“Eine unbequeme Wahrheit” – Kaliforniens Black-out ist Folge von Wind & Sonne

geschrieben von Andreas Demmig | 10. Februar 2021

Der landesweite Stromausfall, der Mitte August ausbrach, wurde offiziell auf einen „unerwarteten Ausfall eines 470-Megawatt-Kraftwerks am Samstagabend sowie auf den Ausfall von fast 1.000 Megawatt Windkraft zurückgeführt“ berichtete der San Jose Mercury [Der Energieversorger PG&E gab weitere Stromabschaltungen bekannt.] Darüber hinaus bedeutete die Wolkendecke über der Wüste, dass die Sonnenenergie knapp wurde. Stopthesethings berichtete darüber: Die Besessenheit von Wind- und Sonnenenergie lässt Millionen von Kaliforniern im Dunkeln schwitzen

Kaliforniens selbstverschuldetes Debakel um erneuerbare Energien hat weltweite Aufmerksamkeit erregt. Die politischen Entscheidungsträger haben den chaotisch intermittierenden Wind- und Sonnenstrom gefördert und gleichzeitig die immer zuverlässige Kernenergie zerstört – mit perfekt vorhersehbaren Ergebnissen.

In seinem kürzlich veröffentlichten Bericht über die durch Erneuerbare Energien verursachten Stromausfälle scheint der unabhängige kalifornische Systembetreiber (CAISO) den Sonnenuntergang und die egoistischen Forderungen der Menschen nach Klimaanlage bei Hitzewellen dafür verantwortlich zu machen:

Während ein erheblicher Teil der Last zu den traditionellen Spitzenzeiten am späten Nachmittag durch Solarstrom gedeckt wird, fällt deren Strom Erzeugung schnell ab, wenn sich die Abendstunden nähern. Geht die Sonne unter, während die Last an heißen Tagen hoch bleibt, muss die Energieanforderung, die zuvor durch die Solarenergie [der Dachanlagen] gedeckt wurde, vom CAISO-System übernommen werden. Grund sind die eingeschalteten Klimaanlagen und andere Lasten.

Also, Kalifornier, wenn die Sonne untergeht, ist es Zeit, die Klimaanlage auszuschalten und wieder zu schwitzen.

Nach dem Blackout- und den zusätzlich folgenden Stromabschaltungen musste CAISO [California Public Utilities Commission und die California Energy Commission] seine Modellierung [der Energieproduktion] und was von Wind und Sonne zu erwarten ist überdenken:

Die Menge an qualifizierenden [sicher planbaren] Kapazitäten der Ressourcen, wurde um ca. 80% reduziert (dh. eine Solar- oder Windressource, die bei maximaler Nenn-Leistung 100 MW produzieren kann, wird nun mit nur ca. 20 MW eingeplant).

In dem Bericht heißt es über den Einbruch der Wind- und Sonnenleistung am 15. August:

Zwischen 14.00 und 15.00 Uhr ging die Sonnenenergie aufgrund von Gewitterwolken um mehr als 1.900 MW zurück, während die Lasten weiter zunahmen und die Sicherheitsreserve auf die minimalen WECC-Anforderungen zurückging. [Elektrische Zuverlässigkeit und Sicherheit] Siehe Abbildung 3.5 unten

Zwischen 17.12 Uhr und 18.12 Uhr ging die Winderzeugung um 1.200 MW zurück. (Abbildung 3.5 unten).

Gerade als Kalifornien es am meisten brauchte, verschwanden die wundervolle Winde und Sonnenenergie in der Größenordnung von 3.100 MW.

Jetzt ist Nathan Solis – der Autor des atemlosen und verwirrenden nachfolgenden Berichts – eindeutig besorgt über das Wetter. Wenn er jedoch glaubt, dass Kaliforniens sengende Sommer durch chaotisch intermittierender Wind und Sonne geheilt werden, steht er vor einem sehr groben Schock. Darüber hinaus können Nathan und seine Wetterkollegen das nächste Mal, wenn sein Heimatstaat in der Hitze schmachtet, damit rechnen, viel mehr Zeit damit zu verbringen, dann auch im Dunkeln zu schwitzen.

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Hier die Kurzfassung des oben angesprochenen Berichts

Bericht erklärt, warum das kalifornische Stromnetz 2020 die Hitze nicht ertragen konnte
Courthouse News, Nathan Solis, 13. Januar 2021

… Ein am Mittwoch veröffentlichter Bericht zeigt , dass sich der Klimawandel genau auf die Art und Weise ausgewirkt hat, wie Kalifornien seine Energie bezieht. Die extreme Hitzewelle erfasste den gesamten Westen der Vereinigten Staaten und ließ sie wochenlang nicht los.

