Klimawandel – eine abstrakte Gefahr?

Da muss der Deich eben höher werden – so denken sich offenbar einige Politiker die Konsequenzen der Erderhitzung (siehe „Energiewende oder Deichbau“ auf http://www.klimaretter.info/politik/hintergrund/23054-schleswig-holstein-energiewende-oder-deichbau). Der NDR zitiert „Sprecher aus Niedersachsen und Schleswig-Holstein, dass man bereits jetzt Deiche baue, die einem langfristigen Meeresspiegelanstieg von 50 Zentimetern Rechnung trügen. Sollte dieser stärker ansteigen, ließen sich diese auch weiter erhöhen, wodurch ein Anstieg ‚von bis zu 1,50 Metern ausgeglichen werden kann‘, heißt es etwa aus Schleswig-Holstein“ (https://www.ndr.de/nachrichten/Bundesamt-warnt-vor-steigendem-Meeresspiegel,meeresspiegel102.html).

Bisher wird von einem Meerespiegelanstieg von maximal 98 cm bis zur Jahrhundertwende ausgegangen (RCP 8.5 Szenarium des IPCC). Doch neuere Untersuchungen des Bundesamtes für Seeschifffahrt und Hydrographie (BSH) zeigen, dass der Anstieg stärker und vor allem schneller stattfinden könnte (Quelle: http://www.tagesschau.de/inland/meeresanstieg-101.html). Laut BSH kann der Anstieg „deutlich über einen Meter hinaus bis hin zu 1,70 Metern“ betragen. Zwar werden „die heutigen Maßnahmen zur Sicherung der Küsten, Küstenbauwerke und Küstenbesiedlungen zumindest bis zum Jahr 2050 einen ausreichenden Schutz vor Überflutung bieten“ – doch sind dann die Deiche nicht einmal das größte Problem: Irgendwann kann das Binnenland nicht mehr entwässert werden – so dass mit höheren Deichen „künstliche Hallige“ gebaut werden.

Falls Sie schon immer mal wissen wollten, was vom Norden Deutschlands bei der zu erwartenden Erderhitzung übrig bleibt – hier sehen Sie die Küstenlinie bei 2 m höherem Meeresspiegel:

norddeutsche Küstenlinie bei 2m Meeresspiegelanstieg

Ein Klick auf die Abbildung leitet Sie auf eine Seite weiter, auf der Sie verschiedene Meeresspiegel simulieren können. Erklärungen zur Simulation (in englisch) finden Sie hier (klick).

Wenn alle Gletscher und Polkappen abschmelzen, ist ein Anstieg um ca. 66 m möglich.
Dann werden Bonn, Münster und Hannover Küstenstädte; Kölner und Magdeburger Dom können als Leuchtturm dienen.

Rheinischer Meerbusen bei 60 m Meeresspiegelanstieg

Kippelement atmosphärische Zirkulation

Die Atmosphäre auf der Nordhalbkugel ist destabilisiert und ihre Zirkulation grundlegend verändert.

Statt zonaler Strömungen bestimmen zunehmend meridionale Strömungen 1) (Süd-Nord und Nord-Süd) das chaotische Wettergeschehen. Es erfolgt ein massiver Wärmetransport nach Norden, wie die diesjährigen Rekordtemperaturen und die Rekordeisschmelze zeigen.

Dieses Jahr brachte fast überall in der Arktis neue Temperaturrekorde und das Eis noch mehr zum Schmelzen als bisher. Selbst im Winter konnte sich das Eis nicht erholen. Das führte zu neuen Negativrekorden bei der winterlichen Meereisbedeckung, sowohl in der Fläche, als auch die Dicke des Eises betreffend. Für den Sommer wird gleichfalls ein neuer Negativrekord bei der Eisbedeckung erwartet und der massive Verlust von mehrjährigem Packeis! Das Ende des Arktischen Meereises scheint viel näher, als bisher gedacht. Die Erwärmungen waren außergewöhnlich, ja extrem und lassen sich mit einer doppelt so schnellen Erwärmung der Arktis nicht mehr erklären. In der Zentralarktis war es im Februar 8 Grad wärmer als im langjährigen Durchschnitt. Auf Grönland, Spitzbergen und im arktischen Kanada wurden Rekordtemperaturen gemessen, die regelrecht beängstigend waren. Im Frühjahr 2016 gab es lange Zeiträume die 15 bis 20 Grad über dem langjährigen Durchschnitt lagen.

Diese extremen Erwärmungen lassen sich nur mit einer grundlegend veränderten atmosphärischen Zirkulation auf der Nordhalbkugel erklären, wodurch zunehmend warme Luft weit nach Norden befördert wird. Das hat schwerwiegende Auswirkungen auf die Wetterverläufe und das Tempo der Eisschmelze. Dadurch werden die borealen Wälder bedroht, die durch Erwärmung und Trockenheit bereits schwer geschädigt sind. Auf Grönland begann die Eisschmelze dann auch drei Wochen früher als bisher und in Kanada kam es zu schweren Waldbränden.

Offensichtlich ist ein weiteres entscheidendes Element im Klimasystem, die atmosphärische Zirkulation, gekippt und irreversibel verändert. Diese schwerwiegende Veränderung beschleunigt die Erderwärmung nochmals erheblich und hat große Auswirkungen auf den Klimawandel. Trotzdem wird sie in der Öffentlichkeit, den Wetterberichten und Teilen der Klimaforschung nach wie vor weitgehend ignoriert.

Die atmosphärische Zirkulation, das unterschätzte Kippelement im Klimasystem

Auf Grund der starken Erwärmung der Arktis haben sich die Temperatur- und Druckunterschiede zu den Subtropen und Tropen enorm vermindert. Das hat gravierende Auswirkungen:  Der Antrieb der Zirkulation und die  bisherigen Zirkulationsmuster werden verändert und massiv geschwächt. Die atmosphärische Zirkulation der Nordhalbkugel ist offensichtlich irrreversibel in einen anderen Zustand übergegangen und in wesentlichen Aspekten grundlegend verändert 2).

