„Pause der Erderwärmung ist Definitionssache“

Von 1998 bis 2012 lieferten verschiedene Datensätze zur durchschnittlichen Temperatur auf der Erde teils widersprüchliche Aussagen. Demnach stieg die mittlere Temperatur in dieser Zeit nicht oder nur wenig an. Dieser Befund wurde kontrovers diskutiert, denn vor allem Klimaskeptiker beriefen sich immer wieder auf diese vermeintliche Pause der globalen Erderwärmung. Wissenschaftler um Iselin Medhaug von der ETH Zürich zeigten nun in einer umfassenden Analyse, dass der vermeintliche Widerspruch zwischen Mitteltemperatur und Klimawandel keiner ist: Die Beobachtungen stimmen gut mit den Klimamodellen überein und fallen für den langfristigen Trend der Erderwärmung nicht ins Gewicht. Ihre Ergebnisse veröffentlichte das Forscherteam im Fachmagazin „Nature“. Welt der Physik sprach mit Erich Fischer von der ETH Zürich, der ebenfalls an der Studie mitwirkte.

Welt der Physik: Wie ist die globale Pause der Erderwärmung definiert?

Erich Fischer von der ETH Zürich

Erich Fischer: Ganz allgemein handelt es sich dabei um ein Phänomen, das ab 1998 ungefähr 15 Jahre lang angedauert hat. Allerdings besteht die Herausforderung bei seiner Beschreibung gerade darin, dass man verschiedene Definitionen nutzte, um diese Pause zu beschreiben. Die erste Definition ist ganz einfach – demnach gibt es über einen längeren Zeitraum keine Erwärmung. Die zweite Definition lautet: Die Pause bezeichnet eine signifikant geringere Erwärmung als die langfristige Erwärmung. Laut der dritten Definition findet eine Pause statt, wenn es eine signifikante Abweichung von den Vorhersagen der Modelle gibt.

Wie misst man die durchschnittliche Temperatur der Erde überhaupt?

Das ist gar nicht so einfach. Viele Leute verstehen nicht, dass es sehr schwierig ist, die globale Mitteltemperatur zu beschreiben oder konkret in Zahlen zu fassen. Es gibt zwar weltweit ein relativ dichtes Messnetz auf dem Land und über dem Meer, um die Meeresoberflächentemperatur zu erfassen. Lange Zeit machte man das mithilfe von Schiffen und in letzter Zeit immer mehr mit Bojen. Aber es ist schon eine Herausforderung, diese Messungen zusammenzuführen, weil sich die Messinstrumente mit der Zeit verändert haben. Andererseits gibt es leider auch immer noch große Gebiete ohne flächendeckendes direktes Messnetz, beispielsweise in Teilen Afrikas, der Arktis und der Antarktis. Es gibt also Lücken.

Wie kam man ursprünglich darauf, dass es eine Pause der Erderwärmung geben könnte?

Es gibt fünf unterschiedliche Institutionen, die mit unterschiedlichen Prämissen und Methoden diese ganzen Daten zusammenfügen. Alle kommen zu demselben Schluss: Es gibt eine langfristige Erwärmung der Erde. Aber von 1998 bis 2012 ist die globale Mitteltemperatur über mehrere Jahre nur relativ schwach bis gar nicht angestiegen. In diesem Punkt unterscheiden sich die Aussagen der fünf Datensätze voneinander.

Wie unterscheiden sich die Ergebnisse der einzelnen Datensätze voneinander?

Die unterschiedlichen Ergebnisse sind in erster Linie eine Definitionsfrage. In zweiter Linie kommt es auch auf die Datensätze selbst an, denn sie dienen unterschiedlichen Zielen. Beispielsweise versucht der Datensatz, der am wenigsten Erwärmung zeigt, erst gar nicht, die Lücken im Messnetz auszugleichen. Stattdessen soll er einfach nur eine möglichst genaue Mitteltemperatur über die beobachtete Fläche liefern. Die vier anderen Datensätze versuchen, beispielsweise mithilfe von Satellitendaten oder statistischen Methoden, diese Lücken zu füllen. Sie sollen wirklich eine Aussage über die globale Temperatur treffen. Das ist ein wichtiger Unterschied. Die geringen Diskrepanzen liegen also nicht darin begründet, dass der eine oder andere Datensatz falsch oder richtig wäre – ihre Ziele unterscheiden sich nur voneinander.