… gab es keinen Grund für eine Überlastung des Stromnetzes, aber drei Faktoren bildeten zusammen perfekte Bedingungen, die die Energiekrise auslösten.

Vorne und im Zentrum stand die durch den Klimawandel verursachte extreme Hitzewelle.
Der zweite Faktor ist eher ein Zufall, denn laut CAISO sind „zuverlässige, saubere und erschwingliche“ Energiequellen schuld.
… Die erneuerbaren Energien haben nicht Schritt gehalten, um den Energieverbrauch in Kalifornien zu decken – insbesondere in den Abendstunden. Der durch Solar- und Windkraft erzeugte Strom beginnt am späten Nachmittag schneller zu schwanken, als die Nachfrage sinkt.
Der dritte Faktor, der zu den Stromausfällen im Jahr 2020 in Kalifornien beigetragen hat, ist ein Insider-Problem und hat mit dem Energiemarkt zu tun.
…Dies beinhaltet die Unterplanung der Nachfrage oder die Unterschätzung des Strombedarfs aufgrund des finanziellen Energiehandels, der zur Preisgestaltung von Energie verwendet wird.

„Die Beschleunigung des Klimawandels erfordert, dass wir unsere Planungsbemühungen und Marktpraktiken schneller und mit umfassender auf das Mögliche verbessern“, sagte CPUC-Präsidentin Marybel Batjer in einer Erklärung.

Elliot Mainzer, Präsident und CEO von CAISO, sagte, der … veröffentlichte Bericht biete „wichtige Einblicke und Lehren“ …, dass alle staatlichen Stellen zusammenarbeiten werden, um mehr Energie zu planen und zu sichern und die staatlichen Rahmenbedingungen zu modernisieren.

Den kompletten Bericht finden Sie hier

Courthouse News

https://stopthesethings.com/2021/02/03/home-truths-heavy-reliance-on-wind-solar-turn-california-into-the-blackout-state/

Übersetzt durch Andreas Demmig

General Motors will ab 2035 keine Verbrennungsmotoren mehr anbieten

geschrieben von AR Göhring | 10. Februar 2021

General Motors ist bekannt für katastrophale Fehleintscheidungen seiner Manager in den 1970er Jahren, die zum Niedergang der US-Automobilindustrie Anfang der 80er führten und die ganze Region Detroit ins Elend stürzten.

Die neue Chefin Mary Barra will die Geschichte offenbar wiederholen, indem sie ankündigte, ab 2035 keine Verbrenner mehr produzieren zu wollen. Fünf Jahre später soll der Konzern sogar „CO₂-neutral“ sein. Daß CO₂-Neutralität nur de jure geht, aber nicht de facto, ist dem geneigten EIKE-Leser bestens bekannt.

Barra will sich

»Regierungen und Firmen rund um den Globus anschließen und an einer sicheren, grüneren und besseren Welt arbeiten«.

Erstaunlich, da die Managerin vor einigen Jahren noch für weniger strenge Emissionswerte eintrat. Paßt sie sich der jeweiligen US-Regierung an und sendet nun Ergebenheitsadressen an die Entourage von Joseph Biden? Aber was hätte sie, as hätten die Besitzer von GM davon? Steuergeldtransfers der Regierung? Die CO₂-Neutralität jedenfalls wird nur auf dem Papier mit Zertifikatekauf möglich sein.

Und was denkt sie sich, wer die GM-Spielzeugautos kaufen soll? Deutsche? Die Amerikaner außerhalb der grünpolitischen Küstengebiete lieben ihre Mobilität und werden sich keine reichweitenschwachen E-Mobile, die stundenlang laden müssen, kaufen. Aber vielleicht wird die neue US-Regierung ähnlich wie die in der EU den Verbrennerkauf derart unattraktiv machen, daß viele Käufer, um Steuern zu sparen, zu den Akku-Autos wechseln.

Der Aktienkurs ist nach der Ankündigung ein wenig gestiegen. Wahrscheinlich spekulieren die Händler auf staatliche Umverteilung.

Potemkin im hohen Norden – grüner Wasserstoff

geschrieben von AR Göhring | 10. Februar 2021

Wieder einmal wurde etwas eingeweiht, das deutsche Kompetenz in aktueller HiTech demonstrieren soll: Das „eFarm Projekt“ in Bosbüll, nahe der Grenze zu Dänemark. Bei dessen Eröffnung zeigten sich diverse Unternehmer und deren großzügige Sponsoren , unter ihnen auch Verkehrsminister Scheuer.