Hier noch einmal eine kurze Aufzählung der wesentlichen Veränderungen:

  • Die bisher unser Wetter bestimmende Westwinddrift hat stark nachgelassen und Azorenhoch und Islandtief gibt es nicht mehr wie bisher.
  • Arktische und nordatlantische Oszillation haben sich stark abgeschwächt.
  • Die Großwetterlagen haben sich stark verändert:
    • Strömungen aus verschiedenen Richtungen prallen über Europa aufeinander.
    • Meridionale Strömungsverläufe (also entlang der Meridiane, von Nord nach Süd und umgekehrt) nehmen zu.
    • Die Tiefdruckbahnen sind oft weit nach Süden oder Norden verschoben.
  • Der Polarfrontjetstream ist geschwächt, verlangsamt und oft sehr stark mäandernd. Mit weiterer Verringerung der Temperaturunterschiede zwischen den Breiten wird er immer instabiler.
  • Die plötzlichen Stratosphärenerwärmungen nehmen zu und der Polarwirbel kollabiert immer häufiger. 3)
    (Grundsätzlich kühlt sich die Stratosphäre allerdings ab, was der Nordhalbkugel verstärkt Ozonlöcher antarktischen Ausmaßes beschert. Das sei hier aber nur erwähnt.)

All dies hat schwerwiegende Auswirkungen auf Wetter und Klima und bewirkt vor allem einen starken zusätzlichen Wärmetransport polwärts. Das beschleunigt die ohnehin dramatischen Veränderungen in der Arktis nochmals. Auch gilt es endlich zur Kenntnis zu nehmen, dass es das Wetter, das wir bisher kannten, nicht mehr gibt. Das Wetter ist zum „Un“Wetter geworden.

Jojo-Wetter, Unwetter und Überlagerung der Jahreszeiten

Dominant geworden ist eine Art JoJo-Wetter, also der häufige Wechsel der Strömungsrichtung und der Luftmassen, oft zwischen Nord und Süd, kalt und warm. Dies führt zu einer verstärkten Unwetterneigung durch das nun viel häufigere Aufeinandertreffen unterschiedlicher Luftmassen. Die jahreszeittypischen Witterungsverläufe und Temperaturen werden inzwischen durch die jeweilige atmosphärische Strömungsrichtung weitgehend verändert. Sie werden entweder überlagert oder erheblich verstärkt und das in zunehmendem Maße. Entscheidend ist nicht mehr die Jahreszeit allein, sondern vor allem: Woher kommen die Luftmassen, aus Süd oder Nord, sind sie warm oder kalt.

Im Jahr 2013, aber auch schon in den Jahren zuvor, hatten wir in Europa extreme Wintereinbrüche bis weit ins Frühjahr hinein. Es gab Kälterekorde und reichlich Schnee, aufgrund einer anhaltenden Nordströmung, die polare Kaltluft heranführte (Verstärkung). Im Jahr 2014 wiederum gab es einen extrem milden Winter aufgrund einer anhaltenden Südwestströmung mit subtropischer Warmluft (Überlagerung). 2016 war der Winter ebenfalls viel zu mild, dafür gab es ein kühles, viel zu trockenes Frühjahr.

Die These von einem abgeschwächtem Golfstrom, kann diese Wechsel von warm und kalt nicht erklären. Das alles lässt sich nur durch eine veränderte atmosphärische Zirkulation sinnvoll erklären: Warme Luft wird vermehrt nach Norden und kalte Luft nach Süden verfrachtet. Immer öfter tauchen also Luftmassen da auf, wo sie eigentlich nicht hingehören. Die bisherigen Zirkulationsmuster sind offensichtlich stark verändert – es wird vermutet durch einen stark geschwächten und deshalb extrem mäandernden Polarfrontjetstream. Auch kommt es wohl immer häufiger vor, dass der Polarwirbel regelrecht zusammenbricht (Zunahme der plötzlichen Stratosphärenerwärmungen).

Da ja auch die Westwinddrift geschwächt ist, bricht eigentlich die gesamte bisherige atmosphärische Zirkulation der Nordhalbkugel weitgehend zusammen. Dadurch kann kalte Luft ungehindert nach Süden und warme Luft nach Norden vordringen. So war es im Juli 2014 in Skandinavien 10-15 Grad wärmer als normal, im Mittelmeerraum allerdings gleichzeitig 4-6 Grad kälter als üblich. 2016 war solch zweigeteiltes Wetter auch in Deutschland schon fast die Regel. Im unwetterbetroffenen Süddeutschland war es oft 10-15 Grad kälter als im Nordosten. Polarluft wurde weit nach Süden verfrachtet und strömte dann wieder nach Norden. Das führte zu dem Paradox, dass die kalte Luft aus Süden kam. Eine Woche später war es möglicherweise schon wieder andersherum und Süddeutschland lag im Einfluss von Warmluft.

Starke Druckgebiete bestimmen jetzt das Wettergeschehen, bei zunehmend meridionalen Strömungsverläufen (Nord-Süd, Süd-Nord)

Die Zirkulation um die Druckgebiete (ums Hoch im Uhrzeigersinn und ums Tief entgegengesetzt), bestimmt inzwischen weitgehend das chaotische Wettergeschehen. Binnen kürzester Zeit kann sich die Wind- und Strömungsrichtung ändern, je nachdem, wo man sich in Bezug auf das dominante Druckgebiet befindet. Man spricht bereits von der kalten und der warmen Seite des Hochs, je nachdem, ob wir uns davor oder dahinter befinden – da einmal kalte Luft von Norden oder auf der Rückseite warme Luft aus Süden angesaugt wird. Nördlich des Hochs gibt es eine Westströmung und unterhalb drehen die Windräder plötzlich nach Osten. Beim Tief dasselbe, bloß andersherum. Die Interaktion zwischen den Druckgebieten ist der Schlüssel zum Verständnis der neuen Wetterabläufe.

