Stärkere Belege für ein schwächeres Golfstromsystem

Durch zwei neue Studien in Nature ist die Abschwächung des Golfstromsystems wieder in den wissenschaftlichen Schlagzeilen. Aber auch zuvor sind dazu bereits interessante neue Arbeiten erschienen – höchste Zeit also für ein Update zu diesem Thema.

Fangen wir mit der morgigen Ausgabe von Nature an, die neben den beiden neuen Studien (an einer davon war ich beteiligt) auch einen News&Views-Kommentar dazu bringt. Alles dreht sich dabei um die Frage, ob das Golfstromsystem sich bereits abgeschwächt hat. Klimamodelle sagen dies als eine Folge der globalen Erwärmung vorher – so wie steigenden Meeresspiegel oder zunehmende Hitzewellen, Dürren und Extremniederschläge. Doch kann man schon heute eine solche Abschwächung feststellen? Diese Frage ist leichter gestellt als beantwortet. Denn beim Golfstromsystem – oder genauer, der atlantischen Umwälzzirkulation AMOC (Atlantic Meridional Overturning Circulation) handelt sich um ein riesiges, dreidimensionales Strömungssystem im gesamten Atlantik, das dazu noch auf unterschiedlichen Zeitskalen schwankt. Es ist also keineswegs damit getan, an ein oder zwei Stellen einen Strömungsmesser ins Wasser zu hängen.

Seit 2004 gibt es aufwendiges britisch-amerikanisches Messprojekt, genannt RAPID, das zumindest an einem besonders geeigneten Breitengrad (26,5° Nord) mit 226 verankerten Messinstrumenten die Gesamtströmung zu erfassen versucht. Dieses liefert gute Ergebnisse und zeigt eine deutliche Abschwächung – aber eben erst seit 2004, und wahrscheinlich ist die Veränderung über einen so kurzen Zeitraum hauptsächlich auf natürliche Schwankungen zurückzuführen und verrät für sich genommen kaum etwas über mögliche Auswirkungen des Klimawandels.

Will man weiter in der Zeit zurück schauen, muss man sich anders behelfen. Aus meiner Sicht sind es am ehesten die Meerestemperaturen, die das Rätsel lösen können – denn erstens gibt es dazu zahlreiche gute Messdaten, und zweitens hat das Golfstromsystem einen massiven Einfluss auf die Meerestemperaturen in großen Teilen des Nordatlantiks. In unserer Studie – gemeinsam mit Kollegen aus Princeton und von der Uni Madrid – vergleichen wir daher alle verfügbaren Messdatensätze seit dem 19. Jahrhundert mit einer Simulationsrechnung eines Klimamodells, in dem das Weltmeer extrem hoch aufgelöst dargestellt wird. Hier erstmal eine coole Animation:

Diese Modellrechnung dauerte ein halbes Jahr auf 11.000 Prozessoren (9.000 davon allein für den Ozean) des Hochleistungsrechners des Geophysical Fluid Dynamics Laboratory in Princeton. Das zentrale Ergebnis ist in Abb. 1 (links) dargestellt.

Abb. 1 Trends der Meeresoberflächentemperaturen. Links: im Klimamodell CM2.6 in einem Szenario mit einer Verdoppelung der CO2-Menge in der Luft. Rechts: in den Beobachtungsdaten vom Jahr 1870 bis heute. Um die Trends trotz der unterschiedlichen Zeiträume und CO2-Anstiege vergleichbar zu machen, wurden sie durch den global gemittelten Erwärmungstrend geteilt, d.h. alle Werte über 1 zeigen eine überdurchschnittliche Erwärmung (orange-rot), Werte unter 1 eine unterdurchschnittliche Erwärmung, negative Werte eine Abkühlung. Die Messdaten sind aufgrund der begrenzt verfügbaren Schiffsmessungen wesentlich „unschärfer“ als die hoch aufgelösten Modelldaten. Grafik: Levke Caesar

Im Nordatlantik weichen die Messwerte markant von der mittleren globalen Erwärmung ab: der subpolare Atlantik (ein Gebiet rund halb so groß wie die USA, südlich von Grönland) hat sich kaum erwärmt und teilweise sogar abgekühlt, entgegen dem Erwärmungstrend. Ein weiter Bereich entlang der amerikanischen Küste hat sich dagegen weit überdurchschnittlich erwärmt. Beides ist auf eine Abschwächung des Golfstromsystems in der Modellrechnung zurückzuführen. Die Abkühlung einfach auf die geringere Wärmezufuhr durch den Golfstrom. Die Erwärmung dagegen auf einen etwas komplexeren, in der Fachwelt schon länger bekannten Mechanismus: schwächt sich das Golfstromsystem ab, verschiebt sich der Golfstrom näher an die Küste heran. (Das hat mit Drehimpulserhaltung auf der rotierenden Erdkugel zu tun.)

