Kalte Sonne in der Osnabrücker Zeitung

Interessante Geschichte in der FAZ vom 1. Juni 2017:

Und es vererbt sich doch
Neue Experimente zeigen, dass Tiere epigenetisch gespeicherte Umweltanpassungen vererben. Gilt ähnliches auch für den Menschen, werden wir alle umdenken müssen.

Sie gehört zu den umstrittensten Behauptungen der Biologie: die Aussage, dass Tiere mehr vererben als ihre Gene, dass sie also zusammen mit ihren Ei- und Samenzellen auch solche Umweltanpassungen an folgende Generationen weitergeben, die sie im Laufe des Lebens erworben haben. Übertragen auf uns Menschen, würde das zum Beispiel bedeuten, dass die Art, wie wir uns ernähren, oder die Menge an psychischen Belastungen, die wir aushalten mussten, dazu beitragen, was und wie viel unsere Kinder und womöglich sogar unsere Enkel zeitlebens essen und wie anfällig sie für Stresskrankheiten sind.

Weiterlesen in der FAZ

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Die Entwicklung der Frosttage ist offenbar weniger stark an den anthropogenen Klimawandel gekoppelt als gedacht. Pressemitteilung der University of Utah vom 23. Mai 2017:

Weather patterns’ influence on frost timing

Air circulation affects frost more than global warming — for now

Gardeners know the frustration of a false spring. Coaxed outside by warm weather, some people plant their gardens in the spring only to see a sudden late frost strike at the plants with a killer freezer burn. Grumbling green thumbs, along with farmers and water supply managers, would benefit from more accurate predictions of the first and last frosts of the season. Such timing is in flux, however. The frost-free season in North America is approximately 10 days longer now than it was a century ago. In a new study, published today in Nature Communications, researchers from the University of Utah and the U.S. Geological Survey parse the factors contributing to the timing of frost in the United States. Atmospheric circulation patterns, they found, were the dominant influence on frost timing, although the trend of globally warming temperatures played a part as well. “The frost-free season has been lengthening over the past century, and now we understand the changes in atmospheric circulation that are extremely strong in frost timing, even stronger than global warming,” says University of Utah atmospheric sciences professor Court Strong.

Weather and climate are complex systems, with many factors affecting what the particular weather conditions might be in a certain place at a certain time. Previous research, says Gregory McCabe, of the USGS in Denver has focused on the role of large-scale phenomena like El Niño. “I don’t think anyone has broken it down to look at the circulations patterns specific to the timing of frost,” McCabe says. Strong and McCabe set out to investigate the relative contributions of the global warming trend and local atmospheric circulation patterns to the century-long lengthening of the frost-free season.

“If you ask a U.S. forecaster what determines the first fall frost, they’ll say a cold air mass coming down out of Canada, clearly due to circulation,” Strong says. “There’s a role for warming, but on the other hand forecasters will tell you there’s clearly a role for circulation as well.” To more accurately capture regional, relatively small-scale circulation patterns, Strong and McCabe divided the United States into four regions, and examined separately how frost timing patterns varied in each region over 93 years of weather data.

The researchers found that atmospheric circulation patterns accounted for between 25 and 48 percent of the variation in frost timing. To put that in context, Strong says, remember that the frost-free season has lengthened by an average of 10 days over the past century. Three to five of those days can be accounted for by atmospheric circulation, while three days can be chalked up to global warming. Other factors, such as local cloud cover, may account for the remaining two to four days. Although the results show that atmospheric circulation is the primary driver of frost timing, the warming trend exerts an influence over circulation beyond the general trend of warming temperatures. “We also found evidence that these circulation patterns themselves have been altered by global warming, especially in the Western U.S. and the Northwest,” Strong says. “Warming is an important part of this narrative despite this finding that circulation is a stronger driver historically.”

Next, Strong and McCabe will evaluate how well climate models capture the drivers of frost timing and look for ways the models can be improved. Better modeling of atmospheric patterns leads to more accurate forecast of future frost timing. “The year-to year variability in climate is controlled by these changes in atmospheric circulation,” McCabe says. “On top of that you have the warming trend. If you don’t get these patterns right then the simulations are going to have a lot of uncertainty in them.” This study was partially funded by a grant from the National Science Foundation (the iUTAH project; award EPS-1208732).  Find the full study here.

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Wir verstehen uns hier auch als Diskussionplatform. Ein Leser hat einen Essay zum Treibhauseffekt erstellt, den er zur Diskussion stellen möchte. Titel:

The Greenhouse Effect – Does it even exist?

Sie können das pdf hier anschauen.

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Osnabrücker Zeitung am 1. Juni 2017:

Deutsche Klimawandel-Skeptiker springen Trump zur Seite

Im Artikel werden wir dann wie folgt beschrieben:

Als einer der bekanntesten deutschen Klimaskeptiker gilt Fritz Vahrenholt. Der ehemalige RWE-Manager und SPD-Politiker hat 2012 gemeinsam mit dem Geologen Sebastian Lüning das Buch „Die kalte Sonne – Warum die Klimakatastrophe nicht stattfindet“ veröffentlicht. Die Kernthese des Buchs lautet, dass nicht der Mensch und Kohlenstoffdioxid entscheidend zur globalen Erwärmung geführt hätten, sondern vor allem Änderungen der Meeresströmungen und der Sonnenaktivität. In der Beschreibung des Buchinhalts heißt es auf seiner Homepage: „Selbst bei steigenden CO2-Emissionen wird die Erwärmung in diesem Jahrhundert 2 Grad Celsius nicht überschreiten. Die Erwärmungswirkung von CO2 ist überschätzt worden. Neueste Erkenntnisse zeigen, dass Ozeanzyklen und die Sonne, die kürzlich in eine längerfristige strahlungsarme Phase getreten ist, einen größeren Beitrag zum Klimageschehen leisten als bisher angenommen.“

Volontär Yannick Richter hat zwar verstanden, dass wir die natürlichen Klimatreiber Sonne und Ozean zu wenig beachtet finden. Allerdings hat er offenbar übersehen, dass wir dem CO2 eine Erwärmungswirkung zuordnen, die am unteren Rand der offiziell vom IPCC genannten Spanne liegt. Zitat aus unserem Buch, Seite 32:

Wir sind weit davon entfernt, zu behaupten, dass CO2 keinen Einfluss auf das heutige Klimageschehen hätte. Jedoch können wir zeigen, dass mindestens die Hälfte der Erwärmung der letzten vierzig Jahre dem Einfluss der Sonne sowie zyklischen ozeanischen Oszillationen der Weltmeere geschuldet ist. CO2 könnte für die andere Hälfte der Erwärmung verantwortlich sein, möglicherweise ist der Anteil aber sogar noch geringer.

 

Schnell mal im Selbstversuch die Welt retten

Von Uli Weber

Als ich vor mehr als 35 Jahren noch regelmäßig die „Computerwoche“ las, träumten dort alle von „künstlicher Intelligenz“. Heute haben unsere PCs mehr Rechenkapazität als ein damaliger Supercomputer, aber die einzige real existierende künstliche Intelligenz, die einem im Alltag schon mal begegnen kann, sind Wikipedia und die eigenwillige Sprachführung auf irgendeiner telefonischen Kundenhotline… Und jetzt überschlagen sich Automobilindustrie, Politik und Medien in Schwärmereien über eine schönere neue automobile Zukunft mit einem selbstfahrenden und wieder aufladbaren Elektroauto zur Rettung des „Weltklimas“. Wollen tatsächlich alle Verbraucher ein solches Auto? Nein, ganz bestimmt nicht alle, ich will es jedenfalls nicht!

Foto: Uli Weber

 

Ein moderner Diesel-PKW ohne Zuheizer erreicht heute schon fast den Heizungsstandard eines seligen VW Käfers. Beim E-Auto ist da noch beliebig viel Luft nach unten, denn dort konkurrieren im Winter die Heizung (und im Sommer die Klimaanlage) mit dem Elektroantrieb um die spärlichen Batteriekapazitäten. Vielleicht müssen Sie zur Strafe für winterliche Heizungsexzesse dann ja unterwegs mit Ihrem E-Auto doch mal einen ungeplanten Boxenstop an einer Ladestation einlegen, an der schon eine ganze Schlange von Leidensgenossen wartet. Und dort stellt sich dann ganz nebenbei auch noch die Frage, wie es beim winterlichen Warten auf das Aufladen des Akkus mit klimagerechtem EEG-Strom eigentlich mit der Heizung des Innenraums aussieht. Vielleicht bietet sich dafür ja eine benzinbetriebene Standheizung an – oder ein klimakorrektes Windrad als kostenpflichtiges Fahrzeugzubehör. Sollte der Lagevorgang mit EEG-Strom allerdings während einer winterlichen Dunkelflaute erforderlich werden, dann ist Wintercamping an der Ladestation angesagt; hoffentlich sind die Ladestationen dann entsprechend ausgerüstet. Schnell mal irgendwo hinfahren geht dann jedenfalls gar nicht mehr, Überlandfahrten erfordern vielmehr eine ganz präzise Vorplanung

Wer also nicht selber fahren und sich um gar nichts oder sein Smartphone kümmern möchte, der kann ja immer noch den Bus, die Bahn oder das Taxi nehmen. Bus und Bahn fahren allerdings auf festgelegten Linien und halten nur an bestimmten Haltestellen, und das Taxi ist teuer. Und hier setzt dann der Traum vom selbstfahrenden E-Auto an, denn das ist noch viel teurer.