Wenn sich die Zirkulation zweier Druckgebiete ergänzt und verstärkt, ein Tief also in Opposition zum Hoch steht, kann dies eine nochmal gesteigerte Wirkung ergeben. Wir bekommen es dann entweder mit Polarluft zu tun, wenn wir uns zwischen der Vorderseite des Hochs und der Rückseite des Tiefs befinden oder auch mit Saharaluft, wenn linksdrehendes Tief und rechtsdrehendes Hoch die Luft weit aus Süden ansaugen, das Hoch sich also östlich vom Tief befindet. Die alten Strömungsverläufe und das alte Wetter, mit Westwinddrift und seinem Wechsel von Hoch- und Tiefdruckgebieten, gibt es wohl nur noch in manchen Computermodellen der Meteorologen und Klimawissenschaftler.

Wir können es selbst beobachten

Um die grundlegende Veränderung unseres Wetters festzustellen, muss man kein Fachmann sein, er ist augenscheinlich und offensichtlich. Das schließt natürlich die zeitweise Übereinstimmungen mit den früheren Wetterverläufen nicht aus, aber die Antriebe und Verläufe sind doch andere. Wenn Druckgebiete heute dort stehen, wo sie früher standen, wie z.B. das Azorenhoch und das Islandtief, so ist das vielleicht nur noch eine zufällige zeitweise Übereinstimmung aber nicht mehr typisch und wetterbestimmend.

Die Wettervorhersagen haben inzwischen eine erstaunliche Bandbreite nach oben (warm) und unten (kalt) und insofern den neuen JoJo-Modus des Wetters realisiert. Der häufige, abrupte Wechsel der Strömungsrichtungen lässt ganz unterschiedliche Luftmassen, mit unterschiedlichen Temperaturen, sich abwechseln und aufeinanderprallen, was natürlich zu chaotischen Wetterverläufen führt. Die Temperatur- und Druckunterschiede zwischen den Luftmassen müssen sich ja ausgleichen, ehe sich diese vermischen können und dies geschieht durch Gewitter und Unwetter mit Starkregen oder auch Hagel. Auch kommt es immer häufiger zu „stehendem Wetter“, wodurch die Unwetter und Niederschläge verheerend ausfallen können und es zu lokalen Überschwemmungen kommt. Dazu zählen die derzeitigen (Juni 2016) Unwetter und Starkniederschläge über Westdeutschland und Frankreich, die von einem quasi stationären, steuernden Höhentief verursacht wurden. Das war auch beim Jahrhunderthochwasser 2013 der Fall. Und zu „stehendem Wetter“ kommt es aus den genannten Gründen, also schwacher Westwinddrift und geschwächtem Jetstream 4).

Doch nicht nur in Deutschland nehmen starke Temperaturunterschiede und die entsprechenden Temperatursprünge bei den Luftmassenwechseln zu. Die Polarluft über Süddeutschland im kalten Unwetterfrühjahr 2016 war ja kein Beweis, dass die Erderwärmung stagniert, sondern zeigte, dass die Arktis „nicht mehr dicht“ ist und ihre Kälte verströmt. Denn der Polarwirbel ist ja gleichfalls geschwächt und bricht immer häufiger zusammen, was die bisherige Luftmassengrenze noch instabiler macht, wodurch die dominant gewordenen meridionalen Strömungen (Nord-Süd, Süd-Nord) weit nach Norden und Süden ausgreifen können. Man könnte sagen:

Die Arktis ist nicht mehr dicht und der finale Temperaturausgleich zwischen Arktis und Subtropen in vollem Gange.

In „Vom Wetter zum Unwetter“ äußerte ich 2013 die Befürchtung, dass die Erwärmung der Arktis sich noch beschleunigen könne, wenn Polarwirbel und Westwinddrift die kalte Luft nur noch eingeschränkt zurückhalten. Hinzufügen muss man jetzt wohl: „und wenn subtropische Warmluft ungehindert in die Polarregionen vordringen kann.“ Das passiert jetzt immer häufiger.

Die Warmluftvorstöße weit nach Norden und die Kaltluftvorstöße nach Süden haben sich in den letzten Jahren enorm verstärkt. So gab es im Frühsommer 2014 nicht nur einen Polarluftvorstoß bis nach Israel und in die Türkei, der für Schneestürme sorgte, sondern im Winter auch einen Warmluftvorstoß nach Finnland, der binnen zweier Tage die Temperatur von -55° auf +5° Celsius steigen ließ.

In Nordamerika wurden die neuen Abläufe im Winter 2014 besonders deutlich: es gab mehrfach extreme Polarluftvorstöße an der Ostküste bis hinunter nach Florida und in den Golf von Mexiko und mehrfach extreme Temperatursprünge von bis zu 40 Grad in wenigen Tagen, wenn die Strömung wieder auf Süd drehte. Gleichzeitig gelangte mit einer Süd-Nord-Strömung extrem milde Luft entlang der Westküste bis nach Alaska und darüber hinaus. Im Dezember 2015 erreichten die warmen Luftmassen gar den Nordpol, es gab einen Temperatursprung von 30 Grad. Die abnormen Rekorde bei Temperaturen und Eisschmelze im Jahr 2016 verdeutlichen die enormen Auswirkungen dieser Veränderungen.

ein weiteres Kippelement

Die instabil gewordene Atmosphäre mit ihrer veränderten Zirkulation, erweist sich als bisher wohl unterschätztes Kippelement im Klimasystem und führt nicht nur zu lokalen Temperaturanomalien, sondern zu einem beschleunigten ungehinderten Ausgleich der Temperaturunterschiede zwischen den Luftmassen und damit zu einer noch mal beschleunigten Erwärmung der Arktis und der gesamten nördlichen Polarregion, einschließlich Grönlands – mit fatalen Folgen für das Weltklima. Es müssen wohl nicht nur die Lehrbücher der Meteorologie neu geschrieben werden, sondern auch die Klimamodelle bedürfen erheblicher Modifizierung (siehe Semenov). Der Klimawandel hat damit möglicherweise einen Punkt erreicht, ab dem sich Eisschmelze und Meeresspiegelanstieg noch einmal erheblich beschleunigen könnten.