Das Modell zeigt also einen ziemlich charakteristischen „Fingerabdruck“ in den Meerestemperaturen, wenn das Golfstromsystem sich abschwächt. Wir wollten jetzt wissen, welche Temperaturveränderungen die Beobachtungsdaten seit dem späten 19. Jahrhundert zeigen. Meine Doktorandin Levke Caesar hat dazu die verschiedenen Datensätze ausgewertet. Die zeigen ein sehr ähnliches Muster – siehe die rechte Kugel in Abbildung 1. Auch der Jahreszyklus – mehr Abkühlung im Winter – entspricht dem der Modellsimulation. Ich kenne keinen anderen Mechanismus, der dieses räumliche und zeitliche Muster erklären könnte, als eben eine Abschwächung des Golfstromsystems. Eine solche Abschwächung als Folge unserer Treibhausgasemissionen wird von Klimamodellen seit langem vorhergesagt – diese Daten zeigen, dass sie bereits im Gange ist.

Schwächer als seit über tausend Jahren

In derselben Ausgabe von Nature ist eine weitere neue Studie erschienen (Anomalously weak Labrador Sea convection and Atlantic overturning during the past 150 years von David Thornalley und Kollegen), die diesen Befund unterstützt und in einen längeren klimahistorischen Zusammenhang einordnet. Dazu nutzten die Autoren zwei Typen von Daten aus Bohrkernen in Sedimenten am Meeresgrund. Diese Ablagerungen sammeln sich im Laufe von Jahrtausenden allmählich an und verraten uns, was früher im Meer los war. Natürlich unschärfer als moderne Messdaten – dafür aber in diesem Falle 1600 Jahre weit zurück.

Die erste Datenreihe – aus Kalkschalen von Meeresorganismen, die in 50 bis 200 Meter tiefe unter der Meeresoberfläche im nördlichen Atlantik leben – zeigt die dortigen Temperaturverhältnisse an. Aus denen lässt sich auf die Stärke des Wärmetransports und damit der Strömung schließen, ähnlich wie in unserer Studie. Eine zweite Datenreihe basiert auf der Korngröße der Sedimente an zwei Stellen in 1700 und 2000 Metern Tiefe – dort, wo ein Teil des vom Golfstrom nach Norden gebrachten Wassers als kalter Tiefenstrom nach Süden zurückfließt. Grobe Körnung der Sedimente deutet auf starke Strömung hin, feinere Körnung auf schwächere Strömung, lautet hier vereinfacht gesagt die Faustformel.

Die Autoren schließen aus ihren Daten, dass das Golfstromsystem in allen früheren Jahrhunderten nie so schwach gewesen ist wie in den letzten hundert Jahren. Damit stützen sie eine frühere Folgerung einer von mir geleiteten Studie aus dem Jahr 2015, wo wir dies bereits für die letzten 1100 Jahre geschlossen hatten – aufgrund einer ganz anderen, unabhängigen Datenbasis.

Ein Blick auf den Zeitverlauf

Welche Veränderungen im Golfstromsystem zeigen die Daten? Die Verläufe aus den beiden neuen sowie einigen früheren Studien sind in Abb. 2 zusammengestellt. Jede der sechs Kurven beruht auf einer anderen Datenbasis und Methodik, doch sie zeigen ein weitgehend konsistentes Bild. So zeigt die grüne Kurve Wassermassenveränderungen auf Basis von Tiefseekorallendaten, die blaue die erwähnten Korngrößen und die gelbe die eingangs besprochenen RAPID-Messungen. Die drei verbleibenden Kurven basieren auf den Temperaturveränderungen – aber auch diese auf drei verschiedenen Methoden. Die Kurve aus Rahmstorf et al. 2015 beruhte auf einem Netzwerk von landbasierten Proxydaten wie Baumringen und Eisbohrkernen, die neue rote von Thornalley et al. dagegen auf Sedimentdaten. Und die neue Kurve aus unserer Studie (dunkelblau) verwendet gemessene Meeresoberflächentemperaturen, wie auch in Abb. 1 gezeigt.

Abb. 2 Aus verschiedenen Datentypen rekonstruierter Zeitverlauf der Atlantikzirkulation seit dem Jahr 1700. Die Skalen links und rechts geben die Einheiten der unterschiedlichen Datentypen an. Die blaue Kurve ist um 12 Jahre nach rechts verschoben, weil Thornalley et al. errechnet haben, dass dann die maximale Korrelation mit den Temperaturen herrscht (das macht Sinn – es dauert eine Weile, bis eine Strömungsänderung sich auf die Temperatur auswirkt). Grafik: Levke Caesar

