KLIMA-MEDIA.de Pressespiegel & Infoblog

Wirkung der Sonneneinstrahlung auf die Klimaerwärmung.

Sonne über gefrorenem Rheinarm – (c) Ingwer Hansen

Ein neues lang anhaltendes Minimum der Sonnenaktivität würde den Anstieg der globalen Durchschnittstemperatur aufgrund der vom Menschen verursachten Treibhausgas-Emissionen nur geringfügig verlangsamen. Nach einer neuen Studie von Wissenschaftlern des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung (PIK), veröffentlicht in der Online-Ausgabe des Magazins „Geophysical Research Letters“, würde die Erwärmung bis zum Ende dieses Jahrhunderts um höchstens 0,3 Grad Celsius geringer ausfallen, als nach Szenarien weiterhin zunehmender Emissionen zu erwarten ist. Der Temperaturanstieg würde damit um weniger als zehn Prozent vermindert.
„Die Vorstellung, dass es zu einer neuen Kleinen Eiszeit kommt, sollte die Sonne tatsächlich in eine lange Ruhephase eintreten, ist falsch“, sagt Georg Feulner, der Leitautor der Studie. „Ein neues großes Minimum der Sonnenaktivität würde die starke Erwärmung nicht verhindern, die bei unvermindertem Treibhausgas-Ausstoß zu erwarten ist“, so Feulner weiter.

Die Beobachtungen von Sonnenflecken, sichtbaren Anzeichen stärkerer Sonnenaktivität und höherer Strahlungsintensität, zeigen, dass sich die Sonne zurzeit in der tiefsten und längsten Ruhephase seit fast einem Jahrhundert befindet. Seit Beginn der Satellitenmessungen in den 1970 Jahren war die Sonnenstrahlung nie schwächer als zurzeit. Einige Solarphysiker nehmen an, dass dies den Beginn eines neuen großen Minimums der Sonnenaktivität, ähnlich dem Maunder-Minimum im späten 17. Jahrhundert, anzeigen könnte. Das Maunder-Minimum wird mit der so genannten Kleinen Eiszeit in Verbindung gebracht, zu der spürbar niedrigere Temperaturen herrschten.

Feulner und Stefan Rahmstorf vom Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK) haben nun den Effekt eines großen Minimums im 21. Jahrhundert mit einem gekoppelten Klimamodell untersucht, das die Ozeane, die Atmosphäre und die Landoberfläche abbildet. Die Forscher legten den Simulationen einen mittleren und einen starken Anstieg der Treibhausgas-Emissionen nach den Szenarien A1B und A2 des Weltklimarates IPCC zugrunde. Sie berücksichtigten auch Vulkanausbrüche, die nicht vorhersagbar sind, indem sie ebenso viele und so starke Eruptionen wie im 20. Jahrhundert zufällig über das 21. Jahrhundert verteilten.

Mit diesen Grundannahmen wurden drei unterschiedliche Entwicklungen der Sonnenaktivität simuliert: Einmal gingen die Forscher davon aus, dass sich der normale Elf-Jahres-Zyklus der Sonnenaktivität bis zum Jahr 2100 wiederholt und kein großes Minimum auftritt. In den zwei anderen Experimenten tritt die Sonne jeweils in ein Minimum ein, das bis zum Ende des Jahrhunderts anhält. Die Werte der Sonnenstrahlung wurden dazu um 0,08 Prozent beziehungsweise 0,25 Prozent geringer angesetzt als im Jahr 1950. Datenreihen legen nahe, dass die Sonnenstrahlung während des Maunder-Minimums etwa 0,08 Prozent unter dem Wert von 1950 lag.

Wird der Elf-Jahres-Zyklus der Sonnenaktivität bis 2100 fortgesetzt, ergeben die Simulationen einen Temperaturanstieg von 3,7 oder 4,5 Grad Celsius über den Referenzwert aus den Jahren 1961 bis 1990, je nach Emissionsszenario. Diese Ergebnisse stimmten gut mit neuen Projektionen überein, berichten die Forscher. Für ein neues großes Minimum mit einer Sonneneinstrahlung wie während des Maunder-Minimums ergibt sich nach beiden Emissionsszenarien ein um etwa 0,1 Grad Celsius geringerer Anstieg. Im Experiment mit der stärkeren Verminderung der Sonnenstrahlung um 0,25 Prozent beträgt die Minderung 0,26 Grad Celsius, ebenfalls in beiden Emissionsszenarien.

