangements in the ocean5, 6, 7, 8, 9, 10 caused by internal variability, the timing of which cannot be predicted by the models1. However, observational analyses disagree about which ocean region is responsible11, 12, 13, 14, 15, 16. Here we show that the hiatus could also have been caused by internal variability in the top-of-atmosphere energy imbalance. Energy budgeting for the ocean surface layer over a 100-member historical ensemble reveals that hiatuses are caused by energy-flux deviations as small as 0.08 W m−2, which can originate at the top of the atmosphere, in the ocean, or both. Budgeting with existing observations cannot constrain the origin of the recent hiatus, because the uncertainty in observations dwarfs the small flux deviations that could cause a hiatus. The sensitivity of these flux deviations to the observational dataset and to energy budget choices helps explain why previous studies conflict, and suggests that the origin of the recent hiatus may never be identified.

Seltsamerweise schwieg sich die Presse zu dieser ernüchternden Max-Planck-Arbeit beredt aus. Die Studie bestätigt die Existenz der Pause bzw. Erwärmunsabbremsung und räumt ein, dass man sie nicht versteht. Wäre das nicht eine Schlagzeile wert gewesen? Lediglich Spiegel Online erwähnte sie am Rande.

Und hier gleich noch Begründung Nummer 31 für den Hiatus, den es laut Rahmstorf und deutscher Presse angeblich gar nicht gibt. Oka & Watanabe am 15. April 2017 in den Geophysical Research Letters:

The post-2002 global surface warming slowdown caused by the subtropical Southern Ocean heating acceleration
The warming rate of global mean surface temperature slowed down during 1998–2012. Previous studies pointed out role of increasing ocean heat uptake during this global warming slowdown, but its mechanism remains under discussion. Our numerical simulations, in which wind stress anomaly in the equatorial Pacific is imposed from reanalysis data, suggest that subsurface warming in the equatorial Pacific took place during initial phase of the global warming slowdown (1998–2002), as previously reported. It is newly clarified that the Ekman transport from tropics to subtropics is enhanced during the later phase of the slowdown (after 2002) and enhanced subtropical Ekman downwelling causes accelerated heat storage below depth of 700 m in the subtropical Southern Ocean, leading to the post-2002 global warming slowdown. Observational data of ocean temperature also support this scenario. This study provides clear evidence that deeper parts of the Southern Ocean play a critical role in the post-2002 warming slowdown.

 

Vorindustrieller Effekt: Meeresspiegelanstieg in New Jersey begann sich bereits vor 600 Jahren zu beschleunigen

Immer wieder muss der der Meeresspiegelanstieg als Instrument des Klimaalarms herhalten. In der Hoffnung, dass niemand die Fakten nachprüft, werden von interessierter Seite fleißig Sintflutszenarien in der Bevölkerung und Politik gestreut. Zum Glück gibt es offizielle staatliche Online-Datenbanken, in denen die Basisdaten vorgehalten werden und eine Überprüfung möglich machen. Heute wollen wir über den großen Teich in die USA schauen. Das Land hat mit dem Atlantik, Golf von Mexiko und Pazifik gleich drei lange Küstenstreifen, die es im Auge zu behalten gilt.

Dreh- und Angelpunkt der US-amerikanischen Meeresspiegeldatenbanken ist die NOAA-Webseite ‘Tides & Currents’. Eine gute Übersicht über die Meeresspiegel-Anstiegsraten der Küstenpegel gibt die Unter-Seite “Sea Level Trends“. Hier werden nur Pegel gezeigt, die mindestens 30 Jahre Daten besitzen. Die verschiedenen Raten sind farbcodiert, wobei grüne Farben für Stationen stehen, die dem globalen Durchschnitt von 1,7-1,8 mm pro Jahr entsprechen (Abb. 1). Gelbe, orange und rote Farben zeigen einen stärkeren Anstieg an, blaue Farben stehen für Gegenden mit fallendem Meeresspiegel. Im Begleittext erläutert die NOAA, dass die Abweichungen vom globalen Mittel mit Landhebungen und – senkungen zu tun haben.

 

Abb. 1: Meeresspiegelanstieg an den US-Küsten gemäß Küstenpegelmessungen. Quelle: NOAA.

 

Die NOAA erläutert:

The map of regional mean sea level trends provides an overview of variations in the rates of relative local mean sea level observed at long-term tide stations (based on a minimum of 30 years of data in order to account for long-term sea level variations and reduce errors in computing sea level trends based on monthly mean sea level). The variations in sea level trends seen here primarily reflect differences in rates and sources of vertical land motion. Areas experiencing little-to-no change in mean sea level are illustrated in green, including stations consistent with average global sea level rise rate of 1.7-1.8 mm/yr. These are stations not experiencing significant vertical land motion. Stations illustrated with positive sea level trends (yellow-to-red) are experiencing both global sea level rise, and lowering or sinking of the local land, causing an apparently exaggerated rate of relative sea level rise. Stations illustrated with negative trends (blue-to-purple) are experiencing global sea level rise and a greater vertical rise in the local land, causing an apparent decrease in relative sea level. These rates of relative sea level rise reflect actual observations and must be accounted for in any coastal planning or engineering applications.

Die Karte ist auch in navigierbarer Form verfügbar. Eine Übersicht aller Meeresspiegelraten geordnet nach Regionen gibt es hier. Die Meeresspiegelkurven der einzelnen Pegel können hier angeklickt werden. Larry Hamlin hat in der Datenbank kräftig gestöbert und konnte in den Kurven keinen Hinweis auf eine Beschleunigung des Meeresspiegelanstiegs finden. Ausgestattet mit dieser tollen Online-Datenbank begeben wir uns nun auf einen Streifzug durch die neuere Literatur zu Meeresspiegel in den USA.

Wir beginnen im Nordosten in den Salzmarschen von New Jersey. Cahill und Kollegen rekonstruierten anhand von Foraminiferen und anderen Proxies die Meeresspiegelentwicklung der letzten 2500 Jahre.  Insgesamt stieg der Meeresspiegel stetig an.Der Anstieg selber ist also kein Phänomen der industriellen Phase.Allerdings änderte sich im Lauf der Zeit die Anstiegsrate. Abbildung 2 zeigt den Verlauf. Der Anstieg betrug um 500 v. Chr. lediglich 1  mm/Jahr. Dann beschleunigte er sich stetig und erreichte 250 n.Chr. den doppelten Wert. Zwischen 500-1250 n.Chr. fiel die Rate dann wieder auf 1 mm/Jahr. An 1400 beschleunigte sich der Anstieg dann enorm, lange vor dem CO2-Anstieg. Es ist richtig, heute wird laut Rekonstruktion mit 3 mm/Jahr die stärkste Anstiegsrate verzeichnet. Da aber dieser Trend bereits vor 600 Jahren begann, ist unklar, inwieweit hier eine anthropogene Beeinflussung vorliegt.

Abb. 2: Veränderung der Meeresspiegelanstiegsrate während der vergangenen 2500 Jahre an der Küste New Jerseys.Die y-Achse gibt die Anstiegsrate in mm/Jahr an. Quelle: Cahill et al. 2016

 

Schauen wir nun in der NOAA-Karte auf New Jersey (Abb. 1). Der Staat liegt am Nordrand einer gelben Punktegruppe, die sich bis nach South Carolina herunterzieht.Gelbe Punkte bezeichnen Pegel mit 3-6 mm/Jahr Meeresspiegel-Anstieg, passt also zur Rekonstruktion von Cahill und Kollegen. Laut NOAA liegt hier eine verstärkte Land-Absenkung vor. Es liegt nahe, die beschleunigte Meeresspiegel-Anstiegsrate der letzten 600 Jahre mit einer solchen stärkeren Landabsenkung zu erklären. Die Rolle des Klimawandels ist unklar.

Im März 2017 veröffentlichten Kemp und Kollegen eine ähnliche Studie aus North Carolina. Wieder stechen die letzten Jahrhundert mit einer starken Beschleunigung hervor, ein Trend der in diesem Küstenstreifen aber erst um 1700 beginnt (Abb. 3). Und auch die Steigerung um 250 n.Chr. ist wieder zu erkennen. Eine ähnliche Entwicklung, vermutlich assoziiert mit den gleichen Krustenbewegungen.

Abb. 3: Veränderung der Meeresspiegelanstiegsrate während der vergangenen 3000 Jahre an der Küste North Carolinas. Quelle: Kemp et al. 2017.

 

Gehen wir abschließendan den Südrand der US-Ostküste, nach Florida. Wiederum war dieselbe Arbeitsgruppe um Andrew Kemp fleissig und untersuchte hier die Meeresspiegel-Entwicklung der letzten 8000 Jahre. Die Studie von Hawkes und Kollegen erschien im Juni 2016 in den Quaternary Science Reviews. Wiederum war ein stetiger Anstieg des Meeresspiegels zu beobachten. Allerdings gab es diesmal einen großen Unterschied: Der Meeresspiegelanstieg blieb stets unterhalb von 2 mm/Jahr. Zudem bremste der Meeresspiegelanstieg in den letzten 2000 Jahren spürbar ab (Abb. 4).

Abb. 4: Veränderung der Meeresspiegelanstiegsrate während der vergangenen 8000 Jahre an der Küste Floridas. Quelle: Hawkes et al. 2016.

 

Aus der Pegelkarte der NOAA (Abb. 1) kann man entnehmen, dass in Florida vor allem grüne Punkte vorherrschen, also der aktuelle Meeresspiegelanstieg weitgehend dem globalen Mittel entspricht. Landbewegungen spielen hier offenbar keine große Rolle, mit einigen Ausnahmen wie Miami Beach. Und genau dies spiegelt sich auch in der Meeresspiegelgeschichte Floridas während der letzten 8000 Jahre wider. Die Anstiegsbeschleunigung der letzten drei bis sechs Jahrhunderte findet hier nicht statt, muss also in der Tat ein Effekt der Landabsenkung weiter im Norden sein. Das hatte wohl auch bereits der Senat von North Carolina erkannt, der Rahmstorfs Idee eines klimatisch beschleunigten Meeresspiegelanstiegs eine klare Absage erteilte.