Die Kurven zeigen alle eine langfristige Abschwächung die sich beschleunigt. Die rote Kurve ist nur deshalb so glatt, weil die verwendeten Sedimentdaten eine zu geringe Zeitauflösung haben, um kürzere Schwankungen zu zeigen. Die blaue Kurve zeigt eine frühe Abnahme schon im 19. Jahrhundert, die Thornalley und Kollegen auf eine frühere Erwärmung am Ende der sogenannten „kleinen Eiszeit“ zurückführen, als der Einstrom von Schmelzwasser die Tiefenwasserbildung in der Labradorsee gebremst haben könnte. Dies ist nicht unbedingt ein Widerspruch zu den anderen Datenreihen, denn die beiden verwendeten Bohrkerne befinden sich im Bereich des tiefen Ausstroms von Labradorseewasser – das ist aber nur eine von zwei Tiefenströmungen, die zusammen erst die große Umwälzbewegung des Atlantikwassers und damit den Wärmetransport nach Norden ausmachen. Daher muss der Verlauf der Temperaturen sich nicht immer mit dem des Labradorseewassers decken.

In unserer Studie folgern wir, dass die Umwälzbewegung im Atlantik sich seit Mitte des 20. Jahrhunderts um etwa 15 % abgeschwächt hat. In absoluten Zahlen eine Abschwächung der Strömung um 3 Millionen Kubikmeter pro Sekunde – ein Zahl, die rund dem Fünfzehnfachen der Strömung des Amazonas entspricht und damit dem Dreifachen des Abflusses aller Flüsse der Erde zusammen.  Mithilfe einer ganzen Reihe von Klimamodellen haben wir getestet, wie gut unsere temperaturbasierte Abschätzung den tatsächlichen Trend der AMOC wiedergeben kann, und sind auf eine Unsicherheitsmarge von rund einer Million Kubikmeter pro Sekunde gekommen.

Weitere Studien

Es gibt eine Reihe weitere berichtenswerte Studien zum Thema, die ich hier nur kurz erwähnen kann. Moore und Kollegen fanden in Nature Climate Change, dass die Konvektion (also die tiefe Vermischung des Meerwassers, die eng mit der Umwälzzirkulation verbunden ist) in der Grönland- und Islandsee schwächer geworden ist und bei weiterer globaler Erwärmung einen kritischen Punkt überschreiten dürfte, ab dem sie nicht mehr so tief wie bislang hinunter reicht.  Sevellec und Kollegen argumentieren ebenda, dass die Abschwächung der Umwälzzirkulation vor allem durch den Schwund des Meereises in der Arktis verursacht sein könnte. Oltmanns und Kollegen vom Geomar in Kiel fanden kürzlich ebenfalls in Nature Climate Change Anzeichen für eine wachsende Gefahr, dass die Konvektion in der Irminger See aussetzen könnte. Sgubin und Kollegen (Nature Communications) analysieren das Auftreten abrupter Abkühlungen im Nordatlantik in diversene Klimamodellen. Und letztlich berichten Smeed und Kollegen kürzlich in Geophysical Research Letters von den neuesten Messungen im RAPID Projekt, die auch in Abb. 2 als linearer Trend enthalten sind. Auch bei der großen Tagung der European Geosciences Union (14.000 Geowissenschaftler treffen sich dazu in Wien), an der ich gerade teilnehme, sind die Veränderungen im Nordatlantik ein intensiv diskutiertes Thema.

Welche Auswirkungen könnte die Abschwächung haben?

Es klingt paradox, wenn man an das Schockfrost-Szenario des Hollywood-Films The Day After Tomorrow denkt: eine Studie von Duchez et al. (2016) zeigt, dass Kälte im nördlichen Atlantik mit sommerlicher Hitze in Europa korreliert. Das liegt daran, dass der Wärmetransport im Atlantik noch nicht stark genug abgenommen hat, um eine Abkühlung auch über den angrenzenden Landgebieten zu verursachen – aber die Kälte der Meeresoberfläche reicht aus, um die Luftdruckverteilung zu beeinflussen. Und zwar so, dass ein Einstrom von Warmluft aus dem Süden nach Europa hinein begünstigt wird. Im Sommer 2015 war der subpolare Atlantik so kalt wie nie seit Beginn der Aufzeichnungen im 19. Jahrhundert – verbunden war das mit einer Hitzewelle in Europa. Haarsma et al. (2015) argumentieren auf Basis von Modellrechnungen, dass die Abschwächung des Golfstromsystems in Zukunft die Hauptursache von Veränderungen in der Sommerzirkulation der Atmosphäre über Europa sein wird. Jackson et al. (2015) fanden, dass die Abschwächung zu verstärkter Sturmaktivität in Mitteleuropa führen dürfte. Und eine Reihe von Studien lassen bei einer Abschwächung des Golfstromsystems einen verstärkten Anstieg des Meeresspiegels an der US-Küste erwarten (u.a. Yin et al. 2009). Die Auswirkungen werden derzeit weiter erforscht, aber eine weitere Abschwächung dieses wichtigen Strömungssystems wäre sicher keine gute Nachricht. Doch auch wenn die Strömung sich angesichts der in Abb. 2 sichtbaren Schwankungen zeitweise wieder verstärken dürfte, muss auf lange Sicht mit einer weiteren Abschwächung gerechnet werden, wenn wir die globale Erwärmung noch länger weiterlaufen lassen.