Was heißt nun eigentlich „selbst fahren“? Naja, das Auto fährt dann von selbst und Sie müssen nur noch aufpassen, dass es alles richtig macht. Sie bleiben nämlich voll für Ihr selbstfahrendes Auto verantwortlich; Sie fahren also nicht mehr selbst, sind aber selbst für das Nichtselbstfahren verantwortlich. Dieses Verantwortlichsein können Sie ja mal ausprobieren, beispielsweise in Bus, Bahn oder Taxi. Dann können Sie dort allerdings auch nicht mehr die Zeitung lesen oder auf Ihrem Smartphone herumspielen, denn Sie müssen ja verantwortlich auf das Selbstfahren aufpassen – und schon ist der ganze schöne „Gefahrenwerden“-Effekt im Eimer.

Beim selbstfahrenden Auto sind Situationserkennung, Entscheidungsfindung und Kommunikation lebenswichtig. Wer bei starkem Regen schon mal durch den Spray eines entgegenkommenden Lastwagens gefahren ist weiß, wie schnell man da orientierungslos werden kann. Die entscheidende Frage ist, ob in einem solchen Fall die Entscheidungsfindung des selbstfahrenden Fahrzeugs funktioniert oder es dann die Verantwortung überstürzt an den gerade anderweitig beschäftigten Fahrer zurückdelegiert. Moderne Autos verfügen je nach Ausstattung bereits heute schon über einige wirklich praktische Helferlein, aber intelligent? Vergessen Sie beispielsweise mal den Abstandstempomaten und biegen Sie, hinter einem LKW fahrend, auf die Autobahnausfahrt ab – es wird beim Abbiegen vollautomatisch genau das Gegenteil von dem passieren, was in dieser Situation angebracht wäre. Bevor das „intelligente“ Helferlein beim Abbiegen wieder „freie Fahrt“ erkennt, muss es also vom Fahrer rechtzeitig abgeschaltet werden…

Es ist also zunächst einmal fraglich, ob wir uns in Zukunft tatsächlich auf selbstfahrende Fahrzeuge verlassen können, die in jeder unübersichtlichen Situation intuitiv vorausschauend Bescheid wissen und insbesondere auch selbständig erkennen können, dass eine Situation überhaupt erst unübersichtlich zu werden droht.
Oder soll hier vielleicht der Kunde einer völlig abgehobenen Automobilindustrie helfen, ein ewiges Beta-Produkt im automobilen Selbst(mord?)versuch permanent an die Wirklichkeit des real existierenden Straßenverkehrs anzupassen, nur um das „Weltklima“ zu retten?  Ach ja, da fällt mir ein, dass die Kommunikation mit Automobilherstellern für den Endkunden ja auch nicht immer ganz barrierefrei ist. Offenbar unterhält man sich dort lieber mit Politikern und Medien, die einen ähnlichen Abstand zu den Lebensrealitäten der Bürgerinnen und Bürgern gewonnen haben und in egoistischer Selbstverwirklichung lieber die ganze Welt retten wollen…

Das selbstfahrende Elektroauto wäre also ein Erlebnis wie ein spannender Hollywood-Thriller: Man sitzt in der ersten Reihe, isst Popcorn und fragt sich in Anlehnung an den Abgasskandal ständig, ob das selbstfahrende Fahrzeug und dessen Programmierer wohl auch wirklich an all das gedacht haben mögen, was da so gerade auf einen zukommt. Und in dieser schönen neuen Auto-nomen Zukunft lässt man sich dann beim buchstäblichen „Gefahrenwerden“ von der Chaostheorie überraschen – ein gewisser Dr. Malcolm aus dem „Jurassic Park“ lässt auch ganz herzlich grüßen.

Ein selbstfahrendes Auto ist also todsicher wahnsinnig spannend, aber ohne spezialisierte Fachkräfte würde ein solcher Selbstversuch wohl nicht so gut ausgehen – dazu müsste man dann zur Sicherheit wohl zusätzlich noch einen eigenen Stuntmen engagieren, der auf das „Gefahrenwerden“ aufpasst. So gesehen könnte die alternative Mobilität also auch noch klimaneutrale Arbeitsplätze schaffen.

Und eine Problemlösung mit einem eigenen Chauffeur dürfte am Ende sicherlich auch sehr erfolgreich funktionieren, man nehme zum Beweis einfach mal ein Taxi. Aber damit können Sie natürlich unser Weltklima nicht retten, denn das hat ja einen Dieselmotor…

 

Konfliktforscherin verwehrt sich gegen simplistische Erklärmuster von Klimawandel und Konflikten

Spannender Artikel von Axel Bojanwoski am 14. Mai 2017 bei Spiegel Online:

Das Geheimnis des roten Sonnenflecks
In Europa scheint die Sonne stärker in den vergangenen Jahren – Messungen der Sonnenstrahlung offenbaren eine rote Zone, die bis nach Deutschland reicht. Was geht vor? [...] Sofort ins Auge springt ein knallroter Fleck über Bayern, Österreich, Nordostitalien und Tschechien [wo die Sonnenstrahlung zugenommen hat]. Doch auch der Großteil des übrigen Europa ist orange oder gelb, nur der Nordosten, Nordwesten und Südosten sind blau – dort ist die Sonnenstrahlung schwächer geworden. Veränderte Bewölkung kann nicht die Ursache sein, denn nur Messdaten unter blauem, wolkenlosem Himmel wurden ausgewertet. Und an der Sonne selbst kann es auch nicht liegen, sie scheint gleichmäßig auf die Erde. [...] Die Zunahme der Sonnenstrahlung sei also Folge geringerer Luftverschmutzung, berichtete Blanka Bartók nun auf der Jahrestagung der European Geosciences Union (EGU) in Wien, wo sie ihre Karte präsentierte.

Ganzen Beitrag auf Spiegel Online lesen.

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Eine Konfliktforscherin der University of Sussex verwehrt sich vehement gegen simplistische Modelle, dass eine Klimaerwärmung automatisch eine Zunahme von Konflikten bedeutet. Die GWPF fasste ihren Vortrag zusammen und zitiert Clionadh Raleigh:

There is a cottage industry that has emerged to promote [the climate conflict relationship] and others very similar to it, and those people and institutions …will find evidence or will…I hesitate to use the word “manipulate”…they will provide evidence as they see fit. There’s plenty of evidence that many of these presumed relationships are nonsense, but they are routinely used by the military or development organisations or by government…”

[...]

…the 150 different militia groups that have emerged in Libya or the 1000 that have emerged within Syria are not doing it because it didn’t rain 10 years ago. That’s not why they’re fighting… It did disturb me, the way [climate] caught on as the main lens through which people wanted to understand violence…especially the narrative about Syria is quite disturbing”

[...]

In very recent years, natural scientists have picked up on [the climate conflict] discussion. I would go so far as to say that their arguments are out and out environmental determinism: temperature goes up, violence goes up. It’s horrific…to imply that about people who are leading very difficult lives…to imply that they are somehow naturally violent is appalling.”

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Alina Schadwinkel wollte am 12. Mai 2017 auf Zeit Online der Klimaskepsis mit Fakten den Boden entziehen. Wir schauen in die Argumente hinein:

Mit Fakten gegen jeden Zweifel
Die globale Erwärmung ist größtenteils menschengemacht, der Klimawandel real. Und das lässt sich auch belegen. Sieben Fakten, die selbst Skeptiker überzeugen sollten.

[...]

Nach derzeitigem Wissen ist aber nur etwa ein Zehntel der heutigen Erderwärmung auf die Sonne zurückzuführen, anderslautende Behauptungen halten einer Prüfung nicht stand (siehe etwa Nature Geoscience: Huber & Knutti, 2011 / Journal of Geophysical Research: Benestad & Schmidt, 2009). Stattdessen sprechen alle Auswertungen dafür: Die aktuelle globale Erwärmung ist zum größten Teil menschengemacht.