„Wahrscheinlich würde ein neues großes Minimum zu 0,1 bis 0,2 Grad Celsius geringeren Temperaturen im Jahr 2100 führen“, sagt Stefan Rahmstorf, Leiter des Forschungsbereichs Erdsystemanalyse am PIK. Sämtliche Unsicherheiten der Temperaturberechnungen, der wirkenden Kräfte und der Modelle ergeben den Faktor drei als maximalen Fehler. Der solare Kühlungseffekt würde also wahrscheinlich nicht mehr als 0,3 Grad Celsius betragen.

„Ein neues Maunder-Minimum der Sonnenaktivität könnte die globale Erwärmung aufgrund der vom Menschen verursachten Treibhausgas-Emissionen nicht ausgleichen“, schließen die Autoren. Zudem wäre jeder Abkühlungseffekt nur vorübergehend wirksam, da große Sonnenminima normalerweise nur einige Jahrzehnte bis maximal ein Jahrhundert andauern.

„Auch aktuelle Temperaturmessungen belegen, dass die Auswirkungen verminderter Sonnenaktivität auf das Klima sehr gering sind“, sagt Rahmstorf. Das derzeitige Minimum habe die globale Erwärmung nicht merklich gebremst. Über die vergangenen dreißig Jahre ist die Mitteltemperatur stetig um 0,16 Grad Celsius pro Jahrzehnt angestiegen. Laut der Messdaten von Bodenstationen des Goddard Institute for Space Studies der US-Weltraumbehörde Nasa ist das Jahr 2009 trotz des derzeitigen Sonnenminimums das zweitwärmste seit Beginn der Aufzeichnungen, übertroffen nur vom Jahr 2005. Auf der Südhalbkugel ist es bei weitem das wärmste. Der Januar des Jahres 2010 ist global der zweitwärmste seit Beginn der Aufzeichnungen, nur der Januar 2007 war noch wärmer.

Originalpublikation:
Feulner, G., and S. Rahmstorf (2010), On the effect of a new grand minimum of solar activity on the future climate on Earth, Geophys. Res. Lett., 37, L05707, doi:10.1029/2010GL042710

• Goddard Institute for Space Studies Surface Temperature Analysis
• Der Sonnenfleckenzyklus (Marshall Space Flight Center, engl.)
• Solar and Heliospheric Observatory (ESA and NASA)

Die Natur in Deutschland ist zum einen vom Klimawandel direkt betroffen.

Seeadler am Greifswalder Bodden – Opfer des Klimawandels? – Foto: Uclax / Wikipedia

Darüber hinaus aber sind es auch die Erfordernisse des Klimaschutzes sowie gesellschaftliche Anpassungsmaßnahmen an den Klimawandel, die die künftige Entwicklung der Natur mittelbar beeinflussen. Die vielfältigen Wechselwirkungen zwischen Klimawandel, biologischer Vielfalt und menschlichem Wohlergehen stehen seit mehreren Jahren im Mittelpunkt von Forschungsaktivitäten des Bundesamtes für Naturschutz (BfN). Auf der zweiten Statuskonferenz des BfN wurden aktuelle Forschungsergebnisse vorgestellt und mit interessierten Fachleuten aus Naturschutzpraxis, Politik und Öffentlichkeit diskutiert.

Die Palette der im Auftrag des BfN untersuchten Forschungsfragen war breit. “Ein nach wie vor wichtiger Bestandteil der Forschung sind grundlagenorientierte Projekte. Sie erfassen die bereits beobachteten Auswirkungen des Klimawandels auf Natur und Landschaft und nehmen zukünftigen Entwicklungen in den Blick. Wir stellen fest, dass für viele Lebensräume in Deutschland die mit der Erwärmung einhergehenden Veränderungen der Wasserbilanz eine größere Rolle spielen werden als die steigenden Temperaturen selbst,” sagte BfN-Präsidentin Professor Beate Jessel in Bonn. “Wie Modellrechnungen an verschiedenen Artengruppen zeigen, ist in den kommenden Jahrzehnten insbesondere im nordostdeutschen Tiefland, aber auch in den Mittelgebirgen mit beträchtlichen Änderungen im Spektrum der Pflanzen- und Tierarten zu rechnen. Eine hohe Gefährdung wird beispielsweise unter den in Deutschland brütenden Vogelarten für Seeadler, Schwarzstorch, Wiesenweihe und Kranich erwartet. Aber auch für viele der heimischen Pflanzenarten werden sich die klimatisch geeigneten Gebiete verkleinern”, erläuterte Jessel.

