Klima der Verwirrung
Im Dezember 2011 wurde an dieser Stelle pointiert gestritten: der Physiker Fred Singer und der Biologe Andreas Fischlin diskutierten die Ursachen des Klimawandels. Auch ein halbes Jahr danach sorgt das Thema noch für Zündstoff. Eine Replik auf Andreas Fischlin vom deutschen Geologen Sebastian Lüning.
Der Biologe Andreas Fischlin von der ETH Zürich veröffentlichte vor einigen Monaten im «Schweizer Monat» eine heftige Kritik an den Klimathesen und der Person des US-amerikanischen Atmosphärenphysikers Fred Singer (Interview in ders. Ausgabe). Fischlin war am zweiten und vierten Bericht des Weltklimarats jeweils als Leitautor beteiligt und verteidigt in seinem Text die Arbeit dieser Organisation vehement. Aber sind seine harten Vorwürfe gegen Singer wirklich gerechtfertigt? Eine wissenschaftliche Überprüfung ergibt, dass Fischlins Beweisführung nicht ganz so eindeutig und fehlerfrei ist, wie er versucht, Glauben zu machen.
1) Andreas Fischlin geht davon aus, dass die sogenannte Hockey Stick Kurve weiter Bestand hätte
Die Kurve wurde in den späten 1990er Jahren von einer Gruppe um den damaligen Doktoranden Michael Mann erstellt und sollte beweisen, dass es in der vorindustriellen Zeit angeblich keine größeren Temperaturschwankungen gegeben hätte. Der IPCC verwendete die Kurve in seinem Klimabericht von 2001 als eines der Hauptbeweismittel für eine menschengemachte Klimakatastrophe. Es stellte sich jedoch einige Jahre später heraus, dass sowohl Ausgangsdaten als auch die statistische Auswertung fehlerhaft waren. Die Kontroverse um die Kurve wurde im Buch «The Hockey Stick Illusion» von Andrew Montford ausführlich dargestellt. Neuere, korrigierte Temperaturrekonstruktionen durch Michael Mann und Kollegen zeigen nun wieder deutlich die Mittelalterliche Wärmeperiode vor 1000 Jahren sowie die Kleine Eiszeit im 15.-19. Jahrhundert. Die Mittelalterliche Wärmeperiode hatte dabei ein ähnlich hohes Niveau wie die aktuelle Moderne Wärmeperiode. Diese charakteristischen Temperaturanomalien wurden kürzlich auch von Fredrik Ljungqvist bestätigt (Ljungqvist 2010, Ljungqvist et al. 2012). Die ursprüngliche Hockeyschlägerkurve gilt heute als vollständig diskreditiert.
2) Andreas Fischlin behauptet, dass aktuelle Klimamodelle die klimatischen Vorgänge gut beschreiben können und daher auch die Temperatur-Prognosen bis 2100 als verlässlich anzusehen wären
Die vom IPCC verwendeten Klimamodelle sind nicht in der Lage, die Temperaturentwicklung der vergangenen 10.000 Jahre zu reproduzieren. Zu dieser Zeit traten signifikante Klimaschwankungen im Millenniumstakt auf, die weitgehend synchron zu Änderungen der Sonnenaktivität verliefen. Diese Erkenntnis ist noch relativ jung und wurde erst im Jahre 2001 von einem Team um Gerard Bond vom Lamont-Doherty Observatory zuerst beschrieben, also nach Fertigstellung des dritten IPCC Klimaberichts. Seitdem haben zahlreiche unabhängige Studien die sogenannten Bond-Zyklen aus den verschiedensten Teilen der Erde bestätigen können (siehe zum Beispiel S. 68-74 im Buch «Die kalte Sonne» oder unsere Blogartikel-Übersicht zu diesem Thema). Zu diesen Bestätigungen gehören u.a. auch die Arbeiten der Heidelberger Forschungsgruppe um Prof. Augusto Mangini, deren Resultate Fischlin in unzulässiger Weise als angeblich lokales Phänomen marginalisiert.
Aufgrund der guten Übereinstimmung mit dem Verlauf der Sonnenaktivität ist die signifikante Klimawirkung der Sonne mit geologischen Methoden empirisch eindeutig nachweisbar. Die geologischen Daten stehen jedoch im krassen Gegensatz zu den Modellannahmen des IPCC. Laut aktuellen IPCC-Klimamodellen soll die Sonne angeblich nur eine fast zu vernachlässigend geringe Klimawirkung haben.
Die beobachtete Erwärmung der Erde seit 1850 war auf jeden Fall zu erwarten, da sie den seit 10.000 Jahren pulsierenden Temperaturzyklus im Prinzip fortsetzt. Immer wenn die Sonne sehr aktiv war, erwärmte sich die Erde, und wenn die Sonne schwächer wurde, kühlte die Erde ab. Die letzten Jahrzehnte gehörten zu den solar aktivsten der letzten 10.000 Jahre, wie Solanki et al. (2004) in einem Nature-Artikel zeigen konnte. Das Sonnenmagnetfeld als Mass der Sonnenaktivität hat sich in den letzten 100 Jahren mehr als verdoppelt.