Fakt ist aber auch, dass die heutigen Klimamodelle die Warmphasen der letzten 10.000 Jahre nicht korrekt nachvollziehen können. Steht übrigens schwarz auf weiß im letzten IPCC-Bericht. Warum wird dies hier nicht erwähnt? Die Modelle halten eine näheren Prüfung also nicht stand. Was nun?

Bei Punkt 2 geht es um den CO2-Anstieg. Der ist unbestritten. Aber wieviel Erwärmung bringt er? Das Stichwort Klimasensitivität fehlt hier.  Bei Punkt 3 geht es um die Attribution. CO2 steigt an, Temperatur steigt an, also ist der Fall klar: CO2 ist der wichtigste Klimatreiber. Unerwähnt bleibt, dass die Sonne in der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts eine ihrer stärksten Intensitäten der letzten 10.000 Jahre erreicht hat. Nur Zufall? Wenn die Attribution so einfach wäre… Punkt 4: Die Eismassen schmelzen. Stimmt. Aber geschmolzen sind sie immer wieder, z.B. zur Zeit der Mittelalterlichen Wärmeperiode (MWP) vor 1000 Jahren. Weshalb bleibt dies hier unerwähnt? Dann ein bemerkenswerter Absatz:

Fehler und Manipulationen der Vergangenheit haben die Glaubwürdigkeit der Klimaforschung angekratzt. Zwei Fälle haben für besondere Aufmerksamkeit gesorgt. Erstens die “Hockeyschläger-Kurve”. Die Grafik zeigt eine Rekonstruktion von Temperaturen über die letzten ein- bis zweitausend Jahre. In ihrer ersten Fassung von 1998 hatte sie tatsächlich statistische Schwächen. Doch eine überarbeitete Fassung – und viele andere Berechnungen – bestätigen die Grundaussage: Temperaturdaten lassen darauf schließen, dass es niemals in den vergangenen tausend Jahren so warm war wie heute.

Es ist schön, das die Hockeystick-Fehler endlich eingeräumt werden. Das wurde auch Zeit. Allerdings ist die Schlussfolgerung etwas wackelig. Derzeit ist noch unklar, ob die moderne Wärmeperiod oder MWP die Nase vorne hatte… Eines ist jedoch bereits Konsens: Während des holozänen thermischen Maximums vor 6000 Jahren war es schon einmal für längere Zeit wärmer als heute. Hätte man erwähnen können. Gut dann das Ende:

Sicherlich sind noch zahlreiche Detailfragen zu beantworten. Kein Forscher behauptet, die Klimaveränderungen seien vollkommen verstanden. Im Gegenteil: In der Gedankenwelt der Naturwissenschaft ist eine Erkenntnis nie final, sondern immer ein Zustand in einem Prozess.

 

Klimahysterie gefährdet die Freiheit

Uli Webers Buch “Klimahysterie gefährdet die Freiheit” ist jetzt auch im erschwinglichen schwarz-weiß Paperback-Format erhältlich. Preis: Euro 7,99. ISBN-13: 978-3-7448-3560-2

 

 

Inhalt: 

Katastrophenszenarien haben sich zu den Gelddruckmaschinen der modernen Forschung entwickelt. Der Mainstream der globalen Klimaforschung macht sich gerade zum politischen Gefangenen einer CO2-Apokalypse, und aus Angst vor der prophezeiten Klimakatastrophe setzen wir unsere Marktwirtschaft außer Kraft. Dabei findet diese Klimakatastrophe vorerst nur in unseren Köpfen statt, denn es geht dabei weniger um den aktuellen CO2-Ausstoß der Menschheit, als vielmehr um den befürchteten Anstieg dieser Emissionen in der Zukunft.

Immer und zu jeder Zeit wurden der Menschheit Katastrophen vorhergesagt, insofern ist die Klimakatastrophe eigentlich gar nichts Neues. Neu ist eher, dass sich die Protagonisten dieser Katastrophe nicht mehr alter Weissagungen oder plötzlich auftauchender Kometen bedienen, um ihre Thesen unters Volk zu bringen, sondern grob vereinfachender wissenschaftlicher Modellrechnungen. Solche Berechnungen ergeben aber keine eindeutigen Lösungen, sondern Lösungswolken, deren Größe dramatisch anwächst, je weiter man sie in die Zukunft hochrechnet. Die mediale Darstellung dieser Ergebnisse bleibt dann auf plakative Katastrophenszenarien beschränkt und positive Auswirkungen eines möglichen globalen Temperaturanstiegs, allein schon durch eine Verlängerung der Vegetationszeiten in höheren geographischen Breiten, gehen in der monokausalen Panikmache um unseren anthropogenen CO2-Ausstoß völlig unter.
Die Weltbevölkerung als Ganzes hat riesige Probleme, die sich nicht auf die griffige Formel reduzieren lassen, wenn wir den Ausstoß von CO2 verhindern, wird alles gut! Die CO2-Vermeidung um jeden Preis ist eine Wette unzureichender Computermodelle gegen Mutter Erde. Eine Beschränkung auf unseren CO2-Ausstoß als alleinige Ursache für den Temperaturanstieg seit 1850 lässt die Weltbevölkerung auch in Zukunft völlig ungeschützt gegen alle natürlichen Klimaschwankungen bleiben!

Daher sollten wir das Aufkommen jeglicher Angstgläubigkeit um die vorgebliche Klimakatastrophe vermeiden und unsere begrenzten wirtschaftlichen Mittel in unserer Verantwortung als der besser verdienende Teil der Weltbevölkerung nicht nur ökologisch, sondern auch ökonomisch sinnvoll und vorausschauend zum Nutzen aller Menschen auf dieser Erde einsetzen.

 

Grafisches Nudging: Glauben Sie ja nicht immer das, was Sie gerade sehen

Von Uli Weber

Wenn Sie mit irgendwelchen Grafiken von angeblichen wissenschaftlichen Tatsachen überzeugt werden sollen, dann ist höchste Vorsicht geboten.

Der versteckte Nullpunkt: Achten Sie einmal auf den Nullpunkt der jeweiligen Grafik. Sollte dieser dort nämlich in einer Ausschnittsvergrößerung gar nicht dargestellt worden sein, könnte es sich bereits um den Versuch einer Einflussnahme handeln, weil Ihnen der absolute Bezugspunkt vorenthalten wird. In diesem Fall überlegen Sie einfach einmal, wo der betreffende Nullpunkt liegen müsste und welche Folgerung sich daraus unter Berücksichtigung des jeweiligen Maßstabs für die dort getroffene Aussage ergibt.

Abbildung: Die globale Durchschnittstemperatur. Autoren: Janacek, Gareth: Practical Time Series, London (Arnold 2001). Von Fernuni Hagen.


Der Autor konnte aktuell kaum noch passende Beispiele für diese Problematik finden, auch die Abbildung oben ist schon älteren Datums. Vielmehr ist man in der Klimaforschung offenbar inzwischen dazu übergegangen, solche Temperaturkurven gleich auf einen relativen Nullpunkt ohne absolute Wertangabe zu beziehen und damit den sehr hilfreichen Bezug des Betrachters auf den tatsächlichen Nullpunkt von O Grad Celsius völlig zu unterbinden:


Abbildung: Globaler Temperaturindex Oberflächentemperaturen Land und See 1880–2016 relativ zum Mittelwert von 1951–1980. Gemeinfrei. By NASA Goddard Institute for Space Studies (http://data.giss.nasa.gov/gistemp/graphs/) [Public domain], via Wikimedia Commons

 

Neben einem imaginären Mittelwert als absoluten „0“-Punkt hilft der Argumentation natürlich auch ein eingeschränkter Betrachtungszeitraum. In beiden Abbildungen wird also ganz eindeutig ein „menschengemachter“ Temperaturanstieg zwischen 1880 und 2016 dargestellt. Wenn man jetzt aber den zeitlichen Kontext auf einen größeren Zeitraum ausweitet, dreht sich das Ergebnis plötzlich diametral um. Aus der Presseerklärung der Justus-Liebig-Universität Gießen Nr. 156 vom 9. Juli 2012:

Klima in Nord-Europa während der letzten 2.000 Jahre rekonstruiert: Abkühlungstrend erstmalig präzise berechnet… Berechnungen beeinflussen auch die Beurteilung des aktuellen Klimawandels – Gießener Wissenschaftler an Veröffentlichung in „Nature Climate Change“ beteiligt…“

