Atmosphäre erwärmt sich noch schneller und stärker

Internationale Analyse verengt den Bereich der Klimasensibilität gegenüber CO2

Falls sich der Kohlendioxidgehalt in der Atmosphäre gegenüber dem vorindustriellen Niveau verdoppelt und konstant bleibt, würde sich die Welt wahrscheinlich auf Temperaturen von 2,3 – 4,5°C erwärmen, statt der zuvor geschätzten 1,5 – 4,5°C, so eine  Medienmitteilung der Universität von New South Wales (UNSW) in Sydney vom 23.07.2020. Die bisher fortschrittlichste und umfassendste Analyse der Klimasensibilität zeigt mit höherer Wahrscheinlichkeit als je zuvor, wie empfindlich das Erdklima gegenüber Kohlendioxid ist.

Die Senkung der Klimasensibilität ist eine große Herausforderung, seit das bahnbrechende Papier des US National Research Council 1979 einen Bereich von 1,5 – 4,5°C vorsah – Foto © NOAA (Unsplash)

Seit mehr als 40 Jahren liegt die geschätzte wahrscheinliche Bandbreite der möglichen globalen Temperaturreaktion auf eine Verdoppelung des atmosphärischen Kohlendioxids im Vergleich zum vorindustriellen Niveau hartnäckig bei 1,5 – 4,5° C. Diese neue Forschung, die in einem im Auftrag des Weltklimaforschungsprogramms (WCRP) über vier Jahre hinweg verfassten, 165 Seiten umfassenden, von Fachleuten begutachteten Zeitschriftenartikel enthüllt, dass die wahre Klimasensibilität wahrscheinlich nicht im untersten Bereich der Spanne von 1,5 – 4,5° C liegt. Die Analyse deutet darauf hin, dass bei einer Verdoppelung des atmosphärischen Kohlendioxidgehalts gegenüber dem vorindustriellen Niveau und seiner Beibehaltung die Welt wahrscheinlich eine Erwärmung von 2,3 – 4,5° C erfahren würde. Die Forscher fanden heraus, dass es eine weniger als fünfprozentige Chance gibt, unter 2 ° C zu bleiben, und eine sechs- bis achtzehnprozentige Wahrscheinlichkeit, 4,5° C zu überschreiten.

Da die Temperatur der Erde bereits etwa 1,2° C über dem vorindustriellen Niveau liegt, kann die Welt bei unverändertem Verlauf der Treibhausgasemissionen in den nächsten 60-80 Jahren mit einer Verdoppelung des Kohlendioxidausstoßes rechnen. “Die Senkung der Sensibilität des Klimas ist eine große Herausforderung, seit das bahnbrechende Papier des US National Research Council 1979 einen Bereich von 1,5 – 4,5°C vorsah (Charney et al.). Derselbe Bereich wurde noch im jüngsten IPCC-Bericht zitiert”, sagt der Hauptautor Prof. Steven Sherwood, leitender Forscher des ARC-Exzellenzzentrums für Klimaextreme an der UNSW Sydney.

Die Forschung wurde durch die Zusammenarbeit eines internationalen Teams von Forschern aus vielen Klimadisziplinen ermöglicht. Mit Hilfe von Temperaturaufzeichnungen seit der industriellen Revolution, Paläoklimaaufzeichnungen zur Schätzung prähistorischer Temperaturen, Satellitenbeobachtungen und detaillierten Modellen, welche die Physik der Wechselwirkungen innerhalb des Klimasystems untersuchen, war das Team in der Lage, mehr unabhängige Beweislinien als jede frühere Studie zu verknüpfen, um ihre Ergebnisse zu bekommen.

Diese Beweislinien wurden dann auf statistisch rigorose Weise kombiniert, so dass das Team herausfinden konnte, wo sich die Ergebnisse überschnitten. Auf diese Weise konnten sie sich auf die zutreffendste Schätzung der Klimasensibilität zubewegen. Das Team stellte fest, dass die verschiedenen Beweislinien bei neuen Entwicklungen einander bestätigten, was zu mehr Vertrauen in das Ergebnis führte. Der Bereich von 2,3 – 4,5° C berücksichtigt mit Vorsicht alternative Ansichten oder Annahmen und unbekannte Faktoren, wobei eine geradlinigere Berechnung einen noch engeren wahrscheinlichen Bereich von 2,6 – 3,9° C ergibt.