Für den Naturschutz stellt sich die Frage, wie man den betroffenen Arten dabei helfen kann, den Klimaveränderungen standzuhalten sowie ihnen eine Ausbreitung in neue geeignetere Lebensräume zu ermöglichen. Erste Forschungsergebnisse schlagen eine Anpassung von Pflege- und Entwicklungsmaßnahmen sowie eine veränderte Ausgestaltung von Schutzgebieten vor. Außerdem wird von der Wissenschaft gefordert, die Ausbreitung von Arten durch Trittsteine und Korridore aus naturnahen Lebensräumen zu erleichtern oder in der Landschaftsplanung stärker dynamische Entwicklungen in der Natur zu berücksichtigen.
“Daneben untersuchen andere Forschungsvorhaben die Synergien und Konflikte, die sich zwischen den drei Handlungsfeldern Naturschutz, Klimaschutz und Anpassung an den Klimawandel ergeben können und leiten daraus Lösungsansätze ab”, so BfN-Präsidentin Jessel. “Denn über den Schutz bestimmter Ökosysteme lassen sich wesentliche Beiträge zur Minderung der Folgen des Klimawandels leisten.”
Ein Projekt dieser Gruppe ermittelt etwa am Beispiel von ausgewählten Moorgebieten die Leistungen, die geschützte Ökosysteme durch die langfristige Speicherung von Kohlenstoff für die Bekämpfung des Klimawandels erbringen können. Weitere Bereiche, die vertieft untersucht werden, sind u. a. die Auswirkungen einer verstärkten Nutzung von Bioenergie und Wasserkraft auf die Natur, aber auch die Folgen des Klimawandels für Waldbewirtschaftung und Hochwasserschutz. Letzterer gewinnt angesichts vielfach steigender Überflutungsgefahren an Bedeutung. Dabei macht ein unlängst im Auftrag des BfN erstellter bundesweiter Überblick zum Zustand der Flussauen in Deutschland den Handlungsbedarf deutlich: zwei Drittel der ehemaligen natürlichen Überschwemmungsflächen an den Flüssen sind bereits vernichtet. Der Schutz und die Wiedergewinnung von Flussauen dienen daher nicht nur dem Naturschutz, sondern unterstützen auch die notwendige Anpassung an den Klimawandel.
Einige Forschungsvorhaben, die Gegenstand der Statuskonferenz sind, untersuchen anhand von Kosten-Nutzen-Analysen unter anderem den in Geldbeträgen ausgedrückten Wert des Beitrags des Naturschutzes zu Klimaschutz und Anpassung an den Klimawandel. “Selbstverständlich lässt sich der Wert der Natur nicht allein mit finanziellen Maßstäben messen”, sagte Professorin Jessel. “Doch gerade die oft unterschätzten ökonomischen Argumente für den Schutz der Natur können helfen, bei Politik und Wirtschaft leichter Gehör zu finden. Gleichwohl gehört zu einer fundierten Bearbeitung des Themenfelds Biodiversität und Klimawandel notwendigerweise auch die Untersuchung der Auswirkungen des Klimawandels auf die ethischen Grundlagen des Naturschutzhandelns und die – bewusst oder unbewusst – zugrunde gelegten Wertvorstellungen,” erläuterte die BfN-Präsidentin. Neben Expertinnen und Experten für Biologie, Ingenieurwissenschaften, Forstwirtschaft, Landschaftsplanung, Rechtswissenschaften und Umweltökonomie seien im Kreis der Forschungsnehmer daher auch Geisteswissenschaftler vertreten.
An der vom BfN geleiteten Forschungsinitiative “Biologische Vielfalt und Klimawandel” mit 27 laufenden oder kürzlich abgeschlossenen Projekten sind bisher insgesamt 46 Hochschulen, wissenschaftliche Einrichtungen und Gutachterbüros beteiligt.

Der Klimawandel wird unsere Welt nachhaltig verändern.

Dürre und Überschwemmungen in den armen Ländern nehmen zu. – (c) Dieter Schütz / Pixelio

Während noch vielerorts am Ernst der bevorstehenden Veränderung gezweifelt wird, gibt es zahlreiche Staaten, Regionen und Städte auf der Welt, die über eine Legislaturperiode hinausdenken und Schutzmaßnahmen für die Zukunft ergreifen.

Während man sich in Deutschland z.B. zu Veränderungen in der Landwirtschaft oder Küstenschutz Gedanken macht, gibt es Staaten in der Welt, die der Klimawandel weit extremer zu schaffen macht. Einige sind durch Anstieg des Meeresspiegels vom Untergang bedroht, andere verlieren durch anhaltende Dürren ihre Ernährungsgrundlage.

