Dieser Klimawandel schlägt alles

Kritiker sagen, die heutige Erderwärmung sei nichts Neues. Nun zeigt sich: So extrem erhitzt hat sich der Planet noch nie in den letzten 2000 Jahren.

Die Gletscher schmelzen wegen des menschengemachten Klimawandels: Eiskanal auf dem Plaine-Morte-Gletscher oberhalb von Crans-Montana. Foto: Bruno Petroni

Die Gletscher schmelzen wegen des menschengemachten Klimawandels: Eiskanal auf dem Plaine-Morte-Gletscher oberhalb von Crans-Montana. Foto: Bruno Petroni

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Auch wenn es für die Klimaforscher längst eine eindeutige Sache ist: Noch immer gibt es eine kleine Gruppe mit prominenten Zweiflern, die nicht so richtig an den vom Menschen verursachten Klimawandel glauben wollen. Ist die Erderwärmung der letzten hundert Jahre eine aussergewöhnliche Klimaphase, oder gehört sie zu den Perioden, die es natürlicherweise immer wieder gibt? Zwei Studien von Forschern der Universität Bern, die in der heutigen Ausgabe von «Nature» und «Nature Geoscience» veröffentlicht sind, geben allen Zweiflern eine eindeutige Antwort.

Die Forscher haben erstmals die Klimageschichte der letzten 2000 Jahre so rekonstruiert, dass zuverlässige Aussagen über Temperaturentwicklungen in verschiedenen Regionen der Erde gemacht werden können. Ein weiteres Mal bestätigen die Forscher: Das Klima hat sich in den letzten hundert Jahren so schnell erwärmt wie nie zuvor in den letzten zwei Jahrtausenden.

Dennoch war der Hauptautor der Studie Raphael Neukom über die neuen Daten überrascht. «Wir kennen die Entwicklung der letzten hundert Jahre schon lange, aber dass die Geschwindigkeit der globalen Erwärmung so deutlich über den Werten der vorindustriellen Zeit liegt, ist unerwartet», sagt der Klima­forscher am Geografischen Institut und Oeschger-Zentrum für Klimaforschung der Universität Bern.

Keine globalen Phänomene

Der Einfluss des Menschen auf das globale Klimasystem ist jedoch nicht nur im Temperaturverlauf eindeutig erkennbar. Die Berner Forscher entdeckten noch einen weiteren Beleg, der bisher wenig beachtet wurde. Die letzten 2000 Jahre sind durch verschiedene Klimaepochen geprägt, die jeweils zu einer Wärme- oder Kältephase tendierten. Die neuen Studien widerlegen die bisherige Annahme der Klimaforscher, die Klimaentwicklungen in den Epochen vor der vorindustriellen Zeit hätten stets eine globale Tragweite.

So zeigen die Forscher zum Beispiel, dass die Phase der mittelalterlichen Warmzeit zwischen 700 und 1400 nicht nur deutlich kühler war als heute. Sie lief auch regional zu verschiedenen Zeiten ab.

Das gilt auch für die Kleine Eiszeit, die zwischen 1400 und 1850 datiert wird. Diese Kältephase erreichte in Europa und Nordamerika ihren Höhepunkt im 17. Jahrhundert. Die kälteste Kälteperiode im Pazifik wurde im 15. Jahrhundert entdeckt.

Sonne spielt keine Rolle

Anders ist es in der Gegenwart. Die Erderwärmung der letzten hundert Jahre ist ein globales Phänomen. «Mit natürlichenFaktoren, vor allem Vulkanausbrüchen und chaotischen Schwankungen innerhalb des Klimasystems, können wir die räumlichen Muster in der vorindustriellen Zeit gut erklären», sagt Neukom. Das sei aber beim momentanen Klimamuster nicht möglich. «Der Antriebsfaktor muss der Mensch sein.»

Was sich immer wieder über die lange Zeitperiode von 2000 Jahren zeigt: Vulkanausbrüche waren stets für eine scharfe Klimazäsur verantwortlich, die Sonne spielte keine grosse Rolle. Das zeigen der Klimaforscher Stefan Brönnimann vom Geografischen Institut der Universität Bern und sein Team in ihrer Studie über die letzten fünfzig Jahre der Kleinen Eiszeit. Ihre Analyse ergibt ein neues Bild der letzten Kaltphase.

