Macht der Klimawandel Pause?

Behauptung: „Die globale Erwärmung stoppte 1998“

Behauptung: Die Klimaerwärmung ist seit zwölf Jahren zum Stillstand gekommen. (Ex-RWE-Manager Fritz Vahrenholt im Jahr 2011)

Fakt ist: Es gab und gibt keine "Pause" der Erderwärmung – der Langfristtrend ist lediglich durch natürliche Schwankungen verdeckt worden
Antwort

Antwort: Auch nach 1998 hat sich die Erde weiter erwärmt, allerdings zwischen 1998 und 2012 etwas langsamer als in den Jahren davor und danach. Generell verläuft die Erderwärmung nicht in einer geraden Linie. Die Temperaturen schwanken von Jahr zu Jahr. In sehr kurzfristigen Betrachtungen erschien 1998 zwischenzeitlich als Höhepunkt der Erwärmung, weil es aufgrund eines starken El Niño ungewöhnlich heiß ausfiel. Für aussagekräftige Einschätzungen aber müssen längere Zeiträume betrachtet werden – und ab 2014 folgten dann wieder etliche sehr heiße Jahre. Der langfristige Trend zeigt ohnehin klar nach oben.

Auch wenn es bis vor ein paar Jahren manchmal behauptet wurde: Die Erderwärmung hat 1998 nicht plötzlich aufgehört. Selbst wenn man langfristige Trends ignoriert und nur auf „Rekordbrecher“ schaut, war 1998 nur für kurze Zeit das wärmste Jahr. Verschiedenen Messungen zufolge war schon 2005 wärmer als 1998, ebenso das Jahr 2010, und nach 2015 zählten dann wieder etliche Jahre zu den wärmsten seit Beginn der Temperaturmessungen.

Die Öffentlichkeit schaut gern auf solche „Rekordjahre“, und vorübergehend war 1998 ein solches. Denn direkt danach, nämlich bis etwa 2012, gab es eine Phase, die manche Menschen fälschlich als einen „Stopp“ oder eine „Pause“ der globalen Erwärmung bezeichneten: Das Tempo, in dem sich der Planet erwärmte, schien ein paar Jahre nicht so hoch wie zuvor. Dieser Umstand wurde dann gelegentlich als Argument benutzt, um die Existenz des menschengemachten Klimawandels insgesamt zu bestreiten.

Doch sagt ein einzelnes Rekordjahr und eine darauf eventuell folgende stagnierende oder gar kühle Phase wenig aus über Trends – und es sind die langfristigen Entwicklungen, die bei der Beurteilung des Klimawandels wirklich relevant sind. Verlässliche Aussagen über Klimatrends sind nur zu gewinnen, wenn man sich mehrere Jahrzehnte anschaut.

Wegen der natürlichen Schwankungen im Klimasystem gibt es innerhalb einer langfristig nach oben zeigenden Temperaturkurve (die rote Linie in Abbildung 1) häufig auch kürzere Intervalle, in denen der Trend stabil oder gar abnehmend zu sein scheint (die blauen Trendlinien in Abbildung 1). Durch geschickte Auswahl eines Start- und Endjahres lässt sich also immer mal wieder für einen gewissen Zeitraum eine Pause oder gar ein Ende der Erderwärmung behaupten.

Abbildung 1: Der Erwärmungstrend ist immer eine Frage des betrachteten Zeitraums – in den Daten zur mittleren Erdoberflächentemperatur von Januar 1970 bis Dezember 2014 (grüne Punkte) lassen sich fünf kurze Phasen mit Abkühlungstrend (blaue Linien) finden – obwohl der Langfristtrend (rote Linie) eindeutig nach oben zeigt. Quelle: NASA GISS, NOAA NCDC und HadCRUT4/skepticalscience.com

Neben einem genügend langen Betrachtungszeitraum ist es für verlässliche Trendaussagen auch notwendig, die natürlichen Klimafaktoren im Blick zu haben. Hierzu gehören beispielsweise die Auswirkungen interner Schwankungen des Klimasystems wie „El Niño“, Veränderungen der Sonneneinstrahlung infolge von Vulkanausbrüchen oder Schwankungen der Sonnenaktivität. 1998 eignete sich besonders gut als Jahr, ab dem sich (vorübergehend) ein vermeintlicher Stopp der Erderwärmung behaupten ließ – denn 1998 war wegen eines starken „El Niño“-Ereignisses ein außergewöhnlich warmes Jahr (in Abbildung 1 erkennbar als deutlicher Ausschlag nach oben).

