Das Golfstromsystem. Rahmstorf vs. Krüger. Und er versiegt doch!

Im Jahr 1999 hat der deutsche Kilma-Forscher am PIK, Stefan Rahmstorf, den mit einer Million Dollar dotierten “Jahrhundertpreis” der amerikanischen James-S-McDonnel-Stiftung für seine Arbeit zur Berechnung des Klimawandels durch die Veränderungen des Golfstroms erhalten. Rahmstorf hatte postuliert, dass schon eine recht kleine Erwärmung der globalen Temperaturen zwangsläufig zu einem geänderten Fluss oder gar zum Umkippen der “Klimamaschine Golfstrom” führt.

Stefan Rahmstorf, Süddeutsche Zeitung, 3./4. Juli 1999
Stefan Rahmstorf, 52. Deutscher Geographentag Hamburg 1999 (Lokal verankert – weltweit vernetzt. Seite 70):

“Wahrscheinlich wird sich die Atlantikströmung in den kommenden Jahrzehnten spürbar abschwächen – darin stimmen die Simulationen der verschiedenen Institute weitestgehend überein.”

In seinem aktuellen Artikel schreibt Herr Rahmstorf:

„In einem weiteren Experiment zeigten Böning et al., dass eine kumulierte Süßwassermenge von ~20.000 Kubikkilometern (an Grönlandeis) in ihrem Modell innerhalb weniger Jahre zu einem Abbruch der Tiefenkonvektion und einer Abschwächung der AMOC um 5 Sv führt.„

„Ist die Kälteblase vom Menschen verursacht?

Eine wichtige Frage ist natürlich, inwieweit die Veränderungen im subpolaren Atlantik vom Menschen verursacht wurden oder Teil natürlicher Schwankungen sind. Nach meiner Überzeugung ist das eine Frage der betrachteten Zeitskala: die Schwankungen von Jahr zu Jahr sind offensichtlich vom Wettergeschehen dominiert, und auch dekadische Variationen – etwa die Erwärmung (wahrscheinlich: Zunahme der Strömung) von 1990 bis Mitte der 2000er und die dann folgende Abkühlung (Abschwächung der Strömung) – dürften überwiegend natürliche Schwankungen sein. Den von Dima und Lohmann festgestellten Langzeittrend seit 1930 dagegen halte ich für überwiegend anthropogen.„

„Droht ein komplettes Abreißen der Strömung?

Dieses Risiko wird seit den 1980ern diskutiert, ursprünglich aufgrund von Paläodaten über abrupte Strömungsänderungen in der Erdgeschichte. Gut verstanden ist inzwischen, dass es einen kritischen Kipppunkt im System gibt. Wie weit wir davon entfernt sind, weiß man allerdings nicht. Frühere Modellvergleiche legen nahe, dass ein Süßwasserzustrom in der Größenordnung von ab 0,1 Sv (das entspricht rund 3.000 Kubikkilometern pro Jahr) kritisch werden könnte.„

Ich dachte mir, dass kann man nicht so stehen lassen. Daraufhin ist diese interessante Diskussion zwischen Herrn Prof. Rahmstorf und mir entstanden.

Michael Krüger
13. Oktober 2016 @ 12:30

Herr Rahmstorf, wann genau in der Erdgeschichte gab es schon mal ein Abreißen des Nordatlantikstroms und Golfstroms durch einen schnellen CO2-Anstieg und damit verbundenen Temperaturanstieg? Ich kann mich nicht erinnern. Zudem ist der Golfstrom, wie Sie als Ozeanograph wissen sollten, windgetrieben.

Das warme Oberflächenwasser wird von Golf von Mexiko in den Nordatlantik transportiert. Ein Teil rezirkuliert vor Afrika nach Süden, der andere Teil kühlt sich im Nordatlantik und Nordpolarmeer ab, wird dadurch dichter und schwerer und sinkt ab und rezirkuliert dann in der Tiefe nach Süden. Das Wasser bleibt also nicht stehen.

MfG

Michael Krüger

Antwort
Stefan Rahmstorf
14. Oktober 2016 @ 18:33

Es ist doch immer wieder erfrischend, wenn Laien einen so forsch belehren („wie Sie als Ozeanograph wissen sollten“)! (Dass ich’s schon weiß, hätten Sie aber daran erkennen können, dass ich es selbst oben im Artikel geschrieben habe…)

Aber zu Ihrer Frage: der letzte Zusammenbruch der atlantischen Umwälzzirkulation fand bei der letzten vergleichbar starken Erwärmung wie in diesem Jahrhundert erwartet statt, nämlich beim Übergang von der letzten Eiszeit ins Holozän. (Jetzt sagen Sie bestimmt: diese Erwärmung war aber nicht CO2-getrieben. Stimmt, Antrieb waren die Erdbahnzyklen, der gleichzeitige CO2-Anstieg war nur eine verstärkende Rückkopplung. Aber der Ozeanzirkulation ist die Ursache der Erwärmung egal, es ist der Temperaturanstieg und der damit verbundene Schmelzwassereinstrom der die Strömung in die Knie zwingt.

Antwort
Michael Krüger
15. Oktober 2016 @ 10:46

Herr Rahmstorf, stellen Sie sich vor, ich habe ein Diplom im Ozeanographie. Das Jüngere Dryas-Ereignis, auf das Sie anspielen, fand am Ende der letzten Eiszeit statt.