Es ist der gleiche Minister, der auch bei der Präsentation des „Lufttaxis“, der missratenen „100 Tonnen Stubenfliege“ in Ingolstadt dabei war, worüber die Achse des Guten hier berichtet hatte. Das braucht aber noch kein schlechtes Omen zu sein. Diesmal war Markus Söder jedenfalls nicht dabei, der sich damals am Steuer des vermeintlichen Flugobjektes ablichten hat lassen.

In Bosbüll geht es um ein modernes Perpetuum Mobile; ein Verfahren, bei dem der Wind, das himmlische Kind, unsere Autos anschieben soll, damit diese kein CO₂ mehr von sich geben müssen.

Das Narrativ für Milchmädchen

Und das geht so: Windkraft liefert uns Elektrizität ohne CO₂, so genannten „grünen Strom“. Den kann man verwenden, um Wasser in seine Bestandteile zu zerlegen, also Wasserstoff und Sauerstoff. Den Sauerstoff vergessen wir, den Wasserstoff aber, aus dem man Energie gewinnen kann, den fangen wir ein und speichern ihn.

Das ist eine „nachhaltige“ Sache, denn Wind und Wasser gibt’s im Überfluß und noch dazu umsonst. Wenn wir jetzt den gewonnenen „grünen“ Wasserstoff in einen Behälter füllen und in ein Auto einbauen, dann könnten wir es damit antreiben. Am Besten geht das, indem wir durch so genannte Brennstoffzellen den Wasserstoff wieder zu Strom machen, mit dem wir dann Elektromotoren speisen, die das Auto bewegen.

Endlich: Sauber Autofahren ohne Reue, und auch billig ist es, denn Wind und Wasser kosten bekanntlich nichts.

Soweit das offizielle Narrativ. Das ist aber weniger als die halbe Wahrheit, es ist eine Milchmädchenrechnung. Der Volksmund unterstellt diesen armen Geschöpfen nämlich, dass sie Rechnungen anstellen, die ganz wesentliche Aspekte der Wirklichkeit unterdrücken und daher schlicht und einfach falsch sind.

Schaun wir uns die Sache mal genauer an.

Der mühsame Weg

Der Wind treibt das Auto ja nicht direkt an, sondern seine Energie macht eine Reihe von Transformationen durch, und bei jedem Schritt geht etwas von ihr verloren (siehe auch hier und hier).

Die Erzeugung des Wasserstoffs aus Wasser durch Elektrizität kostet die Hälfte der Energie, die man hineinsteckt. Dann wird das Zeug komprimiert, denn Wasserstoff ist bei unseren Temperaturen ein Gas, und um brauchbare Mengen davon in einem Auto unterzubringen muss man ihn zusammenpressen, z.B. auf 700 Bar Druck. Ihre Autoreifen haben so um die zwei Bar, und auch da knallt es, wenn einer platzt. Für 700 Bar braucht man also einen sehr stabilen Behälter – aber das ist eine andere Geschichte.

Vom Pumpen am Fahrradreifen wissen wir jedenfalls, dass Komprimieren Energie kostet. Bei 700 Bar ist das eine ganze Menge. Außerdem wird der Wasserstoff mit seinen winzigen Molekülen bei diesem Druck alles unternehmen, um aus seinem Behälter zu entweichen. Wir verlieren dabei rund ein Fünftel der Energie, die im Wasserstoff ursprünglich vorhanden war, bis das Zeug im Auto ist.

Dort wird der Wasserstoff in Brennstoffzellen zu elektrischem Strom umgewandelt, mit einem Wirkungsgrad von bestenfalls 50%. Wieviel kommt dann letztlich im Motor des Autos an?

Hier die Rechnung: 1/2 x 4/5 x 1/2 = 1/5 = 20%, das bleibt übrig.

Von 100 Kilowattstunden, die aus der Windmühle kamen, landen also nur rund 20 kWh im Motor. Oder umgekehrt, für jede kWh, die im Auto verbraucht wird, müsste die Mühle das Fünffache produzieren.

Jetzt geht’s ans Rechnen, liebe Milchmädchen

Wir Autofahrer rechnen aber nicht in Kilowattstunden, sondern in Benzin, und da leistet ein Liter so um die 3,5 kWh mechanische Arbeit (Insgesamt steckt die dreifache Energie drin, aber zwei Drittel gehen unvermeidlich als Wärme verloren.)

