Clyde Spencer
Introduction
Dies ist der vierte Teil einer Serie, die sich mit dem anthropogenen CO2 befasst, insbesondere mit der Frage, warum während des stärksten Rückgangs der anthropogenen Emissionen, den es je gegeben hat, nämlich während der SARS-Cov-2-Pandemie im Jahr 2020, kein messbarer Rückgang des atmosphärischen CO2 zu verzeichnen war.
Ich vergleiche die am Mauna Loa Observatory (MLO) gemessenen monatlichen CO2-Emissionen mit den von der Internationalen Energieagentur (IEA) veröffentlichten Zahlen zu den weltweiten monatlichen anthropogenen Emissionen für 2020. Offenbar hat die IEA keine monatlichen anthropogenen Emissionen erfasst, sondern nur jährliche Summen. Wahrscheinlich wegen der Verwirrung und Unsicherheit darüber, warum 2020 ein Gleichstand mit der globalen Durchschnittstemperatur des El-Niño-Ereignisses von 2016 und kein offensichtlicher Rückgang des jährlichen CO2-Wachstums zu verzeichnen war, beschloss die IEA jedoch, monatliche Daten zu betrachten.
Ich zeige, dass die anthropogenen Emissionen im Vergleich zu den Netto-CO2-Konzentrationen, die durch natürliche Quellen und Senken verursacht werden, vernachlässigbar sind.
Analyse
Die Analyse und die Schlussfolgerungen hängen von den folgenden Diagrammen ab, in denen alle veröffentlichten „Kohlenstoff“-Masseneinheiten in äquivalente Teile pro Million (PPM) der atmosphärischen CO2-Konzentration umgewandelt werden, anstatt ungewohnte Gigatonnen oder Petagramme zu verwenden. Abbildung 1 unten zeigt die Form der Kurve, die aus den monatlichen Daten der IEA abgeleitet wurde, wobei eine Schätzung für 2021 als „Platzhalter“ für den Januar hinzugefügt wurde. Man beachte den globalen Mindestwert (-14,5 %) im April 2020. Die IEA gibt keine Schätzung für die Unsicherheit der monatlichen Daten an. Nach der empirischen Regel in der Statistik wird die Standardabweichung der anthropogenen Zeitreihe jedoch weniger als ein Viertel des Bereichs betragen, also 0,065/4 oder <0,02 PPM. Die Standardabweichung der anthropogenen Zeitreihe ohne Trend würde etwa 0,041/4 oder <0,01 PPM betragen. Das bedeutet, dass der Trend für eine zusätzliche Standardabweichung von etwa 0,01 PPM im Laufe des Jahres verantwortlich ist.
Abbildung 1: Monatlicher anthropogener CO2-Eintrag mit Trendlinie
Die Steigung der OLS-Regressionslinie für den monatlichen anthropogenen Fluss ist statistisch signifikant (p-Wert = 0,00272) bei einem Schwellenwert von mehr als 95 %, auch wenn sie nur einen Flussanstieg von 0,04 PPM anthropogenen CO2 pro Monat über ein Jahr vorhersagt. Die lineare OLS-Anpassung sagt etwa 57 % der monatlichen Varianz voraus, sogar mit dem signifikanten, anomalen Rückgang im April.
Die Summe der monatlichen Flüsse für die 12 Monate des Jahres 2020 beträgt 4,4 PPM, was mit anderen Schätzungen für die jüngsten jährlichen anthropogenen CO2-Emissionen übereinstimmt. Das heißt, die jüngsten durchschnittlichen jährlichen anthropogenen Emissionen betragen ≈4,1 PPM (8,8 Pg * 1 PPM/2,13 Pg) von insgesamt 101 PPM oder 4,1 % aller Quellen.
Das erste, was dem Leser wahrscheinlich auffällt ist, dass die monatliche anthropogene Linie kaum von einer geraden Linie zu unterscheiden ist, wenn die anthropogenen und die globalen Nettodaten kombiniert (Abb. 2, unten) und so skaliert werden, dass die gesamte globale Nettospanne angezeigt wird. Die anthropogenen Daten weisen einen nahezu konstanten Fluss von etwa 0,37 PPM CO2 pro Monat auf, mit einem Bereich von 0,07 PPM CO2.
Abb. 2: Monatlicher anthropogener und globaler Netto-CO2-Fluss zusammen.