P.S. (19. April) Mehrere Artikel von sogenannten “Klimaskeptikern” (z.B. James Delingpole auf Breitbart) haben unsere Ergebnisse angezweifelt, indem sie auf frühere Studien hinwiesen, die diesen angeblich widersprechen. Dies basiert auf Vergleichen zwischen Äpfeln und Birnen, da diese Studien verschiedene Aspekte der Ozeanzirkulation beschreiben und vor allem kurze Zeiträume betrachten, die von natürlicher Variabilität dominiert werden.

Für 1994-2013 fanden Rossby et al. (2013) einen Rückgang im Transport der oberen 2000 m Schicht des Golfstroms um -0,8 Sv.

Auch für 1994-2013 fanden Roessler et al. (2015) einen Anstieg von 1,6 Sv im Transport des Nordatlantikstroms. Für diesen Zeitraum ergibt unsere Rekonstruktion einen AMOC-Anstieg um 1,3 Sv.

Für 1994-2009 rekonstruierten Willis et al. (2010) anhand von Meeresspiegeldaten einen Anstieg der oberen AMOC-Schicht bei 41°N um 2,8 Sv. Für diesen Zeitraum ergibt unsere Rekonstruktion einen AMOC-Zuwachs von 2,1 Sv.

Da gibt es also keinen Widerspruch, und wer sich die Zeitreihe in Abb. 6 unseres Papers oder in Abb. 2 oben angesehen hat, sollte dies sofort gesehen haben. Diese Artikel zeigen einmal mehr, dass “Klimaskeptiker” nicht an einem Verständnis von Wissenschaft interessiert sind, sondern nur daran, die Öffentlichkeit mit irreführenden Behauptungen zu verwirren.

Weblinks

ZDF Morgenmagazin: Klimaforscher: Golfstrom schwach wie nie

Deutschlandfunk: Golfstrom-Abschwächung begünstigt Hitzewellen

Süddeutsche Zeitung: Der Golfstrom schwächelt

ZEIT Online: Klimawandel: Golfstromsystem wird langsamer

Nature Leitartikel zu den beiden neuen Studien: Ocean circulation is changing, and we need to know why

Washington Post: The oceans’ circulation hasn’t been this sluggish in 1,000 years. That’s bad news.

Washington Post: The fast-melting Arctic is already messing with the ocean’s circulation, scientists say (Zur Oltmanns-Studie)

Ein kurzes Erklärvideo

Weitere KlimaLounge-Artikel zum Golfstrom

Die unterschätzte Gefahr eines Versiegens des Golfstromsystems

Q&A zum Golfstromsystem und dem “cold blob” im Atlantik

Was ist los im Nordatlantik?

Tagesschau zum Golfstrom

Golfstrom und Wahrheit

Stefan Rahmstorf ist Klimatologe und Abteilungsleiter am Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung und Professor für Physik der Ozeane an der Universität Potsdam. Seine Forschungsschwerpunkte liegen auf Klimaänderungen in der Erdgeschichte und der Rolle der Ozeane im Klimageschehen.

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  1. Eine Abschwächung des Golfstromsystems wird wohl auch wieder auf die Arktis zurückwirken – selbst wenn der Abschmelzprozess in der Arktis die tiefere Ursache für die Abschwächung ist. Da weniger warmes Wasser die Arktis erreicht, würde ich eine Verlangsamung der Arktiserwärmung erwarten. Die Tatsache (oder Vermutung), dass Europa durch die Golfstromabschwächung nun aber heissere Sommer erleben wird, zeigt allerdings, dass solch einfache Schlussfolgerungen nicht stimmen müssen.
    Zum letzten Satz (Zitat) Doch auch wenn die Strömung sich angesichts der in Abb. 2 sichtbaren Schwankungen zeitweise wieder verstärken dürfte, muss auf lange Sicht mit einer weiteren Abschwächung gerechnet werden, wenn wir die globale Erwärmung noch länger weiterlaufen lassen lässt sich wohl sagen, dass seine Bedeutung davon abhängt was “Erwärmung noch länger laufen lassen” zeitlich genau heisst. Selbst wenn das 2°C-Ziel knapp erreicht würde, bedeutet es ja, dass die Erwärmung noch einige (vielleicht 5) Jahrzehnte weiterläuft. Man sollte also erwarten, dass bis zur Erreichung des 2°C-Ziels der Golfstrom seinen Wärmetransport in den Norden weiterhin reduziert und eine Abnahme um weiter 15% selbst dann (bei Erreichung des 2°-Ziels) noch drin liegt. Wenn bessere (noch feinermaschige?) Klimamodelle diese Unsicherheiten betreffend der Zukunftsentwicklung ausräumen könnten, wäre das wohl den Aufwand und die Rechenzeiten schon wert.