Exkurs Golfstrom

Über den Einfluss eines modifizierten, abgeschwächten Golf- bzw. Nordatlantikstroms kann man nur mutmaßen. Es ist nicht auszuschließen, dass der Absinkvorgang des warmen Wassers aus dem Süden bereits geschwächt ist. Durch die Erwärmung des Nordatlantik und des Nordmeeres, hat das Wasser ja eine geringere Dichte und der massive Süßwassereintrag wegen erhöhter Niederschläge und aufgrund der Schmelze des Grönlandeises und des arktischen Meereises dürfte die Tiefenkonvektion gleichfalls beeinflussen. Ob dies nun aber, wie vielfach behauptet wurde, zu einer Abkühlung der Region und Nordwesteuropas führen kann, oder schon geführt hat, ist allerdings mehr als fraglich, denn die Erwärmungstendenz ist ja ungebrochen und bricht 2016 sogar alle Rekorde, siehe oben. Möglicherweise hat ein geschwächtes Absinken ja auch die Folge, dass das warme Wasser länger an der Oberfläche verbleibt, was die Region eigentlich sogar zusätzlich erwärmen müsste.

Auch der immer weitere Rückzug des arktischen Meereises könnte ein längeres Verbleiben des warmen Wassers an der Oberfläche bewirken. Absinkvorgänge finden ja auch aufgrund der Abkühlung und der Meereisbildung an der Schelfeiskante, z.B. der Barentsee statt. Durch die Eisbildung aus Süßwasser erhöht sich der Salzgehalt und die Schwere des übrigen Wassers und es beginnt abzusinken. Wenn diese Eisbildung aber immer weiter im Norden und Osten passiert, dann können die Abkühlung und damit das Absinken auch erst später – wenn überhaupt – erfolgen. Das warme Wasser strömt also weiter nach Norden und Osten, ehe es sich abkühlen und absinken kann. Es gibt quasi einen Warmwasserstau, da die Tiefenverfrachtung des warmen Wassers schwächelt.

Verstärkter Wärmetransport polwärts

Bereits 2005 stellten Bryden und Cunningham vom National Oceanography Center (NOC) in Southhampton nach einer aufwändigen Langzeitstudie eine Reduzierung der südwärts gerichteten kalten Tiefenströmung um über 30% fest ( Nature, 01.12.2005). Eine ähnlich große Schwächung der nordwärts gerichteten warmen Oberflächenströmung ist dagegen bisher nicht nachgewiesen. Der Golfstrom ist ja auch wesentlich windgetrieben und ein Teil der globalen Meeresströmungen. Er ist also keineswegs nur von der Tiefenkonvektion im Norden abhängig und käme nicht gleichzeitig mit dieser zum Erliegen. Stefan Rahmstorf: „Angetrieben wird der Golfstrom zum überwiegenden Teil durch den Wind. Er bildet den westlichen Randstrom des nordatlantischen Subtropenwirbels…“ (Ökolexikon, 2003).

Als Teil des Globalen Förderbandes wird er aber auch vom Süd-Äquatorialstrom, vom Antillenstrom und der Karibischen Strömung angetrieben. 2008 konstatierte ein internationales Forscherteam gar einen zunehmenden atmosphärischen und ozeanischen Hitzetransport polwärts (Zhang, 2008). Ursache sei eine drastische Umstellung der atmosphärischen Zirkulationsmuster im Hohen Norden. Die Heizung Europas ist also in Takt und eher zu weit aufgedreht.

2012 ergab eine weitere Studie (Lixin Wu, et al., in Natur Climate Change) eine besonders starke Erwärmung der warmen Meeresströmungen (z.B. des Golfstroms) und deren Verschiebung in Richtung der Pole. So hat sich der Golfstrom mit einem Grad, mehr als zweimal so schnell erwärmt, wie der Atlantik insgesamt, mit 0,4 Grad. „Alles deutet auf eine Veränderung der globalen Ozeanzirkulation durch den Klimawandel hin – mit expandierenden Subtropen.“, äußerte sich Martin Visbeck vom Geomar in Kiel zu der Studie. Das bedeutet: Der Wärmetransport nach Norden hat nicht nachgelassen, ganz im Gegenteil – aber die Tiefenkonvektion ist möglicherweise vermindert und offensichtlich die Tiefenströmung nach Süden. Nicht die Wärmezufuhr vermindert sich also, sondern die Wärmeabführung.

Wir haben damit einen im Norden verbleibenden Wärmeüberschuss und eine Erwärmung statt der erwarteten Abkühlung. Das stimmt mit den aktuellen Temperaturentwicklungen überein und entspricht im Übrigen auch völlig dem 2. Hauptsatz der Thermodynamik, wonach sich Temperaturunterschiede in Systemen ausgleichen und nicht vergrößern.

Ein anderer Grundsatz der Thermodynamik besagt, dass der Temperaturausgleich immer von warm nach kalt erfolgt. Wenn sich auch noch erdsystemische Ordnungsstrukturen – hier die Zirkulationsmuster der Ozeane und der Atmosphäre – verändern oder gar verloren gehen (wie die Westwinddrift und der Polarwirbel), setzt sich diese naturgesetzliche Tendenz der Entropieerhöhung beschleunigt durch. Die erwartete Abkühlung aufgrund eines abgeschwächten Golf- bzw. Nordatlantikstroms ist nirgendwo erkennbar, sondern das Gegenteil ist der Fall.

Es ist durchaus wahrscheinlich, dass veränderte Meeresströmungen zur extremen Erwärmung der Arktis beitragen und verstärkt beitragen werden. Selbst eine warme Strömung durchs Polarmeer bis zur Beringstraße ist nicht völlig auszuschließen.

Exkurs Eisschmelze

Im 5. Sachstandsbericht des IPCC veröffentlichte der Weltklimarat erschreckende Zahlen über die weltweite Eisschmelze und deren weitere Beschleunigung, die wohl allerdings von den Realitäten des Jahres 2016 noch weit übertroffen werden.