Die monatlichen globalen Nettoflüsse haben ein komplexes sinusförmiges Erscheinungsbild mit einem Bereich von 3,71 PPM und einem leicht negativen Trend (-0,38). Der Trend ist jedoch statistisch nicht signifikant (p-Wert = 0,763, R2 = 0,0086) bei einem Schwellenwert von 95 %. Die eingefügten Fehlerbalken stellen die durchschnittliche (±0,5) Standardabweichung der MLO-Messungen für dieses Zeitintervall dar.
Der offensichtliche negative Trend sollte nicht überraschen, da, wie von Monckton (2022) hervorgehoben wurde [in deutscher Übersetzung beim EIKE hier], seit über 7 Jahren keine statistisch signifikante Veränderung der globalen Durchschnittstemperatur zu verzeichnen ist. Ich habe bereits früher eine positive Korrelation zwischen den globalen Temperaturen und der Steigung und dem Bereich des saisonalen Anstiegs des atmosphärischen CO2 nachgewiesen. Die Korrelation ist zwar nicht unbedingt ein Beweis für Ursache und Wirkung, aber die Assoziation von erhöhtem CO2 während der warmen El-Niño-Ereignisse deutet darauf hin, dass die Wärme das CO2 antreibt, denn es ist unwahrscheinlich, dass die Wärme die El-Niño-Ereignisse verursacht! Wichtig ist, dass die saisonale Netto-CO2-Schwankung mehr als 57-mal größer ist als die Schwankung des anthropogenen CO2. Das heißt, die jährliche Schwankungsbreite der anthropogenen Emissionen im Jahr 2020 beträgt 1,8 % der globalen saisonalen Netto-Schwankungsbreite. Sie ist nicht die treibende Kraft hinter den jährlichen Veränderungen, sie ist das Hintergrundrauschen.
Der anthropogene CO2-Beitrag hat einen Bereich, der fast eine Größenordnung kleiner ist als die Unsicherheit von einem Sigma (1σ) des saisonalen MLO-Nettomittels der monatlichen Messänderungen. Man beachte insbesondere die relative Position der anthropogenen Linie im Februar, März, Mai und Oktober in Abbildung 2 im Vergleich zu den Fehlerbalken. Selbst der nominale, durchschnittliche monatliche anthropogene Fluss (0,37 PPM) ist kleiner als die globale monatliche Nettounsicherheit. Bei dem anthropogenen Beitrag handelt es sich um eine konstante Hintergrundkomponente, deren geschätzter monatlicher Fluss innerhalb der Fehlerhüllkurve der MLO-Änderungsmessungen liegt.
Zieht man die monatlichen anthropogenen Emissionen vom monatlichen globalen Nettofluss ab, so würde die globale Nettokurve in Abbildung 2 in erster Näherung um etwa 0,37 PPM nach unten verschoben, was die Form nicht merklich verändert. Die NASA behauptet, dass „etwa 45 Prozent“ der anthropogenen CO2-Emissionen in der Atmosphäre geblieben sind. Dies steht im Einklang mit anderen Behauptungen, dass etwa die Hälfte der anthropogenen Emissionen in der Atmosphäre verbleibt. Um zu sehen, was passieren würde, wenn die anthropogenen Emissionen plötzlich aufhören würden, müssten wir also 0,17 PPM (45% von 0,37) vom monatlichen globalen Nettofluss abziehen. Das ist viel weniger als die 1σ-Unsicherheit des monatlichen, globalen Netto-CO2-Flusses.
Wenn Zeitreihendaten Trends aufweisen, ist es üblich, falsche Korrelationen zwischen Phänomenen zu beobachten, selbst wenn sie nicht in einem kausalen Zusammenhang stehen. In der Regel empfiehlt es sich, den Trend der Daten aufzuheben und zu prüfen, ob noch eine Korrelation besteht. Ich mache das unten mit diesen CO2-Daten.
Es gibt einen vernachlässigbaren Trend (Steigung = 0,04) in den anthropogenen Daten, und die Steigung für das globale Netto-CO2 ist klein genug (-0,38), dass das zusammengesetzte Diagramm der Residuen im Wesentlichen genauso aussieht wie in Abbildung 2; daher zeige ich es nicht. Die trendbereinigte monatliche globale Netto-CO2-Veränderung für das Jahr 2020 ist jedoch in Form und Größenordnung einer NASA-Grafik (siehe Abbildung 3 unten) für frühere Jahre trendbereinigter Daten der monatlichen Netto-CO2-Veränderung sehr ähnlich. Die Kurvenformen sind seit mindestens 1959 erstaunlich konstant.
