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In unregelmässigen Abständen werden wir in den nächsten Monaten immer wieder über neues aus der Wissenschaft.berichten  /   In the next few months, we will keep on reporting about new scientific developments at irregular intervals.

 

Gern möchten wir auf Arbeiten hinweisen, die uns aufgefallen sind und die Themen behandeln, die es Wert sind, gelesen zu werden.   /   We would like to draw your attention to works that have attracted our attention and deal with topics that are worth reading.

 

 

Zug, 13.12.2017

 

Das Institut hat mit seinem Mitglied SEBASTIAN LÜNING (und dessen Coautor FRITZ VAHRENHOLT) einen aktuellen und für die Beurteilung des Klimawandels wichtigen (peer-reviewed) Artikel im online-Magazin FRONTIERS. Lesen Sie hier den vollständigen Text "Paleoclimatological Context and Reference Level of the 2°C and 1.5°C Paris Agreement Long-Term Temperature Limits" .

 

With its member SEBASTIAN LÜNING (and its co-author FRITZ VAHRENHOLT) the institute has published a current and peer-reviewed article in the online magazine FRONTIERS. Read the full text here: Paleoclimatological Context and Reference Level of the 2°C and 1.5°C Paris Agreement Long-Term Temperature Limits.

 

 

Nachfolgend noch die zusammenfassende deutsche Übersetzung der Pressemitteilung des Instituts vom 13.12.2017:


Bei dem Pariser Klima-Abkommen vom Dezember 2015 wurde vereinbart, dass die Zunahme der globalen mittleren Temperatur auf deutlich unter 2°C verglichen mit dem „vorindustriellen Niveau“ begrenzt werden muss und dass man sich bemühen sollte, den Anstieg auf 1,5°C zu begrenzen. Eine genauere Betrachtung des Vertrags-Wortlautes enthüllt jedoch, dass der Terminus „vorindustrielles Niveau“ nirgendwo in diesem epochalen UN-Dokument definiert ist, welches mittlerweile von 170 teilnehmenden Parteien ratifiziert worden ist. Dies ist besonders komisch, weil die „vorindustriellen“ Temperaturen der letzten 10.000 Jahren signifikante Variationen durchlaufen haben, wie akribisch dokumentiert in hunderten paläoklimatischer Studien.

Verwirrt durch diese klaffende Lücke im Abkommen machte sich Fritz Vahrenholt daran, die Historie der Definition zum Temperaturlimit zu ergründen. Der ehemalige Manager erneuerbarer Energie und derzeit Leiter der German Wildlife Foundation fand zu seiner Überraschung heraus, dass die ursprüngliche Beschreibung dieses bedeutenden Klimaziels von Mitte der siebziger Jahre stammt und von einem Ökonom namens William Nordhaus ins Spiel gebracht worden ist. Nordhaus‘ Gedanke war ebenso einfach wie effektiv: Er betrachtete die Höchstwerte der Temperatur der letzten paar hunderttausend Jahre und warnte, dass die dabei zutage getretene natürliche Bandbreite in Zukunft nicht überschritten werden darf. Zwei Jahrzehnte danach, nämlich im Jahre 1995 überarbeitete der Wissenschaftliche Beirat Globale Umweltveränderungen WBGU dieses Konzept, behielt aber den ursprünglichen Gedanken eines tolerierbaren „Temperatur-Fensters“ von Nordhaus bei.

Vahrenholt: „Unglücklicherweise ist diese wichtige paläoklimatische Perspektive in nachfolgenden grundlegenden Studien, welche den Weg nach Paris bereitet hatten, verloren gegangen. In Berichten der Weltbank und des United Nations Framework Convention on Climate Change (UNFCCC) aus den Jahren 2014 und 2015 wurde der historische Zeitraum auf die letzten 200 Jahre eingeengt, welche den enormen natürlichen Temperatur-Fluktuationen im Zeitmaßstab von Jahrtausenden nicht gerecht wird“.

Um die komplexe präindustrielle Temperatur-Historie besser zu verstehen tat er sich mit Sebastian Lüning zusammen, einem professionellen Ressourcen-Geologen, der in seiner Freizeit an paläoklimatischen Studien arbeitet am in der Schweiz ansässigen Institute for Hydrography, Geoecology and Climate Sciences. Lüning durchforstete die Literatur und integrierte die Temperaturgrenzen von 2,0°C bzw. 1,5°C in die Klimaentwicklung der letzten 2000, 10.000 und 200.000 Jahre.