    • Wenn Sie die Abb. 1 ansehen scheint es eher eine Antikorrelation der Temperaturen im nördlichen Atlantik und dem arktischen Ozean zu geben, im Modell wie in den Beobachtungen. Der Grund ist noch nicht verstanden.

  2. Sehr geehrter Herr Rahmstorf,

    wenn doch der Golfstrom abreißt, was er ja wahrscheinlich nicht in diesem oder nächsten Jahrhundert nicht tun wird: Wird es dann diesseits von Skandinavien in Europa kälter? Oder anders gefragt: Kann der derzeitige Stand der Klimawissenschaft diese Behauptung, wie sie derzeit in einem Thread auf Zeitonline zu lesen ist, mittleres bis hohes Vertrauen entgegenbringen?

    Vielen Dank für Ihre Arbeit und freundliche Grüße
    Wolf Niese

  3. Ihren letzten Satz
    “Doch auch wenn die Strömung sich angesichts der in Abb. 2 sichtbaren Schwankungen zeitweise wieder verstärken dürfte, muss auf lange Sicht mit einer weiteren Abschwächung gerechnet werden, wenn wir die globale Erwärmung noch länger weiterlaufen lassen.”
    verstehe ich so:
    Aufgrund der gefundenen Schwankungen ist damit zu rechnen, dass sich in nächster Zeit der Golfstrom auch wieder “erholen” wird.
    Wenn man die verwendeten Rechenmodelle hinzuzieht, welche das CO2 als (einzigen) Temperaturtreiber des Globalklimas verwenden, könnte eine weitere Abschwächung eintreten – mit Betonung auf “könnte”, also eine sehr unsichere Aussage.
    Tatsache ist, dass der Golfstrom Schwankungen aufweist, doch inwieweit es eine Beeinflussung durch die globale Erwärmung seit dem Ende der “kleinen Eiszeit” gibt, ist und bleibt nach wie vor unsicher.

    Da in den nächsten Jahren, wie selbst James Hansen sich kürzlich äußerte, mit einer längeren Abkühlungsphase oder stark “gebremsten” Erwärmung aufgrund des solaren Minimums gerechnet wird, könnte es doch wohl auch nochmal ganz anders aussehen. Dann käme ein weiterer Faktor hinzu, der in den Klimamodellen bisher vermutlich noch gar nicht berücksichtigt wird.

    • Herr Richter, wo findet man die Äußerung von James Hansen, dass mit einer längeren Abkühlungsphase oder stark “gebremsten” Erwärmung aufgrund des solaren Minimums gerechnet werden muss.

      • Herr Freitag, diese Aussage von James Hansen finden Sie unter folgendem Link:
        http://www.columbia.edu/~jeh1/mailings/
        und dort wiederum unter:
        – January 18: Global Temperature in 2017
        http://www.columbia.edu/~jeh1/mailings/2018/20180118_Temperature2017.pdf

        James Hansen schreibt dort:
        “Therefore, because of the combination of the strong 2016 El Niño and the phase of the solar cycle, it is plausible, if not likely, that the next 10 years of global temperature change will leave an impression of a ‘global warming hiatus’.”
        An anderer Stelle in seinem Dokument erläutert Hansen auch dies, indem er die Gesamstrahlung der Sonne über die Zeit darstellt und den Verlauf analysiert.

        Nach meinem Verständnis bekommt nun die Sonne auf einmal wieder eine Rolle bezogen auf das irdische Klima, nachdem diese ihre rückwirkend ab dem Jahr 1950 vom IPCC in seinen Reports aberkannt worden war.

        • Lieber Herr Richter, das mit dem “aberkannt” ist Unsinn. Es geht in der Wissenschaft bei der Beurteilung der Rolle von Sonnenschwankungen nie um “ja oder nein”, sondern um “wie stark”. Dies hat der IPCC in seinen Berichten quantifiziert und auch Hansen hat dazu keine anderen Zahlen als der IPCC. Hansens Aussage bezieht sich auf den allseits bekannten Schwabezyklus der Sonne, dessen letztes Maximum 2016 erreicht war, zeitgleich mit einem Temperaturmaximum durch El Niño. Dieser Sonnenzyklus und El Niño sind die beiden Hauptfaktoren, die kurzfristige Schwankungen in der globalen Temperatur verursachen (auf Zeitskalen von einem Jahrzehnt), wie wir in einer Studie 2011 gezeigt haben. Wenn beide dieser natürlichen Schwankungsfaktoren nach unten zeigen ist es natürlich einige Jahre lang unwahrscheinlich, dass der Temperaturrekord von 2016 wieder gebrochen wird, und “Klimakspektiker” werden dann wieder behaupten, die globale Erwärmung sei zum Stillstand gekommen. Diesen Unsinn haben wir ja hier in der KlimaLounge öfters diskutiert…

          • Und wann fällt ein El Nino und eine starke Sonne wieder zusammen? Und ist es nicht so, dass aufgrund der steigenden Treibhausgasemissionen selbst ein dekadenmäßiges Verharren der Erderwärmung auf hohem Plato immer unwahrscheinlicher wird?