Abbildung 3: trendbereinigter monatlicher atmosphärischer CO2-Eintrag in PPM (Quelle)
Es ist jedoch aufschlussreich, einen Blick auf das Streudiagramm der trendbereinigten Restdaten zu werfen. Abbildung 4 unten zeigt, dass es im Wesentlichen keine Korrelation zwischen den monatlichen anthropogenen Emissionen und dem monatlichen globalen Nettofluss gibt; obwohl die scheinbare Korrelation negativ ist, ist die Regressionslinie an der 95 %-Schwelle statistisch nicht signifikant (p-Wert = 0,854). Der R2-Wert zeigt, dass nur 0,32 % der Varianz des monatlichen globalen CO2-Nettoflusses durch die Veränderung der monatlichen anthropogenen Emissionen vorhergesagt oder erklärt wird. Tatsächlich verlaufen die Kurven oft in unterschiedliche Richtungen, wie im April. (Vergleiche Abb. 1 und Abb. 2 für den April [2020.25]) Wenn es einen Zusammenhang gibt, könnte er durch eine zeitliche Verzögerung verdeckt werden.
Betrachtet man jedoch das Gesamtbild, d.h. die jährlichen Veränderungen der anthropogenen Emissionen und die jährlichen globalen Nettoveränderungen des atmosphärischen CO2, so spricht wenig dafür, dass eine Zeitverzögerung von mehr als einem Monat die Kontrolle der anthropogenen Emissionen über die gesamte Nettoveränderung der Quellen und Flüsse verdeckt. Der jährliche Höchststand des atmosphärischen CO2 in der nördlichen Hemisphäre tritt jedes Jahr im Mai auf!
Ähnlich wie bei der Analyse der monatlichen Residualdaten zeigt Abbildung 5 (unten) die aufgezeichneten trendbereinigten Residuen für den jährlichen anthropogenen und den gesamten Nettofluss. Es scheint zwar eine leicht positive Korrelation zu bestehen, aber sie ist statistisch nicht signifikant (p-Wert = 0,943, R2 = 0,0091). Das bedeutet, dass der Trend der OLS-Regressionslinie so nahe bei Null liegt, dass er statistisch nicht von einem Nulltrend zu unterscheiden ist, und dass der quadrierte Korrelationskoeffizient nur etwa 0,91 % der Varianz der jährlichen Nettoänderungen vorhersagt oder erklärt.
Abb. 4: Korrelation der monatlichen globalen CO2-Residual-Veränderung mit der monatlichen anthropogenen CO2-Residual-Veränderung.
Abb. 5: Korrelation der jährlichen globalen Residual-CO2-Veränderung mit der jährlichen anthropogenen CO2-Residual-Menge.
Zusammenfassung
Die anthropogenen CO2-Emissionen machen 4 % oder weniger der gesamten Quellenflüsse aus. Die Senken, die für den Entzug von CO2 aus der Atmosphäre verantwortlich sind, können nicht zwischen natürlichem und anthropogenem CO2 unterscheiden. Daher bestimmt die Häufigkeit der CO2-Quellen den Anteil, der entfernt wird. Die Atmung und der biologische Abbau von Bäumen dominieren das Wachstum in der Hochphase im Winter; die Photosynthese dominiert den Rückgang im Sommer. Das bedeutet, dass sich das anthropogene CO2 nicht in der Höhe des nominalen Anstiegs von 2 PPM pro Jahr anreichert. Der jährliche, globale atmosphärische Anstieg ist der Anstieg aller Quellenflüsse abzüglich des Rückgangs aller Senken. Der jährliche anthropogene CO2-Anstieg (0,07 PPM) im Jahr 2020 betrug nur etwa 3,3 % des nominalen jährlichen Anstiegs von 2 PPM. Der monatliche anthropogene Fluss betrug etwa 1,8 % des monatlichen globalen Nettoflusses. Die Tatsache, dass der jährliche atmosphärische Anstieg von 2 PPM etwa der Hälfte der geschätzten jährlichen anthropogenen Emissionen entspricht, ist Zufall. Vielleicht zeigen diejenigen, die mehr als das sehen, die allgemeine menschliche Eigenschaft der Apophänie [?]. Das erinnert mich an den großen Aufwand, den einige betrieben haben, um eine besondere Bedeutung in den Messungen und Verhältnissen zu finden, die mit der Großen Pyramide verbunden sind.