 

 

Sonne macht Klima: Nordamerika

Schwankungen der Sonnenaktivität beeinflussen das Klima. Das zeigen hunderte von paläoklimatologischen Fallstudien. Der IPCC will es nicht wahrhaben, vergräbt den Kopf lieber im Sand. Im Folgenden wollen wir Ihnen aktuelle Studien aus Nordamerika vorstellen. Beginnen wollen wir in den südwestlichen USA und Mexiko, eine Gegend die stark vom nordamerikanischen Monsunregen abhängt. Eine Gruppe um Matthew Jones rekonstruierte das Regengeschehen in der Region für die vergangenen 6000 Jahre und fand solar-verdächtige Frequenzen in den Schwankungen. 22 Jahre entsprechen dem Hale Zyklus, 2000 Jahre sind der Hallstatt-Zyklus, und auch die 500 Jahre sind eine bekannte Sonnengröße. Hier der Abstract der Arbeit, die im September 2015 in den Quaternary Science Reviews erschien:

Late Holocene climate reorganisation and the North American Monsoon
The North American Monsoon (NAM) provides the majority of rainfall for central and northern Mexico as well as parts of the south west USA. The controls over the strength of the NAM in a given year are complex, and include both Pacific and Atlantic systems. We present here an annually resolved proxy reconstruction of NAM rainfall variability over the last ∼6 ka, from an inwash record from the Laguna de Juanacatlán, Mexico. This high resolution, exceptionally well dated record allows changes in the NAM through the latter half of the Holocene to be investigated in both time and space domains, improving our understanding of the controls on the system. Our analysis shows a shift in conditions between c. 4 and 3 ka BP, after which clear ENSO/PDO type forcing patterns are evident.

Highlights:

  • Annual proxy rainfall record of the late Holocene North American Monsoon.
  • Significant variability at ∼2000, ∼565, ∼65 and ∼22 year frequencies.
  • Present day North American Monsoon patterns were established after 3ka BP.

Bleiben wir im Süden und gehen in den Golf von Mexiko und die Karibik. Berenice Rojo-Garibaldi und Kollegen fanden einen Zusammenhang zwischen Hurrikanen und Sonnenaktivität, den sie im Oktober 2016 im Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics beschrieben:

Hurricanes in the Gulf of Mexico and the Caribbean Sea and their relationship with sunspots
We present the results of a time series analysis of hurricanes and sunspots occurring from 1749 to 2010. Exploratory analysis shows that the total number of hurricanes is declining. This decline is related to an increase in sunspot activity. Spectral analysis shows a relationship between hurricane oscillation periods and sunspot activity. Several sunspot cycles were identified from the time series analysis.

Highlights:
•Exploratory analysis shows that hurricane numbers is declining in total number by year.
•This decline in the number of hurricanes is related to an increase in the sunspots activity.
•The relationship between hurricanes and sunspot is both direct and inverse.
•hurricanes are in phase with sunspots and others are out of phase.

Weiter in Alaska. Willy Tinner und Kollegen publizierten im Oktober 2015 in den Quaternary Science Reviews zur Temperaturgeschichte Alaskas für die letzten 4000 Jahre. Kältephasen mit Einbruch der Vegetation fielen interessanterweise in solare Schwächeperioden. Hier der Abstract:

Late-Holocene climate variability and ecosystem responses in Alaska inferred from high-resolution multiproxy sediment analyses at Grizzly Lake
The late-Holocene shift from Picea glauca (white spruce) to Picea mariana (black spruce) forests marked the establishment of modern boreal forests in Alaska. To understand the patterns and drivers of this vegetational change and the associated late-Holocene environmental dynamics, we analyzed radiocarbon-dated sediments from Grizzly Lake for chironomids, diatoms, pollen, macrofossils, charcoal, element composition, particle size, and magnetic properties for the period 4100–1800 cal BP. Chironomid assemblages reveal two episodes of decreased July temperature, at ca. 3300–3150 (ca −1 °C) and 2900–2550 cal BP (ca −2 °C). These episodes coincided with climate change elsewhere in the Northern Hemisphere, atmospheric reorganization, and low solar activity. Diatom-inferred lake levels dropped by ca. 5 m at 3200 cal BP, suggesting dry conditions during the period 3200–1800 cal BP. P. glauca declined and P. mariana expanded at ca. 3200 cal BP; this vegetational change was linked to diatom-inferred low lake levels and thus decreased moisture availability. Forest cover declined at 3300–3100, 2800–2500 and 2300–2100 cal BP and soil erosion as inferred from increased values of Al, K, Si, Ti, and Ca intensified, when solar irradiance was low. Plant taxa adapted to disturbance and cold climate (e.g. Alnus viridis, shrub Betula, Epilobium) expanded during these periods of reduced forest cover. This open vegetation type was associated with high fire activity that peaked at 2800 cal BP, when climatic conditions were particularly cold and dry. Forest recovery lagged behind subsequent climate warming (≤+3 °C) by ca. 75–225 years. Our multiproxy data set suggests that P. glauca was dominant under warm-moist climatic conditions, whereas P. mariana prevailed under cold-dry and warm-dry conditions. This pattern implies that climatic warming, as anticipated for this century, may promote P. glauca expansions, if moisture availability will be sufficiently high, while P. mariana may expand under dry conditions, possibly exacerbating climate impacts on the fire regime.

Bleiben wir im Norden. Ogurtsov et al. zeigten im Februar 2016 in Advances in Space Research weitere Sonne-Klimaeffekte in Alaska auf. In den kanadischen Rocky Mountains ist der Zusammenhang hingegen weniger stark ausgebildet:

Possible solar-climate imprint in temperature proxies from the middle and high latitudes of North America
Five proxy temperature time series based on tree-rings and varves from the middle and high latitudes (φ > 50°) of North America were analyzed. They cover the last 3–5 centuries. It was shown that the reconstructions from Canadian Rockies (52.15° N, 117.15° W) and northeast Alaska (68.8° N, 142.3° W) correlate appreciably with Wolf number and 10Be concentration in Greenland ice over long (T > 13 years) time scales. Correlations are weaker for the reconstruction from northwestern Canada (68.25° N, 133.33° W). Baffin Island (66.6° N, 61.3° W) and the Gulf of Alaska (49–62° N, 123–145° W) show no correlations with records of solar activity. Thus, these results indicate that solar-climatic effects have an apparent regional distribution. Possible causes of this regionality are discussed.

Bereits 2013 hatte eine Gruppe um Timothy Patterson den solaren 11-Jahreszyklus im Klima von Vancouver Island entdeckt. Abstract aus Quaternary International:

Influence of the Pacific Decadal Oscillation, El Niño-Southern Oscillation and solar forcing on climate and primary productivity changes in the northeast Pacific
Evidence of 11-year Schwabe solar sunspot cycles, El Niño-Southern Oscillation (ENSO) and the Pacific Decadal Oscillation (PDO) were detected in an annual record of diatomaceous laminated sediments from anoxic Effingham Inlet, Vancouver Island, British Columbia. Radiometric dating and counting of annual varves dates the sediments from AD 1947–1993. Intact sediment slabs were X-rayed for sediment structure (lamina thickness and composition based on gray-scale), and subsamples were examined for diatom abundances and for grain size. Wavelet analysis reveals the presence of ∼2–3, ∼4.5, ∼7 and ∼9–12-year cycles in the diatom record and an ∼11–13 year record in the sedimentary varve thickness record. These cycle lengths suggest that both ENSO and the sunspot cycle had an influence on primary productivity and sedimentation patterns. Sediment grain size could not be correlated to the sunspot cycle although a peak in the grain size data centered around the mid-1970s may be related to the 1976–1977 Pacific climate shift, which occurred when the PDO index shifted from negative (cool conditions) to positive (warm conditions). Additional evidence of the PDO regime shift is found in wavelet and cross-wavelet results for Skeletonema costatum, a weakly silicified variant of S. costatum, annual precipitation and April to June precipitation. Higher spring (April/May) values of the North Pacific High pressure index during sunspot minima suggest that during this time, increased cloud cover and concomitant suppression of the Aleutian Low (AL) pressure system led to strengthened coastal upwelling and enhanced diatom production earlier in the year. These results suggest that the 11-year solar cycle, amplified by cloud cover and upwelling changes, as well as ENSO, exert significant influence on marine primary productivity in the northeast Pacific. The expression of these cyclic phenomena in the sedimentary record were in turn modulated by the phase of PDO, as indicated by the change in period of ENSO and suppression of the solar signal in the record after the 1976–1977 regime shift.

 

Die eiskalte Zeitenwende

Lesenswerte Besprechung des Kleinen-Eiszeit-Buches von Philipp Blom in der Freien Presse am 20. April 2017. Rezensent Stephan Lorenz schreibt:

Die eiskalte Zeitenwende
Ein Klimawandel im 16./17. Jahrhundert, die “Kleine Eiszeit”, hatte gravierende Folgen für die Wirtschaft in Europa und für das Denken der Menschen. Welche Lehren kann man daraus für die Gegenwart ziehen? Der Historiker und Philosoph Philipp Blom sucht in seinem Buch nach Antworten.

Weiterlesen in der Freien Presse

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Matthias Heitmann am 1. Mai 2017 auf Cicero:

Wahrheitssuche auf dem Holzweg
Die weltweite Bewegung „March for Science“ demonstriert gegen alternative Fakten und für freie Wissenschaft und Forschung. Jedoch wird bei aller Überschwänglichkeit verkannt, dass Wissenschaft gerade von Kritik, Diskussion und unterschiedlichen Standpunkten lebt. Die absolute Wahrheit gibt es nicht.

[...]

Irritierend ist auch das Nebeneinander von betont unpolitischen und eindeutig politischen Beweggründen, die auf den Märschen zum Ausdruck kamen. Häufig hieß es, diese seien keine „politischen“ Proteste, gleichzeitig machten aber die Initiatoren selbst deutlich, es gehe auch darum, „auf die Gefahren durch populistische Tendenzen hinzuweisen“. Es ist genau die angeblich klare Trennung zwischen Wissenschaftlichkeit und Ehrlichkeit auf der einen und Politik und persönlicher Meinung auf der anderen Seite, die zum Ausgangspunkt stark moralisierender Argumentationen führt – nicht zuletzt auch durch die Nutzung einer eindeutig politischen Form der Meinungsäußerung, nämlich der des Demonstrationszuges. Es ist ganz offensichtlich, dass hier die Dimensionen verschwimmen und vermischt werden.