          • Sorry, Herr Rahmstorf, das ist doch kein Unsinn, denn es steht schließlich im AR5, dass dem Einfluss der Sonne praktisch keine Bedeutung zukommt, nur im genannten Datum habe ich mich mangels Nachschlagen geirrt. Im WG1-Report auf Seite 14 (SPM), Figure SPM.5 (p. 14):

            “Radiative forcing estimates in 2011 relative to 1750 and aggregated uncertainties for the main drivers of climate change. …” und hier eindeutig quantifiziert:
            “Changes in solar irradiance 0.05 (0.00 to 0.10) W m−2 “
            Mit der angegebenen Unsicherheit kann der Wert also bei 0 liegen, es bestünde also kein Einfluss der Sonne. Und wenn der Wert bei 0.10 W m−2 läge, wäre das im Verhältnis zu den anderen gezeigten Faktoren mit deren Werten immer noch vernachlässigbar klein.
            Wenn man die hier gezeigten (Mittel-) Werte summiert und die solare Strahlungsleistung ins Verhältnis setzt sind die 0.05 W m−2 gerade mal 2,2% aller RF-Werte oder 1,5% der positiven RF-Werte.

            Man findet dies auch Im Text auf der gleichen Seite:
            “- The RF due to changes in solar irradiance is estimated as 0.05 [0.00 to 0.10] W m−2 (see Figure SPM.5). Satellite observations of total solar irradiance changes from 1978 to 2011 indicate that the last solar minimum was lower than the previous two. This results in an RF of –0.04 [–0.08 to 0.00] W m–2 between the most recent minimum in 2008 and the 1986 minimum. {8.4}
            – The total natural RF from solar irradiance changes and stratospheric volcanic aerosols made only a small contribution to the net radiative forcing throughout the last century, except for brief periods after large volcanic eruptions. “

            Bei der Durchsicht des Reports fiel mir auch außerhalb des SPM nichts an zusätzlichen Informationen auf, die Aussagen in Abschnitt TS.3.5 auf Seiten 55/56 sind entsprechend.

            Sicher, meine Wortwahl „aberkannt“ ist laienhaft, aber bei einem so kleinen Wert des RF im Verhältnis zu den andern RF-Werten auch nicht wirklich falsch.
            Wenn Sie sagen, es ginge nicht um „ja“ oder „nein“ sondern „wie stark“, dann versuche ich es mal mit einer andern Formulierung: im AR5 wird der Sonne ein nahe bei Null liegender Wert beim RF zugeschrieben, der mit der angegebenen Unsicherheitsspanne sogar bei Null liegen könnte.

          • Genau. Die Wirkung der Sonne wird nicht “aberkannt” sondern erforscht, und die Studien zeigen, dass der langfristige Strahlungsantrieb durch Sonnenschwankungen verschwindend gering ist.

        • Herr Richter, danke für den Link. Ihre Interpretation der Arbeit von Hansen et al. kann ich nicht nachvollziehen. Es werden in ihr doch kurzfristige Schwankungen der globalen Temperatur, so um 2017, untersucht. Die Schwankungen der solaren EInstrahlung, etwa im 10-Jahres-Rythmus, werden mit 0,25W/m^2 angegeben. Der menschenverusachte Energieeintrag beträgt 2,3 W/m^2. Die Schwankungen der solaren Einstrahlung haben also begrenzten Einfluss. Dennoch, die Temperaturspitze 2016/17, in der Arbeit “Super-El-Nino” genannt, mit einer kleinen solaren Verstärkung haben zu einem Temperaturniveau geführt, nach der es erst mal abwärts gehen kann. Die Situation ist vergleichbar mit dem anderen Super El Nino 1998. Sie erinneren sich daran, dass in manchen Medien nach 10 Jahren von einem 10-jährigen Hiatus, nach 11 Jahren von einem 11-jährigen Hiatus e.t.c die Rede war. Das droht jetzt wieder, ein neuer Hiatus beginnend mit 2017. Ich denke, darauf wollten Hansen et al. hinweisen. Der ganze Tenor der Arbeit und die Details zeigen, dass die Autoren keinen Zweifel an einem menschengemachten Klimawandel haben.

          • Herr Freitag, meine Aussage ist zwar eine andere Wortwahl als die Übersetzung des Satzes, die ich so formulierte:
            “Deshalb, wegen der Kombination des starken El Niño 2016 und der Phase des Sonnenzyklus, ist es plausibel, wenn nicht wahrscheinlich, dass die Temperaturänderung der nächsten 10 Jahre den Eindruck einer ‘globalen Erwärmungspause’ hinterlassen wird.”
            aber doch nicht falsch.
            Wie Sie sehen hat Herr Rahmstorf meine etwas “freie Übersetzung” gelten lassen, denn auf eine fehlerhafte Aussage hätte ich eine “Rüge” verdient gehabt.

