Klimaforschung

Der Planet steht, das System wankt

Von Joachim Müller-Jung
 - 09:26
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Schwierige Zeiten für gute Vorhersagen: Der Klimawandel überschlägt sich. So klingt es jetzt immer öfter. Doch stimmt das? Sind die bisherigen Vorhersagen noch haltbar? Für jene, die der Klimaforschung schon seit Jahrzehnten überkritisch begegnen und die Klimaprognosen – oft politisch motiviert – pauschal als Humbug abtun, waren sie das noch nie. Für die anderen, die auf dem Teppich wissenschaftlicher Empirie geblieben sind, verdichtet sich eine beklemmende Erkenntnis: Klimaprognosen werden von der Realität tatsächlich nicht nur eingeholt, sie werden immer öfter überholt – und bleiben deshalb ein heikles Geschäft. Je schneller die Dinge physikalisch wie ökologisch aus den Fugen geraten, desto schwerer die Aufgabe der Vorhersage – und der Politikberatung. Zuerst geht die Übersicht verloren, danach beginnt das Chaos. Der Klimawandel als Blackbox?

Tatsächlich motiviert die Klimaforschung derzeit mit ihren Datenanalysen so etwas wie eine „neue Radikalität“ im ökologischen Denken. Ein Vokabular, das nicht nur auf Parteitagen auftaucht, sondern auch vom Generalsekretär der Vereinten Nationen, António Guterres, auf einer UN-Pressekonferenz jüngst verwendet wurde: Die Schlagzeilen würden dominiert von Spannungen und Konflikten auf der Welt, sagte Guterres in New York, „die Wahrheit aber ist, dass der Klimawandel die größte systemische Bedrohung für die Menschheit ist“. 320 Milliarden Dollar Schäden durch Naturkatastrophen allein im vergangenen Jahr, historische Hurrikanschäden in der Karibik, 41 Millionen Asiaten, die durch die Rekordmonsunfluten in Mitleidenschaft gezogen wurden, 900.000 Afrikaner, die 2017 dürrebedingt ihren Grund und Boden aufgeben mussten, und das Meereis der Arktis mit der historisch niedrigsten Winterausdehnung.

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Klimawandel legt an Tempo zu

Ein Jahr der Katastrophen, aber auch ein Fanal für den Klimawandel, wie es der UN-Generalsekretär zu vermitteln versuchte? Tatsächlich gibt es empirisch immer mehr Indizien dafür, dass die ursprünglichen, im Wissenschaftsjargon als „konservativ“ – als zurückhaltend und vorsichtig – interpretierten Entwicklungen das wahre Ausmaß der globalen Veränderungen nicht mehr adäquat wiedergeben – immer weniger jedenfalls. Die Beschleunigung des Wandels legt an Tempo zu, an verschiedenen Stellen des Systems Erde sogar massiv. Entsprechend sollte sich die Lage vielerorts ökologisch auch immer schneller zuspitzen.

Radikale Thesen wie diese verlangen radikale Belege. Bislang war man damit eher zurückhaltend in der Forschung. Verlässliche und auch historisch aussagekräftige Datenreihen gab es nicht viele. Das ändert sich angesichts der neuen Dimension des Wandels nun Jahr für Jahr. Immer neue Vorzeichen und Anzeichen einer galoppierenden Entwicklung werden sichtbar und wissenschaftlich publiziert.

So wie die Studie einer internationalen Gruppe von Ornithologen, die sich die Aufzeichnungen von 145 Populationen von Seevögeln vorgenommen und die Brutbiologie der sechzig Arten bis zurück in die fünfziger Jahre verfolgt haben. In der Zeitschrift „Nature Climate Change“ berichten sie von einer beunruhigenden ökologischen Phasenverschiebung: Obwohl sich das Angebot an Nahrung – Algen, Plankton und Früchte – speziell in den kälteren Regionen schon um viele Tage nach vorne verschoben hat, bleiben viele Seevögel bei ihrem angestammten Brutrhythmus. Sie brüten neuerdings, wenn der Höhepunkt des Nahrungsangebots längst überschritten ist. Oder, wie es der Göttinger Wildbiologe Johannes Lang als Mitautor für die von ihm untersuchten Falkenraubmöwen auf Grönland gezeigt hat, den Vögeln geht die Beute über lange Zeiträume mehr oder weniger ganz aus.