Denn es ist genau diese Vermischung, die die emotional aufgeladene Debatte über „fake news“, über „alternative Fakten“ und über das Verhältnis von Wissenschaft zur Politik kennzeichnet. Das Fatale daran: Meinungsverschiedenheiten werden nicht mehr als politische Konflikte ausgetragen, sondern zu einem Kampf zwischen Wahrheit und Lüge stilisiert. Während die eine Seite Wissenschaft, Neutralität, Richtigkeit und „common sense“ für sich reklamiert und das Verfolgen persönlicher und enger politischer Interessen strikt von sich weist, werden der anderen Seite niedere, persönliche, mithin „politische“ Motive unterstellt. Im Gegenzug werfen die so Angegriffenen ihrerseits der Gegenseite vor, sie missbrauche Wissenschaft, um eigene politische Interessen zu verhüllen. Diese Polarisierung läuft aus mehreren Gründen der wissenschaftlichen Methode zuwider:

Ganzen Artikel auf Cicero lesen

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Viele Forscher tun sich schwer eins und eins zusammenzuzählen und dies dann auch noch zu publizieren. Zu stark sind offenbar die Befürchtungen, dass eine ausführliche Schilderung der natürlichen Klimavariabilität und ihr Wirken in den letzten 150 Jahren negativ aufgenommen werden könnte. Privatforscher wie ‘Javier’ füllen einen Teil der Lücke. Im Blog von Judith Curry hat Javier nun die Klimageschichte der letzten 10.000 Jahre zusammengefasst. Klimazyklen spielen darin eine große Rolle. Hier die Zusammenfassung:

Summary: Holocene climate is characterized by two initial millennia of fast warming followed by four millennia of higher temperatures and humidity, and a progressively accelerating cooling and drying for the past six millennia. These changes are driven by variations in the obliquity of the Earth’s axis. The four millennia of warmer temperatures are called the Holocene Climatic Optimum which was 1-2°C warmer than the Little Ice Age. This climatic optimum was when global glaciers reached their minimum extent. The Mid-Holocene Transition, caused by orbital variations, brought a change in climatic mode, from solar to oceanic dominated forcing. This transition displaced the climatic equator, ended the African Humid Period and increased El Niño activity.

Ganzen Beitrag in Climate Etc. lesen.

 

Fiese Landabsenkung bedroht Chesapeake Bay in Virginia

Klimalarm von Christopher Schrader am 24. April 2017 in der Süddeutschen Zeitung:

Klimawandel: Steigender Meeresspiegel bedroht US-Bucht

  • Der Wasserstand in der Chesapeake Bay ist seit 1927 um etwa 40 Zentimeter angestiegen, deutlich mehr als im globalen Durchschnitt.
  • Millionenstädte wie Baltimore sind von dem Anstieg betroffen, immer häufiger kommt es zu Überflutungen.
  • Das Wasser verursacht hohe Kosten – doch viele nehmen die Lage nicht ernst, oder wollen nicht wahrhaben, dass der Klimawandel wohl eine Ursache ist.

[...] Etwa die Hälfte der jährlichen Zunahme von zurzeit 4,4 Millimeter geht auf den globalen Klimawandel zurück, weil Gletscher schmelzen und sich erwärmtes Wasser ausdehnt. Die andere Hälfte des Anstiegs hat lokale Ursachen: Das Land sinkt, vor allem in Folge der Grundwasser-Entnahme und einiger langwieriger geologischer Prozesse.

Immerhin erwähnt Schrader die starke Landabsenkung und Grundwasserentnahme, das ist schön. Die Frage muss aber gestattet sein: Ist der Klimaalarm hier berechtigt oder gibt es einige Dinge, die Schrader in seiner Schilderung auslässt? Zunächst lassen wir uns von Wikipedia daran erinnern, wo die Chesapeake Bay genau liegt:

Die Chesapeake Bay ist die größte Flussmündung in den USA. Sie ist eine südwärts zum Atlantik hin verlaufende Bucht desselben zwischen der Delmarva-Halbinsel im Osten und dem nordamerikanischen Festland im Westen und von den Bundesstaaten Virginia und Maryland umgeben, für die sie eine der bedeutendsten Naturlandschaften darstellt.

 

Quelle: Von Kmusser – Eigenes Werk, Elevation data from SRTM, hydrologic data from the National Hydrography Dataset, urban areas from Vector Map, all other features from the National Atlas., CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=12520461

 

Starten wir mit einer Nachrechnung. Schrader zitiert einen Meeresspiegelanstieg von 4,4 mm pro Jahr, wovon die Hälfte des Anstiegs auf den Klimawandel zurückgeht, also globaler Natur ist. Das wären 2,2 mm pro Jahr und entspricht dem globalen Durchschnitt für Pegelmessungen bzw. unterschreitet den Satellitenwert von 3,4 mm pro Jahr deutlich. Die traurige Wahrheit: Die Chesapeake Bay unterscheidet sich klimawandeltechnisch beim Meeresspiegel in keinster Weise vom Rest der Welt. Wieder einer dieser typisch aufgebauschten Schrader-Klima-Texte.

Weiter mit dem Satelliten-Check: Wir finden eine Meeresspiegel-Kurve aus dem Inneren der Bucht (Abb. 2) und eine am Bucht-Ausgang zum Atlantik (Abb. 3). Es zappelt munter hoch und unter. Trotzdem ist für die letzten 25 Jahre ein Langzeittrend zu erkennen. Im Inneren der Bucht stieg der Meeresspiegel um 6 cm in 25 Jahren, was einem Anstieg von 2,4 mm pro entspricht. Das ist weniger als der aktuelle globale Satelliten-Durchschnitt von 3,4 mm pro Jahr.

 

Abb. 2: Meerespiegelanstieg im Inneren der Chesapeake Bucht (Satellitendaten, Univ. Colorado).

 

Am Ausgang der Bucht stieg das Meer stärker, nämlich 9 cm pro 25 Jahre, was 3,6 mm pro Jahr ergibt. Dies liegt knapp oberhalb des aktuellen globalen Satelliten-Wertes. Die wahre Story der Chesapeake Bay liegt also nicht im Klimawandel, sondern in der Landabsenkung.

 

Abb. 3: Meerespiegelanstieg am Atlantik-Ausgang der Chesapeake Bucht (Satellitendaten, Univ. Colorado).

 

Zur Absenkung in der Chesapeake Bay (“Virginia”) erschien im April 2016 in den Geophysical Research Letters von Makan Karegar und Kollegen ein detallierter Artikel, den Schrader sicher etwas ausführlicher hätte würdigen können:

Subsidence along the Atlantic Coast of North America: Insights from GPS and late Holocene relative sea level data
The Atlantic Coast of North America is increasingly affected by flooding associated with tropical and extratropical storms, exacerbated by the combined effects of accelerated sea-level rise and land subsidence. The region includes the collapsing forebulge of the Laurentide Ice Sheet. High-quality records of late Holocene relative sea-level (RSL) rise are now available, allowing separation of long-term glacial isostatic adjustment-induced displacement from modern vertical displacement measured by GPS. We compare geological records of late Holocene RSL to present-day vertical rates from GPS. For many coastal areas there is no significant difference between these independent data. Exceptions occur in areas of recent excessive groundwater extraction, between Virginia (38°N) and South Carolina (32.5°N). The present-day subsidence rates in these areas are approximately double the long-term geologic rates, which has important implications for flood mitigation. Tide gauge records, therefore, should be used with caution for studying sea-level rise in this region.

Auch die Geological Society of America wies in einer Pressemitteilung vom 28. Juli 2015 auf die Hauptrolle der Landabsenkung hin (via Science Daily):

Past and present sea levels in the Chesapeake Bay Region, USA:What this means for the future

Scientists write that sea-level rise (3.4 mm/yr) is faster in the Chesapeake Bay region than any other location on the Atlantic coast of North America, and twice the global average (1.7 mm/yr). They have found that dated interglacial deposits suggest that relative sea levels in the Chesapeake Bay region deviate from global trends over a range of timescales.

In a new article for GSA Today, authors Benjamin DeJong and colleagues write that sea-level rise (3.4 mm/yr) is faster in the Chesapeake Bay region than any other location on the Atlantic coast of North America, and twice the global average (1.7 mm/yr). They have found that dated interglacial deposits suggest that relative sea levels in the Chesapeake Bay region deviate from global trends over a range of timescales.

According to DeJong and colleagues, “Glacio-isostatic adjustment of the land surface from loading and unloading of continental ice is likely responsible for these deviations, but our understanding of the scale and timeframe over which isostatic response operates in this region remains incomplete because dated sea-level proxies are mostly limited to the Holocene and to deposits 80 ka or older.” To better understand glacio-isostatic control over past and present relative sea level, DeJong and colleagues applied a suite of dating methods to the stratigraphy of the Blackwater National Wildlife Refuge, one of the most rapidly subsiding and lowest-elevation surfaces bordering Chesapeake Bay. Their data indicate that the region was submerged at least for portions of marine isotope stage (MIS) 3 (about 30 to 60 thousand years ago), although, they note, multiple proxies suggest that global sea level was 40 to 80 meters lower than today.

Today, MIS 3 deposits are above sea level because they were raised by the Last Glacial Maximum forebulge, but decay of that same forebulge is causing ongoing subsidence. “These results,” they write, “suggest that glacio-isostasy controlled relative sea level in the mid-Atlantic region for tens of thousands of years following retreat of the Laurentide Ice Sheet and continues to influence relative sea level in the region.” The study finds that isostatically driven subsidence of the Chesapeake Bay region will continue for millennia, exacerbating the effects of global sea-level rise and impacting the region’s large population centers and valuable coastal natural resources.

Paper: Benjamin D. DeJong, Paul R. Bierman, Wayne L. Newell, Tammy M. Rittenour, Shannon A. Mahan, Greg Balco, Dylan H. Rood. Pleistocene relative sea levels in the Chesapeake Bay region and their implications for the next century. GSA Today, 2015; 4 DOI: 10.1130/GSATG223A.1

Hier noch die dazugehörige Pressemitteilung der University of Vermont vom selben Tag:

Washington, D.C., Sinking Fast, Adding to Threat of Sea-Level Rise

New research confirms that the land under the Chesapeake Bay is sinking rapidly and projects that Washington, D.C., could drop by six or more inches in the next century–adding to the problems of sea-level rise.

This falling land will exacerbate the flooding that the nation’s capital faces from rising ocean waters due to a warming climate and melting ice sheets–accelerating the threat to the region’s monuments, roads, wildlife refuges, and military installations.