In Analogie zur vorindustriellen Entwicklung ist daher davon auszugehen, dass ein signifikanter Teil der Erwärmung der letzten 150 Jahre seit Ende der Kleinen Eiszeit auf die Klimawirkung der Sonne zurückzuführen ist, ein Effekt der bislang fälschlicherweise teilweise dem CO2 zugeschlagen wurde. Auch CO2 trug zu der genannten Erwärmung bei, jedoch in einem weit geringeren Masse als von Fischlin und IPCC skizziert. Hauptaufgabe der Klimawissenschaften sollte es sein, diesen anthropogenen Beitrag in realistischer Weise näher zu quantifizieren. Hierzu muss jedoch zunächst die nacheiszeitliche Klimageschichte korrekt modelliert werden. Aufgrund der vom IPCC zu gering angenommenen Klimawirkung der Sonne sind die aktuellen Klimamodelle allerdings nicht in der Lage, die Vergangenheit korrekt zu reproduzieren. Dabei ist eins klar: Modelle welche die Vergangenheit nicht abbilden können, sind selbstverständlich auch nicht in der Lage, die zukünftige Klimaentwicklung zuverlässig vorherzusagen.
3) Andreas Fischlin geht davon aus, dass Schwankungen der Sonnenaktivität klimatisch kaum eine Rolle spielen
Der Hinweis auf eine angebliche Abschwächung der Sonnenaktivität seit den 1980er Jahren ist irreführend. Der 21. und 22. Sonnenzyklus in den 1980er und 1990er Jahren bewegte sich auf einem sehr hohen Aktivitätsniveau. Wie bereits berichtet konnten Solanki et al. (2004) zeigen, dass die Sonnenaktivität der letzten Jahrzehnte insgesamt zu den solaraktivsten Phasen der vergangenen 10.000 Jahre zählte. Eine Bezugnahme auf Trends von wenigen Dekaden ist dabei weder zulässig noch sinnvoll. Zum einen unterschreitet es die 30-Jahres-Klima-Definition. Zum anderen müssen deutlich längere Entwicklungen von 100-200 Jahren betrachtet werden, da das Klimasystem durch die Trägheit der Ozeane nur mit starker Verzögerung vollständig auf Impulse reagiert. Es dauert mitunter mehrere Dekaden bis Gleichgewichte aufgebaut sind, teilweise sogar länger. Leider versäumt Fischlin, darauf hinzuweisen, dass die Sonnenaktivität seit der Kleinen Eiszeit vor 300 Jahren stark angestiegen ist. Allein in den letzten 100 Jahren hat sich das Sonnenmagnetfeld mehr als verdoppelt. Aufgrund der empirisch bewiesenen starken Kopplung von Sonnenaktivität und Temperaturentwicklung muss von der Existenz von solaren Verstärkermechanismen ausgegangen werden, auch wenn der genaue physikalische Mechanismus noch nicht ausreichend bekannt ist. Derzeit wird an mehreren solcher Mechanismen geforscht. Die vorläufigen Ergebnisse hierzu werden regelmäßig in internationalen, begutachteten Fachzeitschriften veröffentlicht.
4) Andreas Fischlin beschreibt einen angeblichen CO2-Fingerabdruck aus der Stratosphäre
Fischlin behauptet, nur der Anstieg der CO2-Konzentration könne erklären, wieso am Boden eine Erwärmung und in der Stratosphäre eine Abkühlung stattfindet. Wäre die Sonne verantwortlich, so müsste sich die ganze Atmosphäre gleichmäßig erwärmen.
Hier irrt Fischlin. Ein Blick auf die Messdaten zeigt, dass die Temperatur der Stratosphäre seit etwa 1995 nahezu konstant geblieben ist. Die beobachtete Abkühlung beschränkte sich dabei auf die Phase von 1980-1995 und ereignete sich synchron zur Abnahme der Ozonkonzentration in der Ozonschicht. Anthropogene FCKW-Emissionen hatten die Ozonschicht damals immer mehr ausdünnen lassen. Eine kürzlich erschienene Modellierungsstudie von Uwe Berger und Franz-Josef Lübken (Leibnitz-Institut für Atmosphären-Physik, Kühlungsborn) bestätigte, dass die beobachtete Abkühlung in der mittleren Atmosphäre wohl überwiegend auf den Ozoneffekt zurückgeht. Die Temperaturentwicklung in der Stratosphäre kann daher nicht als Beweis für eine signifikante Klimawirkung des CO2 herangezogen werden.
5) Andreas Fischlin zieht die letzten 420 Millionen Jahre heran, die angeblich die starke Klimawirkung des CO2 belegen sollen
Fischlin scheint zu vernachlässigen, dass in der Erdgeschichte gar keine klare Korrelation zwischen CO2 und Temperatur ausgebildet war. Zudem ist unklar, in welchen Fällen die CO2-Dynamik Folge – und nicht Ursache – der Temperaturentwicklung war. Eine Berechnung der CO2-Klimasensitivität aufgrund der erdgeschichtlichen Entwicklung der letzten 420 Millionen Jahre ist daher weder sinnvoll noch möglich.
Aus der Diskussion wird ersichtlich, dass die Argumentation von Andreas Fischlin an vielen Stellen nicht stichhaltig ist. Entgegen dem Anschein, den Fischlin zu erwecken versucht, kann die Wissenschaft leider in etlichen Punkten noch immer keine endgültige Antwort geben. Aufgrund der diskutierten Mehrdeutigkeiten, Fehler und Auslassungen in Fischlins Text ist die pauschale Abqualifizierung der Thesen von Fred Singer in keinster Weise gerechtfertigt. Die Verlagerung der wissenschaftlichen Diskussion auf die persönliche Ebene ist ärgerlich und wenig zielführend.
Die Texte aus «Schweizer Monat 992» zum Thema:
«It’s the Sun, Stupid!» – Interview mit Atmosphärenphysiker Fred Singer
Herr Singer, die Wahrheit und der Klimawandel – Essay von ETH-Biologe Andreas Fischlin
Luft anhalten für das Klima – Humoriges von Wissenschaftskabarettist Vince Ebert