“Dieses Papier fasst zusammen, was wir über die Sensibilität des Klimas aus Messungen atmosphärischer Prozesse, der historischen Erwärmung sowie warmer und kalter Klimata der Vergangenheit wissen. Diese Schätzungen machen es statistisch gesehen unwahrscheinlich, dass die Klimasensibilität am unteren Ende des IPCC-Bereichs liegt – sie bestätigen vielmehr den oberen Bereich. Das erhöht die Glaubwürdigkeit von Klimamodell-Simulationen des zukünftigen Klimas”, sagte Co-Autorin Gabi Hegerl (Abensnberg) von der Universität Edinburgh.

“Ein wichtiger Teil des Prozesses bestand darin, sicherzustellen, dass die Beweislinien mehr oder weniger unabhängig sind”, so Sherwood. “Man kann es sich als die mathematische Version des Versuchs vorstellen, zu bestimmen, ob ein Gerücht, das man getrennt von zwei Personen hört, aus derselben Quelle stammen könnte; oder ob einer von zwei Augenzeugen eines Verbrechens durch das Hören der Geschichte des anderen beeinflusst wurde.”

Die Forscher gingen dann noch einen Schritt weiter und identifizierten die erforderlichen Bedingungen dafür, dass die Klimasensitivität außerhalb dieses wahrscheinlichsten Bereichs liegt. Sie zeigen, dass niedrige Klimasensibilitäten, die zuvor für plausibel gehalten wurden, etwa 1,5 – 2° C, nur dann auftreten könnten, wenn es mehrere unerwartete und nicht zusammenhängende Fehler in der Datenanalyse gäbe (z.B. unerwartetes Wolkenverhalten und Muster der langfristigen Erwärmung der Ozeane), die ihrer Einschätzung zugrunde liegen, und dass diese niedrigen Werte jetzt extrem unwahrscheinlich sind.

Eine andere Reihe von Umständen macht es unwahrscheinlich, dass die globalen Temperaturen bei einer Verdoppelung des Kohlendioxids gegenüber der vorindustriellen Zeit um mehr als 4,5° C ansteigen würden, obwohl diese höheren Temperaturreaktionen immer noch wahrscheinlicher sind als sehr niedrige Sensibilitäten. Selbst mit dieser Einschränkung hat der von der WCRP eingeleitete dreijährige Forschungsprozess mit doppelter Kontrolle bei jedem Schritt, einer detaillierten Untersuchung der physikalischen Prozesse und einem Verständnis der für die Schätzung erforderlichen Bedingungen schließlich einen Fortschritt gegenüber dem 40-Jahres-Problem konsolidiert.

“Diese Ergebnisse zeugen von der Bedeutung der interdisziplinären Forschung zusammen mit einer langsamen, sorgfältigen Wissenschaft und sind ein perfektes Highlight, wie internationale Zusammenarbeit unsere ärgerlichsten Probleme lösen kann”, sagte Co-Autor Prof. Eelco Rohling von der Australian National University.

“Wenn internationale Politiker den gleichen Fokus und den gleichen Geist der Zusammenarbeit finden können wie diese Forscher, dann gibt uns das Hoffnung, dass wir das Schlimmste der globalen Erwärmung verhindern können”.

Klimawandel: Forscher prognostizieren Temperaturanstieg im 3,4 Grad nach Verdopplung der CO2-Konzentration (Advancing Earth Science – in einfacher Sprache)