  • Die Gletscherschmelze hat sich von 1993-2009 von 140 auf 410 Gt/Jahr (Gigatonnen oder Milliarden t) fast verdreifacht.
  • Das arktische Meereis verliert inzwischen (2012) jedes Jahrzehnt 13,6% mehr an Fläche (Minimum der sommerlichen Eisbedeckung). NASA- Experten geht davon aus, dass die Arktis schon in zehn Jahren im Sommer eisfrei sein könnte.
  • Das grönländische Eis schmilzt gleichfalls stark beschleunigt. Zwischen 2001 und 2011 erhöhte sich die Schmelzrate von 74 auf 274 Gt/Jahr, das ist fast eine Vervierfachung in einem Jahrzehnt (8x der Bodensee, oder 1 Million Supertanker).
  • Auch der Antarktische Eisschild (Westantarktis) schmilzt immer schneller. Zwischen 2002 und 2011 erhöhte sich der Eisverlust von 72 auf 221 Gt/Jahr, also eine Verdreifachung.

Das Schmelzen der Eisschilde dominiert inzwischen den Meeresspiegelanstieg und sowohl der IPCC, als auch 2/3 aller Meeresspiegel-Experten erwarten inzwischen einen teils deutlich höheren Anstieg der Ozeane bis zum Jahrhundertende; da ist auch schon mal von mehreren Metern die Rede. Doch es könnte auch noch schlimmer kommen, wie das erste Halbjahr 2016 eindringlich vor Augen führt. Die globale Mitteltemperatur für diesen Zeitraum erhöhte sich um fast ein halbes Grad und in der Arktis kam es zu teilweise bizarren Temperaturrekorden. Bereits im Juli 2012 kam es ja über Grönland innerhalb von vier Tagen zu einer großflächigen Erwärmung, so dass fast die gesamte Oberfläche von Schmelzvorgängen betroffen war – eine Zunahme um 2/3 in so kurzer Zeit. Im Frühjahr 2016 begann hier nach einem Warmluftvorstoß die Eisschmelze – drei Wochen eher als bisher üblich – und Anfang Juni kam es zu einer neuen Hitzewelle mit sehr warmer Luft aus dem Süden.

Eisschmelze und atmosphärische Zirkulation

Auch dies ist wahrscheinlich durch den extrem mäandernden Jetstream, also die veränderte atmosphärische Zirkulation bewirkt. Das lässt für den Sommer nichts Gutes, nämlich eine Rekordeisschmelze, erwarten. Beim Arktischen Meereis gab es 2016 einen neuen Minusrekord bei der winterlichen Eisbedeckung, mit vielfach noch dünnerem Eis als im bisherigen Rekordjahr 2012, was auch hier für den Sommer Schlimmes befürchten lässt. Wissenschaftler des Alfred-Wegener-Instituts befürchten einen massiven Abtransport von mehrjährigem Packeis in den Nordatlantik und ein neues Rekordminimum(Pressemitteilung des AWI, 21.04.2016, Nicolaus, M., Hendricks, St.). Auch die großen Eisschilde scheinen zunehmend instabil und haben nach Auffassung vieler Wissenschaftler entscheidende Kipppunkte bereits erreicht oder überschritten (siehe u.a.PIK).

Aber auch, wenn die Beschleunigung der Schmelzprozesse „nur“ im selben Tempo weiterginge, und absehbare Kippprozesse gar nicht einbezogen werden, kann man sich ausrechnen (exponentielles Wachstum), wann die Eisschilde abgeschmolzen sein werden: Das wird möglicherweise nicht erst in ein paar tausend Jahren sein, sondern sehr viel früher.

Jürgen Tallig 2016
tall.j@web.de

Literatur


Fussnote(n)

[1↑] Erklärung siehe Wikipedia: „Planetarische Zirkulation“; (klick)
[2↑] Siehe dazu Tallig, J. „Vom Wetter zum Unwetter“ in Umwelt aktuell 07/2013 oder Tarantel 61 (klick), S. 20
[3↑] zu Prozessen in der Stratosphäre siehe auch

[4↑] siehe auch Tallig, J. 2013 und PIK 2014

Thule Tuvalu

Deckblatt vom Presseheft

Der Kinodokumentarfilm «ThuleTuvalu» von Matthias von Gunten (u.a. «Max Frisch, Citoyen» 2007, «Ein Zufall im Paradies» 1999, «Reisen ins Landesinnere» 1988) feierte am 27. April 2014 seine Weltpremiere im Internationalen Wettbewerb der Visions du Réel in Nyon. Seither tourt er um die Welt, war in der Sektion World für den Schweizer Filmpreis nominiert, war Showcase am Hot Docs in Toronto, im Internationalen Wettbewerb am DOK.fest München und zahlreichen weiteren Festivals.

2014 startete ThuleTuvalu erfolgreich in der Schweiz.

Ab 13. August 2015 ist er im Verleih von barnsteiner-film in den deutschen Kinos zu sehen.

Inhalt

THULETUVALU handelt von Menschen an zwei völlig unterschiedlichen Enden des Globus, die durch die fortschreitende Erwärmung der Erdatmosphäre zunehmend miteinander verbunden sind und sich beiden Orts vor die Tatsache gestellt sehen, dass sie ihre Existenz grundlegend verändern müssen.

Der Film erzählt von Jägern in Thule in Nord-Grönland, dem nördlichsten Ort der Erde, die noch immer, wie ihre Vorfahren, die meiste Zeit des Jahres bei Temperaturen bis unter vierzig Grad in Fellkleidern und mit Hundeschlitten zur Jagd fahren, um ihre Familien und ihre Hunde zu ernähren. Und er erzählt von Inselbewohnern in Tuvalu, die in den endlosen Weiten des Pazifiks auf schmalen Korallenriffen leben und sich, wie viele Generationen vor ihnen, von Fischen, Kokosnüssen und selbst angebautem Gemüse ernähren.