Nehmen wir an, Sie fahren 15.000 km im Jahr und brauchen 8 Liter auf 100 km. Dann tanken Sie also jährlich 1.200 Liter. Diese Menge Benzin liefert Ihnen 1.200 x 3,5 kWh = 4.200 kWh. Wollten Sie diese Energie aus Wasserstoff holen, wieviel müsste die Windmühle dafür produzieren? Wegen der beschriebenen Verluste: Das Fünffache, nämlich 4.200 kWh x 5 = 21.000 kWh.

So eine anständige Windmühle hat 1.000 Kilowatt Nennleistung. Die bringt sie aber nur, wenn der Wettergott aufs Gaspedal tritt. Im Durchschnitt bring sie wesentlich weniger, sagen wir 300 kW. Das multiplizieren wir jetzt mit den Stunden pro Jahr und siehe da: im Mittel liefert unsere Mühle jährlich 2.628.000 kWh, also zwei bis drei Millionen kWh.

Wenn jetzt alle so ähnlich fahren wie Sie, dann könnte eine Mühle 2.628.000 kWh / 21.000 kWh = 125 Autofahrer versorgen. Und bei 40 Millionen Autofahrern im Lande bräuchte man dann 40.000.000 / 125 = 320.000 Windmühlen dieser Art. Ist das viel?

Das wäre rund das Zehnfache des heutigen Bestandes. Die störrische Bevölkerung würde da vielleicht nicht mehr mitmachen, die jammern ja jetzt schon. Man müsste also erst mal die Bevölkerung abschaffen, dann hätte man endlich freie Hand und total grüne Autos.

Ein Potemkinsches Dorf in Nordfriesland

Eine Selbstdarstellung von eFarm gibt es hier und einen wohlwollenden Artikel über die Anlage finden Sie hier. Anders als Claas Relotius hat der Spiegel-Reporter diesmal die Reise zum Ort seiner Reportage auf sich genommen – von Hamburg nach Nordfriesland.

Sie sehen: Man stellte in Bosbüll das hin, was man beherrscht: Kompressoren, Druckbehälter, Transformatoren, Tankstellen, etc., all diese Objekte sind im Spiegel eindrucksvoll abgebildet. Die kritischen Elemente aber fehlen: Elektrolyse- und Brennstoffzellen, die einen vernünftigen Wirkungsgrad haben.

Der dafür notwendige Fortschritt wird jedoch von Wissenschaftlern in Labors erarbeitet, nicht von Ingenieuren auf dem Feld. Dort steht nur eine PR Installation, die mit irrsinnigem Aufwand (vorerst 16 Millionen) ein paar Autos mit Wasserstoff versorgt.

Vielleicht sagen Sie, das Projekt Bosbüll diene auch dazu, die für Speicherung und Verteilung großer Mengen grünen Wasserstoffs notwendige Logistik zu entwickeln, die man demnächst brauchen wird. Aber diese Logistik beherrscht man, oder zumindest beherrschte man sie vor 100 Jahren. Da war man jedenfalls in der Lage, das Luftschiff Hindenburg mit einer viertel Million Kubikmeter H2 zu füllen – dagegen sind die Mengen von Bosbüll Peanuts: 100kg pro Tag.

Und auch Wasserstoff-Vehikel sind nichts Neues. Vor 50 Jahren verließ einer meiner Kollegen das Physikdepartment der TU München, um den Betrieb von Wasserstoff Bussen in Garmisch-Partenkirchen zu managen. Solche Fahrzeuge gab es also damals auch schon. Sie sollten bei ihrer Fahrt durch die Stadt keine Abgase in die Luft blasen damit die Menschen sich wohl fühlen konnten. Das spielt heute ja keine Rolle mehr, da muss das Klima gerettet werden.

Dieser Artikel erschien zuerst im Blog des Autors Think-Again. Sein Bestseller „Grün und Dumm“ ist bei Amazon erhältlich.