Als Grund für das Aufhören der Tiefenkonvektion (Tiefenumwälzung) wird eine plötzliche und gewaltige Schmelzwasserzufuhr vom Laurentischen Eisschild über die Labradorsee in das Absinkgebiet der thermohalinen Zirkulation angenommen. Gigantische Massen an süßen Schmelzwasser ergossen sich dabei in den Nordatlantik. Heute gibt es keinen Eisschild über Nordamerika, der abschmelzen könnte.

Nun, es gab also bisher kein Ereignis in der Erdgeschichte bei dem Infolge eines CO2-Anstieges das Golfstromsystem, oder ein ähnliches System zum Erliegen gebracht wurde.

MfG

Michael Krüger

Antwort
Stefan Rahmstorf
18. Oktober 2016 @ 13:32

Wie gesagt gab es auch noch nie einen so raschen und starken CO2-Anstieg, wie wir ihn durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe verursachen – pro Jahr verbrennen wir soviel, wie sich in rund einer Million Jahr gebildet hat. Wir kennen in der Erdgeschichte auch keine so rasche globale Erwärmung wie die, die wir derzeit verursachen. Bei der Erwärmung aus der letzten Eiszeit stieg die globale Temperatur um ca. 5 °C innerhalb von 5.000 Jahren, das sind 0,1 °C pro Jahrhundert. Wir reden jetzt von 2, 3 oder 4 °C im 21. Jahrhundert, je nach Erfolg der Klimapolitik. Der Grönländische Eisschild ist zwar viel kleiner als der Laurentische Eisschild während der letzten Eiszeit gewesen ist – die mindestens zwanzig mal raschere Erwärmung als damals könnte aber dennoch solche Schmelzwasserströme freisetzen, dass dadurch (gemeinsam mit dem Effekt der Erwärmung selbst und den zunehmenden Niederschlägen) die thermohaline Zirkulation abreißen könnte. Dieses Risiko können wir nach heutigem Forschungsstand leider nicht ausschließen.

Antwort
Michael Krüger
18. Oktober 2016 @ 17:34

„Wir kennen in der Erdgeschichte auch keine so rasche globale Erwärmung wie die, die wir derzeit verursachen.“

Herr Rahmstorf, dann nenn ich mal das PETM. Einen schnellen CO2-Anstieg gab es z.B. auch vor ungefähr 50 bis 55 Millionen Jahren im Paläozän/Eozän-Temperaturmaximum (PETM). Bis zu 4500 Gigatonnen Kohlenstoff wurden dort in relativ kurzer Zeit freigesetzt gemäß James Zachos der Bohrkerne vom Bohrschiff “Joides Resolution” nahe Namibia ausgewertet hat. Eine andere Studie kommt auf 3000 Gigatonnen Kohlenstoff in 13 Jahren für diese Zeit (PETM) und 5°C Temperaturanstieg. Schaller et. al Paper.

Was war passiert? Das meiste CO2 ist nicht in den fossilen Brennstoffen wie Kohle, Erdöl und Erdgas gebunden, sondern im Karbonatgestein (durch Verwitterung). Durch das auseinanderbrechen des Kontients Laurasiens (Nordamerika und Europa/Asien) vor ca. 55 Millionen Jahren, wodurch sich der Nord-Atlantik gebildet hat (die Landbrücke zwischen Nordamerika und Nord-Europa verschwand), wurden wahrscheinlich gigantische Mengen an CO2 aus der Erdkruste aus Karbonatgesteinen freigesetzt und Methan aus Gashydraten. 3.000 Gigatonnen Kohlenstoff in 13 Jahren. Das führte zu einen globalen Temperaturanstieg um 5°C.

Zum Vergleich: Durch die Verfeuerung fossiler Energieträger seit Beginn der industriellen Revolution sind erst 500 Gigatonnen (Milliarden Tonnen) Kohlenstoff zusätzlich in die Atmosphäre eingebracht worden. Also Peanuts.

Die Kontinente lagen vor 50 Mio. Jahren nicht weit weg von ihrer heutigen Position. Den Golf von Mexiko gab es damals auch schon, der Nordatlantik war gerade entstanden und vermutlich auch ein Proto-Golfstromsystem. Dieses ist während des PETMs nicht versiegt, z.B. durch mehr Niederschläge, denn große Eismassen gab es damals ja nicht. Es schloss sich keine Eiszeit an, sonder das Eozän-Klimaoptimum.

Heute schwankt das Meereisvolumen in der Arktis um bis zu 20.000 km^3 pro Jahr. Im Frühjahr und Sommer schmelzen in der Arktis bis zu 20.000 km^3 Meereis, also Süßwasser. Selbst das bringt das Golfstromsystem nicht zum Erliegen.

Herr Rahmstorf, für Ihre Theorie zum Versiegen des Golfstromsystems infolge von CO2, Temperaturerhöhung und Schmelzwassereintrag/ mehr Niederschläge, gibt es nicht einen Präzedenzfall in der Erdgeschichte. Reine Erfindung. Das Schlimme ist, wie ich finde, dass diese Erfindung unbedarfte Klimaschützer glauben und auch einige unbedarfte Fachkollegen.