Der IPCC hat sich in seinem 5. Sachstandsbericht von 2013/2014 ausführlich mit der angeblichen „Pause“ (englisch: „hiatus“) bei der Erwärmung beschäftigt. Sein Fazit (in Abschnitt D.1 des Summary for Policymakers von Band 1 – deutsche Übersetzung):

„Die beobachtete Reduktion des Erwärmungstrends an der Erdoberfläche im Zeitraum von 1998 bis 2012 ... wird in ungefähr gleichem Maß durch einen reduzierten Trend im Strahlungsantrieb und einen kühlenden Beitrag der natürlichen internen Variabilität verursacht.“

Ein grundlegendes Missverständnis ist es jedoch, aus einer angeblichen oder kurzzeitigen  „Erwärmungspause“ zu schließen, den menschverursachten Treibhauseffekt gebe es gar nicht oder er sei schwächer als erwartet. Zudem wird bei derartigen Diskussionen zu sehr auf die Lufttemperatur geschaut. Diese ist zwar ein populärer Indikator für die Erderwärmung, aber es gibt noch viele weitere. Die Ozeane beispielsweise geben tendenziell deutlich verlässlichere Hinweise, weil die Wassermassen große Wärmemengen speichern und relativ träge gegenüber Schwankungen sind. Und tatsächlich belegen auch Daten zu den Ozeanen, dass sich die Erde nach 1998 weiter erwärmt hat (Cheng et al. 2021).

John Russel/klimafakten.de;
zuletzt aktualisiert: August 2022

Die Behauptung, zwischen 1998 und 2012 habe die menschengemachte Erderwärmung gestoppt, pausiert oder sich zumindest verlangsamt, beruht auf zwei Missverständnissen: Erstens ist der betrachtete Zeitraum zu kurz für eine aussagekräftige Einschätzung der langfristigen Klimaentwicklung, denn der Grundtrend der durch menschliche Aktivitäten getriebenen Erwärmung wird Jahr für Jahr von kurzfristigen natürlichen Klimaschwankungen überlagert. Zweitens darf nicht außer Acht gelassen werden, dass die Lufttemperatur nahe der Erdoberfläche nur ein Indikator unter vielen für die Erderwärmung ist und nicht isoliert betrachtet werden sollte.

Menschliche Aktivitäten (wie die Emission von Treibhausgasen und Luftpartikeln oder Landnutzungsänderungen wie das Roden von Wäldern) sind bekanntlich nicht der einzige Faktor, der auf das Klima der Erde einwirkt. Auf der Zeitskala von Jahren bis Jahrzehnten sorgen natürliche Einflüsse für durchaus starke Schwankungen im Klimasystem: So wird die Energiemenge, die auf die Erdoberfläche trifft, durch Veränderungen der Sonnenaktivität beeinflusst oder auch durch Vulkanausbrüche, bei denen Staubpartikel in die Atmosphäregelangen, die dann Sonnenstrahlen abschirmen – Sonne und Vulkane sind die wichtigsten externen Faktoren. Hinzu kommen interne Schwankungen des Klimasystems, beispielsweise Phänomene wie El Niño, die große Mengen von Wärmeenergie umverteilen können.

Natürliche Klimafaktoren können über mehrere Jahre hinweg, im Extremfall auch über mehr als zehn Jahre, den Trend der globalen Temperatur spürbar beeinflussen – sie können die menschverursachte Entwicklung sowohl bremsen als auch verstärken. Vor allem einzelne Jahre, aber auch mehrjährige Zeiträume können deutlich von der langfristigen Entwicklung abweichen. Auf der Basis von Satellitendaten kam etwa ein US-Forscherteam zu dem Ergebnis, dass bei Trends über Zeiträume von weniger als 17 Jahren natürliche Schwankungen und menschengemachte Entwicklungen nicht sicher auseinandergehalten werden können (Santer et al. 2011). Für Beschreibungen des Klimas werden aus diesem und weiteren Gründen in der Regel 30-Jahres-Perioden betrachtet.