PIK-Special: Es wird kälter, weil es wärmer wird

geschrieben von AR Göhring | 10. Februar 2021

Für alle, die sich für die wissenschaftlichen Hintergründe der aktuellen Kälte in Deutschland interessieren: Wenn die Nordatlantische Oszillation NAO negativ ist, wird es im deutschen Winter meist kalt. Das ist gängiges Wissen, z.B. beim Met Office oder Lüdecke et al. 2020. Und momentan ist die NAO – dreimal dürfen Sie raten – negativ. Und mit kurzen Unterbrechungen war sie es seit Anfang Januar 2021. Nachzuschlagen z.B. bei der NOAA:

Was das PIK hier verkündet, ist von vielen anderen Wissenschaftlern bereits mehrfach widerlegt worden. Weder hängen Kältewellen mit der sich erwärmenden Arktis zusammen, noch sind blockierte Wetterlagen im Zuge des Klimawandels häufiger geworden. Zu Kältewellen diesen Beitrag der Klimaschau sehen:

Zu den blockierten Wetterlagen hier schauen:

Wer es noch genauer wissen möchte, liest in unserem Buch „Unerwünschte Wahrheiten: Was Sie über den Klimawandel wissen sollten“ kurz mal die Kapitel 17 und 22 nach: „Ist das Klima heute wirklich extremer als früher?“ und „Führt die Klimaerwärmung wirklich zu mehr Kältewellen?“.

Zum Glück haben noch mehr Fachleute bemerkt, was das PIK hier veranstaltet. Auf t-online und im Kölner Stadtanzeiger wird Jörg Kachelmann mit einem Tweet in Richtung Potsdam zitiert:

„Man weiß nie, was schrecklicher und skrupelloser ist, alle die Rechtswürstchen, die eine winterliche Wetterlage als Argument gegen die Klimakrise sehen oder der verzweifelt unwissenschaftliche @rahmstorf, der eine gewöhnliche Winter-Wetterlage nun auch dem Klimawandel zuordnet“, schreibt Kachelmann dort. Der „Spiegel“ biete dem „lustigen Professor“ eine „Plattform für Dinge (…), die weltweit niemand so sieht wie er“.

Am besten ist aber der FFF-Fanboy Marcel. Der feuert unter dem Kachelmannwetter Tweet ganz Salven von Abkürzungen und versucht so Kompetenz zu simulieren. Er fällt seinem Vorbeter Rahmstorf allerdings gewaltig in den Rücken, indem er ausgerechnet Oszillationen und die Sonne für das Geschehen verantwortlich macht. Vielleicht hat dem jungen Klimaaktivisten noch niemand erzählt, dass diese natürlichen Schwankungen im Klimasystem sowie die Sonnenflecken nicht menschengemacht sind?

+++

Vor Kurzem berichteten wir über eine Studie des Potsdam Institut für Klimafolgenforschung PIK, die versuchte, einen Zusammenhang zwischen Klimawandel, dem menschgemachten versteht sich, und der COVID 19-Pandemie herzustellen. Corona überstrahlt nach wie vor alles und da liegt es nahe, das eigene Thema einfach mit der Pandemie zu verbinden. Nicht überall kamen die Thesen gut an und es gibt einen Artikel bei Carbonbrief, in der Stimmen die Studie kritisieren:

„Dr Dann Mitchell – joint Met Office chair in climate hazards at the University of Bristol, who was not involved in the study – tells Carbon Brief about issues with the climate data used:

“Using some of our best climate observations, the authors identify a strong climate-driven signal over Myanmar and Laos, but there will be large uncertainties associated with variables such as cloud cover in that region, especially 100 years ago in South Asia – there is a lot of missing data there.””

…

“Dr Matthew Struebig, from the University of Kent, is a member of the group, and warns that this map distribution data is “grossly insufficient”. He adds:

“Many species are not fully assessed, and too many are so poorly known they are only documented as a few dots on a map. Very little is known about optimum or preferred vegetation types – especially in the region highlighted in this study.

The study estimates the bat fauna of southern China and neighbouring countries increased by a whopping 40+ species in around 120 years. To put that into perspective, that would mean the number of bat species in Myanmar doubled in little over a century. Simply looking back at old species accounts and ecological studies from the region shows this simply did not happen.”

He adds that he is “sceptical of the link” between climate change and bat distribution change, and that the study makes “too many assumptions for me to conclude that climate change could have increased the likelihood of the pandemic occurring in this way”.”

Übrigens, war es nicht das PIK, das noch im Herbst 2019 mit hoher Wahrscheinlichkeit prognostizierte, dass ein El Niño im November 2020 stattfinden wird? Gekommen ist dann eine La Niña.

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Mit freundlicher Genehmigung von der Kalten Sonne übernommen.

Anmerkung der Redaktion (Zitat aus „der Nairobi Report von 2007).