MfG

Michael Krüger

Antwort
Stefan Rahmstorf
19. Oktober 2016 @ 18:39

Lieber Herr Krüger, in der Tat wird das PETM seit etlichen Jahren in der Fachliteratur diskutiert als das praktisch einzige Paradebeispiel einer raschen Kohlenstoffreisetzung in ähnlicher Größe wie die Menschheit sie derzeit betreibt – in unserem Buch Der Klimawandel von 2006 ist das PETM auf den Seiten 18-20 behandelt. Die These von Wright und Schaller (2013), auf die Sie sich beziehen, dass der Kohlenstoff innert 13 Jahren freigesetzt worden sein soll, ist aber (gelinde gesagt) höchst umstritten und wird von kaum einem Experten geteilt. Das Paper hat sofort drei Kommentare in PNAS nach sich gezogen – was sehr ungewöhnlich ist, einer davon mit dem Titel „Onset of carbon isotope excursion at the Paleocene-Eocene thermal maximum took millennia, not 13 years“. Dass die Freisetzung Jahrtausende dauerte ist der tatsächliche weitgehende Konsens in der Paläocommunity, die 13 Jahre sind eine extreme Außenseiterthese. Wenn Sie das Paper von Wright und Schaller lesen werden Sie feststellen, dass die Autoren als „Uhr“ in der von ihnen betrachteten Sedimentschicht eine rythmische Variation benutzen, von der sie lediglich vermuten, dass es sich um Jahresschichten handelt – sie diskutieren u.a. auch die Möglichkeit, es könnte sich um Orbitalzyklen mit einer Periode von 20.000 Jahren statt um einzelne Jahre handeln. Man weiß es nicht. Es ist sicher eine sensationelle und provokante These, die noch weiter diskutiert werden wird – gesichertes Wissen ist das definiv nicht. Und wie soll durch einen extrem langsamen plattentektonischen Prozess (Bildung des Nordatlantiks) innert 13 Jahren soviel Kohlenstoff freigesetzt worden sein? Der von Ihnen genannte Mechanismus passt nicht zu dieser Zeitskala. Meine Kritik an „Klimaskeptiker“-Autoren wie Ihnen ist die selektive Wahrnehmung: was Ihnen ins Konzept passt, wird wie ein definitives Faktum präsentiert, egal wie wenig wissenschaftlich gesichert es ist; anderes lehnen sie einfach rundheraus ab, obwohl es von der breiten Fachcommunity allgemein akzeptiert wird, weil die Belege dafür solide und vielfältig sind.

Und woher wissen Sie denn, dass infolge der Erwärmung im PETM die Atlantikströmung nicht abgerissen ist? In der Fachliteratur wird just ein solches Abreißen der Strömung als Erklärung dafür diskutiert, dass es zu Sauerstoffmangel (Anoxia) in der Tiefsee und zu einem Massenaussterben mariner Arten im PETM gekommen ist. (Das erfahren Sie schon im Wikipedia-Artikel zum PETM.)

Die Gefahr eines Versiegens des Golfstromsystems infolge der globalen Erwärmung ist übrigens nicht meine Erfindung sondern wurde schon in der Fachwelt diskutiert, als ich noch Physikstudent war, siehe etwa Wally Broecker, Unpleasant Surprises in the Greenhouse, Nature 1987. Der IPCC hat das Risiko mit bis zu 10% eingestuft (was ich ähnlich sehe). Dass Sie dieses Risiko als „Erfindung“ abtun und die Mehrzahl der Fachkollegen als „unbedarft“, das disqualifiziert Sie höchstens selbst.

Fazit

Wäre im PETM die Atlantikströmung abgerissen, wie Herr Rahmtorf schreibt, dann hätte sich dem PETM wohl kaum das Eozän-Klimaoptimum angeschlossen, dass ca. 10 Millionen Jahre andauerte. Während des Eozän-Optimuns waren die Pole zum letzten Mal langfristig eisfrei. Arktis und Antarktis waren belebt und blühten auf. Der Großteil des freigesetzten Kohlenstoffes kam durch das Auseinanderbrechen des Kontinentes Laurasien aus Gashydraten und Vulkanismus. Gigantische Mengen an CO2 wurden in den Ozeanen gelöst, was einher ging mit einer „Versauerung“ der Meere. Gut zu sehen in den Sedimentschichten von Bohrkernen. Das PETM setzte, wie man im Übergang in den Sedimentkernen gut sehen kann, abrupt ein.

Herr Prof. Rahmstorf hat, wie er schreibt, als „Student“ u.a. den Nature-Artikel von Wally Broecker aus dem Jahr 1987 als Anleihe für das mögliche Versiegen des Golfstromsystems genommen. Das finde ich als Grundlage doch sehr selektiv und spekulativ. Gerade ein solches Verhalten wirft er aber den „Skeptikern“ vor.

Der IPCC hat das Risiko für das Versiegen des Golfstromsystems mit bis zu 10% eingestuft, was Herr Rahmstorf ähnlich sieht. Eine höchst spekulative Abschätzung, für die es keinen Präzedenzfall in der Erdgeschichte gibt. Die Abschätzung beruht alleine auf Szenarien von Computermodellen.

Auf meinen Einwand – „Im Frühjahr und Sommer schmelzen in der Arktis bis zu 20.000 km^3 Meereis, also Süßwasser. Selbst das bringt das Golfstromsystem nicht zum Erliegen.“ – geht Herr Rahmstorf erst gar nicht ein. Denn schon das passt so gar nicht zu seinen vorgestellten Abschätzungen von schmelzenden Grönlandeis, die das Golfstromsystem zum Erliegen bringen sollen. Zudem nimmt mit der Abnahme des arktischen Meereises auch der dadurch bedingte Süßwassereintrag ins Nordpolarmeer und den Nordatlantik in jeden Sommer ab.