Abbildung der Universität Gießen. Das rote Quadrat auf der rechten Seite bezeichnet etwa den Zeitraum, den die beiden obigen Abbildungen darstellen

 

Zitate aus dieser Pressemitteilung:

Römerzeit und Mittelalter waren wärmer als bisher angenommen: Unter Beteiligung der Justus-Liebig-Universität Gießen hat ein internationales Forschungsteam jetzt eine 2.000-jährige Klimarekonstruktion für Nord-Europa anhand von Baumjahrringen vorgestellt…

„…Im Prinzip erscheint diese Zahl nicht sonderlich beeindruckend‘, sagte Prof. Luterbacher, ‚allerdings ist sie im Vergleich zur globalen Erwärmung, die bis heute auch weniger als 1°C beträgt, nicht zu vernachlässigen. Wir konnten nun zeigen, dass die großräumigen Klimarekonstruktionen, die auch vom internationalen Klimarat ‚IPCC‘ verwendet werden, den langfristigen Abkühlungstrend über die letzten Jahrtausende unterschätzen.“

Es wird grafisch also immer wärmer, während es langfristig eigentlich immer kälter wird…

 

Vergleich von Differenzen: Noch erfolgreicher ist die zielgerichtete Darstellung von Differenzen. Der IPCC gibt den anthropogenen Anteil an der Klimagenese (Radiative Forcing) (50) mit 1,6 W/m² an, während der Beitrag der Sonneneinstrahlung dort nur 0,12 W/m² beträgt:

 

Abbildung: Die Komponenten des atmosphärischen Strahlungsantriebs. (Global average radiative forcing estimates and ranges in 2005 for anthropogenic greenhouse gases and other important agents and mechanisms) Attribution-ShareAlike 3.0 Unported (CC BY-SA 3.0). Quelle: Arne Nordmann (norro) – Own drawing, based on Image:600px-Radiative-forcings.svg.png by Leland McInnes. Wikipedia.
All data ist from the IPCC Fourth Assessment Report Summary for Policymakers.…

 

Die Argumentation des IPCC zielt dort auf eine Erklärung für den Temperaturanstieg seit 1750 ab. Der Witz ist nun, dass hier der maximal mögliche menschliche Klimabeitrag durch IR-aktive Gase, die ohne eine Primärquelle gar keinen eigenständigen Temperaturbeitrag liefern können, mit dem Differenzbetrag der vorgeblichen Schwankung der Primärquelle Sonne seit 1750 in Beziehung gesetzt wird, was optisch ein überwältigendes Szenario für einen menschengemachten Klimaeinfluss ergibt.

Wenn man nun aber die tatsächlichen Einflussgrößen auf unser Klima betrachten will, dann muss man hier die tatsächliche Sonneneinstrahlung von 1.367 W/m² in Beziehung setzen, um sich die wirkliche Relation für eine mögliche Klimarelevanz des menschlichen Einflusses vor Augen zu führen. Und da liegt dann der maximal befürchtete (sekundäre) Klimaeinfluss des Menschen bei etwa einem Promille der tatsächlichen Sonneneinstrahlung (nebenstehende Abbildung des Autors).

Der Klimaeinfluss des Menschen ist also gegenüber der Sonneneinstrahlung zu vernachlässigen.

 

Darstellung von Prozentwerten: Es ist in Mode gekommen, bei populärwissenschaftlichen Abbildungen aus der Klimaforschung die Werte der betrachteten Elemente in Prozenten anzugeben. Damit ist es nicht nur möglich geworden, Äpfel und Birnen direkt zu vergleichen, sondern auch spontane Plausibilitätsabschätzungen des Betrachters zu unterbinden. Denn selbst mit der Angabe, auf welche Basis sich die Prozentangabe bezieht, werden die tatsächlichen Zahlenwerte verschleiert und erfordern für das tiefere Verständnis eine Umrechnung, die ein fachfremder Betrachter üblicherweise nicht leisten wird.

 

Abbildung: Energiebillanz der Erde. Gemeinfrei aus Wikipedia. By Christoph S. (original image, freely redrawn by Gissi) [Public domain], via Wikimedia Commons

 

Und hier wird noch nicht einmal angegeben, welcher Strahlungswert in [W/m²] durch 100% eigentlich repräsentiert wird, also kann man’s auch gar nicht erst zurückrechnen. Oder wären Sie vielleicht auf Anhieb darauf gekommen, dass es sich hierbei um ein Viertel der Solarkonstante von 1.367 [W/m²] handelt?

 

Klimamodelle überschätzen Zunahme der globalen Niederschläge um fast die Hälfte

So langsam setzt sich das Verständnis durch, dass in der Klimamodellierungswelt nicht alles so rosig aussieht wie lange Jahre behauptet. Ein bisschen ist das wie bei der Tour de France, wo man lange seinen Helden zujubelte, bis dann die Dopingwirklichkeit schließlich herauskam. Stehen wir bei den Klimamodellen kurz vor diesem Umschwung und neuem Realismus? Ein lesenswertes Editorial in Nature vom 3. Mai 2017 lässt aufhorchen. Dort wird der Erwämungshiatus klar eingeräumt, eingeordnet und Kommunikationsfehler auf beiden Seiten der Klimadiskussion ausgemacht:

Increased scrutiny of climate-change models should be welcomed
The apparent slowdown in global warming has provided a spur for better understanding of the underlying processes. [...] Some background: the El Niño weather event in 1997 and 1998 belched a great bolus of heat from the ocean into the atmosphere, a release that was entirely consistent with expectations — as was the heady spike in global mean surface temperature that followed. From the top of the Himalayas, the rest of Earth is downhill. And, in a similar way, the 1998 peak in temperature offered an easily visualized time that climate sceptics could cherry-pick as a starting point for a ‘hiatus’, ‘pause’ or ‘slowdown’ in climate change. It’s true (of course) that the next few years saw a reduced rate of warming, or maybe even a slight cooling. And it’s also true that, soon after, some analyses showed that these observations were beginning to diverge from the suite of projections made by climate models. A few responses emerged. First: yawn — “This is nothing more than the sort of normal variability one should expect in the climate system, and models should not be expected to predict any specific dip or peak.” Second: hysteria — “Climate scientists have no idea what controls the climate system.” Third: interesting  — “Let’s figure this out.” Happily, most of the climate-science community adopted the third option. The result was a flood of publications on the topic, and the only half-joking suggestion that Nature’s publisher should launch a new journal called Nature Hiatus.

Weiterlesen in Nature

Bereits im März 2016 hatte Nature das Thema im Programm:

Where climate models fall short
Climate models tend to overestimate the extent to which climate change contributes to weather events such as extreme heat and rain. Omar Bellprat and Francisco Doblas-Reyes at the Catalan Institute of Climate Sciences in Barcelona, Spain, used an idealized statistical model to compare the frequency of weather extremes in simulations with and without climate warming. Extreme events seemed to be more closely linked to climate change when the model was forced to run at low levels of reliability than when the model error was kept to a minimum. To account for models’ biased representation of climate variability, studies should rely on calibrated model ensembles, which are commonly used by weather forecasters, the authors suggest.

Sympathischer Realismus auch in einer Pressemitteilung des Lawrence Livermore National Laboratory vom 10. Dezember 2015. Klimamodelle überschätzen die Zunahme des Niederschlags systematisch um 40%:

Climate models overestimate rainfall increases

Lawrence Livermore researchers and collaborators have found that most climate models overestimate the increase in global precipitation due to climate change. Specifically, the team looked at 25 models and found they underestimate the increase in absorption of sunlight by water vapor as the atmosphere becomes moister, and therefore overestimate increases in global precipitation. The team found global precipitation increase per degree of global warming at the end of the 21st century may be about 40 percent smaller than what the models, on average, currently predict. The research appears in the Dec. 10 edition of the journal Nature.

Evaluation of model-predicted global precipitation change with actual precipitation observations is difficult due to uncertainties arising from many sources, including insufficient spatial and historical data coverage. As an alternative approach, the team, made up of LLNL scientist Mark Zelinka and colleagues from the University of California, Los Angeles, including lead author Anthony DeAngelis, evaluated model-simulated global precipitation change through consideration of the physical processes that govern it.

The team found that the increase in global precipitation simulated by models is strongly controlled by how much additional sunlight is absorbed by water vapor as the planet warms: Models in which more sunlight is absorbed by water vapor tend to have smaller increases in precipitation. They demonstrated that model-to-model differences in increased absorption of sunlight were not controlled by how much their humidity increased, but by how much additional sunlight was trapped in the atmosphere for a given increase in humidity. Conveniently, this quantity can be measured from space, allowing the team to assess how well the models capture the physics controlling changes in global precipitation.