Der Kältetrend schien allmählich zu kippen, als Anfang des 19. Jahrhunderts – zwischen 1808 und 1835 – in den Tropen hintereinander eine Reihe von Vulkanen ausbrach. Darunter der indonesische Vulkan Tambora, dessen Eruption 1815 das Klima in Europa und Nordamerika abkühlte und in Europa und der Schweiz Auslöser für eine Hungerkatastrophe war. «Die Klimaforscher fokussierten sich lange auf Tambora, mich interessierte aber das Fünferpack an Vulkanausbrüchen, die aus Eisbohrkernen und anderen Quellen bekannt sind», sagt Brönnimann. Die neuen Analysen von Beobachtungen und historischen Daten, Klimasimulationen und Rekonstruktionen haben die Forscher überrascht. Nach jedem Vulkanausbruch folgte auf der Nordhemisphäre eine ein- bis zweijährige Abkühlung im Sommer, weil vulkanische Teilchen die Sonneneinstrahlung reduzierten. Das war bekannt. Aber mit diesen Ereignissen konnte man die Kaltphase nicht erklären, die über zwanzig Jahre dauerte.

Eine Antwort fanden die Forscher in der Temperatur der Meeresoberfläche. Das Meer kühlte sich jeweils nach den Eruptionen während weniger Jahre stark ab, erholte sich jedoch im Gegensatz zur Landoberfläche nur langsam. Bis die Ozeane durch Meeresströme die regionalen Temperaturunterschiede ausgleichen, vergeht Zeit.

Zwanzig Jahre Dürre

Veränderte Verhältnisse im Meer wirken sich auf die Druckverhältnisse in der Atmosphäre und damit auf die Zirkulation der Luftströme aus, in diesem Fall im Pazifik. Die Folge: Das Monsunsystem in Indien und Afrika schwächte sich jeweils ab. Historische Daten zeigen, dass Afrika während zwanzig Jahren unter andauernder Dürre litt. Auch für Europa hatte die veränderte atmosphärische Zirkulation Konsequenzen. Historische Luftdruckdaten zeigen: In den 1830er- und 1840er-Jahren wiesen die Tiefdruckgebiete eine südlichere Zugbahn auf. «Das ist vermutlich auch der Grund, dass es in den 1850er-Jahren nochmals einen Gletschervorstoss in den Alpen gab, obwohl die Temperaturkurve bereits wieder leicht anstieg», sagt Brönnimann. Die Tiefdruckzellen brachten genügend Schnee.

Die Klimageschichte am Ende der Kleinen Eiszeit zeigt exemplarisch, wie regionale Ereignisse weit davon entfernte Klimasysteme beeinflussen können. So ging die von Vulkanausbrüchen geprägte Zeit Ende der Kleinen Eiszeit in eine Periode über, die durch die Erholungsphase der Ozeane dominiert wurde, um dann in ein vom Menschen verändertes Klima zu wechseln. «Wann der Übergang genau stattfand, kann schwer gesagt werden, weil natürliche Schwankungen und der Einfluss des Menschen nicht so leicht trennbar sind», sagt Brönnimann.

Die Situation ist vergleichbar mit dem etwas langsameren Temperaturanstieg zwischen 1998 und 2017, der durch natürliche Klimaschwankungen verursacht wurde und den eigentlichen Wärmetrend kaschierte.

Erstellt: 25.07.2019, 08:08 Uhr

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Die Berner Forscher haben für die Klimarekonstruktion der letzten 2000 Jahre eine aufwendige Datenanalyse betrieben. Sie verwendeten eine Datenbank des internationalen Forschungskonsortiums Pages 2k, das weltweit Daten von Baumringen, Eis­bohrkernen, Seesedimenten und Korallen speichert. Die Daten wurden mit unterschiedlichen statistischen Methoden und Klimamodellen ausgewertet. Er sei erstaunt, wie gut die Klima­kurven der einzelnen Methoden und der Klimamodelle übereinstimmten, sagt Raphael Neukom von der Universität Bern. Die Forscher können so ausschliessen, dass Aussagen von der Art der Auswertung abhängig sind. Auch für die Analyse der Kleinen Eiszeit wurde auf eine breite Datenbasis zugegriffen: Daten von 30 verschiedenen Klima­simulationen, Beobachtungen und Rekonstruktionen der Temperatur mithilfe von Baumjahrringen. Historische Temperaturdaten von Europa wurden verwendet, für Afrika Daten etwa vom Nilabfluss. Dazu kamen Windmessungen auf Schiffen, um den indischen Monsun zu rekonstruieren. (lae)

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