Aber schauen wir auf die konkreten Daten: Der IPCC rechnete 2013 in seinem Fünften Sachstandsbericht (in Box 9.2 von Band 1 des AR5) vor, dass der Erwärmungstrend der globalen Oberflächentemperatur während der vorherigen 15 Jahre „viel kleiner“ war als im weiter zurückreichenden 60-Jahres-Zeitraum. Je nach Datensatz betrug er nur ein Drittel bis die Hälfte. Während sich (laut der britischen Hadley/CRU-Daten) die Luft an der Erdoberfläche zwischen 1951 und 2012 um durchschnittlich 0,11 Grad Celsius pro Jahrzehnt erwärmte, betrug die Erwärmungsrate zwischen 1998 und 2012 lediglich 0,04 Grad Celsius. (Der Sechste Sachstandsbericht nannte 2021 unter Verweis auf vollständigere Daten und neuere Studien etwas höhere Erwärmungsraten für den Zeitraum 1998-2012 (AR6, Band 1, Cross-Chapter Box 3.1). Er bestätigte aber, dass in jenem Zeitraum das Erwärmungstempo niedriger war als in den Jahren davor und danach.)

Wie gesagt, eine vorübergehende Phase langsamerer Erwärmung ist nicht ungewöhnlich und widerlegt nicht die Realität des menschengemachten Klimawandels. Die nach 1998 beobachtete Abschwächung über rund 15 Jahre hinweg löste dennoch intensive Forschungsaktivitäten aus. Als Gründe für die angebliche Erwärmungs„pause“ wurden eine Reihe von Ursachen diskutiert, unter anderem:

  1. Eine seltene Konstellation war eingetreten, in der mehrere natürliche Klimafaktoren (externe und interne) gleichzeitig einen negativen Trend aufwiesen und diese sich zu einem seltenen, zeitweise kühlenden Einfluss summierten.
  2. Von der durch menschlichen Einfluss verursachten zusätzlichen Wärme im Klimasystem der Erde wurde ein überdurchschnittlicher Anteil durch große Wärmespeicher wie z.B. den Ozean aufgenommen oder in anderen Prozessen absorbiert (z.B. Schmelzen von Eis).
  3. Die bis dahin verwendeten Klimamodelle hatten ein paar Schwächen.
  4. Räumliche Lücken in der Temperaturmessung verfälschten die Datenbasis und daraus errechnete Trends.

Diese vier Gründe werden im Folgenden näher betrachtet.

1. Natürliche Klimafaktoren

In der Tat wiesen die wichtigsten drei (externen und internen) natürlichen Einfluss-Faktoren im fraglichen Zeitraum alle einen zum Teil recht starken negativen Trend auf:

  • Der damalige Sonnenzyklus wies ein deutlich niedrigeres Maximum in der Aktivität auf als zum Beispiel der vorherige. Außerdem war der Trend der Sonneneinstrahlung nach der Jahrtausendwende bis nach 2010 klar negativ.
  • Die tropische Vulkanaktivität hatte im vorherigen Jahrzehnt etwas zugenommen, die damit verbundene erhöhte Konzentration von Luftpartikeln in höheren Atmosphärenschichten hat ebenfalls einen kühlenden Effekt (Neely et al. 2013).
  • Der El-Niño-Zyklus wies über die rund 15 Jahre eine deutliche Häufung von La Niña-Ereignissen mit kühleren Meeresoberflächentemperaturen im tropischen Pazifik auf.

Das folgende, von unserer Partnerwebsite SkepticalScience.com 2013 veröffentlichte Video verdeutlicht den Einfluss der drei genannten natürlichen Faktoren auf die kurzfristige Erwärmungskurve (Achtung: Es gibt weitere, kleinere Faktoren, die das Video nicht berücksichtigt).

Fazit: Das zeitgleiche Auftreten mehrerer bremsend wirkender Klimafaktoren hat den Temperaturanstieg zwischenzeitlich etwas schwächer ausfallen lassen. In seinem Sechsten Sachstandsbericht von 2021 fasst der IPCC den Forschungsstand in deutlichen Worten zusammen (IPCC 2021, AR6, WG1, Technical Summary, S. 8):

„Es besteht nun sehr hohe Gewissheit darüber, dass die verlangsamte Rate des Temperaturanstiegs an der Erdoberfläche [1988-2012] … ein vorübergehendes Ereignis war – ausgelöst durch interne und natürliche Schwankungen im Klimasystem, die den menschengemachten Erwärmungstrend während dieses Zeitraums teilweise überlagerte; die Aufnahme von Wärme durch die Ozeane setzte sich derweil fort. Nach 2012 wurde wieder eine sehr starke Erwärmung beobachtet …“