An beiden Orten nimmt der Film mit den Menschen am teilweise archaischen Leben in ihren so gegensätzlichen Welten im eisigen Norden und auf der tropischen Insel im Pazifik teil. Dabei werden neben den Unterschieden auch immer mehr Verbindungen und Gemeinsamkeiten deutlich: An beiden Orten zeigt sich, sei es beim Jagen oder beim Fischen, bei Eisfahrten oder beim Kanubau, wie das Meer als wichtigste Nahrungsquelle die Existenz der Einheimi schen prägt. Hier wie dort erleben wir, wie aus dieser engen Abhängigkeit von der Natur und in der großen Abgeschiedenheit von der übrigen Welt über Jahrhunderte ihre besonderen Lebensweisen entstanden sind, die sich bis heute erhalten haben.

Zunehmend zeigt sich anhand der Protagonisten, wie die Eisschmelze im Norden sowohl die Jahreszeiten, die Landschaft als auch ihr ganzes Leben verändert und wie der daraus entstehende Wasseranstieg gleichzeitig die Menschen in Tuvalu damit bedroht, dass ihre Heimat eines Tages in den Fluten des Meeres versinken wird. Mit den Hauptpersonen des Films erleben wir, wie diese Veränderung ihrer Umwelt ihre Lebensentwürfe und Gedanken immer mehr bestimmt. Zwischen Hoffen und Wut, Resignation und Zuversicht suchen sie eine Haltung zu dieser Bedrohung. Und einige sehen sich gar gezwungen, einen Schlussstrich unter ihre bisherige Existenz zu ziehen und von Grund auf ein neues Leben zu beginnen.

Die Geschichten aus den beiden Orten verbinden sich im Lauf des Films zu einer einzigen Geschichte, in der die Protagonisten zunehmend als erste und feinste Seismografen jenes Wandels erkennbar werden, der einmal alle Menschen der Welt betreffen wird.

Der Trailer zum Film kann hier angesehen werden (klicken).

«ThuleTuvalu» ist ein berührendes Portrait von Menschen, deren gemeinsames Schicksal eng miteinander verbunden ist, obwohl sie an zwei völlig unterschiedlichen Enden des Globus leben.

Auch wenn Thule und Tuvalu weit von Deutschland entfernt liegen, sind die klimabedingten Probleme inzwischen längst bei uns angekommen: Bodenerosion, Überschwemmungen, Unwetter und Temperaturschwankungen.

Vom Unwetter zur Katastrophe

Die Eisschmelze hat global dramatisch zugenommen.

Die veränderte atmosphärische Zirkulation der Nördlichen Hemisphäre könnte sie weiter beschleunigen, der finale Temperaturausgleich zwischen Arktis und Subtropen scheint in vollem Gange.Im weiteren Verlauf der Erderwärmung ist mit mehreren Temperatursprüngen zu rechnen, mit katastrophalen Auswirkungen.

Im 5.Sachstandsbericht veröffentlichte der Weltklimarat (IPCC) erstmals Zahlen über die weltweite Eisschmelze und deren Beschleunigung.
Es sind erschreckende Zahlen, vor allem wegen der exponentiellen Wachstumsraten, mit denen sich der Prozess beschleunigt. Eine Verdreifachung der abschmelzenden Eismasse in 10 Jahren, bedeutet eine Zunahme um 30% pro Jahr, alle drei Jahre eine Verdopplung.

Hier die Zahlen:

Die Gletscherschmelze hat sich von 1993-2009 von 140 auf 410 Gt/Jahr (Gigatonnen oder Milliarden t) fast verdreifacht.
Die Fläche des arktischen Meereises im Sommer schrumpft beschleunigt weiter, inzwischen (2012) jedes Jahrzehnt um 13.6% ( NASA- Experten gehen allerdings davon aus, daß die Arktis schon in fünf Jahren im Sommer eisfrei sein könnte).
Das grönländische Eis schmilzt gleichfalls stark beschleunigt. Zwischen 2001 und 2011 erhöhte sich die Schmelzrate von 74 auf 274 Gt/Jahr, das ist fast eine Vervierfachung in einem Jahrzehnt (8x der Bodensee, oder 1 Million Supertanker).
Auch der Antarktische Eisschild (Westantarktis) schmilzt immer schneller. Zwischen 2002 und 2011 erhöhte sich der Eisverlust von 72 auf 221 Gt/Jahr, also eine Verdreifachung (das entspricht ca. 10m weniger Dicke pro Jahr).
Erschreckende Zahlen,- allerdings werden sie an anderer Stelle schon viel früher genannt.
Eric Rignot, University of California, bezifferte schon 2006 die Verluste beider Eisschilde auf 475 Mrd. t.Es ist bekannt, dass der IPCC politischer Einflussnahme unterliegt und die veröffentlichten Einschätzungen ausgehandelte Kompromisse sind und eher konservativ und vorsichtig.
Es könnte auch noch schlimmer sein und vor allem kommen. Im Juli 2012 kam es über Grönland innerhalb von vier Tagen zu einer großflächigen Erwärmung, so dass fast die gesamte Oberfläche von Schmelzvorgängen betroffen war, eine Zunahme um 2/3, in so kurzer Zeit. Aber auch wenn die Beschleunigung der Schmelzprozesse „nur“ im selben Tempo weitergeht, kann man sich ausrechnen (exponentielles Wachstum von 30% pro Jahr), wann die Eisschilde abgeschmolzen sein werden, nämlich nicht erst in ein paar tausend Jahren sondern noch in diesem Jahrhundert.
Es könnte allerdings auch zu sprunghaften Beschleunigungen der Erwärmung der Arktis und des Abschmelzens des grönländischen Eisschildes kommen.

Mögliche Ursachen

  • Das Verschwinden des arktischen Meereises. Damit ist ja, durch die veränderte Albedo, eine Art zusätzlicher Heizung in Betrieb. Es werden nicht mehr 80-90% der Wärmeeinstrahlung durch Eis und Schnee reflektiert, sondern das Meerwasser nimmt 80-
  • 90 % der Wärme auf und speichert sie, wodurch wiederum das Zufrieren im Winter noch später und dünner erfolgt.