Das anthropogene CO2 ist im Vergleich zu den saisonalen Schwankungen der natürlichen Quellen und Senken praktisch konstant. Die monatliche Änderung des anthropogenen Flusses ist viel kleiner als die Unsicherheit der monatlichen Nettoänderungen des globalen Flusses. Die Behauptung, das anthropogene CO2 sei für die jährlichen Veränderungen verantwortlich, ist daher nicht haltbar. Die saisonalen Flüsse aus natürlichen Quellen überlagern die anthropogenen Quellen. Die Eliminierung des anthropogenen CO2 hätte einen vernachlässigbaren Einfluss auf den jährlichen Anstieg, weshalb die pandemischen Abriegelungen einen unmerklichen Effekt auf die globalen atmosphärischen Konzentrationen hatten. Ich erwarte nicht, dass selbst drakonische Reduzierungen des anthropogenen CO2 die Art von Ergebnissen haben werden, die proklamiert werden, um die Abschaffung der Nutzung fossiler Brennstoffe zu rechtfertigen. Der jährliche Anstieg der CO2-Konzentration ist das Ergebnis einer Zunahme der natürlichen Quellen, die nicht durch eine entsprechende Zunahme der Senken kompensiert wird.
Data Sources
Dr. Pieter Tans, NOAA/GML (https://gml.noaa.gov/ccgg/trends/) and Dr. Ralph Keeling, Scripps Institution of Oceanography (https://scrippsco2.ucsd.edu/).
IEA (2021), Global Energy Review: CO2 Emissions in 2020, IEA, Paris https://www.iea.org/articles/global-energy-review-co2-emissions-in-2020
https://wattsupwiththat.com/2021/06/07/carbon-cycle/
https://wattsupwiththat.com/2021/12/16/co2-party-having-fun-with-probabilities/
Übersetzt von Christian Freuer für das EIKE
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Für jeden Speicher von CO2, bei dem die Entnahme (die Entnahme, nicht die Netto-Entnahme, bei der die gleichzeitige Freisetzung in den Speicher gegengerechnet wird) von CO2 mit steigender Konzentration zunimmt, gelten 4 Gesetze:
Daraus ergeben sich folgende Konsequenzen bzw. Erklärungen für die Beobachtungen:
Weil die Atmosphäre in sehr engem CO2-Austausch mit der Biomasse und der oberflächennahen Ozeanschicht (ca. 50 bis 100 m) steht und diese 3 Speicher jeweils ganz grob etwa gleich viel C speichern, haben alle 3 immer angenähert die gleiche CO2-Konzentration (bei der Biomasse eine Ersatzgröße zum Beschreiben ihrer Wechselwirkung mit der Atmosphäre) und sie stehen dann zusammen wie eine Einheit (nachfolgend als „3er-Pack“ bezeichnet) mit dem tiefen Ozean in Wechselwirkung. Dieser tiefe Ozean enthält erstens etwa 50 Mal mehr C als die Atmosphäre und er speichert zweitens dieses für etwa 500 bis 1000 Jahre. Was er momentan dem genannten „3er-Pack“ zurück gibt, ist daher weitgehend entkoppelt von dem, was er diesem „3er-Pack“ gerade entnimmt.
Für diesen „3er-Pack“ gelten die oben genannten Gesetze i bis iv. Die Schlussfolgerungen 1. bis 8. gelten unverändert auch hierfür, nur dass die Wechselwirkung (C-Umwälzung) des „3er-Packs“ mit dem tiefen Ozean etwa um den Faktor 2 schwächer ist als die innerhalb des „3er-Packs“ und mit der genannten Zwischenspeicherzeit von 500 bis 1000 Jahren erfolgt. Für die Anpassung der CO2-Konzentration in der Atmosphäre (genauer: im gesamten „3er-Pack) nach Einfrieren aller Freisetzungen ergibt sich daraus eine Zeitkonstante in der Größenordnung von etwa 15 Jahren, in guter Übereinstimmung mit dem gemessenen Abfall der 14CO2-Konzentration in der Atmosphäre nach dem Atombomben-Teststopp-Abkommen. Und wenn nur die anthropogenen Freisetzungen eingestellt werden, richtet sich die CO2-Konzentration weiterhin nach den natürlichen Freisetzungen. Es ist auch klar, dass der kleine Pandemie-bedingte Einbruch in den anthropogenen CO2-Freisetzungen in der Konzentrationskurve nichts bewirkt.
>>um die Abschaffung der Nutzung fossiler Brennstoffe zu rechtfertigen.<<
Behauptet wird ja extrem Viel. Nur Bewiesen wurde bisher gar nix bzgl. der behaupteten Schädlichkeit von CO2 in der Atmosphäre. Wie konnte es des sein, daß in der Vergangenheit die gigantischen Dinosaurier existierten und die riesigen Pflanzenwälder, die ja in Form der Kohleflöze den Menschen als Energielieferanten dienen?