“This comparison with observations allowed us to see quite clearly that most models underestimate the increased absorption of sunlight as water vapor increases,” Zelinka said. “Because this acts as such a strong lever on global precipitation changes, the models are likely overestimating the increase in global precipitation with global warming.” The intensification of the hydrologic cycle is an important dimension of climate change that can have significant impacts on human and natural systems, perhaps more so than rising temperatures alone, according to Zelinka.

Commonly measured by the increase in globally averaged precipitation per degree of surface warming, hydrologic cycle intensification predictions vary substantially across global climate models. “We sought to understand the sources of this uncertainty and use the best available observations to narrow in on the most likely response,” Zelinka said. “We cannot expect to make useful predictions of local water cycle changes that are most relevant for societal impacts if we do not understand and accurately simulate the change in globally averaged precipitation.” The absorption of sunlight by water vapor is vital to understand future global precipitation changes.

Condensational heating by precipitation, absorption of sunlight by water vapor and fluxes from the Earth’s surface all combine to heat the atmosphere, keeping it in energy balance with cooling due to thermal emission up to space and down to the Earth’s surface. As the planet warms and the atmosphere emits more thermal radiation, the heating components also must increase to maintain atmospheric energy balance, and the two that matter most are absorption of sunlight and precipitation. The more heating provided by absorption of sunlight as the planet warms, the less heating is required by precipitation increases. The study notes that more reliable predictions of future precipitation change can be made by improving the representation of how radiation is transmitted through the atmosphere in global climate models. The models that have more sophisticated representations better agree with observations.

Paper: Anthony M. DeAngelis, Xin Qu, Mark D. Zelinka, Alex Hall. An observational radiative constraint on hydrologic cycle intensification. Nature, 2015; 528 (7581): 249 DOI: 10.1038/nature15770

Modellversagen auch bei der Simulation von Lebensräumen. Die Tiere der letzten Eiszeit setzten sich stur über die Vorgaben des Computersimulators hinweg und zeigten in der Realität eine Verbreitung, die gänzlich unerwartet war. Pressemitteilung der University of Oregon aus dem November 2014:

Fossils cast doubt on climate-change projections on habitats

Mammals didn’t play by the rules of modeling on where they migrated to survive last ice age, says UO researcher

Leave it to long-dead short-tailed shrew and flying squirrels to outfox climate-modelers trying to predict future habitats. Evidence from the fossil record shows that gluttonous insect-eating shrew didn’t live where a species distribution technique drawn by biologists put it 20,000 years ago to survive the reach of glaciers, says University of Oregon geologist Edward B. Davis. The shrew is not alone. According to a new study by Davis and colleagues, fossil records of five ancient mammalian species that survived North America’s last glacial period point to weaknesses in the use of ecological niche models and hindcasting to predict future animal and plant habitats. As a result, Davis says, the modeling needs to be fine-tuned for complexities that might be harvested from fossils.

Ecological niches use modern habitat distributions and climate; hindcasting adds predictive power by adding major past climate shifts into the models. That modeling combination — as seen in a 2007 study led by Eric Waltari, then of the American Museum of Natural History in New York — had the short-tailed shrew surviving the last ice age in mostly Texas and the Deep South. Conclusions drawn in other studies, Davis noted in the new study, also are biased toward southern locations for ice-age surviving mammals of the Pleistocene Epoch. Short-tailed shrew, according to fossil records, did not live in the predicted ranges. Instead they lived across north central and northeast United States, closer to the glaciers and where they are widely found today.

“It’s almost as though it is living in all of the places that the model says it shouldn’t be living in and not in any of the places that the model says it should be living in,” said Davis, who also is manager of the paleontological collection at the UO Museum of Natural and Cultural History. “This suggests to me that whatever the model is keying on is not actually important to the shrew.” Nor to the American marten (Martes americana), two species of flying squirrels and the Gapper’s red-backed vole (Myodes gapperi), all of which lived mostly outside of predicted ranges, according to the fossil record. Northern (Glaucomys sabrinus) and southern (Glaucomys volans) flying squirrels, the Davis study found, shared a compressed geographic region. It may be, Davis said, that some species tolerate competition under harsh conditions but separate when abundant resources are available.

Davis noted that an important but under-cited 2010 paper on rodents by Robert Guralnick of the University of Colorado and Peter B. Pearman of the Swiss Federal Research Institute also showed problems with hindcast projections. Those for lowland rodents in the last ice age did not hold up, but those for a higher elevation species did. “Our findings say that we need to pay more attention to the potential problems we have with some of our modern methods, and the way that we can improve our understanding of how species interact with the environment,” said Davis, who added that his study was inspired by Waltari’s. “The way to improve our forecasting is to include data from the fossil record. It can give us more information about the environments that species have lived in and could live in.” The findings appear in the November issue of the journal Ecography. In a special section of the journal, the Davis paper is packaged with four papers on research initially presented in a symposium on conservation paleobiogeography in 2013 at a biennial meeting of the International Biography Society. The Davis paper is co-authored by Jenny L. McGuire, now at Georgia Tech University, and former UO doctoral student John D. Orcutt, who is now at Cornell College in Iowa.

Davis and McGuire co-hosted the symposium, edited the special issue and penned an editorial that accompanies the five papers. Conservation paleobiogeography, Davis said, “is the idea that we can help people understand questions that arise from conservation needs using data from the fossil record.” Doing so, he said, may explain how species shift their ecological roles, or evolve, to survive amid abrupt changes in their habitats. “Our paper raises questions about some of the work on projecting future ranges of mammals, and we suggest some directions forward,” Davis said. “We have concerns about the precision of the modeling techniques now being used. We don’t have any concerns about climate change happening and that it going to cause geographic range shifts for mammals and plants. The thing I want to do, as a scientist, is to have the best models possible so as we’re making informed decisions as a society.”

Paper: Edward Byrd Davis, Jenny L. McGuire, John D. Orcutt. Ecological niche models of mammalian glacial refugia show consistent bias. Ecography, 2014; DOI: 10.1111/ecog.01294

 

Spannendes Rennen gegen Ende der letzten Eiszeit: Zunächst gleichauf, dann übernahm CO2 die Führung, schließlich gewann die Temperatur mit 400 Jahren Vorsprung

Sie kennen die Geschichte: CO2 und Temperatur verliefen in den letzten 500.000 Jahren auf den ersten Blick ziemlich parallel. Daraus ersponn dann Al Gore, dass dies der Beweis für die Klimakraft des CO2 wäre. Wenn man dann aber genauer hinschaut, sieht man, dass sich erst die Temperatur bewegt, und dann mit einem zeitlichen Verzug von einigen 100 Jahren das CO2. Ein klassischer Ausgasungseffekt bei der Erwärmung (siehe “Alfred-Wegener-Institut: Glazial-/Interglazialänderungen der CO2-Konzentration primär von der Temperatur kontrolliert“). Später nimmt dann das kühlere Wasser das CO2 wieder auf, was die CO2-Konzentration in der Atmosphäre reduziert. Das gefile den Vertretern der Klimaalarm-Linie natürlich überhaupt nicht. Vor einigen Jahren kamen daher Aktivisten und massierten die Daten solange, bis der unbequeme zeitliche Verzug weggezaubert war. Eine just-in-time Produktion für den IPCC-Bericht (siehe: “Statistik-Trick befördert CO2 vom Beifahrer zum Chauffeur: Fragwürdiger neuer Shakun-Artikel in Nature“).

Was gibt es Neues aus dieser Sparte? Am 30. Mai 2017 erschien in Climate of the Past Discussion ein Beitrag von Léa Gest und Kollegen. Sie haben sich die Zeitlichkeit von Temperatur und CO2 in antarktischen Eiskernen noch einmal gründlich angeschaut. Während die Temperatur in der isotpischen Eiszusammensetzung gespeichert ist, wird die CO2-Konzentration in Eisblasen gemessen, die sich aber erst in einer Tiefe von 50-120 m Eisüberdeckung schließen, also mit einigem zeitlichen Abstand zur Ablagerung des Eises und der Temperaturinformation. Ein Teil der 800-Jahres-Verspätung des CO2 gegenüber der Temperatur könnte also in diesem Effekt stecken.