Doch es gibt noch weitere „Beschleuniger“:

  • Die plötzliche Stratosphärenerwärmung, die mit steigender CO2-Konzentration immer häufiger auftritt und einen Zusammenbruch des Polarwirbels zur Folge hat.
  • Und eine
    Grundlegend veränderte atmosphärische Zirkulation auf der Nordhalbkugel
    (Siehe „Vom Wetter zum Unwetter“ in Umwelt aktuell 07/2013).

Die Hauptaussagen des Textes hier noch einmal in Kürze:

  • Die bisher unser Wetter bestimmende Westwinddrift hat stark nachgelassen Arktische und Nordatlantische Oszillation haben sich stark abgeschwächt, Azorenhoch und Islandtief gibt es nicht mehr wie bisher.
  • Polarwirbel und Polarfrontjetstream sind instabil.
  • Das Wetter, das wir bisher kannten, dominiert von westlicher Strömung, gibt es nicht mehr.
  • Strömungen aus verschiedenen Richtungen prallen über Europa – aufeinander, Tiefdruckbahnen sind nach Süden verschoben.
  • Ursache dieser Veränderungen ist die starke Verringerung der Temperatur- und Druckunterschiede zwischen Arktis und Subtropen aufgrund der extrem starken Erwärmung der Polarregionen.

Die Analyse ist durch den Wetter-und Klimaverlauf des letzten Jahres grundsätzlich bestätigt worden, soll aber hier präzisiert und erweitert werden.

Man kann heute mit ziemlicher Sicherheit sagen: Die jahreszeittypischen Witterungsverläufe und Temperaturen werden durch die jeweilige atmosphärische Strömungsrichtung weitgehend verändert und entweder überlagert oder erheblich verstärkt und das in zunehmendem Maße. Vereinfacht gesagt: Entscheidend ist nicht mehr die Jahreszeit allein, sondern vor allem: woher kommen die Luftmassen, aus Süd oder Nord, sind sie warm oder kalt. Also im vorigen späten Extremwinter hatten wir eine Verstärkung (Nordströmung, Arktische Verstärkung) und im diesjährigen extrem milden Winter eine Überlagerung (Südwestströmung).

In Nordamerika wurden die neuen Abläufe in diesem Winter besonders deutlich: es gab mehrfach extreme Polarluftvorstöße an der Ostküste bis hinunter nach Florida und in den Golf von Mexiko und mehrfach extreme Temperatursprünge von bis zu 40° C in wenigen Tagen, wenn die Strömung wieder auf Süd drehte. Gleichzeitig gelangte mit einer Süd-Nord-Strömung extrem milde Luft entlang der Westküste bis nach Alaska und darüber hinaus.
Solche Strömungen, entlang der Längengrade (Meridiane) nennt man meridional.

Wenn sich die Zirkulationen zweier starker Druckgebiete (ums Hoch, im Uhrzeigersinn, ums Tief entgegen dem Uhrzeigersinn) ergänzen und verstärken kann dies eine enorme Sogwirkung ergeben. An der Ostküste gab es eine gigantische Kältepumpe aus Nordatlantiktief und Kanadahoch, an der Westküste eine Wärmepumpe zwischen Kanadahoch und Pazifiktief.

In „Vom Wetter zum Unwetter“ äußerte ich die Befürchtung, dass die Erwärmung der Arktis sich noch beschleunigen könne, wenn Polarwirbel und Westwinddrift die kalte Luft nur noch eingeschränkt zurückhalten.
Hinzufügen muss man jetzt wohl : „..und wenn subtropische Warmluft ungehindert in die Polarregionen vordringen kann.“, was jetzt immer häufiger passiert.

Der finale Temperaturausgleich zwischen Arktis und Subtropen ist in vollem Gange. Zunehmend bestimmen meridionale Strömungen (Nord-Süd, Süd-Nord) das Wettergeschehen.
Auch in Europa gab es dieses Nebeneinander von Wetter- und Temperaturextremen. So gab es einen Polarluftvorstoß bis nach Israel und in die Türkei und teilweise extreme Temperatursprünge, so in Finnland nach einem Warmluftvorstoß aus Südwesten binnen zweier Tage von -55° auf +5° Celsius.
Immer öfter tauchen Luftmassen da auf, wo sie eigentlich nicht hingehören, extreme meridionale Strömungen nehmen zu.

Es gibt den Ansatz, die Extreme mit einem stark geschwächten und deshalb extrem mäandernden Polarfrontjetstream zu erklären oder mit einem nach Süden verschobenen Polarwirbel (aber bis zum Golf von Mexiko?).
Es ist aber wohl so, dass der Polarwirbel immer öfter (Stratosphärenerwärmung) regelrecht zusammenbricht und mit ihm die gesamte atmosphärische Zirkulation der Nordhalbkugel. Die Luftmassengrenze zwischen Arktis und Subtropen ist instabil geworden und kollabiert immer öfter und es erfolgt nunmehr die direkte Vermischung der zwei Luftmassen.

Starke Druckgebiete dominieren jetzt das Wettergeschehen und die Strömungsverläufe, nicht mehr Westwinddrift und mäandernder Jetstream. Die Interaktion zwischen den Druckgebieten ist jetzt der Schlüssel zum Verständnis der Wetterabläufe,- wo sie stehen und wie sie zueinander stehen, entscheidet die Strömungsrichtungen , die sich jetzt extrem kurzfristig ändern, mit ständigen Luftmassenwechseln und Temperatursprüngen.
Die alten Strömungsverläufe und das alte Wetter gibt es nur noch in den Computermodellen der Meteorologen und Klimawissenschaftler.
Wenn Druckgebiete heute dort stehen, wo sie früher standen ( z.B. : Azorenhoch und Islandtief) so ist das vielleicht nur noch eine zufällige zeitweise Übereinstimmung.