For sixty years, tide gauges have shown that sea level in the Chesapeake is rising at twice the global average rate and faster than elsewhere on the East Coast. And geologists have hypothesized for several decades that land in this area, pushed up by the weight of a pre-historic ice sheet to the north, has been settling back down since the ice melted.

The new study–based on extensive drilling in the coastal plain of Maryland–confirms this hypothesis, and provides a firm estimate of how quickly this drop is happening. Additionally, the researchers’ detailed field data make clear that the land sinking around Washington is not primarily driven by human influence, such as groundwater withdrawals, but instead is a long-term geological process that will continue unabated for tens of thousands of years, independent from human land use or climate change.

The new research was conducted by a team of geologists from the University of Vermont, the U.S. Geological Survey, and other institutions. The results were presented online July 27 in the journal GSA Today.

Geological Waterbed

Washington’s woes come from what geologists call “forebulge collapse.” During the last ice age, a mile-high North American ice sheet, that stretched as far south as Long Island, N.Y., piled so much weight on the Earth that underlying mantle rock flowed slowly outward, away from the ice. In response, the land surface to the south, under the Chesapeake Bay region, bulged up. Then, about 20,000 years ago, the ice sheet began melting away, allowing the forebulge to sink again.

“It’s a bit like sitting on one side of a water bed filled with very thick honey,” explains Ben DeJong, the lead author on the new study, who conducted the research as a doctoral student at UVM’s Rubenstein School of Environment and Natural Resources with support from the U.S. Geological Survey, “then the other side goes up. But when you stand, the bulge comes down again.”

The new research provides the first high-resolution data from the same latitude as Washington, D.C., DeJong said, of how this forebulge has subsided–and will continue to. “Until recently, the age of the thing was really poorly constrained,” he said.

To design the study, DeJong and others drilled seventy boreholes, many up to a hundred feet deep, in and around the Blackwater National Wildlife Refuge, near Washington, on the Chesapeake’s eastern shore. Then he examined layers of sediment in these deep cores, using a suite of techniques to calculate the age of the sand, other rocks, and organic matter in each layer.

Combining this data with high-resolution LiDAR and GPS map data allowed the team–that included scientists from UVM, the US Geological Survey, Utah State University, Berkeley Geochronology Center, and Imperial College, London–to create a detailed 3D portrait of both the current and previous post-glacial geological periods in the Chesapeake, stretching back several million years. This longer view gives the geologists confidence that they have a “bullet-proof” model, DeJong says, showing that the region today is early in a period of land subsidence that will last for millennia.

Wet Feet

“Right now is the time to start making preparations,” said DeJong. “Six extra inches of water really matters in this part of the world,” he says–adding urgency to the models of the Intergovernmental Panel on Climate Change that project roughly one to three or more feet of global sea-level rise by 2100 from global warming.

“It’s ironic that the nation’s capital–the place least responsive to the dangers of climate change–is sitting in one of the worst spots it could be in terms of this land subsidence,” said Paul Bierman, a UVM geologist and the senior author on the new paper. “Will the Congress just sit there with their feet getting ever wetter? What’s next, forebulge denial?”

Unser Klimafreund Schrader hat weitere “Details” in seinem herzzrerreißenden Stück ausgelassen. Zum Beispiel die Ozeanzyklen. Ein Forscherteam von Cronin und Kollegen sehen hier einen deutlichen Zusammenhang mit atlantischen Ozeanzyklen, die den Meeresspiegel systematisch beeinflussten. Zur Zeit der Mittelalterlichen Wärmeperiode und Kleinen Eiszeit wurden interessanterweise ähnlich hohe Änderungsraten im Meeresspiegel erreicht wie heute. Der Artikel erschien im August 2014 im Fachblatt Paleoceanography. Anbei die Kurzfassung:

Late Holocene sea level variability and Atlantic Meridional Overturning Circulation
Pre-twentieth century sea level (SL) variability remains poorly understood due to limits of tide gauge records, low temporal resolution of tidal marsh records, and regional anomalies caused by dynamic ocean processes, notably multidecadal changes in Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC). We examined SL and AMOC variability along the eastern United States over the last 2000 years, using a SL curve constructed from proxy sea surface temperature (SST) records from Chesapeake Bay, and twentieth century SL-sea surface temperature (SST) relations derived from tide gauges and instrumental SST. The SL curve shows multidecadal-scale variability (20–30 years) during the Medieval Climate Anomaly (MCA) and Little Ice Age (LIA), as well as the twentieth century. During these SL oscillations, short-term rates ranged from 2 to 4 mm yr−1, roughly similar to those of the last few decades. These oscillations likely represent internal modes of climate variability related to AMOC variability and originating at high latitudes, although the exact mechanisms remain unclear. Results imply that dynamic ocean changes, in addition to thermosteric, glacio-eustatic, or glacio-isostatic processes are an inherent part of SL variability in coastal regions, even during millennial-scale climate oscillations such as the MCA and LIA and should be factored into efforts that use tide gauges and tidal marsh sediments to understand global sea level rise.

 

 

K wie Korallenalge: Ungeliebtes pulsierendes Meereis

Heute ein Fernsehtip zum Wochenende. Die ARD-Sendung ‘W wie Wissen’ brachte am 29. April 2017 im Rahmen ihrer Sendung “Geheimnisse des Meeres” einen Bericht zur Meereisrekonstruktion anhand von Korallenalgen. Die Sendung ist in der ARD-Mediathek im Internet verfügbar (Beginn des Berichts bei Minute 16:38). Der deutsche Forscher Jochen Halfar von der University of Toronto hat eine Korallenalgenart im Arktischen Meer Kanadas ausfindig gemacht, die Jahresringe bildet. In der winterlichen Polarnacht ruht die Photosynthese. Im Frühling “erwacht” die Alge und beginnt zu wachsen, und zwar umso besser je weniger Eis das Licht über ihr blockiert. Auf diese Weise kann die Meereisbedeckung für die vergangenen Jahrhunderte rekonstruiert werden. Insgesamt eine wirklich sehenswerte Doku.

Einen Kritikpunkt gibt es allerdings. Ab Minute 27:10 zeigt Halfar eine Meereisrekonstruktion für das nördliche Kanada mit einer starken Eisreduktion ab 1850 (Abb. 1). Das Wachstum der Algen hat sich seitdem stark verbessert, weil wegen des schrumpfenden Meereises nun immer mehr Licht zur Alge durchdringen konnte.

Abb. 1: Entwicklung der Meereisbedeckung in Nordkanada während der letzten 200 Jahre, rekonstruiert über das Wachstum von Korallenalgen. Ausschlag nach oben markiert stärkeres Wachstum, was einer geringeren Meereisbedeckung entspricht. Screenshot aus der Sendung bei Minute 27:20.

 

Das ist alles in Ordnung. Allerdings erläutert Halfar den Effekt allein mit dem Beginn der Industrialisierung um 1850, also dem CO2-Anstieg. Es wäre reeller gewesen, wenn er hier die Kleine Eiszeit erwähnt hätte, die kälteste Phase der letzten 10.000 Jahre, eine natürliche Klimavariation. Muss er irgendwie vergessen haben. Aber es kommt noch besser. Kurz darauf behauptet Halfar, eine solche Schwankung mit Meereisrückgang hätte es in der untersuchten vorindustriellen Zeit noch nicht gegeben. Dabei schwenkt dann die Kamera auf die Kurve der vergangenen 600 Jahre (Abb. 2). Und siehe da, die Daten widerlegen den Kommentar umgehend. Zwischen 1430 und 1470 gab es gleich mehrere Wachstumsspitzen der Alge, die einen starken Rückgang des Meereises anzeigen.

Abb. 2: Entwicklung der Meereisbedeckung in Nordkanada während der letzten 600 Jahre, rekonstruiert über das Wachstum von Korallenalgen. Ausschlag nach oben markiert stärkeres Wachstum, was einer geringeren Meereisbedeckung entspricht. Screenshot aus der Sendung bei Minute 27:37.

 

Was hat es mit dieser eisfreien, wärmeren Phase auf sich? Was könnte sie verursacht haben? Hier könnte die solar aktive Phase zwischen Wolf und Spörer Minima eine Rolle spielen. Vielleicht ist dies aber auch ein Effekt der AMO bzw. PDO. Auf jeden Fall hat Halfar signifikante vorindustrielle Schwankungen dokumentiert, die er in der TV- Doku schlichtweg verschweigt, was befremdlich wirkt. Der Elefant im Raum ist klar: Geht man noch einige Jahrhunderte zurück, so landet man in der Mittelalterlichen Wärmeperiode (MWP), die das Meereis in der Arktis stark abschmelzen ließ, vermutlich auf ein ähnliches Niveau wie heute. Im Rahmen unseres aktuellen MWP-Kartierprojekts haben wir diese mitelalterliche Schmelze gut dokumentiert. Es ist davon auszugehen, dass Halfar die entsprechende Literatur kennt. Es ist unklar, weshalb er den wichtigen klimahistorischen Kontext im TV-Bericht nicht erwähnt.

 

 

Modell-Fehlannahme korrigiert: Verstärkte Niederschläge kurbeln Regenwaldwachstum und CO2-Aufnahme an

Experten rechnen damit, dass sich die Niederschläge in Teilen der Tropen im Zuge der Klimaerwärmung erhöhen werden. Eine wärmere Atmosphäre kann mehr Wasser aufnehmen, das dann als Regen niedergeht, macht Sinn. Die vermehrten Niederschläge können aber auch Probleme mit sich bringen. So glaubte man lange, dass das Wachstum und die damit verbundene CO2-Aufnahme des tropischen Regenwaldes durch den exzessiven Regen gehemmt werden könnte. Über diesen Umweg und das vermutete positive Feedback würde sich der CO2-Effekt also noch weiter verstärken.