  4. Das weitere Erlahmen oder gar ein Erreichen eines “tipping point” der Wärmepumpe “Golfstrom” hätte ja wohl für die Region “Westeuropa” recht deutliche Auswirkungen (mehr “kontinentales” Klima, i.e. heißere Sommer, kältere Winter etc.). Aber was würde das wohl global bedeuten hinsichtlich des laufenden Klimawandels? Ist es global ein Nullsummenspiel, weil es sich global eh wieder verteilt oder würde es angesichts der ungleichen Landmassenverteilung der Hemisphären zu einer Trendänderung kommen?

    • So wie ich es verstanden habe, wird durch die Meeresströmung die Energie anders verteilt. Sie wird in der Gesamtsumme auf der Erde aber nicht mehr oder weniger. Damit haben wir ein weiteres Indiz für die Komplexität des Klimathemas. Es genügt nicht nur auf die globale Durchschnittstemperatur zu schauen. Sie sagt schon eine Menge aus. Aber selbst bei einem konstanten Verlauf kann eine Umverteilung des warmen Meerwassers lokal zu Klimaänderungen führen und wir lernen eigentlich immer mehr, dass das (egal ob es nach oben oder unten geht) mit ökonomischen Kosten verbunden ist (die ökologischen Kosten kommen noch hinzu).

  5. Sehr informativer Artikel über dieses doch sehr komplexe Thema. Der Beitrag hat in mir jedenfalls einige Gedanken ausgelöst. So soll es sein!

    Ich möchte aber mal auf einen Nebenaspekt kommen. Sie haben geschrieben, dass für diese Modellrechnung 11.000 Prozessoren ein halbes Jahr lang rechnen mussten. Daraus resultiert ja zwangsläufig ein hoher Energieverbrauch für die Rechenzentren, die diese Leistungen vollbringen. Nun besteht kein Zweifel, dass diese Energie gut verwendet wurde, trotzdem verursachen diese Rechenzentren natürlich auch CO2-Emissionen. Daher meine Frage:

    Gibt es in der Wissenschaft, oder speziell in der Klimaforschung, wo es besonders nahe liegt, Vorkehrungen, dass diese Energie nachhaltig und klimafreundlich erzeugt wird? Es gäbe ja mehrere Möglichkeiten, beispielsweise Verträge, dass nur Ökostrom genutzt werden darf oder die Verlagerung von Rechenzentren in Länder mit besonders CO2-armem Strommix (beispielsweise Island oder Norwegen). Oder man platziert Rechenzentren in Städten, wo Fernwärmeverbünde existieren, in die man die Abwärme in diese Fernwärmenetze einspeisen kann. Das wäre z.B. sehr gut in Dänemark oder Schweden möglich, die ebenfalls einen CO2-armen Strommix haben.

    Spielen solche Erwägungen in der Klimaforschung eine Rolle? Wenn nein, sollten sie ein Rolle spielen oder gibts Überlegungen, dort hin zu kommen? Wenn sich ein paar Klimaforschungsinstitutionen zusammentun, dann könnte man mit Sicherheit so manches Rechenzentrum sehr gut auslasten. Die Vorbildwirkung wäre sicher nicht zu unterschätzen. Und eventuell kann man anhand so einer Rechenzentrumsplatzierung und der anschließenden Nutzung ja auch die ein oder andere energiewirtschaftliche Studie über sich selbst schreiben und damit die Brücke zwischen Klimaforschung und angewandter Energieforschung schlagen. Hier wäre z.B. eine Studie, die sich konkret mit der Abwärmenutzung von Rechenzentren befasst. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1359431115010388

  6. @Prof. Rahmstorf

    Aus meiner Ex-Arbeitsgruppe an der Uni Bremen kommen diese Messergebnisse zum Golfstromsystem:

    Mit Bodenecholoten wurde von der Universität Bremen über 21 Jahren der Nordatlantikstrom vermessen und es wurden kein (negativer) Trend in den Transportraten festgestellt. Kurzfristige Schwankungen um mehr als 30 % sind zudem normal.

    Schwankungen im Nordatlantikstrom: kein Trend in Sicht

    Wissenschaftler der Universität Bremen untersuchen Langzeit-Schwankungen beim Wassermassentransport des Golfstroms in den Nordatlantik. Ihre Studie ist jetzt im „Journal of Geophysical Research“ vorgestellt worden.

    Das Szenario wird oft beschrieben: Der Nordatlantikstrom (NAC) als Fortsetzung des Golfstroms wird schwächer. Europa wird sich abkühlen. Mit der Frage, ob es so kommt, haben sich Wissenschaftler der Universität Bremen beschäftigt. Ihre Aussage: Bei den Transport-Schwankungen wärmerer Wassermassen in den Nordatlantik ist derzeit kein Trend nachweisbar.