Das Resultat lässt aufhorchen: Es gibt nämlich keinen einheitlichen Phasenbezug zwischen den beiden Größen. Gegen Ende der letzten Eiszeit verliefen CO2 und Temperatur weitgehend synchron. Dann übernahm CO2 mit 165 Jahren Vorsprung die Führung. Als die Eiszeit dann aber vor 12.000 Jahren richtig zuende ging und wir die heutige Warmphase (“Interglazial”) erreichten, marschierte die Temperatur kräftig nach vorne, während das CO2 mit 400 Jahren Abstand folgte. Abstract:

Leads and lags between Antarctic temperature and carbon dioxide during the last deglaciation

To understand causal relationships in past climate variations, it is essential to have accurate chronologies of paleoclimate records. The last deglaciation, which occurred from 18 000 to 11 000 years ago, is especially interesting, since it is the most recent large climatic variation of global extent. Ice cores in Antarctica provide important paleoclimate proxies, such as regional temperature and global atmospheric CO2. However, temperature is recorded in the ice while CO2 is recorded in the enclosed air bubbles. The ages of the former and of the latter are different since air is trapped at 50–120 m below the surface. It is therefore necessary to correct for this air-ice shift to accurately infer the sequence of events.

Here we accurately determine the phasing between East Antarctic temperature and atmospheric CO2 variations during the last deglacial warming based on Antarctic ice core records. We build a stack of East Antarctic temperature variations by averaging the records from 4 ice cores (EPICA Dome C, Dome Fuji, EPICA Dronning Maud Land and Talos Dome), all accurately synchronized by volcanic event matching. We place this stack onto the WAIS Divide WD2014 age scale by synchronizing EPICA Dome C and WAIS Divide using volcanic event matching, which allows comparison with the high resolution CO2 record from WAIS Divide. Since WAIS Divide is a high accumulation site, its air age scale, which has previously been determined by firn modeling, is more robust. Finally, we assess the CO2/Antarctic temperature phasing by determining four periods when their trends change abruptly.

We find that at the onset of the last deglaciation and at the onset of the Antarctic Cold Reversal (ACR) period CO2 and Antarctic temperature are synchronous within a range of 210 years. Then CO2 slightly leads by 165 ± 116 years at the end of the Antarctic Cold Reversal (ACR) period. Finally, Antarctic temperature significantly leads by 406 ± 200 years at the onset of the Holocene period. Our results further support the hypothesis of no convective zone at EPICA Dome C during the last deglaciation and the use of nitrogen-15 to infer the height of the diffusive zone. Future climate and carbon cycle modeling works should take into account this robust phasing constraint.

Die zeitliche Komplexität des letzten Übergangs zwischen Eiszeit und Zwischeneiszeit hatten auch bereits van Nes und Kollegen 2015 in Nature Climate Change beschrieben: Sie stellten jedoch klar, dass die Temperatur zu Beginn der letzten Eiszeit und gegen Ende einer früheren Eiszeit klar dem CO2 vorauseilt:

Causal feedbacks in climate change
The statistical association between temperature and greenhouse gases over glacial cycles is well documented1, but causality behind this correlation remains difficult to extract directly from the data. A time lag of CO2 behind Antarctic temperature—originally thought to hint at a driving role for temperature2, 3—is absent4, 5 at the last deglaciation, but recently confirmed at the last ice age inception6 and the end of the earlier termination II (ref. 7). We show that such variable time lags are typical for complex nonlinear systems such as the climate, prohibiting straightforward use of correlation lags to infer causation. However, an insight from dynamical systems theory8 now allows us to circumvent the classical challenges of unravelling causation from multivariate time series. We build on this insight to demonstrate directly from ice-core data that, over glacial–interglacial timescales, climate dynamics are largely driven by internal Earth system mechanisms, including a marked positive feedback effect from temperature variability on greenhouse-gas concentrations.

Über die Mechanismen zur CO2-Ausgasung vor 10.000 Jahren haben sich im Februar 2015 Forscher der Universitat Autònoma de Barcelona Gedanken gemach (via Science Daily):

Carbon release from ocean helped end the Ice Age

A release of carbon dioxide (CO2) from the deep ocean helped bring an end to the last Ice Age, according to new collaborative research by the University of Southampton, Universitat Autònoma de Barcelona (UAB), the Australian National University (ANU), and international colleagues.

Published today in Nature, the study shows that carbon stored in an isolated reservoir deep in the Southern Ocean re-connected with the atmosphere, driving a rise in atmospheric CO2 and an increase in global temperatures. The finding gives scientists an insight into how the ocean affects the carbon cycle and climate change. Atmospheric CO2 levels fluctuate from about 185 parts-per-million (ppm), during ice ages, to around 280 ppm, during warmer periods like today (termed interglacials). The oceans currently contain approximately sixty times more carbon than the atmosphere and that carbon can exchange rapidly (from a geological perspective) between these two systems (atmosphere-ocean).

Joint lead author Dr. Miguel Martínez-Botí from the University of Southampton adds: “The magnitude and rapidity of the swings in atmospheric CO2 across the ice age cycles suggests that changes in ocean carbon storage are important drivers of natural atmospheric CO2 variations. Joint lead author Dr. Gianluca Marino, from ANU and previously at the ICTA, UAB, says: “We found that very high concentrations of dissolved CO2 in surface waters of the Southern Atlantic Ocean and the eastern equatorial Pacific coincided with the rises in atmospheric CO2 at the end of the last ice age, suggesting that these regions acted as sources of CO2 to the atmosphere”.  “Our findings support the theory that a series of processes operating in the southernmost sector of the Atlantic, Pacific and Indian Oceans, a region known as the ‘Southern Ocean’, changed the amount of carbon stored in the deep-sea. While a reduction in communication between the deep-sea and the atmosphere in this region potentially locks carbon away from the atmosphere into the abyss during ice ages, the opposite occurs during warm interglacial periods.”

The international team studied the composition of the calcium carbonate shells of ancient marine organisms that inhabited the surface of the ocean thousands of years ago in order to trace its carbon content. Co-author Dr. Gavin Foster from the University of Southampton commented: “Just like the way the oceans have stored around 30 per cent of humanity’s fossil fuel emissions over the last 100 years or so, our new data confirms that natural variations in atmospheric CO2 between ice ages and warm interglacials are driven largely by changes in the amount of carbon stored in our oceans.  “These results will help to better understanding the dynamics of human-induced CO2 accumulation in the atmosphere since the ocean is an important carbon sink and the largest reservoir of carbon on our planet’ commented co-author Patrizia Ziveri, ICREA professor at the ICTA, UAB. While these new results support a primary role for the Southern Ocean processes in these natural cycles, we don’t yet know the full story and other processes operating in other parts of the ocean, such as the North Pacific, may have an additional role to play.

Paper: M. A. Martínez-Botí, G. Marino, G. L. Foster, P. Ziveri, M. J. Henehan, J. W. B. Rae, P. G. Mortyn, D. Vance. Boron isotope evidence for oceanic carbon dioxide leakage during the last deglaciation. Nature, 2015; 518 (7538): 219 DOI: 10.1038/nature14155

Die CO2-Ausgasung gegen Ende der letzten Eiszeit war im September 2015 auch Thema der University of Bristol: (weiterlesen …)

Endlich wird die Klimaerwärmung sogar hörbar!

Programmtipp von Walter Fett

Aus dem Juni 2017- Programm des Deutschlandfunks, Seite 4:

Forum neuer Musik 2017:

,Im Anthropozän‘
Unter dem Motto ,Im Anthropozän‘ versammelte das Forum neuer Musik im April 2017 geisteswissemnschaftliche und künstlerische Reflexionen zum problematischen Verhältnis des Menschen zu seiner Lebensumwelt. Zu diesen gehörte Malin Bàngs neues musikdokumentarisches Drama zur Klimaerwärmung. Das Auftragswerk des Deutschlandfunk, inspiriert von Stefano Mancusos Schrift ,Intelligenz der Pflanzen‘, erkundet mit musikalischen Mitteln das fiktive Verhalten von Bambus und Kudzu.-  Ein anderes Highlight des Forum 2017 war die Uraufführung von Gerald Eckerts ,Melting away‘. Mit Bildern schöner Natur verweist das großformatige Opus für Orgel und Schlagwerk auf deren akute Gefährdung.

Deutschlandfunk, Sendetermine:

Sonntag, 18. Juni, 21.10 Uhr:  Konzertdukomentation der Woche
Montag,  19. Juni, 21.05 Uhr:  Musikpanorama

Ist dieser Juni-Termin für einen April-Scherz nicht ein wenig spät?

Methan aus Gashydraten schafft es derzeit wohl nicht in die Atmosphäre

Aus dem Meeresboden gast Methan aus. Das is ein natürlicher Prozess, den hat es immer schon gegeben. Wir wirkt sich die Klimaerwärmung darauf aus und welchen Einfluss hat dies wiederum auf den Klimawandel? Wir haben uns an dieser Stelle bereits mehrfach mit dem Phänomen beschäftigt:

Was gibt es Neues zum Thema aus der Aktis? Vor Spitzbergen hat die Universität Tromsö jetzt Methanmessstellen im Meer platziert:

Methane observatories successfully deployed in the Arctic

Mysteries still abound about methane release from the ocean floor. Two state of the art observatories have been deployed offshore Svalbard this summer, to try and unveil the secrets of natural release of the climate gas.