Alles Quatsch, sagt nun eine Forschergruppe um Philip Taylor vom Institute for Arctic and Alpine Research der University of Colorado at Boulder. Die Wissenschaftler nahmen die vorhandenen Daten aus den Regenwäldern der Erde genau unter die Lupe und fanden das glatte Gegenteil: Vermehrter Regen führt in Wirklichkeit zu mehr Regenwaldwachstum und daher zu einer verstärkten CO2-Aufnahme. Ein negativer Feedback, der die Erwärmungswirkung des CO2 eindämmt. Hier die Pressemitteilung der University of Colorado at Boulder vom 28. April 2017:

Long-term fate of tropical forests may not be as dire as believed, says study

Tropical rainforests are often described as the “lungs of the Earth,” able to inhale carbon dioxide from the atmosphere and exhale oxygen in return. The faster they grow, the more they mitigate climate change by absorbing CO2. This role has made them a hot research topic, as scientists question what will happen to this vital carbon sink long-term as temperatures rise and rainfall increases. Conventional wisdom has held that forest growth will dramatically slow with high levels of rainfall. But University of Colorado Boulder researchers this month turned that assumption on its head with an unprecedented review of data from 150 forests that concluded just the opposite. “Our data suggest that as large-scale climate patterns shift in the tropics, and some places get wetter and warmer, forests will accelerate their growth, which is good for taking carbon out of the atmosphere,” said Philip Taylor, a research associate with the Institute of Arctic and Alpine Research (INSTAAR). “In some ways, this is a good-news story, because we can expect greater CO2 uptake in tropical regions where rainfall is expected to increase. But there are a lot of caveats.”

Ecologists have long thought that forest growth follows a hump-shaped curve when it comes to precipitation: To a point, more rainfall leads to more growth. But after about 8 feet per year, it was assumed too much water can waterlog the ecosystem and slow the growth rate of forests. While working in the Osa Peninsula of Costa Rica, Taylor, who got his doctoral degree in ecology and evolutionary biology at CU Boulder, began to question this assumption. “Here we were in a place that got 16 feet of rain per year, and it was one of the most productive and carbon-rich forests on Earth. It clearly broke from the traditional line of thinking,” he said. Intrigued, Taylor spent four years synthesizing data on temperature, rainfall, tree growth and soil composition from rainforests in 42 countries, compiling what he believes is the largest pan-tropical database to date.

The study, published April 17 in the journal Ecology Letters, found that cooler forests (below 68 degrees F on average), which make up only about 5 percent of the tropical forest biome, seemed to follow the expected hump-shaped curve. But warmer forests, which are in the majority, did not. “The old model was formed with a lack of data from warm tropical forests,” said Taylor. “It turns out that in the big tropical forests that do the vast majority of the ‘breathing’ the situation is flipped. Instead of water slowing growth down, it accelerates it.”

Taylor cautioned this does not mean climate change won’t negatively impact tropical forests at all. In the short term, research has shown, droughts in the Amazon Basin have already led to widespread plant death and a 30 percent decrease in carbon accumulation in the past decade. “A lot of climate change is happening at a pace far quicker than what our study speaks to,” he says. “Our study speaks to what we can expect forests to do over hundreds of years.” Because the carbon cycle is complex, with forests also releasing carbon into the atmosphere as plants die, it’s still impossible to say what the net impact of a wetter climate might be on the forest’s ability to sequester carbon, said senior author Alan Townsend, a professor of environmental studies.”The implications of the change still need to be worked out, but what we can say is that the forest responds to changes in rainfall quite differently than what has been a common assumption for a long time,” said Townsend. Going forward, the authors hope the findings will set the record straight for educators and scientists. “Our findings fundamentally change a view of the tropical forest carbon cycle that has been published in textbooks and incorporated into models of future climate change for years,” said Taylor. “Given how much these forests matter to the climate, these new relationships need to be a part of future climate assessments.”

Paper: Philip G. Taylor, Cory C. Cleveland, William R. Wieder, Benjamin W. Sullivan, Christopher E. Doughty, Solomon Z. Dobrowski, Alan R. Townsend. Temperature and rainfall interact to control carbon cycling in tropical forests. Ecology Letters, 2017; DOI: 10.1111/ele.12765

 

Massachusetts Institute of Technology: Klimawandel wird die US-Bevökerung dazu stimulieren, mehr Sport zu treiben

Aus der Abteilung “Wurde gerade diese Studie wirklich gebraucht?” stammt eine neue Arbeit von Nick Obradovich und James Fowler, die am 24. April 2017 in nature human behaviour erschien. Das Forscherduo stellte sich dabei die Frage, ob die Klimaerwärmung die sportliche Betätigung der US-Bevölkerung in Zukunft steigern oder dämpfen wird. Als wenn es keine drängenderen Fragen für die Menschheit gäbe. Um es kurz zu machen, das Ergebnis mag den ein oder anderen Alarmisten bitter enttäuscht haben: Der Klimawandel wird die US-Bevökerung dazu stimulieren, mehr Sport zu treiben! Ist das nicht schön?

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Die Deutsche Welle nahm sich anlässlich des Earth Day 2017 die bösen Klimaskeptiker vor, die immer nur Quatsch erzählen. DW-Volontärin Ines Eisele schrieb am 21. April 2017 auf dw.com:

Vier Behauptungen von Klimaskeptikern – und warum sie falsch sind

[...]

1) Alle reden von globaler Erwärmung. Dabei war der Winter 2009/10 ein Rekordwinter in vielen Ländern. Die Eisflächen auf der Südhalbkugel wachsen. Das soll Erderwärmung sein?

DW: Die genannten Phänomene stimmen tatsächlich. Falsch ist aber, sie als Beweise gegen die globale Erwärmung zu betrachten. Denn die weltweiten Temperaturen steigen nicht linear und gleichmäßig an: Einige Winter, wie der im Jahr 2009/10, können besonders kalt sein, andere wieder wärmer. Viele Faktoren beeinflussen das Klima: extraterrestrische und terrestrische, natürliche und menschengemachte (anthropogene) Ursachen, die alle in Wechselwirkung zueinander stehen. [...]

Irgendwie scheint dies etwas veraltet. Ein schneller copy-paste-job eines früheren Textes? Niemand bestreitet die Erwärmung der letzten 150 Jahre, die Wiedererwärmung nach der bitteren Kälte der Kleinen Eiszeit. In unserem Buch ‘Die kalte Sonne’ haben wir zudem detailliert die natürliche Variabilität des Temperaturanstiegs besprochen. Ines Eisele greift hier also ein Argument auf, das keine Rolle spielt. Thema verfehlt.

2) Der Klimawandel ist ein natürlicher Prozess und nicht durch den Menschen verursacht. Der menschliche CO2-Ausstoß ist viel zu gering, um Einfluss auf das Klima zu nehmen.

Ja, es stimmt: Das Klima ändert sich, seit es die Erde gibt. Im Laufe der Millionen von Jahren haben sich Kalt- und Warmzeiten immer wieder abgewechselt - ein natürlicher Prozess. Auch an den klimatischen Veränderungen seit der Industrialisierung hat die Natur ihren Anteil, also an dem weltweiten Temperaturanstieg, der Erwärmung der Ozeane und der Zunahme von Treibhausgasen in der Atmosphäre. Doch der Klimawandel der letzten 50 bis 150 Jahre läuft sehr viel schneller ab als alle bisher bekannten Erwärmungsphasen der jüngeren Geschichte unseres Planeten. [...]

Wieder daneben. Große Teile der Klimaskeptiker nehmen durchaus eine klimaerwärmende Wirkung des CO2 an, jedoch am unteren Rand der IPCC-Spanne. Das von Eisele vorgebrachte Statement ist also für weite Teile der Skeptiker überhaupt nicht repräsentativ. Wieder Thema verfehlt. Die letzte Behauptung ist zudem auch noch schlichtweg falsch. Siehe: “Neue Studie der Universität Erlangen-Nürnberg entzaubert Klimawandel-Mythos: Erderwärmung schritt in der Vergangenheit genauso schnell voran wie heute“.

3) Wir können nicht einmal genau vorhersagen, wie morgen das Wetter wird. Wie sollen wir dann das Klima in hundert Jahren voraussagen? 

Wer kennt es nicht: Eigentlich war für das lange Wochenende Sonnenschein vorausgesagt, und dann sitzt man da - im Regen. Jedoch sind Wettervorhersagen grundsätzlich etwas anderes als Klimamodelle. Das Wetter ist kurzfristig, chaotisch und wird von vielen Faktoren beeinflusst. Das Klima dagegen ist langfristig, chaotische Ereignisse werden statistisch ausgeglichen. Einen Trend über mehrere Jahrzehnte zu erkennen – also in dem Fall einen Temperaturanstieg durch Treibhausgase - ist einfacher, als das Wetter stundengenau vorauszusagen. Die Zuverlässigkeit von Klimaprognosen hat sich dem IPCC zufolge in den letzten Jahren deutlich verbessert. Viele Klimamodelle wurden weiterentwickelt und können mittlerweile umfassender simulieren.

Prinzipiell richtig, aber auch nichts Neues. Klimaprognosen werden auch von Skeptikerseite erstellt, z.B. in unserem Buch ‘Die kalte Sone’. Daher glaubt zumindest ein Teil der Skeptiker an eine Vorhersagbarkeit. Die Zuverlässigkeit der IPCC-Modelle ist allerdings anders als von Eisele behauptet eher dürftig. Die gebremste Erwärmung seit der Jahrtausendwende haben die Modelle komplett verschlafen, und auch in der Rückwärtsmodellierung gibt es mehr Probleme als Lichtblicke. Prominentestes Beispiel ist die Mittelalterliche Wärmeperiode, die laut eigener IPCC-Aussage nicht in den Modellen adäquat reproduziert werden kann, obwohl sie plaäoklimatologisch gut belegt ist. Peinlich. Die DW-Behauptungen zu den angeblichen Modellierungserfolgen gehören daher in die Abteilung Fake News.

4) Okay, dann steigt die Temperatur weltweit eben um ein paar Grad. Ist das wirklich so schlimm? Die Erde ist doch schon mit vielen Veränderungen klargekommen.

Zwei, drei Grad wärmer hören sich nicht nach viel an. Der ein oder andere würde mehr Sommer und weniger Winter vielleicht sogar gut finden. Für das Weltklima aber können bereits diese paar Grad Celsius Temperaturunterschied extreme Folgen haben.

Unerwähnt bleibt, dass es vor einigen tausend Jahren zur Zeit des holozänen thermischen Maximums bereits einmal deutlich wärmer war als heute. In den höheren Breiten lagen die Durchschnittstemperaturen vor 6000 Jahren mehrere Grad höher. Weshalb wird dies hier verschwiegen? Wodurch begründet sich diese klimahistorische Kurzsichtigkeit? Insgesamt bringen die vier DW-Punkte keinen Zentimeter Fortschritt in der Klimadebatte. Ganz offensichtlich kennen Ines Eisele und die DW nicht einmal die Positionen und Hauptkritikpunkte der Klimaskeptiker. Woran könnte es liegen? Vieles deutet auf mangelnde Fachkenntnise der DW-Volontärin hin. Im DW-Profil heißt es:

Ines Eisele
Studierte Deutsche Sprache und Literatur/ Romanistik-Portugiesisch an der Universität Köln sowie aktuell im Master Journalistik an der Universität Leipzig. Journalistische Erfahrungen sammelte sie unter anderem beim ZDF im Auslandsstudio Südamerika, MDR, Leipziger Volkszeitung oder bei verschiedenen Hochschulradios. Absolvierte ein Auslandssemester in Brasilien, geboren in Bocholt.