UPDATE 26-28.10.2016: Weiterer Diskussionsverlauf

@Rahmstorf

Lieber Herr Krüger, das Meereis, das im Frühjahr schmilzt, bildet sich doch im Herbst wieder. Das ergibt übers Jahr betrachtet keinen Netto-Süßwassereintrag.

Herr Rahmstorf, Schelfeis, Festlandeis und Schnee bilden sich auch in Grönland im Herbst und Winter wieder neu. Das ergibt dann auch nur Netto -200 km^3 Eisverlust. Zudem zweifele ich an, dass der Ozean/ der Nordatlantik Netto-Süßwasser-Jahres-Bilanzen kennt. Schmelzwasser vom Laurentischen Eisschild ergoss sich auch zum Ende der letzten Eiszeit spontan in den Nordatlantik und das zeigte sofort Wirkung auf das Golfstromsystem.

Nur der Nettoverlust von Meereis im Zuge der globalen Erwärmung trägt zur nachhaltigen Abnahme des Salzgehaltes im Nordatlantik bei. Dieser Beträgt von 1980-2016 insgesamt rund 10.000 km3. Das ist natürlich auch ein wichtiger Beitrag, der mit zur Abschwächung der Atlantikzirkulation beiträgt.

Herr Rahmstorf, im jeden Frühjahr und Sommer schmelzen aber rund 20.000 km^3 Meereis/ Süßwasser pro Jahr ab, die sich ins Nordpolarmeer und in den Nordatlantik ergießen.

http://www.science-skeptical.de/wp-content/uploads/2016/10/CryoSat-2-Meereisvolumen2-665×1024.jpg

Die sollten dann eigentlich das Wasser im Nordatlantik soweit versüßen (die Dichte verringern), dass es dort nicht mehr absinken kann. Jedenfalls, wenn man an ein solches Versiegen des Golfstromsystems glaubt.

MfG

Michael Krüger

@Rahmstorf

Lieber Herr Krüger, wann schmilzt das Eis? Im Frühjahr/Sommer. Wann bildet sich neues Tiefenwasser? Nur im Winter, wenn die Dichte des Wassers am höchsten ist (und übrigens auch nicht unbedingt jeden Winter).
Im Sommer bildet sich eine flache, warme und relativ salzarme Wasserschicht an der Meeresoberfläche, die aufgrund ihrer geringen Dichte die Tiefenkonvektion verhindert.

Herr Rahmstorf, Tiefenwasser bildet sich, in der Grönland-, Island-, Nowegischen-See und Labrador-See wenn die Temperatur des Oberflächenwassers unter die des darunter befindlichen Wassers absinkt. Also unter ca. 5 bis -1°C. Und das ist im Frühjahr, Herbst und Winter der Fall, also auch während der Meereisschmelze.

Das offene Polarmeer durchmischt sich übrigens unter der Windeinwirkung bis ca. 100-200 Meter Tiefe. Die salzarme Oberflächenschicht, bei 30 Promille anstatt 35, kommt vor allem durch Süßwasserzuflusssysteme der Flüsse Ob, Lena, Yenisey und Mackenzie, etc., aus weiten Teilen von Nordamerika und Asien. Auch das bringt das Golfstromsystem übrigens nicht zum Erliegen.

MfG

Michael Krüger

(Ergänzung: Grönlandeis welches das Golfstromsystem zum zum Erliegen bringen soll schmilzt übrigens im Sommerhalbjahr, genau wie Meereis, welches angeblich keinen direkten Einfluss auf das Golfstromsystem haben soll).

@Rahmstorf

Die einströmenden Mengen an Süßwasser, die seit jeher da waren, können das Golfstromsystem natürlich nicht in die Knie zwingen, denn damit befindet es sich ja seit jeher im Gleichgewicht.

Herr Rahmstorf, da gibt es einige Probleme mit Ihrer Theorie:

1. Grönlandeis schmilzt wie Meereis und Festlandeis, welches die Flüsse zuführen im Sommerhalbjahr. Hat demgemäß dann auch keine Auswirkung aus die Tiefenwasserbildung, die ja nur im Winter stattfinden soll?

2. Über die sommerliche Meereischmelze werden 20.000 km^3 Süßwasser zugeführt und über die Flüsse ähnlich große Mengen. Der Verlust an Grönlandeis liegt bei nur 200 km^3 pro Jahr, also nicht mal 1% vom Meereis und den Flüssen. Diese nicht mal 1% sollen eine relevante Größe sein und 3.000 km^3 sollen das System möglicherweise zum Kippen bringen? Zumal ändern sich die Süßwasserzuflüsse jährlich.

3. Das salzreiche Oberflächenwasser, welches der Golf- und Nordatlantikstrom antransportieren kühlt sich im Norden ab und sinkt dann, in 100-200 m Tiefe, unter das salzärmere Polare Oberflächenwasser (als Atlantic water layer). Siehe z.B. Matthias Tomczak. Pflichtlektüre bei uns. Oder Aagaard and Carmack. Das geschieht nicht nur im Winter (Dez, Jan, Feb), sondern auch bei kalten Temperaturen im Frühjahr und Herbst. Der Tiefenwasserbildung kommt nicht 9 Monate im Jahr zum Erliegen.

