Wie allgemein bekannt, macht der IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change, Zwischenstaatlicher Ausschuss für Klimaänderungen, oft einfach als Weltklimarat bezeichnet) und mit ihm der Großteil der Politiker und der veröffentlichten Meinung als Ursache der Erwärmung sowohl an Land als auch der Meere zu 100 Prozent die gestiegene CO₂-Konzentration in der Atmosphäre verantwortlich.

Ende August erschien aber im renommierten klimawissenschaftlichen Journal Climate eine Veröffentlichung von 37 Wissenschaftlern aus 17 Ländern über neue Erkenntnisse zu den maßgeblichen Ursachen der globalen Erwärmung an Land von 1850 bis 2018. 

Die 37 Wissenschaftler, zu denen auch ich gehöre, kommen zu dem abweichenden Ergebnis, dass es weitere Ursachen des gemessenen Temperaturanstiegs gibt, die nicht der gestiegenen CO₂-Konzentration in der Atmosphäre zuzurechnen sind. Grund genug, dass ich Ihnen heute etwas mehr über die Ergebnisse dieser Arbeit berichte.

Der Wärmeinsel-Effekt

Als erste vom IPCC vernachlässigte Quelle wurde der sogenannte Wärmeinsel-Effekt (urban heat islands effect) untersucht, der den Einfluss der wachsenden Städte auf Messergebnisse und Temperaturanstiege widerspiegelt.

Es ist seit längerer Zeit bekannt, dass sich städtische Regionen durch ihre wärmespeichernde Betonbebauung, verringerte Verdunstungskühlung, eingeschränkte Luftzirkulation und Abwärme deutlich stärker aufheizen als das ländliche Umland. So beträgt der Unterschied der Jahresmitteltemperatur zwischen Stadt und Umland in München 2-3 °C und in Hamburg 1 °C.

Betrachtet man einzelne Tage, so treten die größten Temperaturdifferenzen in heißen Sommernächten auf, mit Unterschieden von zum Teil mehr als 10°C. Generell steigt der Wärmeinsel-Effekt mit der Einwohnergröße und Fläche einer Stadt. Bei der Erstellung der regionalen und landesweiten Temperaturreihen lässt aber zum Beispiel der Deutsche Wetterdienst (DWD) den städtischen Wärmeinsel-Effekt unberücksichtigt und führt laut eigenen Aussagen keine entsprechenden Korrekturen durch.

Weltweit betrachtet hat sich der Effekt über die letzten 100 Jahre hinweg natürlich unterschiedlich ausgewirkt. Bei uns in Deutschland ist das überwiegend in den 50er- bis 70er-Jahren zu beobachten gewesen, in den USA hat es sich schon früher bemerkbar gemacht, und in China zum Beispiel hat diese Entwicklung erst zwischen 1990 und heute Fahrt aufgenommen. Insgesamt aber ist die Urbanisierung mit gewissen Verschiebungen ein Fakt, der auch die Temperaturmessungen beeinflusst.

Zwei Drittel der Mess-Stationen sind betroffen

Denn es ist von großer Relevanz, wo die Temperaturdaten gemessen werden, auf deren Basis der Temperaturanstieg beobachtet wird. Dabei gibt es eine sehr interessante, bisher aber in der Forschung nicht ausreichend beachtete Entwicklung: Mess-Stationen, die früher in rein ländlichen Gegenden standen, sind mittlerweile durch die Urbanisierung von besiedelten Gebieten umringt. 

Ein Beispiel ist die Mess-Station des Frankfurter Flughafens, die vor 80 Jahren ländlichen Raum als Umgebung hatte, aber nunmehr von wärmespeichernden und wärmeabgebenden Startbahnen, Autobahnen, Gebäuden und Verkehr beeinflusst wird.

Die Studie kommt in diesem Zusammenhang zum einen zu dem Ergebnis, dass 65 Prozent der 1850–1900 im ländlichen Raum befindlichen Messstationen mittlerweile vollständig urbanisiert sind. Man muss sich bewusst machen, welcher Hammer in dieser Zahl steckt: Zwei Drittel der Mess-Stationen sind also infiziert vom Wärmeinsel-Effekt!

Warum ist das so wichtig? Der Unterschied in der Temperatur zwischen städtischen und ländlichen Gegenden ist wie gesagt gravierend; werden nun ländliche Gegenden im Laufe der Zeit urbanisiert, so erfassen die jeweiligen lokalen Mess-Stationen die höhere Temperatur der urbanisierten Umgebung. Dementsprechend kommt den Standorten der Mess-Stationen in der Bewertung des globalen Temperaturanstiegs eine bedeutendere Rolle zu als bisher gedacht.

Keine kontinuierliche Erwärmung

Die Vorgehensweise und das Ergebnis in Bezug auf den Wärmeinsel-Effekt werden in der Untersuchung der 37 Wissenschaftler nun folgendermaßen beschrieben (Übersetzung von mir): „Es wurden zwei verschiedene Temperaturschätzungen berücksichtigt – eine Mischung aus ländlichen und städtischen Gebieten (die fast genau mit den meisten aktuellen Schätzungen übereinstimmt) und eine Schätzung, die sich ausschließlich auf ländliche Gebiete bezieht. Die Mischung aus ländlichen und städtischen Gebieten ergibt eine langfristige Erwärmung von 0,89 °C/Jahrhundert seit 1850, während die Schätzung, die sich nur auf ländliche Gebiete bezieht, 0,55 °C/Jahrhundert ergibt. Dies widerspricht der weit verbreiteten Annahme, dass die derzeitigen thermometergestützten globalen Temperaturindizes relativ unbeeinflusst von städtischen Erwärmungsfehlern sind.“

Die folgenden Grafiken, die ebenfalls aus der Untersuchung stammen,  stellen diese unterschiedlichen Erwärmungsentwicklungen dar.