Hier möchten wir einen Pressespiegel entstehen lassen, der über die deutschen Grenzen hinaus sieht und bemerkenswerte Maßnahmen zum Schutz gegen die Klimawandelfolgen dokumentiert.

Vorschläge hierzu werden gern entgegen genommen!

Singapurs Schutz vor den Fluten

Ein Damm staut das Wasser des Singapore River an seiner Mündung. So erhält die City ein einzigartiges Süsswasserreservoir und schützt sich vor dem steigenden Meeresspiegel.

Singapurs Wassermanagement gewinnt immer wieder internationale Preise, die Singapore International Water Week vom 28. Juni bis 2. Juli 2010 steht denn auch unter dem Motto: «Sauberes und erschwingliches Wasser». Beides ist in manchen südostasiatischen Metropolen eine unerreichbare Utopie.

Neue Zürcher Zeitung Online vom 07.02.2010

Die Ziele des Umweltbundesamtes für 2010 ranken sich um den Klimaschutz.

Stiefkind Bodenschutz – (c) Bernd Boscolo / Pixelio

Das UBA steht für die Reduktion Treibhausgas-Emissionen bis 2020 um 40 Prozent gegenüber 1990 und eine Emissionsminderung von 80 bis 95 Prozent bis 2050.

Sie will den notwendigen ökologischen Umbau der Wirtschaft unterstützen und mahnt auch das Umdenken in der Landwirtschaft an.

Hier erfahren Sie mehr über die Inhalte.

Hier finden Sie die UBA-Broschüre “Schwerpunkte 2010″ (PDF, 5,3 MB)

Eine Pause beim Umweltschutz darf es nicht geben.

Stiefkind Bodenschutz: Landwirtschaft muss umdenken – (c) Bernd Boscolo / Pixelio

UBA-Präsident Jochen Flasbarth unterstützte nachdrücklich das Ziel der Bundesregierung, bis 2020 die Treibhausgas-Emissionen um 40 Prozent unter die Werte des Jahres 1990 zu senken und bis zur Mitte des Jahrhunderts eine Emissionsminderung von 80 bis 95 Prozent zu erreichen: “Es gilt jetzt, die Weichen für den notwendigen ökologischen Umbau der Wirtschaft zu stellen. Denn: Eine wirtschaftliche Entwicklung ist ohne Beachtung ökologischer Leitplanken nicht möglich. Gerade im Klimaschutz darf bei diesen Weichenstellungen nicht nur auf kurzfristige Erfolge gesetzt werden. Die Notwendigkeit einer kohlenstoffarmen Wirtschaftsweise erfordert langfristig angelegte Konzepte in der Umwelt-, Energie- und Wirtschaftspolitik.” Flasbarth unterstrich die zentrale Bedeutung des Emissionshandels für die Erreichung der gesetzten Klimaschutzziele.

Der Emissionshandel deckt derzeit in Deutschland rund die Hälfte der CO2-Emissionen ab, mindert sie kontinuierlich und hat das Potential, sich zu einem weltweit ökonomisch effizienten und klimaschutzpolitisch integren Instrument zu entwickeln. Ein weiterer Schritt dahin ist die konsequente Harmonisierung des europäischen Emissionshandels. Die Europäische Union (EU) plant, für die dritte Handelsperiode statt der nationalen Budgets ein gemeinschaftsweites Emissionsbudget und die Auktionierung als grundsätzliche Zuteilungsmethode sowie einheitliche Zuteilungsregeln für kostenlose Emissionszertifikate einzuführen.

“Die Europäische Union will den Emissionshandel vereinheitlichen und damit effizienter machen. Dazu gehört auch ein angemessenes europäisches Emissionsminderungsziel. Die bisher zugesagten 20 Prozent Minderung bis 2020 verfehlen die Notwendigkeiten des Klimaschutzes. Richtig wäre eine Minderungsvorgabe von 30 Prozent bis 2020. Damit würden die Europäer ihrer Verantwortung für den Klimaschutz nachkommen”, sagte Jochen Flasbarth während der Vorstellung der Jahrespublikation “Schwerpunkte 2010″. Sollte die EU sich diesem vernünftigen Weg nicht anschließen, hätte dies Auswirkungen auf die Ausgestaltung des Minderungspfades in Deutschland, führte Flasbarth weiter aus. Die zusätzlichen Anstrengungen zur Erreichung der 40-prozentigen Minderung müssten dann außerhalb des Emissionshandelssektors erzielt werden.