Lüning: „Der Vergleich der derzeitigen Erwärmung mit dem Referenz-Niveau am Ende der Kleinen Eiszeit vor etwa 150 Jahren ist wenig sinnvoll, weil diese Zeit eine der kältesten Epochen der letzten 10.000 Jahre repräsentiert. Die Auswahl eines Parameters als Grundlinie nahe dem untersten Extrem eines variablen Parameters ist in der Wissenschaft unüblich. Das Temperaturniveau des Zeitraumes von 1940 bis 1970 wäre ein viel besser geeignetes Referenz-Niveau, weil es in etwa mit dem mittleren vorindustriellen Temperaturniveau der letzten beiden Jahrtausende korrespondiert“.

In einem sogar noch längeren Zeitmaßstab stellte sich heraus, dass die Temperatur gegenwärtig noch nicht einmal über die höchsten Temperaturen einer natürlichen Warmphase hinausgegangen sind, dem „Thermalen Maximum des Holozäns“ vor etwa 7000 Jahren. Die globalen Temperaturen können während jener Warmphase gut über das Limit von 1,5°C hinaus gegangen sein, wenn man Land- und Wassertemperatur zusammen in Betracht zieht. Die Zunahme dieses natürlichen Temperatur-Fensters und die Verschiebung der Grundlinie vergrößert die Obergrenze des 1,5°C-Limits und muss weiter untersucht werden.

Nichtsdestotrotz geben die beiden Forscher zu bedenken, dass die obere Grenze von 2°C davon nicht betroffen ist, weil dieses durch das sogar noch wärmere Klima des letzten Interglazials repräsentiert wird, also vor etwa 120.000 Jahren. Das 2°C-Limit bleibt also gültig, vor allem, weil der Meeresspiegel während jener Zeit 5 bis 7 Meter höher lag als heute. Falls es dazu heutzutage kommen würde, hätte dies ernste Konsequenzen.

Die am 12. Dezember 2017 in dem Journal Frontiers in Earth Science veröffentlichte Studie erinnert Politiker, Wissenschaftler und die Öffentlichkeit daran, dass die im Paris-Abkommen genannte „vorindustrielle“ Zeit einen dynamischen Wechsel zwischen Warm- und Kaltphasen involviert, der im Zusammenhang betrachtet werden muss. Die Kleine Eiszeit, um das Jahr 1850 zu Ende gegangen, repräsentiert kein geeignetes Referenz-Niveau für die Erwärmung im 20. und 21. Jahrhundert, weil sie grundlegende wissenschaftliche Kriterien vermissen lässt.

 

Studie:

Lüning, S., F. Vahrenholt (2017): Paleoclimatological context and reference level of the 2°C and 1.5°C Paris Agreement long-term temperature limits. Frontiers in Earth Science, 12 December 2017, doi: 10.3389/feart.2017.00104

 

Media contact:

Dr. habil. Sebastian Lüning
Institute for Hydrography, Geoecology and Climate Sciences, Ägeri, Switzerland
luening@ifhgk.org
Tel.: 00351-961 470 494

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Studie dokumentiert für die vergangenen 500 Jahre vier Hochwasserphasen in der Schweiz: Schlimmste Flutkatastrophen-Periode ereignete sich vor 250 Jahren

 

Zum Beurteilung eines Klimawandels gehört zweifelsfrei nicht nur die reine Betrachtung der Temperaturentwicklung. Sehr wichtig ist, auch die damit oft verbundenen Veränderlichkeiten der Niederschläge einzubeziehen. Und gerade starke oder auch unterdurchschnittliche Abflüsse hinterlassen ihre geologisch nachweisbaren Spuren und vor allem auch datierbaren … sie sind zumal meist besser erkennbar als jene der Temperaturentwicklung selbst.

 

Natürlich hat es in Europa stets auch Flutkatastrophen gegeben. Das ist bekannt. Interessanter ist dabei vor allem schon die Frage, ob sich die Häufigkeit der Hochwasser-Ereignisse in den letzten Jahrzehnten und Jahrhunderten gesteigert hat. Anders gefragt, hat es möglicherweise bereits in der Vergangenheit flut-reiche Zeiten gegeben und falls ja, was waren die Gründe?