Anstieg der Arten in den Berggipfeln

Der Bruterfolg der Raubmöwen hängt von der Massenvermehrung der Lemminge ab, doch seit der Jahrtausendwende ist der Lemmingnachwuchs, bedingt durch kürzere Winter, sehr viel kleiner ausgefallen. Folge: Die fünfzehn Brutpaare im 1500 Hektar großen Untersuchungsgebiet Langs haben in den vergangenen Jahren zusammengenommen nicht mal ein Dutzend Jungvögel ausgebrütet. Im System steckt eine biologische Trägheit, die offensichtlich so schnell nicht zu überwinden ist, wie es vom Klimawandel angetrieben wird. Das sorgt immer öfter für die eine oder andere ökologische Überraschung.

Da geht es den Pflanzenforschern nicht anders als den Wildbiologen. Die Vielfalt an Pflanzenarten auf den Berggipfeln ist in nur einem Jahrzehnt, dem jüngsten, fünfmal so stark angestiegen wie in den fünfzig Jahren davor. Das konstatierten Biologen aus elf Ländern jüngst in der Zeitschrift „Nature“, darunter auch der Paläobotaniker Manuel Steinbauer von der Universität Erlangen-Nürnberg und Sonja Wipf vom Schweizer WSL-Institut für Schnee- und Lawinenforschung. 302 Gipfel in den Alpen, Pyrenäen, Karpaten sowie den skandinavischen und den schottischen Bergen sind in die Untersuchung eingeflossen. Neuere Aufnahmen wurden mit historischen verglichen, die bis zu 145 Jahre zurückreichen. Fazit: Die Zahl der Arten auf europäischen Gipfeln hat deutlich zugenommen. „Zum ersten Mal konnte eine solche beschleunigte Reaktion auf den Klimawandel für alpine Lebensräume nachgewiesen werden.“

Klimatische Wirkung der Waldbrände 2017

Denselben Eindruck, eines rekordverdächtigen Wandels nämlich, vermittelten in der vergangenen Woche Atmosphärenforscher auf der EGU-Jahrestagung der Geowissenschaften in Wien, wo eine Gruppe des Leipziger Leibniz-Instituts für Troposphärenforschung die Folgen der verheerenden Waldbrandsaison 2017 für die oberen Luftschichten vorstellte. Zum ersten Mal wurde gezeigt, dass die historischen Brände in Kanada, als allein in der Provinz British Columbia mehr als 900.000 Hektar Wald niederbrannten, gewaltige „Feuerwolken“ produzierten, die mit ihrer extremen Hitze und den Aufwinden gewaltige Mengen an Rußpartikeln in die Stratosphäre transportierten – und von dort über viele Tage und Wochen rund um den Globus und über Europa, wo die „stärkste jemals gemessene Trübung der Stratosphäre durch ein Einzelereignis“ gemessen wurde.

Kein Vulkanausbruch, auch nicht der legendäre Pinatubo-Ausbruch 1991, hatte diese klimatische Fernwirkung. Am 22. August schluckte die mit Lichtradar über Leipzig vermessene, zwei Kilometer dicke Partikelschicht rund die Hälfte des Sonnenlichts. Waldbrände könnten, so folgern die Leipziger Ökologen, durch den beschleunigten Klimawandel noch deutlich zunehmen und auf einen gefährlichen „Schwellenwert“ zusteuern. Einen Wert, der Klima und Wetter noch unberechenbarer macht.