Insgesamt wird der Emissionshandel als Motor der Klimapolitik weiter ausgebaut. Mit Beginn der dritten Handelsperiode ab 2013 werden erstmals neben CO2 auch perfluorierte Kohlenwasserstoffe und Distickstoffoxid (Lachgas) erfasst. Dies betrifft die chemische Industrie und die Aluminiumindustrie. Bereits 2012 muss der internationale Luftverkehr für seine CO2-Emissionen Emissionszertifikate vorweisen.

Der Verkehrssektor insgesamt sollte stärker zum Klimaschutz beitragen. Rund ein Fünftel der CO2-Emissionen, gut die Hälfte der Stickstoffoxid-Emissionen und der gesundheitsschädlichen Partikelemissionen gehen derzeit auf den Verkehr zurück. Nach Erkenntnissen des UBA muss der Verkehrssektor im Jahr 2020 rund 40 Millionen Tonnen CO2 weniger verursachen als 2005, damit die Bundesregierung ihr Klimaschutzziel erreichen kann. Wesentliche Stützpfeiler einer zukunftsfähigen Mobilität sind neben besserer Technik und mehr Effizienz bei den Fahrzeugen auch neue Konzepte in der Verkehrsplanung, die den Verkehrsaufwand mindern und in umweltverträglichere Verkehrsträger lenken. Gerade beim Güterverkehr, der nach Prognosen des Bundesverkehrsministeriums bis 2025 um fast weitere 50 Prozent gegenüber dem Jahr 2008 wachsen könnte, ist eine Verlagerung von der Straße auf die Schiene notwendig. Dazu müsste verstärkt in den Ausbau des Schienennetzes investiert werden.

Ein weiterer Schwerpunkt der UBA-Publikation ist die Landwirtschaft. Sie ist Mitverursacherin des Klimawandels. Laut Nationalem Inventarbericht trägt sie in Deutschland mit 5,4 Prozent zu den Treibhausgas-Emissionen bei. Wenn der Ausstoß aus Traktoren und Maschinen, umgebrochenem Grünland und entwässerten Mooren sowie die Mineraldüngerproduktion hinzurechnet wird, liegt der Anteil der Landwirtschaft an den Treibhausgas-Emissionen sogar bei 13 Prozent. Nicht zuletzt im eigenen Interesse sollte die Landwirtschaft einen angemessenen Beitrag zur Begrenzung des Klimawandels leisten. Denn: Die Landwirte stehen zunehmend unter Druck, Methoden zu finden, um sich besser an den Klimawandel anzupassen. Auch der Nutzungsdruck auf die Böden steigt. Neben Nahrungsmitteln gewinnen nachwachsende Rohstoffe an Bedeutung. Der Bodenschutz, in der Vergangenheit eher ein “Stiefkind” der Umweltpolitik, muss verstärkt ins Blickfeld rücken. Auch deshalb, weil in Deutschland die Flächeninanspruchnahme für Siedlungen und Verkehr mit all ihren Eingriffen in Natur und Landschaft nicht nennenswert zurückgeht, was ebenfalls zu einem Verlust fruchtbarer Böden führt.

Die UBA-Broschüre “Schwerpunkte 2010″ (PDF, 5,3 MB)

Bis zum 31. Januar musste die EU den Vereinten Nationen ihre Klimaschutzziele als Grundlage für weitere Weltklimaverhandlungen vorlegen.

Greenpeace-Protest gegen Klimakiller Kohlekraftwerke – (c) Boris Rostami / Greenpeace

Obgleich insbesondere zahlreiche Nichtregierungsorganisationen noch einmal an die Vernunft appelliert hatten und forderten, ökologische Fakten noch vor dem internationalen CO2-Poker zu berücksichtigen, haben die EU-Staaten ihr bisheriges Ziel – eine CO2-Reduktion um 20 Prozent – noch einmal bekräftigt. Damit verpasst die EU erneut ihre Chance, die Führung im internationalen Klimaschutz zu übernehmen.

Hubert Weiger, Vorsitzender des BUND konstatiert: “Was die Industriestaaten bisher gemeldet haben, addiert sich auf lediglich zwischen elf und 19 Prozent CO2-Minderung. Wenn es dabei bleibt, ist eine Erderwärmung von bis zu vier Grad Celsius unvermeidlich. Die Folgen wären zunehmende Überschwemmungen, Hurrikans, Dürren und ein Anwachsen der Umweltflüchtlingsströme. Um das in Kopenhagen vereinbarte Ziel einer maximalen Temperaturerhöhung von zwei Grad einhalten zu können, ist die Reduzierung der CO2-Emissionen der Industriestaaten um mindestens 40 Prozent bis 2020 erforderlich. Davon sind wir weit entfernt.” Der BUND fordert von Angela Merkel, sich in der EU für größere Klimaschutzziele einzusetzen.