    Professorin Monika Rhein und ihrem Team vom Institut für Umweltphysik und dem Zentrum für Marine Umweltwissenschaften (MARUM) ist es erstmals gelungen, eine 21-jährige kontinuierliche Zeitreihe der Stärke des Nordatlantikstroms (NAC) beim Einströmen vom West- in den Ostatlantik zu erstellen. Die Ergebnisse wurden soeben im renommierten Fachjournal „Journal of Geophysical Research“ veröffentlicht. „Dies ist die erste Studie, die langfristige Transport-Schwankungen aus dem offenen Nordatlantik liefert“, sagt die Bremer Umweltphysikerin Monika Rhein.

    Möglich wurde dies durch den Einsatz von Bodenecholoten, die in einer Nord-Süd-Linie am Mittelatlantischen Rücken über mehrere Jahre verankert waren. „Unsere Messungen zeigen, dass der NAC beim Einstrom in den Ostatlantik immer noch halb so stark ist wie der Golfstrom in der Floridastraße“, erläutert Dr. Achim Roessler, der Erstautor der Studie, „aber die Stärke kann über vier bis neun Jahre hinweg um mehr als 30 Prozent schwanken“.

    Publikation: Roessler, A., M. Rhein, D. Kieke, and C. Mertens (2015), Long-term observations of North Atlantic Current transport at the gateway between western and eastern Atlantic, J. Geophys. Res., 120, doi:10.1002/2014JC010662.

    MfG

    Michael Krüger

    • @Krüger: Wer oder was ist oder war denn Ihre „Ex-Arbeitsgruppe an der Uni Bremen“, und haben Sie innerhalb dieser Arbeitsgruppe (oder sonst wo) einmal eine eigenständige wissenschaftliche Leistung zustande gebracht? Dass Sie die Lehrbuchliteratur zum Klima einigermaßen – wenn auch i.d.R. extrem ideologisch verzerrt – beherrschen, bestreitet vermutlich niemand. Mein Eindruck von Ihnen, Herr Krüger, ist vielmehr, dass Sie ein Berufsleben lang lediglich die kreativen System-Modellierungen von echten Wissenschaftlern in computertaugliche Programmstrukturen transformiert haben. Vor 50 Jahren mit Fortran angefangen, wie? Das ist natürlich auch etwas, man muss bei dieser Tätigkeit aber ganz offensichtlich nicht unbedingt verstanden haben, wie der Wissenschaftsprozess wirklich funktioniert. Das ist jedenfalls das, was ich von Ihnen gelernt habe.

      Zwei Fragen von mir an Ihre Person – früher geäußert in diesem Forum – sind immer noch offen:

      Wie definieren Sie Wohlstand?

      Haben Sie schon einmal auf Dauer bei einem Projekt konstruktiv mitgearbeitet?

  7. Das sind keine Belege, schon gar keine starken.

    Im Gegenteil, sie stehen mit solchen spekulativen Modellierungen fast alleine am Planeten:
    https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/2013GL058636

    Das auch der Golfstrom kein absolut konstantes Gefüge im dynamischen Klimasystem darstellt und gewisse Variationen alles andere als verwunderlich sind, muss nicht erläutert werden.
    Zu behaupten, der anthropogene Anteil der jüngsten Erwärmung hätte wahrscheinlich Auswirkungen auf eine Abschwächung des Golfstromes, halte ich für völlig absurd.

    Über weite Teile des (mittleren ) Holocäns war es auch über Grönland wesentlich milder als heute, alleine schon die sommerliche Insolation lag wegen den orbitalen Parametern um ein Vielfaches über dem heutigen IR forcing und somit natürlich die sommerlichen Schmelzwasserflüsse. Die vergleichsweise minimalen Änderungen der letzten Dekaden hätten den Golfstrom damals schon längst dramatisch verändert, wäre ihr Modell auch nur ansatzweise plausibel.

    • Danke, aber wir machen keine “spekulativen Modellierungen” sondern in unserer Studie haben wir Beobachtungsdaten ausgewertet und daraus auf eine langfristige Abnahme des Golfstromsystems geschlossen. Für den von Tom Rossby untersuchten Zeitraum (Ihr Link) finden wir eine Zunahme der atlantischen Strömung – ich ergänze das noch unter meinem Artikel.

  8. Da Herr Rahmstorf auf die Arbeiten von Roessler et al., die Herr Krüger zitiert und Rossby et al. auf die Frau Rudolf hinweist, in seinem Artikel mittlerweile eingegangen ist, wäre es für mich interessant zu wissen ob nun die Einwände ausgeräumt sind. Ich bitte beide (Krüger und Rudolf) sehr herzlich um eine Stellungnahme.

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