Dramatischer Rückzug der Eispanzer

Auch andere Schwellenwerte oder „Kippelemente“ geraten immer stärker in den Fokus. Beispielsweise an den Polen der Erde. In „Nature Geoscience“ berichten britische Forscher jetzt von einem unerwartet schnellen Rückzug der Schelfeiskante an einigen schnell strömenden Gletschern der Westantarktis und der Antarktischen Halbinsel, ja sogar an Teilen der bisher als besonders stabil eingeschätzten Ostantarktis. Für viele der Eispanzer gibt es keine verlässlichen Messungen, weil die äußere Kante der Schelfeistafel, an der es schmilzt und das Meereis abbricht, oft bis zu einem Kilometer unter dem Meeresspiegel liegt. Mit Messungen des Esa-Satelliten Cryosat-2 entlang der 16.000 Kilometer langen Küstenlinie hat man nun festgestellt, dass sich die Eiskante allein zwischen 2010 und 2016 an bestimmten Stellen wie in der Amundsensee oder im Getz-Schelfeis in der Ostantarktis deutlich stärker als erwartet zurückgezogen hat. Bei acht der 65-größten Gletscher hat man einen stark beschleunigten Rückzug der Schelfeiskante gemessen.

Annähernd 1500 Quadratkilometer Schelfeis seien im Südlichen Polarmeer seit 2010 abgeschmolzen. Ähnlich dramatisch wie in der Westantarktis oder auf der Antarktischen Halbinsel werden die mutmaßlichen Folgen der beschleunigten Erwärmung im Nordpolarmeer dargestellt. In den „Geophysical Research Letters“ hat ein amerikanisches Forscherteam um Karina Graeter vom Dartmouth College kürzlich gezeigt, dass sich im südlichen Teil zuletzt so viel Schmelzwasser angesammelt hat wie in vierhundert Jahren davor nicht. Das zeigen jedenfalls die Ablagerungen in den Eisbohrkernen aus Grönland, die man zum Vergleich herangezogen hat. Quasi abrupte Veränderungen auch dort, wo es warm ist, aber selten so oft heiß wurde wie zuletzt: In „Nature Communications“ berichteten australische Meeresforscher jüngst, dass sich die Häufigkeit von marinen „Hitzewellen“ – inklusive Korallensterben – im an sich trägen System Ozean im Schnitt um ein Drittel und die Intensität um 17 Prozent seit 1925 erhöht hat.

Ein entscheidendes Element im Klimasystem, das in der Vergangenheit auch die Klimakatastrophen-Phantasien in Hollywood beflügelt hat („The Day After Tomorrow“), liegt nicht weit weg von Grönland im Nordatlantik. In der Labrador- und Grönlandsee ist das Kerngebiet des Golfstromsystems, das die „Atlantic Meridional Overturning Circulation“ (AMOC) antreibt und mit Golfstrom plus Nordatlantikstrom unter anderem dafür sorgt, dass warme Wassermassen aus den Tropen bis in den hohen Norden und nach Europa transportiert werden. Unterhalb von Grönland sinkt das erkaltete – und deshalb dichtere Wasser – in gewaltigen Strömungen in die Tiefe und treibt ein globales Förderband an Meeresströmen an. Versiegt es, würde das einen klimatischen Dominoeffekt auslösen und abrupte Temperaturstürze zur Folge haben.

Viele Jahre wurde unter Klimaforschern gestritten, ob dieses System kippen könnte unter den lange noch zaghaften Veränderungen im Ozean. Levke Caesar vom Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung und ihr Team haben jetzt in „Nature“ den gesuchten „Fingerabdruck“ der Golfstromabschwächung beschrieben (siehe Grafik). Die Verteilung von Erwärmung und Abkühlung der Wassermassen im Nordatlantik wird durch die Computermodelle der Klimaerwärmung bestätigt. Die Umwälzpumpe und die Ozeanzirkulation im Nordatlantik hat sich klar verlangsamt: um beachtliche 15 Prozent in nicht einmal siebzig Jahren. Sie ist, das zeigt eine zweite „Nature“-Publikation britischer Klimaforscher, schwächer als je zuvor in den vergangenen tausend Jahren. So radikal und eindeutig wurde dieser Wandel – abgesehen vom Potsdamer Golfstromexperten Stefan Rahmstorf, der das schon vor Jahren so dargestellt hat (und dafür auch als Alarmist beschimpft wurde) – nur von wenigen Klimaforschern vorhergesagt.

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Quelle: F.A.Z.
Joachim Müller-Jung
Redakteur im Feuilleton, zuständig für das Ressort „Natur und Wissenschaft“.
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