Eine Portugiesisch-Studentin ohne naturwissenschaftliche Fachkenntnisse erklärt den Hörern der Deutschen Welle den Klimawandel. A sério? Um plano maluco.

Am selben Tag berichtete die Deutsche Welle über Bestrebungen in den USA, klimaalarmistischen Unterricht vom Lehrplan zu nehmen. Richtig, die Verbreitung von Klimaalarm sollte man an den Schulen vermeiden. So ganz ohne Informationen zum Klimwandel können die Kinder aber nicht auskommen. Daher sollte dringend überlegt werden, eine fachlich neutrale Darstellung des Klimawandels an den Schulen zu bringen, mit einer ausführlichen Beschäftigung mit der natürlichen Klimavariabilität am Beispiel der vorindustriellen Klimageschichte der letzten 10.000 Jahre. Auch in anderen Lebensbereichen ist eine solide geschichtliche Grundlage notwendig, um das aktuelle politische Geschehen besser zu verstehen. Weshalb sollte hier das Klima-Fachgebiet eine Ausnahme bilden?

 

Plastik-fressende Raupe lässt Forscher hoffen

Tagtäglich berichten wir an dieser Stelle über Neues aus der Welt des Klimawandels. Bei der Fülle der Berichte kann man schnell den Überblick verlieren. Zum Glück gibt es hier ein thematisch erschlossenes Inhaltsverzeichnis aller Artikel. Wenn also beim nächsten Grillfest der liebe Nachbar partout nicht glauben will, dass der größte Teil des antarktischen Eises wächst, werden Sie hier schnell fündig und können ihm den Link schicken. Das Inhaltsverzeichnis ist jetzt nach einer großen Aktualisierungsaktion wieder auf dem neuesten Stand. Hier einige “Highlights” aus der Kategorie News:

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Klimaaktivisten haben eine interaktive Onlinekarte mit vermeintlichen Klimawandelfolgen erstellt. Bei den ersten Klickversuchen stößt man auf die alarmistischen Artikel der üblichen Verdächtigen. Außerdem wurden zwei Schmetterlingsarten verlinkt, die angeblich unter dem Klimawandel leiden. Fazit: Ermüdend. Vielleicht als abendliche Einschlafhilfe geeignet. Hier gehts zur Karte.

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Interessantes Paper von Norman Page in Energy & Environment, Nummer 3, 2017, das sich in der Grundidee’ offenbar mit unserem Buch ‘Die kalte Sonne’ deckt:

The coming cooling: Usefully accurate climate forecasting for policy makers
This paper argues that the methods used by the establishment climate science community are not fit for purpose and that a new forecasting paradigm should be adopted. Earth’s climate is the result of resonances and beats between various quasi-cyclic processes of varying wavelengths. It is not possible to forecast the future, unless we have a good understanding of where the earth is in time in relation to the current phases of those different interacting natural quasi periodicities. Evidence is presented specifying the timing and amplitude of the natural 60 ± year and, more importantly, 1000 year periodicities (observed emergent behaviors) that are so obvious in the temperature record. Data related to the solar climate driver are discussed and the solar cycle 22 low in the neutron count (high solar activity) in 1991 is identified as a solar activity millennial peak and correlated with the millennial peak – inversion point – in the RSS temperature trend in about 2004. The cyclic trends are projected forward and predict a probable general temperature decline in the coming decades and centuries. Estimates of the timing and amplitude of the coming cooling are made. If the real climate outcomes follow a trend which approaches the near term forecasts of this working hypothesis, the divergence between the IPCC forecasts and those projected by this paper will be so large by 2021 as to make the current, supposedly actionable, level of confidence in the IPCC forecasts untenable.

Siehe auch Online-Version im Blog des Autors.

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Wichtiger Artikel von Jay Richards auf Stream.org am 19. April 2017. Darin kritisiert der Autor wissenschaftliches Gruppendenken, vorschnell erklärte Konsens-Modelle sowie die Ausgrenzung Andersdenkender.

Politics Disguised as Science: When to Doubt a Scientific ‘Consensus’

Anyone who has studied the history of science knows that scientists are not immune to the non-rational dynamics of the herd.

This week’s March for Science is odd. Marches are usually held to defend something that’s in peril. Does anyone really think big science is in danger? The mere fact that the March was scheduled for Earth Day betrays what the event is really about: politics. The organizers admitted as much early on, though they’re now busy trying to cover the event in sciencey camouflage. If past is prologue, expect to hear a lot about the supposed “consensus” on catastrophic climate change this week. The purpose of this claim is to shut up skeptical non-scientists. How should non-scientists respond when told about this consensus? We can’t all study climate science. But since politics often masquerades as science, we need a way to tell one from the other. “Consensus,” according to Merriam-Webster, means both “general agreement” and “group solidarity in sentiment and belief.” That sums up the problem. Is this consensus based on solid evidence and sound logic, or social pressure and groupthink?

Weiterlesen auf Stream.org

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Augsburger-Allgemeine am 27. April 2017:

Müll-Problem: Plastik-fressende Raupe lässt Forscher hoffen

Eine Biologin aus Spanien hat zufällig herausgefunden, dass Wachsmotten-Larven Plastik fressen. Plastik braucht sonst Jahre um abzubauen. Können sie das globale Müllproblem lösen?

Die Entdeckung war ein Zufall, wie er so häufig vor großen wissenschaftlichen Fortschritten steht. Eine Hobby-Imkerin beobachtet wie Wachsmotten-Larven, die sie gerade angeekelt aus ihrem Bienenstock geholt hat, sich durch eine Plastiktüte fressen. Die Italienerin, die hauptberuflich Forscherin ist, nimmt die kleinen nimmersatten Raupen mit ins Labor – und nach eingehenderen Untersuchungen sind sie und ihre Kollegen sich einig: Das ist eine Sensation….
Müll-Problem: Plastik-fressende Raupe lässt Forscher hoffen.

Weiterlesen auf Augsburger-Allgemeine

Noch schöner wäre es natürlich, wenn die Raupe CO2 fressen würde. Ein Leser schrieb uns zum Artikel:

Sehr geehrte Herren,

wie ich kürzlich erfuhr, können die Raupen der Wachsmotte Polyethylen “zersetzen”. Das klingt sehr schön nach “Bio” und nach “Natur” und nach “Kreislauf”… Ich würde nun meinen, die Raupen fressen das PE und gewinnen Energie daraus. Am Ende sollten CO2 und Wasser entstanden sein. Dieser Vorgang ist sehr langsam und ist von der Netto-Bilanz her dasselbe, als hätte man das PE verbrannt (wobei man noch Energie hätte gewinnen können). Der Raupenfraß setzt diese Energie letztendlich ungenutzt im genau gleichen Maß frei. Am Ende haben wir mehr Wachsmotten. Aha. Man fragt sich, wozu dieser ganze Prozess der Raupenzersetzung dann überhaupt untersucht und bejubelt(!) wird. Es kann nur eines sein: Es klingt so schön öko, obwohl es das keineswegs ist, wenn man die Fakten (pfui, Fakten!) anschaut.

 

Wolken entpuppen sich als Erwärmungsbremse: Möglicher weiterer Hinweis auf eine niedrigere CO2-Erwärmungswirkung

Die Wolken sind die großen Unbekannten im Klimawandel. Ist es purer Zufall, dass die tropische Wolkenbedeckung in den letzten 30 Jahren deutlich abgenommen hat? Inwieweit verstärken die Wolken den Klimawandel, oder sind sie sogar indirekter Auslöser? Erwärmung durch weniger Wolken oder weniger Wolken durch Erwärmung? IPCC-Modelle gehen davon aus, dass die Wolken den CO2-Effekt verstärken. Vereinfacht ausgedrückt würde eine Erwärmung die niedrigen Wolken reduzieren, was die Erwärmung weiter verstärkt. Allerdings gibt es aus der Wolkenforschung starke Hinweise auf den gegenteiligen Effekt, also ein “negativer Feedback”, was die CO2-Erwärmung dämpfen und nicht verstärken würde (siehe z.B. Lambert et al. 2015, Pyrina et al. 2015, Dolinar et al. 2015).

Am 4. Mai 2017 erschien in den Geophysical Research Letters eine weitere Arbeit die ein negatives Feedback durch Wolken dokumentiert. Ein Forscherteam um Joachim Fallmann simulierte in einem Klimamodell eine Temperaturerhöhung in der Nordsee. Im Modell erhöhten sich daraufhin die niedrigen Wolken, was wiederum abkühlend wirkte. Durch diese negative Rückkopplung wurde die ursprüngliche Temperaturerhöhung letztendlich abgeschwächt, und nicht etwa verstärkt. Fallstudien wie diese werden dringend benötigt, um die IPCC-Modellannahmen zu überprüfen. Hier der Abstract der Arbeit von Fallmann und Kollegen:

Impact of sea surface temperature on stratiform cloud formation over the North Sea
This study presents a numerical simulation assessing the effect of dynamical ocean–atmosphere coupling on the structure of the marine atmospheric boundary layer over the southern North Sea. Using a high-resolution regional coupled ocean-atmosphere prediction system, with a coupling frequency of 1 h, a diurnal variation of sea surface temperature simulated by the ocean model is applied to the atmosphere component. This results in a surface warming in the coupled compared to an atmosphere-only run. Shallow convection initiated by heating of the lower atmosphere by a relatively warmer ocean surface leads local formation of low level clouds between 1300 h and 1700 h in the coupled run. The impact of these clouds in reflecting incoming solar radiation is demonstrated through a relative cooling of the sea surface temperature in the coupled simulation compared to an ocean-only run forced by an atmosphere-only run without representation of ocean-atmosphere interactions.