Von der EU gibt es keine neuen Zusagen in Sachen Klimaschutz. Stattdessen werden nur alte Ziele wiederholt. Die EU bleibt dabei, den Kohlendioxid-Ausstoß bis 2020 um 20 Prozent reduzieren zu wollen. Ein bindendes Reduktionsziel um 30 Prozent will sie nur unter Vorbehalt verwirklichen. Bedingung für ein 30-Prozent-Reduktionsziel ist, dass andere Industriestaaten vergleichbare Reduktionsziele vorweisen und die Entwicklungsländer Ziele, die ihren Möglichkeiten angemessen sind.

Jan Kowalzig, Klimaexperte von Oxfam Deutschland dazu: “Die von der EU selbst gesetzten Bedingungen für die Aufstockung des EU-Reduktionsziels auf 30 Prozent, nämlich vergleichbare Anstrengungen anderer Länder, sind mindestens teilweise erfüllt. Strategisch richtig wäre jetzt, sich offensiv zu diesen 30 Prozent zu bekennen, um dadurch eine Sog-Wirkung für andere Staaten zu erzeugen und diese zu mehr Ehrgeiz zu ermuntern. So könnten nach dem Scheitern von Kopenhagen die Verhandlungen neuen Schwung bekommen. Für die Menschen in Entwicklungsländern, wo der Klimawandel bereits jetzt Ernten vertrocknen lässt und die Lebensgrundlagen zerstört, gibt es keine Alternative zu einem ambitionierten Klimaabkommen bis Ende 2010!”

“Die EU hört sich an wie eine zerkratzte Schallplatte.” kritisiert auch Joris den Blanken von Greenpeace. “Sich einfach zurückzulehnen, hat schon in Kopenhagen nicht funktioniert. Und es wird auch dieses Mal nicht funktionieren. Es gibt nur einen Weg auf dem die EU Einfluss nehmen kann. Sie muss ihr eigenes Reduktionsziel verbindlich auf 30 Prozent erhöhen”, fordert er.

Die NGOs appellieren an die EU-Führung, die sich am 11. Februar und am 25. bis 26. März in Brüssel trifft: Die europäischen Länder müssen ihre Reduktionsziele verbindlich auf 30 Prozent erhöhen!

Das Forschungsschiff Polarstern legte jetzt erstmalig in Wellington, Neuseeland, an.

Das deutsche Forschungsschiff Polarstern in der Antarktis – (c) Hannes Grobe, AWI

Dies ist das Ende eines zweimonatigen Expeditionsabschnitts mit meeresgeologischem Schwerpunkt, der in Punta Arenas, Chile, gestartet war.
Den kurzen Hafenaufenthalt nutzen Vertreter aus Wissenschaft und Politik, um sich im Rahmen eines Empfangs an Bord auszutauschen und die gute Zusammenarbeit zu vertiefen.

Zur Zeit begibt sich die Polarstern mit neuer Besatzung, neuem wissenschaftlichen und technischem Personal auf den Weg zurück nach Punta Arenas. Geophysikalische Messprofile werden vom östlichen Rossmeer entlang des gesamten Kontinentalrandes von Marie-Byrd-Land aufgenommen, um das existierende Datennetz des Rossmeeres mit den Messprofilen im Amundsen- und Bellingshausenmeer zu verbinden.

Die Wissenschaftler um Fahrtleiter Dr. Karsten Gohl vom Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung in der Helmholtz-Gemeinschaft möchten die hier bestehende große Datenlücke schließen. Ziel dieser Arbeiten ist es, die Topographie des Meeresbodens jetzt und in der geologischen Vergangenheit zu bestimmen und damit die Grundlage für langfristige Klimasimulationen zu schaffen. Hauptarbeitsgebiet ist anschließend die Pine-Island-Bucht, bekannt für die dort seit kurzer Zeit beschleunigt stattfindenden Rückzüge der Pine-Island- und Thwaites-Gletschersysteme. Die Rekonstruktion der dynamischen Veränderungen des westantarktischen Eisschilds soll helfen die derzeitigen Veränderungen mit ihrem möglichen Einfluss auf einen verstärkten Meeresspiegelanstieg besser zu verstehen und steht im Mittelpunkt der geophysikalischen und geologischen Untersuchungen. Geothermische Wärmeflussmessungen sollen Einblick liefern in jüngere vulkanische Aktivitäten, die einen Einfluss auf das Fließverhalten des Eisschildes haben können. Ozeanographische Messungen sollen eine der möglichen Ursachen für den augenblicklichen Rückzug der Gletscher erklären helfen.