Die globale “Klimasensibilität” der Erde ist ein grundlegendes quantitatives Maß für die Anfälligkeit des Erdklimas gegenüber menschlichen Einflüssen. Ein wegweisender Bericht aus dem Jahr 1979 kam zu dem Schluss, dass sie wahrscheinlich zwischen 1,5 – 4,5° C pro Verdoppelung des atmosphärischen Kohlendioxids liegt, wenn man davon ausgeht, dass andere Einflüsse auf das Klima unverändert bleiben. In den 40 Jahren seither hat es sich als schwierig erwiesen, diesen Unsicherheitsbereich zu verringern. In diesem Bericht bewerten wir gründlich alle Beweislinien einschließlich einiger neuer Entwicklungen. Wir stellen fest, dass eine große Menge konsistenter Beweise nun auf eine zuversichtlichere Sicht einer Klimasensitivität nahe dem mittleren oder oberen Teil dieses Bereichs hinweist. Insbesondere erscheint es jetzt äußerst unwahrscheinlich, dass die Klimasensitivität niedrig genug sein könnte, um einen substanziellen Klimawandel (weit über 2°C Erwärmung) bei einem Zukunftsszenario mit hohen Emissionen zu vermeiden. Wir können nach wie vor nicht ausschließen, dass die Sensitivität über 4,5°C pro Verdoppelung der Kohlendioxidwerte liegen könnte, obwohl dies nicht wahrscheinlich ist. Weitere Forschung ist erforderlich, um die Unsicherheit weiter zu verringern, und wir identifizieren einige der vielversprechenderen Möglichkeiten in dieser Hinsicht.

Abstract aus Advancing Earth Science

“Wir bewerten Belege, die für die Klimaempfindlichkeit im Gleichgewicht der Erde pro Verdoppelung des atmosphärischen CO2 relevant sind, gekennzeichnet durch eine effektive Empfindlichkeit S. Diese umfassen das Verständnis des Rückkopplungsprozesses, historische Klimaaufzeichnungen und die Paläoklimaaufzeichnungen. Ein S-Wert von weniger als 2 K ist schwer mit einer der drei Beweislinien in Einklang zu bringen. Das Ausmaß der Abkühlung während des letzten glazialen Maximums liefert starke Evidenz gegen Werte von S größer als 4,5 K. Andere Beweislinien in Kombination zeigen ebenfalls, dass das relativ unwahrscheinlich ist. Wir verwenden einen Bayes’schen Ansatz, um eine Wahrscheinlichkeitsdichte (PDF) für S unter Berücksichtigung aller Beweise zu erzeugen, einschließlich Tests der Robustheit gegenüber schwer zu quantifizierenden Unsicherheiten und unterschiedlichen Prioren. Der 66%-Bereich liegt für unsere Basislinienberechnung bei 2,6 – 3,9 K und bleibt unter den Robustheitstests innerhalb von 2,3 – 4,5 K; die entsprechenden 5-95%-Bereiche liegen bei 2,3-4,7 K, begrenzt durch 2,0-5,7 K (obwohl solche Bereiche mit hohem Vertrauen vorsichtiger betrachtet werden sollten). Dies deutet auf eine stärkere Einschränkung von S hin als in früheren Bewertungen berichtet, indem das untere Ende des Bereichs angehoben wurde. Diese Verengung tritt auf, weil die drei Evidenzlinien übereinstimmen und als weitgehend unabhängig beurteilt werden, sowie wegen des größeren Vertrauens in das Verständnis von Rückkopplungsprozessen und in die Kombination von Evidenz. Wir zeigen vielversprechende Wege für eine weitere Verengung der Spanne in S auf, insbesondere unter Verwendung umfassender Modelle und eines Prozessverständnisses, um die Grenzen des traditionellen Forcing-feedback-Paradigmas zur Interpretation vergangener Veränderungen zu überwinden.

05.03.2020: UNSW verstärkt Maßnahmen gegen den Klimawandel – Die Universität von New South Wales, Sydney, wird im Rahmen ihres Netto-Null-Emissionsziels ab 2025 nicht mehr in fossile Brennstoffe investieren. Die UNSW Sydney wird ihr Ansehen als weltweit führendes Unternehmen in den Bereichen Klimawissenschaft, Erneuerbare Energien und Nachhaltigkeit weiter ausbauen, indem sie sich von fossilen Brennstoffen trennt. Die Universität wird bis 2025 alle vermischten Fonds, die öffentliche Aktien und Unternehmensanleihen von Unternehmen umfassen, deren Hauptgeschäft der Besitz und die Ausbeutung von Reserven an fossilen Brennstoffen ist, veräußern.

->Quellen: