Behauptung: „Die Erde kühlt sich schon wieder ab“

Zum einen braucht man längere Zeiträume, um wirklich verlässliche Aussagen über die Klimaentwicklung treffen zu können. Die Erfahrung zeigt ebenso wie computergestützte Klimamodelle, dass es im Verlaufe einer längerfristigen Erwärmung stets Zeiträume gibt, in denen wegen natürlicher Schwankungen im Klimasystem ein Temperaturanstieg der Luft ausbleibt (allerdings hat die Klimaforschung es lange versäumt, darauf offensiv hinzuweisen). Kalifornische Forscher haben darauf hingewiesen, dass eine mindestens 17-jährige Temperaturreihe nötig ist, um die menschengemachte Erderwärmung sicher von natürlichen Klimaschwankungen unterscheiden zu können. (Santer 2011). Easterling/Wehner 2009 kamen zu dem Ergebnis, dass trotz stetiger Zunahme von Treibhausgasen „das Klima im 21. Jahrhundert Perioden von einer oder zwei Dekaden aufweisen kann und wahrscheinlich auch aufweisen wird, in denen die Erdmitteltemperatur keinen Trend zeigt oder gar einen leicht abkühlenden“.

Zum anderen übersieht die Behauptung, ein Ausbleiben neuer Temperaturrekorde bedeute eine globale Abkühlung, einige einfache physikalische Realitäten: Landoberfläche und Atmosphäre sind nur ein kleiner Teil des Klimasystems der Erde. Wie aber der Begriff „Erderwärmung“ schon sagt, geht es beim Klimawandel um ein Aufheizen der gesamten Erde. Bei einem Ungleichgewicht zwischen empfangener und abgestrahlter Energie, erwärmt sich das gesamte Klimasystem: Die Atmosphäre heizt sich auf. Die Wärmemenge im Ozean steigt. Die Landoberflächen nehmen Energie auf, auch die Eismassen absorbieren Energie und schmelzen. Für eine Gesamtbetrachtung der Erderwärmung, muss deshalb unbedingt die Wärmemenge des gesamten Klimasystems betrachtet werden.

Genau dies leistete vor eine paar Jahren eine Studie US-amerikanischer und britischer Forscher, die den Wärmegehalt von Ozeanen, Atmosphäre, Land- und Eismassen addiert (Murphy et al. 2009). Zur Berechnung des gesamten Wärmehaushaltes der Erde verwendeten die Autoren Daten zum Wärmegehalt der oberen 700 Meter von Ozeanen und bezogen außerdem den Wärmegehalt von Wasserschichten bis zu 3000 Meter Tiefe mit ein. Die atmosphärische Wärme bestimmten sie anhand von Daten zur Oberflächentemperatur sowie der Wärmekapazität der Troposphäre. Auch der Wärmegehalt von Land- und Eismassen  wurde einbezogen.

Abbildung 1: Anomalie des Gesamtwärmegehalts der Erde seit 1950 – die blaue Fläche zeigt die Erhitzung der Ozeane, die rote Fläche die von Land und Atmosphäre inklusive der Wärme, die zur Eisschmelze absorbiert wird; Quellen: Murphy et al. 2009

Ein Blick auf die Änderung der globalen Wärmemenge zeigt deutlich, dass die Erwärmung auch in den vergangenen Jahren angehalten hat. Warum aber war 1998 in einigen Messreihen der globalen Oberflächentemperatur das wärmste Jahr seit Beginn der Aufzeichnungen? In Abbildung 1 ist leicht zu sehen, dass die Wärmemengen von Atmosphäre und Landmassen geradezu winzig sind im Vergleich mit der Wärmemenge in den Ozeanen (die kleine rötliche Fläche enthält dabei sogar noch die Wärme, die durch schmelzendes Eis absorbiert wurde). Wenn also die Ozeane, deren Wassermassen riesige Mengen an Wärme aufnehmen können, auch nur einen kleinen Teil ihrer Energie abgeben, kann das die Temperatur der Atmosphäre und an der Landoberfläche stark verändern.