4. Das Ganze funktioniert schon das ganze Holozän (unserer heutigen Warmzeit) über, also seit ca. 10.000. Und vor allem im frühen Holozän, vor ca. 7.000-6.000 Jahren, hatten wir höhere Temperaturen und andere Süßwasserzuflüsse als heute. Auch in der Arktis. Von Gleichgewicht kann im Anbetracht der klimatischen Schwankungen alleine im Holozän auch nicht die Rede sein.

MfG

Michael Krüger

UPDATE 26.10.2016: Vom Treibhaus zum Eishaus. Das PETM & Azolla-Ereignis und die Entstehung des Proto-Golfstromsystems im Überblick

Der Beitrag erschien bereits am 20-Oktober bei Science Sceptical hier

Im Gedenken an Mr. Spock: Der Abkühlungskonsens der 60-70er Jahre: In Search of…The Coming Ice Age

Im Angesicht der kalten Winter der 1960er und 1970er Jahre sind die Medien in eine “Eiszeithysterie” verfallen.

In der TV-Dokumentation „In Search of…” (welche wöchentlich von 1976-1982 ausgestrahlt wurde, durch die Sendung führe u.a. Leonard Nimoy) wurde u.a. über eine drohende Eiszeit berichtet.

Hier die Dokumentation mit Leonard Nimoy: The Coming Ice Age: An inquiry into whether the dramatic weather changes in America’s northern states mean that a new ice age is approaching. Original broadcast: May 1978.

Aber in Wirklichkeit hat es diese “Eiszeithysterie” ja nie gegeben? Zumindest wenn es nach den Klimaschützern geht.

Wir erinnern uns?

In der obigen Dokumentation kamen einige Klimawissenschaftler zu Wort. U.a. Prof. Dr. H. Stephen Schneider. „Klimatologe“ an der Stanford University, USA. Bis zu seinem Tod im Jahre 2010 war Schneider einer der bekanntesten Vertreter, der vehement vor einer drohenden Klimaerwärmung, ausgelöst durch den Menschen warnte. In den 1970er Jahren warnte er hingegen noch vor einer drohenden Eiszeit.

Es wurde spekuliert durch den Einsatz von Atombomben, oder durch eine dunkle Bestäubung das Polareis zum Schmelzen zu bringen und somit eine drohende Eiszeit abzuwenden.

Rasool und Schneider prognostizierten 1971 in der renommierten Fachzeitschrift SCIENCE für den Fall, dass sich die globalen Aerosolemissionen vervierfachen würden, ein Absinken der globalen Durchschnittstemperatur um bis zu 3,5 °C und warnten davor, dass dies eine Eiszeit auslösen könnte.

S. I. Rasool und S. H. Schneider: Atmospheric Carbon Dioxide and Aerosols: Effects of Large Increases on Global Climate. In: Science. Band 173 (3992), 1971, S. 138-141. doi:10.1126/science.173.3992.138

Eine weitere Arbeit zum Thema Aerosole und den Auswirkungen auf die Globaltemperatur, an welcher Scheider beteiligt war, findet sich hier:

R. J. Charlson, Halstead Harrison, Georg Witt, S. I. Rasool, and S. H. Schneider. Aerosol Concentrations: Effect on Planetary Temperatures: Science 7 January 1972: Vol. 175. no. 4017, pp. 95 – 96. DOI: 10.1126/science.175.4017.95-a

Stephen Schneider wechselte schließlich die Seite und war Leitautor in der Working Group II (TAR) des IPCC Weltklimaberichtes der UN von 2001.

Eine weitere TV-Dokumentation dieser Zeit, welche sich mit einer drohenden Eiszeit auseinandersetzt, wurde unter dem Titel “THE WEATHER MACHINE” ausgestrahlt.

“The Weather Machine” BBC 1974

Zu Wort kommt George Kukla, ein in der Tschechei geborener „Klimatologe“. Er ist emeritierter Professor für Klimatologie an der Columbia University und Forscher am Lamont-Doherty Earth Observatory.

Schon in der 1970er Jahren, in welchen die Scheebedeckung der Nordhalbkugel und damit die Reflektion der einfallenden Sonneneinstrahlung deutlich zunahm, vertrat Kukla eine Abkühlungsthese und wurde vielfach in der Presse zitiert.

Sieh z.B.

New York Times, 21 Mai 1975

Newsweek, 28 April 1975

George Kukla sagt heute:

“The only thing to worry about global warming is the damage that can be done by worrying. Why are some scientists worried? Perhaps because they feel that to stop worrying may mean to stop being paid.”

„Das Einzige, worüber man sich bei der globalen Erwärmung Sorgen machen sollte ist der Schaden, welcher durch die Sorge angerichtet werden kann. Warum sind einige Wissenschaftler besorgt? Vielleicht weil sie spüren, dass das Ende der Besorgnis ein Ende der Bezahlung bedeuten kann.“

Veröffentlichungen u.a.

G. Kukla, R.K. Matthews and J.M. Mitchell, Jr., The end of the present interglacial. Quaternary Research 2 (1972), pp. 261–269

Kukla, G. J., and R. K. Matthews, 1972, “When will the present interglacial end?,” Science, 178:190-191

Kukla, G.J. and H.J. Kukla, 1974: Increased surface albedo in the Northern Hemisphere. Science, 183, 709-714.