Mark Steyn, überliefert im London Daily Telegraph…..die einfache Sicht der Klima der Klimakatastrophenbetreiber. Danach behauptet Steven Guilbeault von Greenpeace France klar und deutlich:

„Globale Erwärmung kann bedeuten, daß es wärmer wird, kann aber auch bedeuten das es kälter wird, es kann bedeuten es wird trockener, es kann bedeuten es wird nasser. Das ist es, womit wir es zu tun haben.“

Nicht schwer zu begreifen: Wird es wärmer, ist es ein Zeichen der globalen Erwärmung, wird es kälter ist es ebenfalls ein Zeichen der globalen Erwärmung. Eine praktische Einstellung, um alles und jedes der heiligen Kirche der globalen Erwärmung zu unterwerfen.

Greenpeace hat schon früh erkannt, wozu die „Klimakatastrophe“, heute zur „Klimakrise“ weichgespült, alles taugt.

Unerwartetes Eis

geschrieben von Chris Frey | 10. Februar 2021

Paul Holland, ein Klimamodellierer des British Antarctic Survey, hat die letzten zehn Jahre damit verbracht, das Meereis der Antarktis und das Südpolarmeer zu untersuchen. In letzter Zeit hat er die Jahreszeiten der Antarktis unter die Lupe genommen und untersucht, wie schnell das Eis kommt und geht. Holland glaubt, dass diese Jahreszeiten ein Schlüssel zu einem Rätsel sein könnten: Falls die Temperaturen auf der Erde steigen und das Meereis in der Arktis schnell schrumpft, warum nimmt dann das Meereis in der Antarktis langsam zu?

Gegensätzliches an den Polen

Meereis ist einfach gefrorenes Meerwasser. Obwohl es nur in der Arktis und der Antarktis vorkommt, beeinflusst es das Klima der Erde iumr n großem Maße. Seine helle Oberfläche reflektiert das Sonnenlicht zurück ins All. Eisige Gebiete absorbieren weniger Sonnenenergie und bleiben relativ kühl. Wenn die Temperaturen mit der Zeit steigen und mehr Meereis schmilzt, reflektieren weniger helle Oberflächen das Sonnenlicht zurück ins All. Das Eis und das freiliegende Meerwasser absorbieren mehr Sonnenenergie und dies führt zu mehr Schmelzen und mehr Erwärmung.

Diese Szene zeigt eine Mischung von Meereisarten, die im Südlichen Ozean häufig vorkommen. Die unterschiedlichen Stärken des Meereises bilden ein Spektrum von Farben und Formen, das von dunklem, schwarzem, offenem Wasser über eine dünne, fettartige Bedeckung, genannt Fetteis, bis hin zu dickerem, grauem Eis reicht. Älteres Meereis hat eine leuchtend weiße Schneedecke und viele chaotische Deformationsmerkmale, die als Bergrücken und Geröllfelder sichtbar sind und durch die ständige Bewegung des Packeises verursacht werden. (Mit freundlicher Genehmigung von M. Studinger/NASA)

Wissenschaftler haben diese Rückkopplungsschleife von Erwärmung und Schmelzen in der Arktis beobachtet. Für sie ist das arktische Meereis ein zuverlässiger Indikator für ein sich veränderndes globales Klima. Am meisten Aufmerksamkeit schenken sie im September, wenn das arktische Meereis auf seine geringste Ausdehnung pro Jahr schrumpft. Diese minimale Ausdehnung, die seit 1979 von Satelliten gemessen wird, hat bis zu 13,7 Prozent pro Jahrzehnt abgenommen. Das antarktische Meereis hingegen wurde bisher nicht als Indikator für den Klimawandel angesehen. Während das arktische Meereis meist mitten im landumschlossenen Ozean liegt – und damit empfindlicher auf Sonnenlicht und sich erwärmende Luft reagiert – umgibt das antarktische Meereis das Land und ist ständig starkem Wind und Wellengang ausgesetzt.

Laut Klimamodellen sollten steigende globale Temperaturen das Meereis in beiden Regionen schrumpfen lassen. Doch Beobachtungen zeigen, dass die Eisausdehnung in der Arktis schneller geschrumpft ist als von den Modellen vorhergesagt, und in der Antarktis hat sie leicht zugenommen. Die Forscher schauen sich die Antarktis viel genauer an und fragen: „Moment mal, was geht da unten vor?“ Holland ist einer von denen, die fasziniert sind.

„Der Fall Antarktis ist genauso interessant wie der Fall Arktis“, sagte Holland. „Man kann das eine nicht verstehen, ohne das andere zu verstehen.“

Der Umgang mit den Modellen

Für Holland stellt die Diskrepanz Teile der Klimamodelle in Frage. Modellierungsgruppen aus der ganzen Welt arbeiten am Coupled Model Intercomparison Project Phase 5 (CMIP5) zusammen, welches [vermeintlich] das Klima der Erde simuliert und vorhersagt, wie es sich in naher Zukunft verändern wird. Weltpolitiker und Entscheidungsträger verlassen sich darauf, um zu entscheiden, wie stark die Länder den Kohlenstoffausstoß begrenzen sollten, von dem bekannt ist, dass er einige Aspekte des Klimawandels verursacht.