Im Jahr 1998 sorgte ein außerordentlich starker El Niño dafür, dass der Pazifik viel Wärme an die Atmosphäre abgab. Das Resultat waren überdurchschnittlich hohe Oberflächen­temperaturen auf dem Land. Umgekehrt herrschten in den Jahren danach schwache La-Niña-Bedingungen, was eine abkühlende Wirkung auf die globalen Landtemperaturen hatte. Seit Sommer 2009 geht der Pazifik wieder in einen schwachen El Niño über. Derartige interne Schwankungen, durch die innerhalb unseres Klimas Wärme umverteilt wird, sind der Grund für die variierenden Oberflächentemperaturen an Land.

Abbildung 1 zeigt auch anschaulich, welch starker Erwärmung der Planet ausgesetzt ist. Seit 1970 nahm die Wärmemenge des Klimasystems um 6 x 10²¹ Joule pro Jahr zu. Anders ausgedrückt: Der Planet sammelt Energie mit einer Rate von 190.260 Giga-Watt, ein durchschnittliches Kernkraftwerk hat eine Kapazität von etwa 1 GW – man kann sich deshalb die Erderwärmung als 190.000 Atomreaktoren vorstellen, die ihre Energieproduktion fast vollständig in Luft und Ozeane pumpen.

Die Zeitskala in Abbildung 1 endet im Jahr 2003. Was aber passierte im Jahrzehnt seitdem? Eine neuere Studie als die oben zitierte mit aktuelleren Aufzeichnungen der globalen Wärmemenge existiert offenbar nicht. Was es aber gibt, ist eine Studie (Schuckmann et al. 2009) zur Wärmemenge in den Ozeanen bis in 2000 Metern Tiefe (was, wie wir oben gesehen haben, einen Großteil der Gesamtwärmemenge der Erde darstellt und umfassender ist als andere jüngere Arbeiten, die sich meist auf die Wärmemenge im oberflächennahen Ozean bis 700 Metern Tiefe konzentriert haben). Die Autoren erstellten dieses Diagramm zum Wärmegehalt der Ozeane:

Abbildung  2: Zeitreihe des globalen mittleren Wärmegehalts der Ozeane (0-2000Meter), gemessen in 10⁸ J/m²; Quelle: Schuckmann et al. 2009

Weltweit haben also die Ozeane auch nach 2003 weiter Wärme aufgenommen, in den fünf untersuchten Jahren mit einer Rate von 0,77 Watt pro Quadratmeter (± 0,11 W/m²). Zusammen mit Murphy et al. 2009 ergibt sich ein Bild fortdauernder globaler Erwärmung.

Stimmen die angeführten Daten mit anderen Schätzungen der globalen Energiebilanz überein? Willis 2004 kombiniert Satelliten-Altimetrie mit Messungen der Wärmemenge des Ozeans und erhält für den Zeitraum 1993-2003 eine Erwärmungsrate von 0,85 ± 0,12 W/m². Hansen 2005 berechnet aus Temperaturmessungen der Ozeane ein Energie-Ungleichgewicht im Jahr 2003 von 0,85 ± 0,15 W/m². Trenberth 2009 untersuchte Satellitenmessungen der eingehenden und ausgehenden Strahlung am Rand der Atmosphäre zwischen März 2000 und Mai 2004 und erhielt ein Ungleichgewicht von 0,9 ± 0,15 W/m².

All diese Untersuchungen kommen auf verschiedenen Wegen zu relativ ähnlichen Ergebnissen und zeigen, dass unser Klimasystem Wärme aufnimmt. Während also natürliche Prozesse wie El Niño und El Niña Wärme zwischen Atmosphäre und Ozean hin und her transportieren und für Schwankungen im atmosphärischen Temperaturtrend  sorgen, ist es sehr gut gesichert, dass es für das Gesamtsystem Erde ein positives Energie-Ungleichgewicht gibt: die globale Erwärmung geht weiter.

John Cook/klimafakten.de, Stand: November 2011