G. J. Kukla et al.: New data on climatic trends. In: Nature 270, 1977, 573–580. doi:10.1038/270573a0

Im Januar 1972 kamen Kukla und Matthews zu einer Konferenz in der Brown University in Providence/ Rode Island zusammen. Teilgenommen haben die damaligen “Topforscher” aus Europa und Amerika. Diskussionsthema war “The Present Interglacial, How and When will it End?” (“Die aktuelle Warmzeit, wie und wann wird sie enden?”). Die Schlussfolgerungen wurden in den zwei oben genannten Veröffentlichungen von 1972 zusammengefasst.

Die Hauptergebnisse der Konferenz teilen Kukla und Matthews dem Büro des US-Präsidenten Nixon im folgenden Schreiben vom 3. Dezember 1972 mit:

In dem Schreiben warnen Sie vor einer drohenden Eiszeit und deren Auswirkungen.

“Sehr geehrter Mr. Präsident:

In Bewusstsein, Ihrer tiefen Besorgnis über die Zukunft der Welt, fühlen wir uns verpflichtet, Sie über die Ergebnisse der wissenschaftlichen Konferenz zu informieren, die hier vor kurzem stattgefunden hat. Die Konferenz befasste sich mit den bisherigen und zukünftigen Veränderungen des Klimas, teilgenommen haben 42 Top-Forscher aus Amerika und Europa. Anliegend fügen wir die Schlussfolgerungen, welche bereits in SCIENCE erschienen sind und in Kürze in QUATERNARY RESEARCH erscheinen werden, bei.

Das wichtigste Ergebnis des Treffens war, dass eine globale Verschlechterung des Klimas, von der Größenordnung größer als alle bisher von den zivilisierten Menschheit erlebten, eine sehr reale Möglichkeit ist, die wohlmöglich sehr schnell eintreten kann.

Die Kühlung ist natürlichen Ursprungs und fällt in den Rang von Prozessen, welche die letzte Eiszeit verursacht haben. Dies ist ein überraschendes Ergebnis, welches vor allem auf die jüngsten Studien von Tiefsee-Sedimenten hervorgeht.

Die vorliegenden Daten erlauben bisher keine exakte Vorhersage bzgl. des Eintretens der vorhergesagten Entwicklung, noch eine Beurteilung der Beeinträchtigungen auf die Menschheit, durch den natürlichen Trend. Es kann jedoch nicht ausgeschlossen werden, dass die Abkühlung, welche gerade auf der Nordhalbkugel im Gange ist, der Beginn der erwarteten Klimaumstellung ist. Die aktuelle Rate der Abkühlung scheint schnell genug von statten zu gehen, um eiszeitliche Temperaturen innerhalb eines Jahrhunderts mit sich zu bringen, bei Fortsetzung der gegenwärtigen Geschwindigkeit.

Die praktischen Konsequenzen, die sich daraus für die existierenden sozialen Systeme ergeben, sind unter anderem:

(1) Eine deutlich gesenkte Nahrungsmittelproduktion aufgrund der kürzeren Vegetationsperioden und einer veränderten Niederschlagsverteilung in den wichtigsten Getreideerzeugungsgebieten der Welt, mit Osteuropa und Zentralasien die als erste betroffen sein werden.

(2) Eine erhöhte Häufigkeit und ein stärkeres Auftreten von extremen Wetterereignissen und -anomalien, wie Überschwemmungen, Schneestürme, Tote durch Frostperioden, etc. …”

Die Folgen

Das Schreiben erregte reichlich Aufsehen.

Angesichts der „Getreidekrise” im Jahre 1972 und zahlreicher Wetterkapriolen, welche später auf den El Niño von 1972-1973 zurückgeführt wurden, herrschte eine kollektive Angstsituation, auch im Weißen Haus.

Das Weiße Haus nahm die Angelegenheit sehr ernst und leitete das Kukla-Matthews-Schreiben an das Amt für internationale wissenschaftliche und technische Angelegenheiten des State Departments weiter. (Bureau of International Scientific and Technological Affairs of the State Department). Das wiederum leitete das Schreiben an die höchst beauftragte, ressortübergreifende Stelle, das Interdepartmental Committee for Atmospheric Sciences (ICAS) weiter, um die Angelegenheit „zu überprüfen und geeignete Maßnahmen” einleiten zu können. Das ICAS stellte daraufhin ein Ad-hoc-Gremium zusammen, um auf das Schreiben zu antworten. Darin vertreten waren Dr. David M. Hirschfield ((Chair) Department of Agriculture), Mr. Joseph O. Fletcher (National Science Foundation), Dr. J. Murray Mitchell, Jr. (National Oceanic and Atmospheric Administration), Col. John S. Perry (Department of Defense).

Das folgende Jahr war ein besonders arbeitsreiches, da das Gremium Rat von Experten auf dem Gebiet einholte. Letztendlich kam man zu dem Schluss, dass das Thema von so einer übergeordneten Bedeutung ist, dass man ein nationales Klimaprogramm ins Leben rufen sollte, was dann letztendlich auch geschah.

Damit sollte klar geworden sein, dass das Thema einer drohenden Eiszeit in den frühen 1970er Jahren nicht nur von medialen, sondern auch politischem Interesse war.

Das Thema einer drohenden Abkühlung war auch für die CIA von Bedeutung. Einer der Hauptprotagonisten war dabei Reid Bryson.

Bryson ging davon aus, dass Schmutzpartikel und die steigende Luftverschmutzung für die beobachtet Abkühlung seit dem zweiten Weltkrieg verantwortlich sind und das diese Effekte für eine weitere Abkühlung sogen könnten.