Insgesamt 1000 Meter Sedimentkerne (Gewicht etwa elf Tonnen) haben die 43 Expeditionsteilnehmer des gerade beendeten Fahrtabschnitts unter der Leitung des Geologen Dr. Rainer Gersonde vom Alfred-Wegener-Institut auf der 9400 Seemeilen (17.000 km) langen Forschungsreise von Chile nach Neuseeland an 70 Stationen gesammelt. Das einzigartige Material wird erstmals detaillierten Aufschluss über die Klimageschichte der letzten 400.000 bis 4 Millionen Jahre in diesem bislang kaum erforschten aber für die Klimaentwicklung wichtigen Raum geben. Wissenschaftler aus sechs Nationen, darunter auch Neuseeland, werden die Entwicklungsgeschichte des Antarktischen Zirkumpolarstroms, der Meereisverbreitung und seines Einflusses auf die Änderungen von Treibhausgaskonzentrationen sowie Abschmelzereignisse des westantarktischen Eisschildes und ihren Einfluss auf die globale Ozeanzirkulation unter Einsatz modernster Methoden gemeinsam untersuchen. Dabei geht es auch um die Erfassung von klimawirksamen Wechselwirkungen zwischen dem polaren Südpazifik, den tropischen und nordpolaren Breitenregionen während vergangener Kalt- und Warmzeiten.

Solche klimarelevanten Fragestellungen stehen auch im Fokus eines geplanten Tiefseebohrprojektes im Rahmen des “Integrated Ocean Drilling Program” (IODP) im antarktischen Pazifik. Die beiden laufenden Expeditionsabschnitte liefern die Datenbasis zur Auswahl der Bohrstellen des IODP. Wissenschaftler aus aller Welt wollen mit den künftig zu erbohrenden Tiefseesedimenten bis zu 40 Millionen Jahre in die geologische Vergangenheit zurück schauen.

Neben Geologen und Geophysikern nutzen auch Biologen, Chemiker, Ozeanographen und Wissenschaftler vieler weiterer Disziplinen den Forschungseisbrecher regelmäßig für ihre Untersuchungen. So ist diese insgesamt 50. Expedition (unterteilt in etwa 200 Fahrtabschnitte) ein gutes Beispiel für die multidisziplinäre Ausrichtung der Polarstern, die seit 1985 in der Arktis, Antarktis und den Ozeanen der mittleren und hohen Breiten unterwegs ist. Sie ist die Plattform für Wissenschaftler des Alfred-Wegener-Instituts und ihre Kooperationspartner, und trägt dazu bei, die komplexen Zusammenhänge im System Erde zu entschlüsseln. Vor allem das Ziel, die treibenden Kräfte und Fluktuationen im Klimageschehen zu verstehen, steht im Mittelpunkt der Forschung.

Die Kieler Universität liefert anhand ihrer Forschung zur Klimageschichte neue Erkenntnisse.

Paläoklimaforscher rekonstruieren die Vergangenheit des Klimas anhand von Bodenproben aus Tausenden Metern Tiefe. (c) Elfi Mollier-Vogel / CAU

Auf Einladung der renommierten Fachzeitschrift Nature Geoscience fassen Professor Ralph Schneider und Professorin Birgit Schneider, Institut für Geowissenschaften der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) und Exzellenzcluster “Ozean der Zukunft”, in der aktuellen Ausgabe des Journals die jüngsten Ergebnisse weltweiter Forschungsarbeiten zum Klima der Vergangenheit zusammen und ziehen ein beunruhigendes Fazit: Das tatsächliche Ausmaß des zu erwartenden Klimawandels wird nach wie vor unterschätzt.

Die aktuelle Klimapolitik verfolgt das Ziel, die Erderwärmung bis zum Ende des 21. Jahrhunderts auf maximal zwei Grad zu beschränken, um die globalen Auswirkungen des Klimawandels noch beherrschen zu können. Nach Einschätzung des Weltklimarates (IPCC – Intergovernmental Panel on Climate Change) muss dafür die Konzentration an Kohlendioxid (CO2) in der Luft auf einen Wert von maximal 450 ppm (parts per million, Teilchen pro eine Million Luftteilchen) begrenzt werden. Heute liegt der Wert bereits bei 386 ppm und damit gut 100 ppm über dem Wert seit Beginn der Industrialisierung.