„Fast alle CMIP5-Modelle simulieren eine Abnahme des antarktischen Meereises“, sagte Holland. „Es gibt ein Problem in dem Teil, der die letzten 30 Jahre der Meereis-Variabilität reproduziert.“ Holland war auf der Suche nach Daten, um seine eigene Modellierung der Trends im antarktischen Eis zu verbessern und zu verifizieren, als er bemerkte, dass andere Forscher feststellten, dass die Trends in den verschiedenen Jahreszeiten unterschiedlich stark ausfallen.

Die meisten Studien über Trends im antarktischen Meereis konzentrieren sich auf Veränderungen der Eisausdehnung. Für Holland war es wichtiger, zu untersuchen, wie schnell das Eis von Saison zu Saison wächst oder schrumpft. „Änderungen der Klimaerwärmung wirken sich direkt auf die Geschwindigkeit des Eiswachstums aus“, sagte er, „nicht auf die Menge des Eises.“ Eine Abkühlung von Jahr zu Jahr im Herbst kann zum Beispiel ein schnelleres Eiswachstum im Herbst verursachen, aber nicht unbedingt eine Zunahme der Eismenge im Herbst.

Auf dem Meereis nahe der Scott Base in der Antarktis bildet sich eine Barriere. Dazu kommt es, wenn einzelne Eisschollen zusammenstoßen und sich aufeinander türmen. Oben sind Lenticularis-Wolken zu sehen [sie entstehen häufig im Lee von Gebirgen. A. d. Übers.]. (Mit freundlicher Genehmigung von M. Studinger/NASA)

Frühjahrs-Überraschung

Holland verwendete Daten des National Snow and Ice Data Center Distributed Active Archive Center (NSIDC DAAC) der NASA, um die Wachstumsrate der Eiskonzentration für jeden einzelnen Tag zu berechnen, die er als Intensivierung bezeichnete, und die Wachstumsrate der gesamten Eisfläche, die er als Expansion bezeichnete. „Ich habe das für alle dreißig Jahre an Daten gemacht und die Trends aufgezeichnet“, sagte er. Hollands Diagramme zeigten, dass die verschiedenen Regionen im Südlichen Ozean zum Gesamtanstieg beitrugen, aber sie hatten sehr unterschiedliche Trends im Meereiswachstum. Das deutet darauf hin, dass die Geografie und unterschiedliche Windmuster eine Rolle spielen. Um weitere Erkenntnisse zu gewinnen, untersuchte Holland daher die saisonalen Windtrends für die verschiedenen Regionen.

Holland fand heraus, dass die Winde das Meereis in einigen Regionen ausbreiten und in anderen komprimieren oder intakt halten, und dass diese Effekte im Frühjahr begannen. Dies widersprach einer früheren Studie, in der Holland und Ron Kwok vom Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA anhand von Daten zur Eisdrift feststellten, dass zunehmende Nordwinde im Herbst die Schwankungen verursachten.

„Ich dachte immer – und soweit ich weiß, dachten das auch alle anderen – dass die größten Veränderungen im Herbst stattfinden müssen“, sagte Holland. „Aber interessant für mich ist jetzt, dass wir uns den Frühling ansehen müssen. Der Trend ist im Herbst größer, aber es scheint, dass er im Frühling entsteht.“

„Paul hat zwei weitere Meereis-Maßzahlen erstellt, mit denen wir beurteilen können, wie das antarktische Meereis reagiert“, sagte die Forscherin Sharon Stammerjohn und bezog sich dabei auf die Maße der Intensivierung und Ausdehnung. Die neuen Maßzahlen helfen dabei zu beurteilen, wie das System reagiert, im Gegensatz zur einfachen Überwachung des Zustands des Systems. „Sagen wir, Ihre Temperatur liegt bei 37,3°C“, sagte Stammerjohn. „Sie haben keinen Einblick in diese Temperatur, es sei denn, Sie messen sie eine Stunde später erneut und sehen, dass sie sich auf 38,3°C verändert hat. Dann können Sie sagen, okay, mein System reagiert auf etwas.“