Was war die Motivation für Ihre Analyse?

Das Phänomen der Pause der Erderwärmung wurde eigentlich aus dem Internet, aus der Blogosphäre, an die Wissenschaft herangetragen. Wir Wissenschaftler selbst hielten das eigentlich für kein interessantes Phänomen, weil wir nie behauptet haben, dass die Erde Jahr für Jahr ein bisschen wärmer wird. Stattdessen sind solche Fluktuationen um einen langjährigen Trend eigentlich ein Phänomen, das wir bereits gut kennen. Allerdings wurde auch das Interesse der Medien mit jedem Jahr, in dem die globalen Mitteltemperaturen keine neuen Rekorde gebrochen haben, größer.

Was war das Ziel der Analyse?

Eis in der Beaufortsee

Durch das öffentliche Interesse kamen Fragen auf, die eine interessante Forschung ausgelöst haben. Wir haben nun über zweihundert Fachartikel zu diesem Thema analysiert, die beispielsweise verschiedene Mechanismen vorschlagen, warum sich die Erde von 1998 bis 2012 weniger erwärmt hat oder warum die verschiedenen Datensätze unterschiedliche Trends zeigen. Wir wollten herausfinden, ob es eine signifikante Abweichung von den Klimamodellen gibt.

Was ist das Ergebnis?

Unser Fazit lautet: Es gab ein Phänomen – aber es hängt eben von der Definition ab, ob es eine Erwärmungspause war oder nicht. Wir haben auch herausgefunden, dass die Beobachtungen aus dieser Zeit bestens mit den Modellen übereinstimmen, wenn man wirklich alle Faktoren berücksichtigt. Und auch das war lange Zeit nicht klar, also ob die beobachtete Erwärmungsabschwächung zu den Modellen passt. Aber die Klimamodelle und die Beobachtungen stimmen erstaunlich gut überein.

Also war die Pause in der Erderwärmung gar keine wirkliche Pause?

Nein, denn letztendlich war sie ein Phänomen, das man aufgrund der natürlichen Schwankungen erwarten würde. Herauszufinden, warum die Erderwärmung während dieser Zeit ein wenig schwächer war, ist zwar interessant. Aber je länger man das Phänomen beobachtet, desto mehr schwinden die Hinweise darauf, dass da etwas Spektakuläres passiert. Es handelt sich um kein signifikantes Phänomen. Nun sind zwar diese wissenschaftlichen Erkenntnisse auf dem Tisch, aber nach den beiden rekordwarmen Jahren 2015 und 2016 interessiert sich kaum jemand mehr dafür. Dieses Beispiel zeigt auch, dass die Wissenschaft nicht immer sofort Antworten liefern kann – das ist ein Prozess.

Ist es überhaupt sinnvoll, das Klima auf so kurzen Zeitskalen zu untersuchen?

Eigentlich nicht. Das war auch die erste Antwort der Wissenschaftler. Es ergibt eben keinen Sinn, das Klima über lediglich sieben bis zehn Jahre zu betrachten – da wir wissen, dass auf solchen Zeitskalen viele andere Prozesse eine Rolle spielen. Klimatisch sinnvoll ist es hingegen, über einen möglichst langen Zeitraum so viele Daten wie möglich zu verwenden, um das Klima zu analysieren. Als Wissenschaftler haben wir es vielleicht versäumt, glaube ich, deutlicher zu betonen, dass natürliche Fluktuationen auf Zeitskalen von 10 bis 15 Jahren dominieren können. Es ist also durchaus nicht ungewöhnlich, dass über 10 bis 15 Jahre keine Erwärmung eintritt und anschließend eine sehr rasche Erwärmung folgt. In Österreich, der Schweiz oder Deutschland ist es sogar möglich, dass es über 20 Jahre lang keine Erwärmung gibt – es dann aber wieder recht schnell geht. Da haben wir Wissenschaftler wahrscheinlich unbewusst einen Fehler gemacht, indem wir das zu wenig hervorgehoben haben.