Das bedeutet aber nicht nur chaotische Wetterverläufe mit häufigeren abrupten Wechseln und Temperatursprüngen, sowie Unwettern und noch schlimmeren Überschwemmungen (bei stehendem, kreisendem Wetter), sondern vor allem den beschleunigten ungehinderten Ausgleich von Temperaturunterschieden zwischen den Luftmassen und damit eine noch mal beschleunigte Erwärmung der Arktis und der gesamten Polarregion einschließlich Grönlands.
Der Klimawandel hat damit möglicherweise einen Punkt erreicht, ab dem sich Eisschmelze und Meeresspiegelanstieg noch einmal erheblich beschleunigen könnten.
Es müssen wohl nicht nur die Lehrbücher der Meteorologie neu geschrieben werden sondern auch die Klimamodelle bedürfen erheblicher Modifizierung (siehe Semenov). Angesichts der geschilderten dramatischen Entwicklungen stellt sich natürlich die Frage, was es mit der angeblich verlangsamten Erderwärmung auf sich hat.
Die Erderwärmung hat sich nicht verlangsamt, doch sie ist verzögert. Ozeane und Eis puffern den Temperaturanstieg der Atmosphäre.

In der Zusammenfassung des IPCC-Berichts durch BMU, UBA, BMBF und deutsche IPCC-Stelle, ist zu lesen, „der Anstieg der globalen Mitteltemperatur, habe sich in den vergangenen 15 Jahren verlangsamt, und die Gründe dafür seien noch nicht abschließend geklärt“.
Diese Interpretation des Berichts ist nicht korrekt.

Der 5.Bericht nennt eine Erhöhung der globalen Oberflächentemperatur gegenüber der vorindustriellen Zeit von 1,06°C für 2012, im 4. Sachstandsbericht sind noch 0,92°C für 2005 angegeben. Es gab also einen Anstieg von 0,14°C in sieben Jahren! Der 3.Bericht nennt für den Zeitraum bis 2000 noch einen durchschnittlichen Anstieg von 0,1°C pro Dekade.
Von einer Verlangsamung des Temperaturanstiegs kann also nicht die Rede sein.
Es gibt allerdings im 5.Bericht eine möglicherweise irreführende Trendberechnung für einen Zeitraum von 15 Jahren – die war von den Wissenschaftlern aber als Beispiel gedacht, wie sehr Einzelereignisse am Beginn oder Ende eines Zeitraums einen Trend verfälschen können. 1998 war das absolut wärmste Jahr der 90er, auf Grund eines extrem starken El-Nino- Ereignisses (starke Erwärmung des tropischen Pazifik) .

Wenn man nun als Ausgangspunkt zur Darstellung einer Tendenz dieses Jahr wählt, dann ist die Normalisierung danach eine Verlangsamung der Erwärmung und diese „Verlangsamung“ mit der Zunahme der Erwärmung in den letzten 10 Jahren gegengerechnet ergibt insgesamt eine Verlangsamung. Was von den Wissenschaftlern nur als warnendes Beispiel angeführt wurde, wie leicht Trends verfälscht werden können, wurde von interessierter Seite begierig aufgegriffen und als Hauptergebnis des Berichts verkündet.
Eine so irregeführte Öffentlichkeit wird sich weiter in fälschlicher Sicherheit wähnen und das Not-Wendige aufschieben.

Auch taucht der Begriff „Globale Mitteltemperatur“ im IPCC-Bericht gar nicht auf, dort wird von globaler Oberflächentemperatur der Atmosphäre (über Land und Ozeanen) gesprochen. Eine globale Mitteltemperatur müsste ja noch mehr Teile des Systems Erde berücksichtigen, also auch:

  • Die sich weiter beschleunigende Erwärmung der Ozeane bis in noch tiefere Schichten ( die ja bisher schon 90% der zusätzlichen Wärme aufgenommen haben).
  • Die Temperaturentwicklung der gesamten unteren Atmosphäre, sowie die der Stratosphäre
  • Die Erwärmung des Eises weltweit, die sich ja in dramatisch beschleunigten Schmelzprozessen zeigt

Würden Ozeane und Eis nicht so viel Wärme aufnehmen, hätten wir längst eine sehr viel höhere Atmosphärentemperatur. Jeder kann dies mit einem kleinen Experiment leicht nachvollziehen, indem er das Abtauen eines Eisfachs mittels regelmäßiger Wärmezufuhr (Schüsseln mit warmen Wasser) mit Thermometer und Uhr dokumentiert. Es zeigt sich, daß mehrere Stunden keine Erhöhung der Lufttemperatur im Fach stattfindet, die zugeführte Wärme wird vollständig vom Eis aufgenommen, ja es gibt sogar eine leichte Abkühlung auf Grund der entstehenden Verdunstungskälte (der Effekt der Verdunstungskälte dürfte auch global, angesichts der riesigen angetauten Flächen, den Erwärmungseffekt noch mildern). Im Eisfach beginnt erst nach einigen Stunden das große Tauen. Das Eis hat so viel Wärme aufgenommen, dass sich seine Konsistenz grundlegend verändert hat, es beginnt zu schmelzen. Und genau zu diesem Zeitpunkt gibt es eine kleine Überraschung, eine Temperaturerhöhung der Luft im Fach um 8°C, da das Eis keine weitere Wärme mehr aufnehmen kann.
Mit Temperatursprüngen ist auch global zu rechnen, wenn die Puffer aus Eis aufgebraucht sein werden, was hoffentlich nicht gleichzeitig der Fall sein wird. Doch selbst ein Temperatursprung von zwei Grad ist die totale Katastrophe für alle Ökosysteme.

Jürgen Tallig
Agentur für Neues Denken
Autor und Referent

Literatur

  • IPCC, 5. Sachstandsbericht, Teilbericht 1, 2013
  • Semenov, V. Arctic warming favours extremes, 2012
  • Schimanke, S., Plötzliche Stratosphärenerwärmung
  • Tallig, J., Vom Wetter zum Unwetter, 2013
  • Horton/ Rahmstorf e.a., Expert assessment of sea-level rise, 2013

siehe auch Tarantel 61, S. 20:
Jürgen Tallig „Vom Wetter zum „Un“Wetter
Der ‚Frühling‘ der Extreme 2013 zeigt überdeutlich, die atmosphärische Zirkulation ist nachhaltig verändert.“