 

Zahlreiche Studien haben in der Vergangenheit gezeigt, dass man für eine solche Betrachtung nicht nur ein paar Jahre, sondern gleich einige Jahrhunderte zurückgehen muss. Genau dies haben Petra Schmocker-Fackel und Felix Naef von der Eidgenössischen Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft WSL bzw. der ETH Zürich getan. In einer 2010 im Fachmagazin Hydrology and Earth System Sciences erschienenen Studie untersuchten sie die Hochwasser-Entwicklung der nördlichen Schweiz für die vergangenen 500 Jahre. In der Kurzfassung des Artikels schreiben die Autoren (Fettsetzung ergänzt):

 

In der nördlichen Schweiz ereignete sich seit den 1970er Jahren eine Anhäufung schwerer Hochwasser-Ereignisse, der eine Phase mit geringer Flutaktvität vorausgegangen war. Wie haben sich die Hochwässer in der Schweiz während der vergangenen 500 Jahre entwickelt? Und gab es vielleicht ähnliche Hochwasser-reiche Phasen im vergangenen halben Jahrtausend? Wir haben historische Hochwasser-Daten aus 14 Fluss-Einzugsgebieten ausgewertet, die bis 1500 zurückreichen. Alle Einzugsgebiete waren durch eine starke Fluktuation in der Häufigkeit des Hochwassers geprägt. Wir fanden vier Hochwasser-reiche Perioden in der nördlichen Schweiz, die jeweils 30-100 Jahre andauerten (1560–1590, 1740–1790, 1820–1940 und seit 1970). Die aktuelle Periode mit erhöhter Hochwasser-Häufigkeit hat jene der Vergangenheit in ihrer Intensität noch nicht überschritten.

 

Wir überprüften weiterhin, ob die Variabilität der Flut-Häufigkeit mit allgemeinen klimatischen Faktoren wie etwa der Sonnenaktvität oder der Nordatlantischen Oszillation (NAO) erklärt werden könnte. Die ersten drei Perioden mit geringer Hochwasser-Häufigkeit fallen mit Phasen geringer Sonnenaktivität zusammen. Nach 1810 konnte hingegen kein Zusammenhang zwischen Sonnenaktivität und Hochwasser-Häufigkeit mehr festgestellt werden. Außerdem konnte kein Zusammenhang zwischen der NAO und den für die Schweiz rekonstruierten Temperaturen gefunden werden. Jedoch stellten wir ein sich wiederholendes räumliches Muster in der Hochwasser-Häufigkeit auf einem europäischen Maßstab fest. Die schweizerischen Hochwasser-Phasen ereigneten sich häufig gleichzeitig zu denen in der Tschechischen Republik, Italien und Spanien, weniger häufig synchron jedoch gegenüber den Phasen in Deutschland. Die Flut-Muster in der nördlichen Schweiz und der Tschechischen Republik sehen sich sehr ähnlich, obwohl die einzelnen Flutereignisse nicht übereinstimmen. Dieser Vergleich von Flut-Mustern in verschiedenen europäischen Ländern deutet an, dass Veränderungen in der großmaßstäblichen atmosphärischen Zirkulation für die Veränderungen in der Hochwasser-Häufigkeit verantwortlich sind.

 

Schauen wir uns das einmal genauer in Form einer Abbildung an (Abbildung 1 unten). In der Tat, während der Kleinen Eiszeit ist eine ausgezeichnete Kopplung der Hochwässer an die Sonnenaktivität zu erkennen. Immer wenn die Sonne stark war, bekam man es in der Schweiz mit vermehrten Flutkatastrophen zu tun.

 

Ebenfalls gut zu erkennen ist, dass die Hochwässer des späten 18. Jahrhundert noch immer höher ausfallen als die aktuellen und sie auch die höchste Häufigkeit aufweisen.

 

Das aktuelle Hochwasser-Maximum fällt dagegen und im Vergleich dazu eher gering aus.

 

Falls jetzt wirklich die Sonnenaktvität in den kommenden zwei, drei Jahrzehnten auf ein Minimum des Dalton-Typs absinken sollte (siehe u.a. http://www.diekaltesonne.de/die-sonne-im-oktober-2017-und-das-christ-madchen-vor-der-tur), können die Bewohner der nördlichen Schweiz möglicherweise aufatmen, da aus empirischer Sicht mit weniger Flutkatastrophen zu rechnen wäre.

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© Hans-Joachim Dammschneider