It is not only the space agencies that launch landers with sensors to far away places . Marine science institutions have a lot of unknown ground to cover in their quest for knowledge. Also they are depending on groundbreaking lander and sensor technology to lead them to that knowledge. CAGE recently deployed two observatories on the site of the methane seeps in the Arctic Ocean. Kongsberg Maritime built the two observatories that are now comfortably placed on the ocean floor in two locations offshore Svalbard. These are the sites where flares of gas bubbles have been observed, indicating release of methane gas to the water column. The observatories are placed at the depth of 90 meters and 240 meters respectively. “The launch went perfectly,” says chief scientist on the cruise, Dr. Anna Silyakova.

Methane is a potent climate gas that can amplify the global warming if released into the atmosphere. However, there is still a lot to be learned about the release of methane from the ocean floor, and what happens to it in the water column. Does it get dispersed with the currents? Do bacteria consume it? Or is it released in the atmosphere? The observatories include several instruments which will monitor methane release from the seabed to the water column as well as CO2, ocean acidification and circulation. The data from these observatories will provide knowledge that will help understand processes related to climate change. The observatories will stay put in their locations, collecting crucial data for a full year. Aboard the the ship was also the freelance photojournalist Randall Hyman, who made this nice video.

Neben organischem, biogenem Methan tritt jedoch auch abiotisches CH4 aus dem Meeresboden aus, das aus magmatischen Quellen des Erdmantels stammt. Pressemitteilung CAGE – Center for Arctic Gas Hydrate, Climate and Environment aus dem April 2015 (via WUWT):

New source of methane discovered in the Arctic Ocean

Methane, a highly effective greenhouse gas, is usually produced by decomposition of organic material, a complex process involving bacteria and microbes. But there is another type of methane that can appear under specific circumstances: Abiotic methane is formed by chemical reactions in the oceanic crust beneath the seafloor. New findings show that deep water gas hydrates, icy substances in the sediments that trap huge amounts of the methane, can be a reservoir for abiotic methane. One such reservoir was recently discovered on the ultraslow spreading Knipovich ridge, in the deep Fram Strait of the Arctic Ocean. The study suggests that abiotic methane could supply vast systems of methane hydrate throughout the Arctic. The study was conducted by scientists at Centre for Arctic Gas Hydrate, Environment and Climate (CAGE) at UiT The Arctic Univeristy of Norway. The results were recently published in Geology online and will be featured in the journal’s May issue.

Previously undescribed

“Current geophysical data from the flank of this ultraslow spreading ridge shows that the Arctic environment is ideal for this type of methane production. ” says Joel Johnson associate professor at the University of New Hampshire (USA), lead author, and visiting scholar at CAGE. This is a previously undescribed process of hydrate formation; most of the known methane hydrates in the world are fueled by methane from the decomposition of organic matter. “It is estimated that up to 15 000 gigatonnes of carbon may be stored in the form of hydrates in the ocean floor, but this estimate is not accounting for abiotic methane. So there is probably much more.” says co-author and CAGE director Jürgen Mienert.

Life on Mars?

NASA has recently discovered traces of methane on the surface of Mars, which led to speculations that there once was life on our neighboring planet. But an abiotic origin cannot be ruled out yet. On Earth it forms through a process called serpentinization. “Serpentinization occurs when seawater reacts with hot mantle rocks exhumed along large faults within the seafloor. These only form in slow to ultraslow spreading seafloor crust. The optimal temperature range for serpentinization of ocean crust is 200 – 350 degrees Celsius.” says Johnson. Methane produced by serpentinization can escape through cracks and faults, and end up at the ocean floor. But in the Knipovich Ridge it is trapped as gas hydrate in the sediments. How is it possible that relatively warm gas becomes this icy substance? “In other known settings the abiotic methane escapes into the ocean, where it potentially influences ocean chemistry. But if the pressure is high enough, and the subseafloor temperature is cold enough, the gas gets trapped in a hydrate structure below the sea floor. This is the case at Knipovich Ridge, where sediments cap the ocean crust at water depths up to 2000 meters. ” says Johnson.

Stable for two million years

Another peculiarity about this ridge is that because it is so slowly spreading, it is covered in sediments deposited by fast moving ocean currents of the Fram Strait. The sediments contain the hydrate reservoir, and have been doing so for about 2 million years. ” This is a relatively young ocean ridge, close to the continental margin. It is covered with sediments that were deposited in a geologically speaking short time period -during the last two to three million years. These sediments help keep the methane trapped in the sea floor.” says Stefan Bünz of CAGE, also a co-author on the paper. Bünz says that there are many places in the Arctic Ocean with a similar tectonic setting as the Knipovich ridge, suggesting that similar gas hydrate systems may be trapping this type of methane along the more than 1000 km long Gakkel Ridge of the central Arctic Ocean. The Geology paper states that such active tectonic environments may not only provide an additional source of methane for gas hydrate, but serve as a newly identified and stable tectonic setting for the long-term storage of methane carbon in deep-marine sediments.

Need to drill

The reservoir was identified using CAGE’s high resolution 3D seismic technology aboard research ressel Helmer Hanssen. Now the authors of the paper wish to sample the hydrates 140 meters below the ocean floor, and decipher their gas composition. Knipovich Ridge is the most promising location on the planet where such samples can be taken, and one of the two locations where sampling of gas hydrates from abiotic methane is possible. ” We think that the processes that created this abiotic methane have been very active in the past. It is however not a very active site for methane release today. But hydrates under the sediment, enable us to take a closer look at the creation of abiotic methane through the gas composition of previously formed hydrate.” says Jürgen Mienert who is exploring possibilities for a drilling campaign along ultra-slow spreading Arctic ridges in the future.

Übertreibungen hinsichtlich des Erwärmungseffekes waren beim Methan leider lange eher die Regel als die Ausnahme. Mittlerweile reduzieren Forscher die früheren Visionen jedoch wieder zurück auf ein reales Normalmaß. Beispiel Stranne et al., die im August 2016 in den Geophysical Research Letters Probleme mit der Dynamik der Modelle publik machten:

Overestimating climate warming-induced methane gas escape from the seafloor by neglecting multiphase flow dynamics
Continental margins host large quantities of methane stored partly as hydrates in sediments. Release of methane through hydrate dissociation is implicated as a possible feedback mechanism to climate change. Large-scale estimates of future warming-induced methane release are commonly based on a hydrate stability approach that omits dynamic processes. Here we use the multiphase flow model TOUGH + hydrate (T + H) to quantitatively investigate how dynamic processes affect dissociation rates and methane release. The simulations involve shallow, 20–100 m thick hydrate deposits, forced by a bottom water temperature increase of 0.03°C yr−1 over 100 years. We show that on a centennial time scale, the hydrate stability approach can overestimate gas escape quantities by orders of magnitude. Our results indicate a time lag of > 40 years between the onset of warming and gas escape, meaning that recent climate warming may soon be manifested as widespread gas seepages along the world’s continental margins.

Interessant auch eine Arbeit von Carolyn Ruppel und John Kessler aus dem Februar 2017 in den Reviews of Geophysics. Es gäbe noch keine überzeugenden Anzeichen dafür, dass Methan aus Gashydraten derzeit in die Atmosphäre ströme. Abstract:

The interaction of climate change and methane hydrates
Gas hydrate, a frozen, naturally-occurring, and highly-concentrated form of methane, sequesters significant carbon in the global system and is stable only over a range of low-temperature and moderate-pressure conditions. Gas hydrate is widespread in the sediments of marine continental margins and permafrost areas, locations where ocean and atmospheric warming may perturb the hydrate stability field and lead to release of the sequestered methane into the overlying sediments and soils. Methane and methane-derived carbon that escape from sediments and soils and reach the atmosphere could exacerbate greenhouse warming. The synergy between warming climate and gas hydrate dissociation feeds a popular perception that global warming could drive catastrophic methane releases from the contemporary gas hydrate reservoir. Appropriate evaluation of the two sides of the climate-methane hydrate synergy requires assessing direct and indirect observational data related to gas hydrate dissociation phenomena and numerical models that track the interaction of gas hydrates/methane with the ocean and/or atmosphere. Methane hydrate is likely undergoing dissociation now on global upper continental slopes and on continental shelves that ring the Arctic Ocean. Many factors—the depth of the gas hydrates in sediments, strong sediment and water column sinks, and the inability of bubbles emitted at the seafloor to deliver methane to the sea-air interface in most cases—mitigate the impact of gas hydrate dissociation on atmospheric greenhouse gas concentrations though. There is no conclusive proof that hydrate-derived methane is reaching the atmosphere now, but more observational data and improved numerical models will better characterize the climate-hydrate synergy in the future.