Veröffentlichungen u.a.

Bryson, Reid, A; Kutzbach, John E. (1968). Air pollution. Washington: Association of American Geographers. ASIN B0006BWL46.

James T. Peterson and Reid A. Bryson, Science, 4 October 1968. “Atmospheric Aerosols: Increased Concentrations during the Last Decade”

Bryson, Reid A. (1974). “A Perspective on Climatic Change.” Science 184: 753-60.

Bryson, Reid A., and W.M. Wendland (1975). “Climatic Effects of Atmospheric Pollution.” In The Changing Global Environment, edited by S.Fred Singer, pp. 139-47. Boston: Reidel.

Bryson, Reid A., and W.M. Wendland (1975). “Climatic Effects of Atmospheric Pollution.” In Global Effects of Environmental Pollution, edited by S. F. Singer, pp 130-38

Bryson, Reid A., and Thomas J. Murray (1977). Climates of Hunger: Mankind and the World’s Changing Weather. Madison: University of Wisconsin Press.

Schon 1974 hatte die CIA die Regierung darauf aufmerksam gemacht, dass ein Klima-Umschlag stattfinde, der „bereits zu großen Wirtschaftsproblemen auf der ganzen Welt geführt hat“.

So glaubt der amerikanische Klimatologe Reid Bryson von der University of Wisconsin, auf dessen Studien sich die CIA stützte, dass sich auf der gesamten nördlichen Halbkugel das Klima immer mehr abkühle. In ihrem Report warnten die Geheimdienstler vor durch Wetterumschwünge hervorgerufene Energie- und Nahrungsmittelkrisen, die ihrerseits zu politischen Krisen führen könnten.

Angesichts der „Getreidekrise“ im Jahre 1972 herrschte nach etlichen Wetter bedingten Missernten in den sechziger Jahren eine kollektive Angstsituation. Die Nachrichten und Schlagzeilen in den Medien häuften sich und es kam zu einer Nachrichtendichte, die den amerikanischen Geheimdienst CIA veranlasste, den vielen wilden Spekulationen nach den Ursachen dieser Wetterkapriolen nachzugehen und die führenden Klimatologen um Auskunft und Rat zu ersuchen.

Anfang der siebziger Jahre kam die CIA zu dem Ergebnis, dass die Veränderungen des Klimas „vielleicht die größte Herausforderung (seien), der sich Amerika in den kommenden Jahres ausgesetzt sehen wird“. Aus der Angst heraus, dass die USA ihre Vormachtstellung als Getreideexporteur durch Missernten verlieren könnten, gab der CIA mehrere Studien über das Klima der Welt, die wahrscheinlich zu erwartenden Veränderungen und deren vermutliche Auswirkungen auf Amerika und die übrige Welt in Auftrag.

Politischer Sieger unter den diversen Studien war die Wiskonsin-Studie, die unter der Leitung von Professor Reid Bryson entstand. Sie sagte vorher, „dass die Erde zu dem Klimasystem zurückkehrt, das von Beginn des 17. Jahrhunderts bis zur Mitte des 19. Jahrhunderts geherrscht hat und üblicherweise die neoborale oder „Kleine Eiszeit“ genannt wird.“ In dieser Zeit lebte Nordeuropa überwiegend in der Dämmerung ständigen Winters. Schlechte Ernährung hatte große Epidemien in Europa, Russland, Indien und Afrika zur Folge, während die Iberische Halbinsel, Italien und Griechenland blühten. Professor Brysons Gedankengang lautet so: „Bis etwa 1940 wurde die Welt wärmer; Mitte der vierziger Jahre setzte dann eine entgegen gesetzte Entwicklung ein, da sich die Polarluft nach Süden ausdehnte und sich die nördliche Halbkugel abkühlte. Prof. Bryson glaubte, dass die 3 Hauptfaktoren dabei sind: vulkanische Asche, vom Menschen erzeugter Staub und Kohlendioxid.“ Er glaubte, dass die Chancen für einen beschleunigten Abkühlungstrend hoch sind, wie übrigens viele Klimaforscher seiner Zeit (z.B. Prof. George Kukla).

Die nachrichtendienstlich relevanten Ergebnisse des CIA wurden 1977 in den USA unter dem Titel “The Weather Conspiracy”, “Die Wetter Verschwörung” publiziert. 1978 erschien dieses Buch in Deutschland von einem Impact-Team unter dem Titel “Der Klima-Schock” veröffentlicht. Auf der Titelseite liest man: “Die nächste Eiszeit steht kurz bevor. Der Bedarf an Heizenergie wird unerfüllbar. Große Teile der Erde werden unzugänglich. Der Hunger wird größer.”

In einer TV-Diskussion von 2007 bezog Bryson, der 2008 verstorben ist, noch einmal eindrücklich Stellung.

Kommen wir auf weitere Arbeiten und Protagonisten dieser Zeit zu sprechen, die eine drohende Eiszeit, bzw. einen Abkühlungstrend diskutieren.