2. Aufnahme der Wärme in Speichern

Eine weitere Erklärung sind die erwähnten Wärmeverschiebungen zwischen den einzelnen Komponenten des Klimasystems. Die Atmosphäre speichert nämlich nur einen geringen Teil der Wärmeenergie der Erde, die Ozeane enthalten ein Vielfaches (siehe Abbildung 1). Laut IPCC (Kapitel 7.2.2.2 von Band 1 des Sechsten Sachstandsberichtes) sind von der zusätzlichen Wärme, die der Globus zwischen 2006 und 2018 aufgenommen hat, 91 Prozent in die Ozeane geflossen (50 Prozent in die oberen 700 Meter und die 41 Prozent in die tieferen Schichten), fünf Prozent in die Landmassen, drei Prozent in die Eisschmelze (Arktis, Grönland, Antarktis und sämtliche Gebirgsgletscher) – und lediglich ein Prozent in die Erwärmung der Luftmassen.

Schon vergleichsweise kleine Energieverschiebungen können daher einen großen Effekt auf die Temperatur der Atmosphäre haben. Und tatsächlich zeigen zahlreiche Studien (beispielsweise Meehl et al. 2011, Balmaseda et al. 2013, Gleckler et al. 2016, Schuckmann et al. 2020, Cheng et al. 2021), dass in den vergangenen Jahrzehnten immer mehr Wärme von den Weltmeeren aufgenommen wurde – und zunehmend auch in tieferen Ozeanschichten.

Abbildung 1: Wohin fließt die Energie der Erderwärmung? Nach IPCC-Angaben nahm der Globus zwischen 2006 und 2018 die ungeheure Menge von etwa 153x1021 Joule zusätzliche Sonnenenergie auf. Den allergrößten Teil davon absorbierten die Weltmeere (91 Prozent), insbesondere der obere Ozean bis zu einer Tiefe von 700 m, die Atmosphäre hingegen nahm nur ein Prozent der Energiemenge auf. Daten zur Erwärmung der Atmosphäre zeigen also nur einen kleinen (und schwankungsanfälligen) Teil des Gesamtbildes. Der Anteil von Land- und Eismassen (inklusive arktischem Meereis, Eisschilden und Gletschern) ist mit jeweils nur fünf beziehungsweise drei Prozent ebenfalls klein, im Vergleich zu dem der Ozeane. Quelle: eigene Abbildung nach IPCC 2021, AR6, WG1, Kapitel 7, Table 7.1

Fazit: Studien zufolge haben tiefere Ozeanschichten zwischen 1998 und 2012 mehr Wärme aufgenommen als in der Zeit davor – was die langsamere Erwärmung der Atmosphäre in jenem Zeitraum gut erklären kann.

 

3. Überschätzung der Treibhausgaswirkung durch Klimamodelle

Der beobachtete Rückgang des Erwärmungstempos der Erdmitteltemperatur war mit den damaligen Klimamodellen nicht einfach in Einklang zu bringen. Wie der IPCC in seinem Fünften Sachstandsbericht (siehe Box 9.2 von Band 1) schrieb, trat eine derart niedrige Erwärmungsrate über 15 Jahre nur in knapp drei Prozent der Simulationen auf. Mit „mittlerer Sicherheit“, so der Report, hätten wohl einige Modelle die Wirkung einer erhöhten Treibhausgaskonzentration auf die globale Temperatur überbewertet (bekannt als „Klimasensitivität“).

In diese Richtung deuteten auch weitere Veröffentlichungen, etwa Otto et al. 2013. Die Ursachen einer Überschätzung könnten beispielsweise in den Unsicherheiten bei der Klimawirkung von Luftpartikeln und Wasserdampf liegen. Eine spätere Analyse zahlreicher Studien (Medhaug et al. 2017), in denen die Gründe für den Ausreißer beim Trend zwischen 1998 und 2012 diskutiert wurden, legt nahe, dass die Modelle tatsächlich Schwächen gezeigt hatten – berücksichtige man diese Faktoren, verschwänden die deutlichen Abweichungen zwischen modellierten und tatsächlichen Temperaturen.