 

Sauberere US-Luft und AMO+ steigern Regenfälle in der Sahelzone. Wetlands International warnt vor Wassermissmanagement

Lange hatte man gedacht, der menschengemachte Klimawandel würde hinter den Saheldürren der 1970er und 80er Jahre stecken. Dann jedoch erkannte man, dass sich die Situation in Wirklichkeit wieder besserte und heute wieder mehr Regen fällt. Sollte hierfür auch der Mensch verantwortlich sein? Natürlich nicht. Nun weiß man, dass die Saheldürren stark von den Ozeanzyklen abhängen. Eine positive Atlantische Multidekadenoszillation (AMO+) bringt Regen in den Sahel. Zudem gibt es weitere Zusammenhänge, die langsam immer besser verstanden werden. Das erlaubt nun auch, erfolgreichere Regenprognosen für die kommenden Jahr abzugeben. Pressemitteilung der University of Exeter vom 25. Mai 2017:

Summer rainfall in vulnerable African region can be predicted

Summer rainfall in one of the world’s most drought-prone regions can now be predicted months or years in advance, climate scientists at the Met Office and the University of Exeter say.

The Sahel region of Africa – a strip across the southern edge of the Sahara from the Atlantic Ocean to the Red Sea – is a semi-arid landscape between the desert to the north and the savannah to the south. Much of the food produced in the Sahel depends on summer rainfall, and the region experienced major droughts during the 1970s and 1980s. The new research used the Met Office Hadley Centre’s Decadal Prediction System and found that the model was good at predicting summer Sahel rainfall over the forthcoming five years. Forecasting years ahead relies on sea surface temperature in the North Atlantic, whereas the El Niño Southern Oscillation is important for a shorter-term forecast before each summer.

“Our study suggests that skilful predictions of summer rainfall in the Sahel are now possible months or even years ahead,” said Dr Katy Sheen, formerly of the Met Office but now of the University of Exeter’s Penryn Campus in Cornwall.  “With a population reliant on agriculture, the Sahel is particularly vulnerable to major droughts, such as those of the 1970s and 1980s. “Improved understanding and predictions of summer rainfall in the Sahel has the potential to help decision makers better anticipate future cycles of summer droughts and floods, helping local communities become increasingly resilient to the region’s notoriously variable and changing climate.” By analysing data from the past, the researchers checked whether the model would have predicted the lack of rainfall associated with the prolonged droughts of the 1970s and 1980s – and they found it was very effective. “Our study improves our understanding of the driving mechanisms of summer rainfall variability and shows they are predictable,” Dr Sheen added. The study, published in the journal Nature Communications, is entitled: “Skilful prediction of Sahel summer rainfall on inter-annual and multi-year timescales.”

Paper: K. L. Sheen, D. M. Smith, N. J. Dunstone, R. Eade, D. P. Rowell, M. Vellinga. Skilful prediction of Sahel summer rainfall on inter-annual and multi-year timescales. Nature Communications, 2017; 8: 14966 DOI: 10.1038/ncomms14966

Mit Ozeanzyklen läufts einfach besser. Der Sahel-Regen wird aber wohl auch durch einen weiteren Faktor bestimmt, nämlich die Luftverschmutzung in den USA. Diese nimmt derzeit ab, was zu mehr Sahel-Regen führen wird, fanden Forscher der Lamont-Doherty Earth Observatory, Columbia University. Pressemitteilung vom 22. Mai 2017:

Reduced U.S. Air Pollution Will Boost Rainfall in Africa’s Sahel, Says Study

New Research Highlights Wider Benefits of Clean Air Policies

Falling sulfur dioxide emissions in the United States are expected to substantially increase rainfall in Africa’s semi-arid Sahel, while bringing slightly more rain to much of the U.S., according to a new study in the Journal of Geophysical Research: Atmospheres.

Pollution filters placed on coal-fired power plants in the United States starting in the 1970s have dramatically cut emissions of sulfur dioxide, a toxic gas that contributes to acid rain and premature deaths from respiratory and cardiovascular diseases. If U.S. sulfur dioxide emissions are cut to zero by 2100, as some researchers have projected, rainfall over the Sahel could increase up to 10 percent from 2000 levels, computer simulations published in the study suggest. “Reducing emissions in one region can influence rainfall far away because our global atmosphere is interconnected,” said the study’s lead author, Dan Westervelt, an atmospheric scientist at Columbia University’s Lamont-Doherty Earth Observatory. “We show that the health and environmental benefits of U.S. clean air policies extend to global climate as well.”

Sulfur dioxide simultaneously cools and dries earth’s climate by reflecting sunlight back to space and suppressing heat-driven evaporation near the ground. Though prior research has linked high sulfur emissions in Europe and Asia to the Sahel’s severe droughts of the 1970s and 1980s, this study is the first to look at how U.S. emissions influence precipitation in various regions globally. The researchers ran three independent global climate models to compare the relative impact of the United States cutting its human-caused sulfur emissions to zero and keeping its emissions at 2000-2005 levels. In the zero-emissions scenario, all three models showed a slight increase in average global rainfall, with higher levels in the United States and other northern-hemisphere regions. In the Sahel, two models found that wet-season rainfall increased by 5 to 10 percent, with one producing a rainy season two-and-a-half days longer.

“We were surprised to find that removing sulfur emissions in just one country would significantly influence rainfall on another continent, thousands of miles away,” said study coauthor Arlene Fiore, an atmospheric scientist at Lamont-Doherty. The added rainfall came as the tropical rain belt returned to its normal, northernmost position above the equator during northern hemisphere summer, the models showed, consistent with earlier research. The rain belt ordinarily shifts north when the northern hemisphere heats up during summer, but when sulfur emissions are high, cooler temperatures in the north stop the rain belt from migrating as far.

Cutting U.S. emissions to zero was enough to move the rain belt roughly 35 kilometers north, placing more of the Sahel in its path, the researchers found.  “We did not expect to see such a clear, significant influence on the Sahel,” said Westervelt. “This northern shift of the tropical rain belt could mean that cropland at the Sahel’s northern edge could become more productive in the future.” Though two of the three models were generally consistent, they disagree on exactly how much rain different regions can expect as U.S. sulfur emissions go to zero, says study coauthor Drew Shindell, an atmospheric scientist at Duke University. “We have just one real-world example — historic data — to rely on, making it very challenging to quantitatively link emissions to response,” he said.

The influence of rising carbon emissions is another complicating factor. The technology to trap carbon dioxide, unlike sulfur dioxide, is still far from being cost-effective. So while carbon dioxide levels continue to climb, falling sulfur emissions impose a climate “penalty” — less human-caused cooling to offset human-caused warming from carbon dioxide. “It’s still a good idea to cut SO2 with pollution control equipment on coal-fired power plants for the sake of public health, but even better would be to move away from coal-fired power plants entirely to reap the benefits of public health and climate change mitigation,” said Shindell. The study’s other authors are Andrew Conley and Jean-François Lamarque of the National Center for Atmospheric Research; Michael Previdi and Gus Correa of Lamont-Doherty; Greg Faluvegi of NASA Goddard Institute for Space Studies and Columbia’s Center for Climate Systems Research; and Larry Horowitz of Princeton’s Geophysical Fluid Dynamics Laboratory.

Study: Multimodel precipitation response to removal of U.S. sulfur dioxide emissions

Wetlands International recherchierte kürzlich die wahren Gründe für Migration in der Sahelzone. In einem 66-seitigen Sonderbericht (pdf hier) fanden die Autoren vor allem einen Grund: Wassermissmanagement. Zusammenfassung:

Water Shocks: Wetlands and Human Migration in the Sahel
This report calls attention to the worsening condition of wetlands in the Sahel and explains how this decline is undermining human well-being and compelling people to migrate, including to Europe. The rivers, lakes, floodplains and deltas of the Sahel are highly productive and biologically diverse ecosystems, fed by seasonal floods. These dynamic wetlands have long shaped human culture and been the basis for local and regional economies. Tens of millions of people still depend on their vitality. But these natural assets are degrading, often due to ill-advised economic development projects which divert water resources. Consequently, some wetlands have ceased to be a refuge in hard times and have instead become sources of out-migration, as people look elsewhere for alternative livelihoods.