Die Tafeln oben zeigen saisonale Schwankungen der Meereismengen für jede Region und den gesamten Südlichen Ozean. Die mittlere monatliche Gesamteisausdehnung (b) erreicht ihren Höhepunkt im Herbst, und die mittlere monatliche Gesamteisfläche (a) erreicht ihren Höhepunkt im Winter. Trends von Jahr zu Jahr in der monatlichen Gesamteisfläche (c) zeigen, dass das antarktische Meereis in den letzten dreißig Jahren dazu tendiert, sich im Herbst auszudehnen. Zwischenjährliche Trends in der monatlichen Gesamteisausdehnung (d) zeigen, dass Veränderungen im Eiswachstum im Frühjahr die Veränderung des Eises im darauffolgenden Sommer und Herbst bewirkten. (Mit freundlicher Genehmigung von P. R. Holland)

Partielle Erklärungen

Holland untersucht weiterhin den antarktischen Frühling, um besser zu verstehen, warum sich das antarktische Meereis verändert. Während Hollands Arbeit den Forschern hilft, das Problem im Detail zu sehen, entwickeln Wissenschaftler weiterhin Ideen darüber, warum sich das Eis ausdehnt.

Eine Studie legt paradoxerweise nahe, dass die Erwärmung der Ozeane und das verstärkte Abschmelzen des antarktischen Eisschildes die kleine, aber statistisch signifikante Meereisausdehnung in der Region verursacht. Eine andere Studie deutet darauf hin, dass Regen, der durch ein wärmeres Klima verursacht wird, einen Zustrom von Süßwasser in den Südlichen Ozean verursacht hat, wodurch dieser weniger dicht wird und die ozeanische Wärme daran gehindert wird, das Meereis in der Antarktis zu erreichen. Bis heute gibt es keinen Konsens über den Grund für die Ausdehnung.

„Es wurden teilweise Erklärungen angeboten, aber wir haben kein vollständiges Bild“, sagte Ted Scambos, ein Wissenschaftler am NSIDC DAAC. „Dies könnte einfach ein Fall von ‚wir wissen es noch nicht‘ sein.“

Kaiserpinguine ruhen in der Nähe der Küste in der Antarktis und jagen im nahen Meereis nach Nahrung. (Mit freundlicher Genehmigung von K. Watson)

References

Bintanja, R., G. J. Van Oldenborgh, S. S. Drijfhout, B. Wouters, and C. A. Katsman. 2013. Important role for ocean warming and increased ice-shelf melt in Antarctic sea-ice expansion. Nature Geoscience 6: 376–379, doi:10.1038/ngeo1767.

Cavalieri, D. J., C. L. Parkinson, P. Gloersen, and H. Zwally. 1996, updated yearly. Sea Ice Concentrations from Nimbus-7 SMMR and DMSP SSM/I-SSMIS Passive Microwave Data. Southern Hemisphere. Boulder, Colorado USA: NASA National Snow and Ice Data Center (NSIDC) DAAC.

Holland, P. R. 2014. The seasonality of Antarctic sea ice trends. Geophysical Research Letters 41, doi:10.1002/2014GL060172.

Holland, P. R. and Kwok, R. 2012. Wind driven trends in Antarctic sea-ice drift. Nature Geoscience 5: 872–875, doi:10.1038/ngeo1627.

Holland, P. R., N Bruneau, C. Enright, M. Losch, N. T. Kurtz, R. Kwok. 2014. Modeled trends in Antarctic sea ice thickness. Journal of Climate 27: 3,784–3,801, doi:10.1175/JCLI-D-13-00301.1.

Kirkman, C. H., C. M. Bitz. 2011. The effect of the sea ice freshwater flux on Southern Ocean temperatures in CCSM3: Deep-ocean warming and delayed surface warming. Journal of Climate 24: 2,224–2,237, doi:10.1175/2010JCLI3625.1.

Scambos, T. A., R. Ross, T. Haran, R. Bauer, and D.G. Ainley. 2013. A camera and multisensor automated station design for polar physical and biological systems monitoring: AMIGOS. Journal of Glaciology 59(214): 303–314, doi:10.3189/2013JoG12J170.

Stammerjohn, S., R. Massom, D. Rind, and D. Martinson. 2012. Regions of rapid sea ice change: An interhemispheric seasonal comparison. Geophysical Research Letters 39, L06501, doi:10.1029/2012GL050874.

Weitere Informationen

NASA National Snow and Ice Data Center Distributed Active Archive Center (NSIDC DAAC)

Link: https://wattsupwiththat.com/2021/02/01/unexpected-ice/

Übersetzt von Chris Frey EIKE