Die obere Grafik zeigt einmal die Entwicklung der Temperaturen, wenn wir den Wärmeinsel-Effekt nicht betrachten: Sie gehen schnurstracks nach oben. Wenn wir aber, wie in der unteren Grafik, durch den Blick nur auf die ländlichen Mess-Stationen den Wärmeinsel-Effekt herausrechnen, sehen wir, dass die Temperaturen in einem 60-jährigen Zyklus mit einer ansteigenden Tendenz mehrfach rauf- und runtergehen. 

Um 40 Prozent geringer

Die Studie zeigt also, dass ein Teil der Erwärmung der letzten 150 Jahre – und zwar 0,34 °C der Temperaturerhöhung pro Jahrhundert – in Europa, den USA und vor allen Dingen in China der Veränderung der Umgebung geschuldet ist und nicht allein der steigenden CO₂-Konzentration. 

Da sich das Verhältnis von Messstationen auf dem Land und in der Stadt aufgrund wachsender Städte um 65 Prozent zugunsten der Städte verschoben hat, hat das auch einen Einfluss auf die Ursachen der globalen Temperaturentwicklung. Damit ist das CO₂ zwar nicht freigesprochen, aber der Erwärmungsgrad an Land wäre ohne den Wärmeinsel-Effekt um immerhin nahezu 40 Prozent geringer.

Nun könnten Sie fragen: Ja, aber ist die Urbanisierung nicht tatsächlich auch für einen großen Teil der Erwärmung verantwortlich? Nein, das macht tatsächlich nur ein paar Prozent der Erwärmung aus, gegenüber der Wärme, die wir empfangen, ist das ein vernachlässigbarer Effekt. 

Städte in Deutschland zum Beispiel machen nur ca. 15 Prozent der Fläche aus, der große Teil des Landes ist immer noch ländlich, immer noch unbeeinflusst durch die Urbanisierung. Wenn Sie die Meere noch hinzunehmen, dann kann man sagen, dass maximal 2 bis 3 Prozent der globalen Erwärmung von unserer zivilisatorischen Abwärme kommen. 

Der direkte Einfluss der lokalen Erwärmung im Umkreis einer Mess-Station ist demgegenüber viel stärker und bewirkt eine Verzerrung der Messungen. Strenggenommen dürfte man nur die Messungen der ländlich gelegenen Stationen auswerten. 

Zum Einfluss der solaren Strahlung

Die zweite vom IPCC vernachlässigte Quelle der Erwärmung, die in der Arbeit statistisch untersucht wurde, war der Einfluss der Sonnenaktivität als weitere Ursache der Temperaturerhöhungen, die nicht durch CO₂-verursacht werden.

Der Einfluss der sich ändernden Solareinstrahlung  auf die Erderwärmung wird vom IPCC mit nahe null angegeben. Ich hatte schon in einem Beitrag hier im Sandwirt im August auf meine Veröffentlichung verwiesen, wonach gerade in den letzten 20 Jahren der Einfluss der solaren Strahlung durch Verdünnung der Wolken von größerer Bedeutung war als der sogenannte Treibhauseffekt.

Die Studie der 37 Wissenschaftler kommt nun auch für die Zeit davor zu einem größeren solaren Einfluss: Danach sind bis zu 70 Prozent der Erwärmung auf solare Einstrahlungsbedingungen zurückzuführen.

Warum sind die Ergebnisse im Vergleich zu denen des IPPC unterschiedlich? Das IPCC stützt sich bei der Rekonstruktion der Solarzyklen auf die Daten des physikalisch-meteorologischen Observatorium in Davos (PMOD). Die o.g. Studie stützt sich bei der Rekonstruktion der Solarzyklen auf die Daten des Californian Institute of Technology (ACRIM) .

Es gibt gute Gründe für jedes dieser beiden Satellitenmesssysteme. Die Unterschiede der Messergebnisse erscheinen sehr klein. Aber entscheidet man sich für die Messungen des Californian Institute of Technology, so ist in der Rekonstruktion der Solarzyklen des ACRIM der Einfluss der Sonne größer als der Einfluss des CO₂ auf die Erwärmung.

Unsicherheiten bei der Bestimmung

Natürlich könnte man einwenden, dass diese Untersuchung nur die Temperaturen an Land betrifft und nicht die Temperaturen der Meere, die auch gestiegen sind. Aber es ist nun einmal so, dass sich das Land mehr erwärmt hat als die Meere: Der Temperaturanstieg an Land und im Meer beträgt laut den satellitengestützten Messungen der University of Alabama (UAH) im Durchschnitt pro Jahrzehnt seit 1979 0,14 °C. Der Anstieg der Temperatur der Meere betrug dabei 0,12 °C pro Jahrzehnt, der Anstieg der Temperatur an Land 0,19 Grad pro Jahrzehnt. Die Ungenauigkeiten in der Messung an Land fallen somit besonders stark ins Gewicht. 

Eins zeigt die Publikation auf jeden Fall auf: Die Unsicherheiten bei der Bestimmung der nicht durch CO₂ verursachten Temperaturerhöhung sind sehr viel größer, als es in der öffentlichen Wahrnehmung scheint.

Während die Wissenschaftler „ihren Job machen“, handelt die Politik so, als ob CO₂ der Alleinverursacher von Klimaänderungen ist. Die Politik verfolgt unter dem Narrativ der „Klimarettung“ ihre ganz eigenen gesellschaftspolitischen Ziele, koste es die Gesellschaft, was es wolle.