Der vormal pauschal vom IPCC angenommene Wolken-Verstärker entpuppt sich immer mehr zum Bremsklotz für die Erwärmung. Ein Wissenschaftlerteam um Chen Zhou vermutet sogar, dass hier einer der Gründe für den Erwärmungshiatus der letzten knapp zwei Jahrzehnte zu suchen ist. In Nature Geoscience stellten sie eine Zunahme der Wolkenbedeckung in den Tropen in den 1980er-2000er Jahren fest, trotz globaler Erwärmung. Ein klassischer negativer Feedback. Hier der Abstract der Arbeit, die am 31. Oktober 2016 erschien:

Impact of decadal cloud variations on the Earth’s energy budget
Feedbacks of clouds on climate change strongly influence the magnitude of global warming1, 2, 3. Cloud feedbacks, in turn, depend on the spatial patterns of surface warming4, 5, 6, 7, 8, 9, which vary on decadal timescales. Therefore, the magnitude of the decadal cloud feedback could deviate from the long-term cloud feedback4. Here we present climate model simulations to show that the global mean cloud feedback in response to decadal temperature fluctuations varies dramatically due to time variations in the spatial pattern of sea surface temperature. We find that cloud anomalies associated with these patterns significantly modify the Earth’s energy budget. Specifically, the decadal cloud feedback between the 1980s and 2000s is substantially more negative than the long-term cloud feedback. This is a result of cooling in tropical regions where air descends, relative to warming in tropical ascent regions, which strengthens low-level atmospheric stability. Under these conditions, low-level cloud cover and its reflection of solar radiation increase, despite an increase in global mean surface temperature. These results suggest that sea surface temperature pattern-induced low cloud anomalies could have contributed to the period of reduced warming between 1998 and 2013, and offer a physical explanation of why climate sensitivities estimated from recently observed trends are probably biased low4.

Thorsten Mauritsen vom Hamburger Max-Planck Institut für Meteorologie erläuterte in einem Begleitartikel in Nature Geoscience die Bedeutung des negativen Wolkenfeedbacks. Hier könnte durchaus ein weiterer Hinweis darauf zu finden sein, dass die CO2-Klimasensitivität in Wirklichkeit geringer ist als lange vom IPCC angenommen. Auszüge:

Climate scientists broadly agree that Earth’s equilibrium climate sensitivity — the global warming that occurs a long time after the atmospheric carbon dioxide has been doubled — is likely to be between 1.5 and 4.5 K. Estimates based on climate models often favour the upper end of the range1,2, whereas estimates based on instrumental-record warming tend to arrive at the lower end3,4. This apparent discrepancy is currently the subject of intense research efforts and a number of explanations have been proposed. Writing in Nature Geoscience, Zhou and colleagues5 show that the cloud response to a peculiar pattern of sea surface temperature warming could be the cause of the difference. [...] Thanks to the studies by Zhou and colleagues5 and Gregory and colleagues6, we are now right at the verge of a breakthrough in understanding past warming. In a few years from now we will probably have cracked the problem of deciphering the cause-and-effect relationships between sea surface warming patterns, cloud feedbacks and climate sensitivity. Key to achieving this will be grasping the interaction between deep and shallow tropical clouds through the atmospheric circulation11.

 

Klimamodelle überschätzen Kühleffekt durch Wüstenstaub

Gängige Klimamodelle gehen von einer starken Erwärmungswirkung durch CO2 aus. Die daraus resultierende Erwärmung übersteigt jedoch die in der Realität gemessenen Temperaturen. Die Klimamodellierer stört dies jedoch wenig, denn sie haben genügend kühlende Effekte in die Modelle eingebaut, die sie nahezu nach Belieben skalieren können. So kommt am Ende immer das Wunschergebnis heraus. Kleine Schwebteilchen in der Atmosphäre, die sogenannten Aerosole, spielen hier eine wichtige Rolle. Die Aerosol-Joker-Herangehensweise hat viele Jahre lang gut funktioniert, bis es eines Tages den Aerosol-Fachleuten zu bunt wurde. Sie waren es leid, als Ausputzer missbraucht zu werden. Der letzte große Paukenschlag kam vor zwei Jahren aus Hamburg (siehe unseren Blogartikel “Direktor des Hamburger Max-Planck-Instituts für Meteorologie: Aerosole kühlen weniger stark als vormals angenommen“).

Am 13. März 2017 meldete sich nun eine internationale Forschergruppe mit einem Paper in Nature Geoscience zu Wort, die die von den Modellierern vermutete Kühlungwirkung von Wüstenstaub anhand von Messungen und Experimenten zu quantifizieren suchte. Die Überraschung war groß als sie etwas komplett anderes herausbekamen, als in den Modellen angesetzt. Der durchschnittliche Wüstenstaub war viel gröber als gedacht. Das hat eine wichtige Konsequenz: Während feinkörniger Staub kühlend wirkt, ist für den in Wirklichkeit viel gröberen Staub mit einer Erwärmungswirkung zu rechnen. Der damit rechnerisch verlorengegangene Kühleffekt kann in den Modellen also viel weniger überschüssige CO2-Wärme ausgleichen. Ein weiterer Hinweis auf eine deutlich geringere CO2-Klimasensitivität.

Hier der Abstract der wichtigen Studie von Jasper Kok und Kollegen:

Smaller desert dust cooling effect estimated from analysis of dust size and abundance
Desert dust aerosols affect Earth’s global energy balance through direct interactions with radiation, and through indirect interactions with clouds and ecosystems. But the magnitudes of these effects are so uncertain that it remains unclear whether atmospheric dust has a net warming or cooling effect on global climate. Consequently, it is still uncertain whether large changes in atmospheric dust loading over the past century have slowed or accelerated anthropogenic climate change, or what the effects of potential future changes in dust loading will be. Here we present an analysis of the size and abundance of dust aerosols to constrain the direct radiative effect of dust. Using observational data on dust abundance, in situ measurements of dust optical properties and size distribution, and climate and atmospheric chemical transport model simulations of dust lifetime, we find that the dust found in the atmosphere is substantially coarser than represented in current global climate models. As coarse dust warms the climate, the global dust direct radiative effect is likely to be less cooling than the ~−0.4 W m−2 estimated by models in a current global aerosol model ensemble. Instead, we constrain the dust direct radiative effect to a range between −0.48 and +0.20 W m−2, which includes the possibility that dust causes a net warming of the planet.

 

Mojib Latif: Klimamodelle bekommen tropischen Pazifik nicht in den Griff. Bisher kein anthropogener Einfluss erkennbar

Mojib Latif ist ein von Veranstaltungen und Medien viel gebuchter Klimaredner, der keine Gelegenheit auslässt, vor der drohenden Klimakatastrophe zu warnen. In seinem Tagesjob ist er allerdings auch noch Wissenschaftler. Und da publiziert er regelmäßig als Mitglied von Projektteams neueste Forschungsergebnisse. Bereits mehrfach fiel auf, dass er abseits des Rampenlichts in den wissenschaftlichen Arbeiten viel ausgewogener und weniger dramatisierend formuliert als auf der Medien-Bühne. Einige Beispiele:

Am 5. April 2017 konnte man in den Geophysical Research Letters einen neuen Fall bestaunen. Latif untersuchte zusammen mit Kollegen den tropischen Pazifik. Im Osten und Zentralteil haben sich die Temperaturen in den letzten zwei Jahrzehnten abgekühlt. Klimamodelle tun sich schwer, diese Entwicklung nachzubilden. Die Latif-Gruppe hat sich den Fall angeschaut und nimmt an, dass die natürliche Klimavariabilität dahintersteckt. Einen anthropogenen Einfluss bei der Temperaturentwicklung können sie in diesem Gebiet nicht erkennen. Sie schlussfolgern, dass die Klimamodelle zu unsicher wären, um für diese Region und für die hier wirkende Zirkulation Vorhersagen zu machen.

Wäre es nicht schön, wenn Latif all dies einmal bei einem seiner nächsten Talkshowauftritte sagen würde? Vernutlich können wir aber lange darauf lange warten. Die zwei Gesichter des Mojib Latif. Es ist unklar, wie er die zwei Sprechweisen für sich selbst wissenschaftsethisch rechtfertigt. Anbei der Abstract und die Highlights Arbeit:

Role of Internal Variability in Recent Decadal to Multidecadal Tropical Pacific Climate Changes

Mohammad Hadi Bordbar, Thomas Martin, Mojib Latif and Wonsun Park

While the Earth’s surface has considerably warmed over the past two decades, the tropical Pacific has featured a cooling of sea surface temperatures (SSTs) in its eastern and central part, which went along with an unprecedented strengthening of the equatorial Trade Winds, the surface component of the Pacific Walker Circulation (PWC). Previous studies show that this decadal trend in the Trade Winds is generally beyond the range of decadal trends simulated by climate models when forced by historical radiative forcing. There is still a debate on the origin of and the potential role that internal variability may have played in the recent decadal surface wind trend. Using a number of long control (unforced) integrations of global climate models and several observational datasets, we address the question as to whether the recent decadal to multidecadal trends are robustly classified as an unusual event or the persistent response to external forcing. The observed trends in the tropical Pacific surface climate are still within the range of the long-term internal variability spanned by the models but represent an extreme realization of this variability. Thus, the recent observed decadal trends in the tropical Pacific, though highly unusual, could be of natural origin. We note that the long-term trends in the selected PWC indices exhibit a large observational uncertainty, even hindering definitive statements about the sign of the trends.

Highlights:

  • Pacific Walker Circulation strongly varies internally
  • Anthropogenic signals in the tropical Pacific sector are hard to detect
  • There is large model uncertainty about the future of the Pacific Walker Circulation

 

Verschandeln bald Windrad-Müllberge den Osten?

Die Energiewende ist ein großes Experiment. Die Grundidee ist gut, die Vorstellungen jedoch waren naiv, die Planung und Durchführung mangelhaft. Während man anfangs im Ausland über den deutschen Wagemut staunte, ernten wir mittlerweile nur noch ein mildes Lächeln. Die Zahlen sprechen eine deutliche Sprache: Die erhoffte beschleunigte Dekarbonisierung ist ausgeblieben. Die Energiewende hat enttäuscht. Auf WUWT kommentierte Alberto Comendador am 2. Mai 2017 (eine deutsche Übersetzung gibt es bei EIKE):

Numbers don’t lie: Germany’s Energiewende has had zero impact on emissions – at best

[...] We’re now 1/3 through the [Energiewende] plan, so if it’s having any effect one should see:

a) That the decarbonization rate in Germany is higher than in the previous period

b) That this rate is higher than in other countries, which presumably don’t care so much about climate action. Compared with the US the difference should be massive.