Neue wissenschaftliche Studien zeigen jetzt, dass es in der Erdgeschichte bereits im Pliozän vor fünf Millionen Jahren ein wesentlich wärmeres Klima als heute gegeben hat, obwohl gleichzeitig die CO2-Konzentrationen kaum höher lagen. “Diese Studien weisen deutlich darauf hin, dass der Klimawandel unterschätzt wird”, warnt Ralph Schneider. “Wir blicken in die Erdgeschichte zurück, um in die Zukunft zu sehen”, erläutert Schneider: “Dabei wird deutlich, dass in der Klimapolitik viel konsequenter gehandelt werden muss, damit die Erde als Lebensraum für den Menschen in der jetzigen Form erhalten bleibt.”

Grund für das deutlich wärmere Klima vor fünf Millionen Jahren sind Rückkopplungen zwischen einzelnen Komponenten des Klimasystems und zwar speziell dem Grönlandeis, der Vegetation in den hohen Breiten und dem Ozean, der große Mengen Kohlenstoff speichert. Das Abschmelzen des grönländischen Eisschildes führt dazu, dass weniger Sonnenlicht von der Erdoberfläche reflektiert wird. Gleichzeitig dehnen sich die Nadelwälder weit nach Norden aus. Beides führt dazu, dass die Erde mehr Sonnenlicht aufnimmt und sich die Atmosphäre erwärmt. Im Oberflächenwasser des Ozeans löst sich Kohlendioxid aus der Luft, welches über die Ozeanzirkulation in größere Tiefen transportiert und somit der Atmosphäre dauerhaft entzogen wird. Bei steigender Temperatur des Ozeans sinkt die Löslichkeit von Kohlenstoff im Wasser, so dass mehr Kohlenstoff in der Atmosphäre verbleibt und dort den Treibhauseffekt beschleunigt.

“Diese Wechselwirkung von Ozean und Atmosphäre wird den globalen Temperaturanstieg bereits innerhalb von etwa 100 Jahren verstärken”, verdeutlicht Birgit Schneider, die als Klimamodelliererin im Exzellenzcluster “Ozean der Zukunft” eng mit Ralph Schneider zusammenarbeitet. “In den Klimamodellen, die dem IPCC zur Verfügung stehen, werden diese Rückkopplungsmechanismen bislang vernachlässigt”, so Birgit Schneider weiter.

Für die politischen Entscheidungen in den nächsten Jahren sind die Prozesse im Ozean zunächst bedeutender als die der Eisschilde, da hier die Veränderungen schneller wirken. Um herauszufinden, wie stark und wann sich eine geringere Kohlenstofflöslichkeit im Ozean auf das globale Klima auswirkt, entwickelt die Arbeitsgruppe im Exzellenzcluster “Ozean der Zukunft” das computergestützte Klimamodell “Kiel Climate Model System” weiter. Auf dem Hochleistungsrechner an der CAU testen die Forscher, wie sich z.B. der Ozean in verschiedenen Klimaszenarien mit höheren Temperaturen und Kohlendioxidkonzentrationen verhält. Die Ergebnisse aus den Modellsimulationen vergleichen sie mit Daten aus Tiefseeablagerungen, die Aufschluss darüber geben, wie das Klimasystem in der Vergangenheit funktioniert hat. So sichern sie die Modellergebnisse ab.

“Die marine Paläoklimaforschung, die sich über Jahre hier an der Uni Kiel etabliert hat, liefert wichtige Impulse, um derzeitige Einschätzungen über Klimawandelprognosen deutlich zu präzisieren und damit die Basis für zukünftige Anpassungsmaßnahmen zu verbessern”, macht Ralph Schneider deutlich.

Originalarbeit

Schneider, B & R. Schneider: Palaeoclimate: Global warmth with little extra CO2, Nature Geoscience January 2010, Vol. 3, No. 1

Hintergrundinformation

Die Forschungsarbeiten werden finanziell unterstützt von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (Exzellenzcluster “Ozean der Zukunft”) und dem Bundesministerium für Bildung und Forschung (Projekt BioAcid).

Hier gibt es mehr Infos über die Arbeitsgruppe “Marine Klimaforschung” und hier über den Exzellenzcluster “Ozean der Zukunft”.