Fazit: Neuere Forschungen haben die größeren Diskrepanzen zwischen der real beobachteten Erwärmung und der laut Klimamodellen zu erwartenden erklären können.

4. Räumliche Lücken in der Temperaturmessung verfälschen die Trends

Es ist seit langem bekannt, dass Temperaturveränderungen in der Arktis aufgrund fehlender Messstationen schwer erfasst und deshalb den Berechnungen der globalen Temperatur nur teilweise oder gar nicht berücksichtigt werden konnten. Cowtan/Way 2013 führten deshalb die sogenannte „Erwärmungspause“ teilweise auf diese Datenmängel zurück: Die Arktis ist nämlich just jene Weltregion, die sich bisher am stärksten erwärmt hat.

Diese Entwicklung hat vor allem in den letzten Jahrzehnten stark zugenommen, sodass der Effekt mangelhafter Daten aus der Arktis zum Rückgang des gemessenen Erwärmungstrends zwischen 1998 und 2012 beigetragen haben könnte. Spätere Studien widersprachen den Ergebnissen von Cowtan/Way (Ying et al. 2015). Die bereits erwähnte Meta-Analyse (Medhaug et al. 2017) jedoch legte ebenfalls nahe, dass Lücken in den Temperaturdaten – wenn auch nicht unbedingt in der Arktis – eine wichtige Rolle beim sogenannten „hiatus“ gespielt haben.

Fazit: Datenlücken erklären nach aktueller Einschätzung einen Teil der sogenannten „Erwärmungspause“.

 

Zusammenfassung

Die Phase zwischen 1998 und 2012 war keine echte „Pause“, obwohl sie heute noch hin und wieder fälschlich so genannt wird. Der menschengemachte Klimawandel schritt in jener Zeit weiter fort, die Erde nahm kontinuierlich Wärme auf. Doch haben vor allem einige natürliche Einflüsse (Sonneneinstrahlung, Vulkanismus sowie die Wärmeaufnahme durch die Ozeane) dafür gesorgt, dass der langfristige Aufwärtstrend bei den Temperaturen vorübergehend weniger klar erkennbar war.

In einem eigenen kleinen Abschnitt (Cross-Chapter Box 3.1 in Kapitel 3 von Band 1) seines Sechsten Sachstandsberichts fasst der Weltklimarat IPCC den Forschungsstand und die obengenannten Punkte zusammen und stellt unmissverständlich fest:

„Es besteht eine sehr hohe Gewissheit darüber, dass [der langsamere Temperaturanstieg] im Zeitraum 1998-2012 ein vorübergehendes Ereignis war, das durch interne und natürlich bedingte Schwankungen verursacht wurde und den menschengemachten Erwärmungstrend in diesem Zeitraum teilweise ausgeglichen hat. Nichtsdestotrotz setzte sich die Erhitzung des Klimasystems in diesem Zeitraum fort, wie sich an der ununterbrochenen Erwärmung der Weltmeere zeigte.“

Die Jahre, die auf die angebliche Pause folgten, zählten denn auch wieder zu den heißesten, die je gemessen wurden. Es ist aber gut möglich, dass es auch künftig wieder Episoden gibt, in denen sich der Klimawandel zu verlangsamen scheint. An einem grundsätzlichen Fakt ändert sich dadurch jedoch nichts: Den aktuellen Klimawandel hat der Mensch durch den massenhaften Ausstoß von Treibhausgasen verursacht. Solange der nicht enden, wird auch der Klimawandel nicht plötzlich stoppen.

Übrigens hatte der sogenannte „hiatus“ bzw. der Umgang damit ein Nachspiel in der sozialwissenschaftlichen Klimaforschung. Mehrere Autor:innen analysierten im Rückblick, hier sei ein Scheinthema aufgewertet worden: In der eigentlich positiven Absicht, Unsicherheiten zu erhellen und Desinformation von Klimaschutzgegnern zu kontern, habe die Wissenschaft der Falschbehauptung einer Erwärmungspause – allein durch die Beschäftigung mit dem Thema und die zahlreichen Studien dazu – einen Anschein von Legitimität verliehen. Im Ergebnis sei es zu einem „Einsickern“ (engl.: „seepage“) von Desinformation in den wissenschaftlichen und den öffentlichen Diskurs gekommen (Lewandowsky et al. 2015, Lewandowsky et al. 2016).

Urs Neu/klimafakten.de;
zuletzt aktualisiert: September 2022