Here we can see US decarbonization since 1966, as emissions data starts only in 1965. We can see the same for Germany since 1971, as that’s when the country’s GDP data starts – at least in the World Bank’s website.

Ooops: now only is Germany’s rate about the same as the US’s, it’s also lower than it was before! In fact, to be more precise, the 2000-2015 average is 2.06% for Germany and 2.26% for the US. Over 1971-1999, Germany’s average is 3.13%. But this figure is inflated by the very high increases of 1989-1992, when the formerly communist economy of East Germany shut down most of the CO2-intensive industries (with little effect on GDP). Excluding those four years, Germany’s pre-Energiewende average is still 2.58%, or a bit higher than since 2000 – though one must mention the figures for the 70s are ‘helped’ by high oil prices.

I guess the best one could say is that Germany’s decarbonization rate is about the same as before. Just to be clear: a higher rate of decarbonization is the minimum one could ask of a climate policy. It’s necessary, but not sufficient, because it’s still possible for that policy to cost so much as to make the reduction in emissions not worth it. One shouldn’t automatically consider a higher rate of decarbonization better than a lower one. In other words, one has to consider cost-effectiveness – as with every other thing we spend money on. In Germany’s case there is no point debating the cost-effectiveness of climate policies, because their effectiveness is at best zero. Advocates of emission cuts are entitled to their own opinions, not to their own facts.

Ganzen Artikel auf WUWT lesen.

Natürlich hat man auch in Deutschland bereits gemerkt, dass man sich hier wohl verzockt hat. Ein schönes Beispiel konnte man kürzlich auf der Nordsee-Insel Pellworm bestaunen. Welt am Sonntag am 16. April 2017:

Nordsee-Experiment: Einmal Energiewende und zurück
Pellworm sollte zum Modell für ganz Deutschland werden: E.on wollte auf der Nordseeinsel beweisen, dass sich eine ganze Region selbst mit Energie versorgen kann – dank Strom aus Windkraft und Sonne. Jetzt zieht der Energiekonzern unverrichteter Dinge wieder ab.

Weiterlesen in der Welt am Sonntag

Naiv war man wohl auch bei der Einschätzung der grünen Folgeschäden. Badisches.de zeigte am 15. April 2017 in einem Video die unterschätzten Gefahren auf:

Wenn grüne Energie krank macht

zum Video.

Allerdings sind die Tage der schlimmsten äolischen Krachmacher offenbar gezählt. Für alte Windkraftanlagen läuft demnächst die Förderung aus, so dass hier eine Flurbereinigung zu erwarten ist. Supper illu am 6. April 2017 (pdf):

Verschandeln bald Windrad-Müllberge den Osten?
Langsam drehen sich die Windräder auf den Feldern um Neubrandenburg herum. Sauberer Strom, ökologisch erzeugt. Doch die vermeintliche Idylle könnte bald Risse bekommen. Zwar sind saubere Energiequellen derzeit deutschlandweit auf dem Vormarsch, und die Zahlen beeindrucken: 2016 erzeugten 27270 Anlagen 45911 Megawatt Strom. “Windkraft macht rund 13 Prozent der gesamten deutschen Stromproduktion aus”, sagt Wolfram Axthelm vom Bundesverband Windenergie. Und das Geschäft mit dem Ökostrom ist nach wie vor lukrativ, denn das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) sichert allen vor dem Jahr 2000 errichteten Anlagen eine Einspeisevergütung zu. Doch damit ist Ende 2020 Schluss.

Weiterlesen in der Supper illu (pdf).

Indien und China freuen sich schon auf die vereinbarten Klimaschadensausgleichszahlungen. Da kommt ein dicker Batzen Kohle zusammen. Apropos Kohle. Was macht Indien eigentlich mit dem ganzen Klimaschutzgeld? Die University of California in Irvine hat es herausgefunden. Das Land plant den Bau von 370 Kohlekraftwerken. Hier die Pressemitteilung der Universität vom 25. April 2017:

India’s outsized coal plans would wipe out Paris climate goals

India will not be able to meet its Paris climate agreement commitments in the coming years if it carries through with plans to construct nearly 370 coal-fired power plants, according to University of California, Irvine and CoalSwarm researchers.

“India is facing a dilemma of its own making,” said UCI associate professor of Earth system science Steven Davis, co-author of a study published today in the American Geophysical Union journal Earth’s Future. “The country has vowed to curtail its use of fossil fuels in electricity generation, but it has also put itself on a path to building hundreds of coal-burning power plants to feed its growing industrial economy.” Further, by developing all of the planned coal-fired capacity, India would boost the share of fossil fuels in its energy budget by 123 percent. If the nation also met its goal to produce at least 40 percent of its power from nonfossil sources by 2030, the total power being generated would greatly exceed its own projected future electricity demand.

India has pledged to the international community to reduce the amount of carbon dioxide released per unit of gross domestic product by as much as 35 percent from 2005 levels by 2030 and to increase renewable energy in its power grids. The construction of 65 gigawatts’ worth of coal-burning generation facilities with an additional 178 gigawatts in the planning stages would make it nearly impossible for India to fulfill those climate promises, the researchers said. “In looking closely at all of India’s active coal plant proposals, we found they are already incompatible with the country’s international climate commitments and are simply unneeded,” said the study’s lead author, Christine Shearer, a senior researcher with CoalSwarm. “These plants therefore risk either locking out the country’s renewable electricity goals or becoming stranded assets operating well below optimal rates and leading to financial losses.”

Davis added: “We’ve done calculations to figure out that India’s Paris pledges might be met if it built these plants and only ran them 40 percent of the time, but that’d be a colossal waste of money, and once built, there’d be huge incentives to run the plants more despite the nation’s contrary climate goals.” India relies heavily on coal; 70 percent of the country’s power comes from plants burning the fuel. Because of its historically low cost and accessibility (India has large domestic coal reserves), it’s seen as furthering India’s quest to become a manufacturing and economic powerhouse and as a way to provide electricity to the roughly 300 million people in the nation who don’t have it. But the UCI and CoalSwarm researchers stressed that there are significant downsides to the fossil fuel habit. In addition to spewing harmful soot and other types of air pollution coal-burning power plants are the largest source of carbon dioxide on Earth, accounting for 41 percent of all CO2 emissions in 2015. Choices that individual countries make in regard to their energy mix have planetwide consequences. “India’s proposed coal plants will almost single-handedly jeopardize the internationally agreed-upon climate target of avoiding more than 1.5 degrees Celsius of mean global warming,” Davis said.

Abschließend noch eine gute Nachricht. Forscher arbeiten derzeit an einem Konzept, Energie aus Abfallwärme zurückzugewinnen. Pressemitteilung der Optical Society vom 13. April 2017:

New Infrared-Emitting Device Could Allow Energy Harvesting from Waste Heat

Researchers create first MEMS metamaterial device that displays infrared patterns that can be quickly changed

A new reconfigurable device that emits patterns of thermal infrared light in a fully controllable manner could one day make it possible to collect waste heat at infrared wavelengths and turn it into usable energy. The new technology could be used to improve thermophotovoltaics, a type of solar cell that uses infrared light, or heat, rather than the visible light absorbed by traditional solar cells. Scientists have been working to create thermophotovoltaics that are practical enough to harvest the heat energy found in hot areas, such as around furnaces and kilns used by the glass industry. They could also be used to turn heat coming from vehicle engines into energy to charge a car battery, for example. “Because the infrared energy emission, or intensity, is controllable, this new infrared emitter could provide a tailored way to collect and use energy from heat,” said Willie J. Padilla of Duke University, North Carolina. “There is a great deal of interest in utilizing waste heat, and our technology could improve this process.”

The new device is based on metamaterials, synthetic materials that exhibit exotic properties not available from natural materials. Padilla and doctoral student Xinyu Liu used a metamaterial engineered to absorb and emit infrared wavelengths with very high efficiency. By combining it with the electronically controlled movement available from microelectromechanical systems (MEMS), the researchers created the first metamaterial device with infrared emission properties that can be quickly changed on a pixel-by-pixel basis.  As reported in The Optical Society’s journal for high impact research, Optica, the new infrared-emitting device consists of an 8 × 8 array of individually controllable pixels, each measuring 120 X 120 microns. They demonstrated the MEMS metamaterial device by creating a “D” that is visible with an infrared camera. The researchers report that their infrared emitter can achieve a range of infrared intensities and can display patterns at speeds of up to 110 kHz, or more than 100,000 times per second. Scaling up the technology could allow it to be used to create dynamic infrared patterns for friend or foe identification during combat.

No heat involved
In contrast to methods typically used to achieve variable infrared emission, the new technology emits tunable infrared energies without any change in temperature. Since the material is neither heated nor cooled, the device can be used at room temperature while other methods require high operating temperatures. Although experiments with natural materials have been successful at room-temperature, they are limited to narrow infrared spectral ranges. “In addition to allowing room-temperature operation, using metamaterials makes it simple to scale throughout the infrared wavelength range and into the visible or lower frequencies,” said Padilla. “This is because the device’s properties are achieved by the geometry, not by the chemical nature of the constituent materials that we’re using.” The new reconfigurable infrared emitter consists of a movable top layer of patterned metallic metamaterial and a bottom metallic layer that remains stationary. The device absorbs infrared photons and emits them with high efficiency when the two layers are touching but emits less infrared energy when the two layers are apart. An applied voltage controls the movement of the top layer, and the amount of infrared energy emitted depends on the exact voltage applied.

Dynamic infrared emission
Using an infrared camera, the researchers demonstrated that they could dynamically modify the number of infrared photons coming off the surface of the MEMS metamaterial over a range of intensities equivalent to a temperature change of nearly 20 degrees Celsius. The researchers say that they could modify the metamaterial patterns used in the top layer to create different colored infrared pixels that would be each be tunable in intensity. This could allow the creation of infrared pixels that are similar to the RGB pixels used in a TV. They are now working to scale up the technology by making a device with more pixels — as many as 128 X 128 — and increasing the size of the pixels. “In principle, an approach similar to ours could be used to create many kinds of dynamic effects from reconfigurable metamaterials,” said Padilla. “This could be used to achieve a dynamic infrared optical cloak or a negative refractive index in the infrared, for example.”  

Paper: X. Liu, W.J. Padilla, “Reconfigurable room temperature metamaterial infrared emitter,” Optica, Volume 4, Issue 4, 430-433 (2017). DOI: 10.1364/optica.4.000430