Murray J. Mitchell veröffentlichte im Jahr 1963 die erste up-to-date Temperatur-Rekonstruktion und zeigte, dass ein globaler Abkühlungs-Trend in den 1940er Jahren begonnen hatte. Mitchell verwendete Daten von fast 200 Wetterstationen, zusammengestellt unter dem World Weather Records Projekt unter der Schirmherrschaft der Weltorganisation für Meteorologie (World Meteorological Organization). Damit berechnete er die durchschnittlichen Temperaturen für verschiedene geographische Breitenbereiche. Seine Analyse zeigte, dass die globalen Temperaturen seit den 1880er Jahren, dem Beginn seiner Aufzeichnung, relativ stetig zugenommen hatten bis etwa um das Jahr 1940. Ab etwa 1940 setzte dann eine stetige multidekaden Abkühlung ein (Mitchell 1963). In den frühen 1970er Jahren, als Mitchell den Stand seiner Arbeit aktualisierte (Mitchell 1972), war die Ansicht über den globalen Abkühlungstrend allgemein akzeptiert, wenn auch wenig verstanden.

Mitchell, J.M., Jr., 1963: On the world-wide pattern of secular temperature change. In: Changes of Climate. Proceedings of the Rome Symposium Organized by UNESCO and the World Meteorological Organization, 1961.

Oder

Robert A. McCormick und John H. Ludwig: Climate Modification by Atmospheric Aerosols. In: Science 156 (3780), 1967, S. 1358-1359. doi:10.1126/science.156.3780.1358

McCormick und Ludwig kamen in dieser Studie von 1967 zu dem Schluss, dass die anthropogenen Aerosolemissionen die Albedo erhöhten und dadurch die Abkühlung verursacht hätten.

G. Yamamoto, and M. Tanaka, “Increase of global albedo due to air pollution,” J. Atmos. Sci. 29, 1405–1412 (1972).

Zu einen ähnlichen Schluss kamen Yamamoto und Tanaka in ihrer Studie von 1972.

Zu dem Thema Aerosole und Klima existieren etliche Studien aus dieser Zeit.

Die entscheidende Frage war, ob sich der Cooling-Trend fortsetzen würde, oder sich langfristig gesehen die angenommene “Treibhauswirkung” des CO2 durchsetzen würde.

Bzgl. der Wirkung der Aerosole prognostizierten Rasool und Schneider 1971 für den Fall, dass sich die globalen Aerosolemissionen vervierfachen würden, ein Absinken der globalen Durchschnittstemperatur um bis zu 3,5 °C und warnten davor, dass dies eine Eiszeit auslösen könnte. Zu einem ähnlichen Ergebnis kamen Yamamoto und Tanaka in ihrer Studie von 1972.

Bzgl. der Treibhauswirkung des CO2 wurde i.d.R. auf die Studie von Syukuro Manabe und Richard T. Wetherald aus dem Jahre 1967 zurückgegriffen.

Syukuro Manabe and Richard T. Wetherald, Thermal Equilibrium of the Atmosphere with a Given Distribution of Relative Humidity, Journal of the Atmospheric Sciences 1967

Hiernach ergab sich für eine CO2-Verdoppelung (bei gleichbleibender Luftfeutigkeit) eine Temperatuerhöhung von 2°C. Einige Autoren gingen davon aus, dass die Aeorosole weiterhin der dominierende Faktor bleiben würden (oder werden würden), andere gingen davon aus, dass irgendwann (in Laufe von Jahrzehnten) die Treibhauswirkung des CO2 überwiegen könnte. So schreibt Carl Sagan (der “Schöpfungsvater” der Treibhaustheorie auf der Venus, (Sagan, C., The Radiative Balance of Venus, Tech Rep. JPL No. 32-34, 1960.)) beispielsweise zum Einfluss des CO2 in “Earth and Mars: Evolution of Atmospheres and Surface Temperatures” von 1972:

“Major variations in the CO2 abundance will have only minor greenhouse effects because the strongest bands are nearly saturated. A change in the present CO2 abundance by a factor of 2 will produce directly a 2 ° variation in surface temperature”

“Große Schwankungen in der CO2-Menge haben nur eine geringfügig Auswirkung auf den Treibhauseffekt, da die stärksten Absorptions-Banden (des CO2) nahezu gesättigt sind. Eine Änderung der derzeitigen CO2-Menge um den Faktor 2 bewirkt unmittelbar eine 2 ° Veränderung der Oberflächentemperatur.”

Aber auch Sagan war zwiegespaltener Meinung. In der Wissenschaft Serie Cosmos von 1980: A Personal Voyage, warnte der Physiker Carl Sagan vor einer katastrophalen Abkühlung durch das Verbrennen und den Kahlschlag der Wälder. Er postulierte, dass die erhöhte Albedo der Erdoberfläche zu einer neuen Eiszeit führen könnte.

Sagan, C., O. B. Toon, and J. B. Pollack, 1979: Anthropogenic albedo changes and the Earth’s climate. Science, 206, 1363-1368.

Aus der ganzen Debatte sollte letztendlich eines ersichtlich geworden sein, nämlich welche Bedeutung damals den Aerosolen beigemessen wurde (bis zu -3,5°C Abkühlung) und welche dem CO2 (bis zu +2°C Erwärmung).

Mein Fazit: Wie die Klimadebatte der vergangenen und heutigen Tage zeigt, gab es zu keiner Zeit einen wissenschaftlichen Konsens. Die Protagonisten haben im Laufe der Zeit ihre Meinungen geändert, oder auch nicht, einige sind von uns gegangen und neue sind hinzugekommen. Das vorherrschende Medien- und Meinungbild wurde vorwiegend durch aktuelle Wetterereignisse wie Kälteeinbrüche und Hitzewellen geprägt. Mr. Spock würde sagen: “Lebe lang und in Frieden”.

Artikel zuerst erschienen bei Science Skeptical hier