Fakt ist: Mehr CO2 führt zu besseren Ernten und besserem Pflanzenwuchs der anderen Nutzpflanzen, die beispielsweise Holz fabrizieren. Und nicht nur an Land wachsen die Pflanzen besseer, auch in den Weltmeeren geht es den Pflanzen und damit den Fischen & Co besser.
Auf WUWT wird der Artikel sehr ausführlich diskutiert, unter anderem von Ferdinand Engelbeen, Nick Stokes und dem Autoren des Artikels. Auf Eike-Seite wird das Thema von Herrn Lüdecke in seiner Reihe „Was sie schon immer über Co2 wissen wollten“ diskutiert.
Wer ein bisschen Spaß an Mathematik hat, sollte mal die auf Hawaii gemessene CO2-Konzentration mit einer Parabel vergleichen. Er wird feststellen, dass die Konzentration fast genau einer Parabel folgt. Wenn man dann noch den CO2-Ausstoß der Welt an Funktion der Zeit sich ansieht, entdeckt man, dass dieser fast linear ansteigt. Eine Parabel ist das Integral eines linearen Anstiegs bzw. die Summe der vorherigen CO2-Abgaben. Zufälligerweise trifft der Zeitpunkt, seitdem die Parabel auftritt, mit dem Zeitpunkt überein, als die Menschheit anfing, in großem Maßstab CO2 zu produzieren.
Und nicht nur das. Die bisher einzige signifikante Abweichung von der Parabel passierte zu der Zeit, als die Sowjetunion zerfiel. Also genau zu dem Zeitpunkt, als der CO2 – Ausstoß mal etwas kleiner wurde. Noch ein Zufall.
Einfache Logik ergibt, dass die Parabel also die Folge des steigenden CO2-Ausstoßes der Welt ist. Wenn in einem Jahr also ein paar Prozent weniger CO2 ausgestoßen wird, wird der Anstieg in diesem Jahr also auch nur ein paar Prozent weniger sein.
Der abschliessende Satz des Autors ist also sachlich falsch:
„Der jährliche Anstieg der CO2-Konzentration ist das Ergebnis einer Zunahme der natürlichen Quellen, die nicht durch eine entsprechende Zunahme der Senken kompensiert wird.“
Richtig ist: Der jährliche Anstieg der CO2-Konzentration ist das Ergebnis menschlicher Aktivität.
=> Der jährliche Anstieg der CO2-Konzentration ist das Ergebnis menschlicher Aktivität.
Richtig! Der etwa 20fach höhere natürliche Kreisfluss (ozeanische CO2-Aufnahme in polaren Breiten und Ausgasung nach einigen hundert Jahren in den Tropen sowie Bildung und Verrottung von Biomasse) mitsamt zeitlichen Schwankungen sollte nicht fälschlich – wie in diesem Beitrag – zur Marginalisierung der anthropogenen Emissionen benutzt werden. Die Vermutung, der ppm-Anstieg sei seit 170 Jahren durch zufällig passend (!) ansteigende Netto-Ausgasung zu erklären, erscheint absurd. Ein realistisches C-Modell mit einer CO2-Halbwertszeit von 38 Jahren bzw. einem anthropogenen Senkenfluss von 1 GtC/a pro Anstieg um etwa 19,5 ppm findet man unter https://www.fachinfo.eu/dietze2020e.pdf
https://www.fachinfo.eu/dietze2020e.pdf
Wo ist eigentlich der Link zu all Ihren Patentanmeldungen für ein Perpetuum Mobile???
„Einfache Logik ergibt, dass die Parabel also die Folge des steigenden CO2-Ausstoßes der Welt ist. Wenn in einem Jahr also ein paar Prozent weniger CO2 ausgestoßen wird, wird der Anstieg in diesem Jahr also auch nur ein paar Prozent weniger sein.“
Stimmt so nicht ganz. Der jährliche CO2-Ausstoß ist seit etwa 10 Jahren annähernd gleich geblieben, siehe z.B. statista.com. Und macht bei der Mauna Loa-Kurve ca. 2,3 ppm +/- ca. 20% Zuwachs pro Jahr aus. Also sollte man bald einen Wendepunkt beim Anstieg beobachten, weil durch den höheren CO2-Partialdruck in der Atmosphäre immer mehr CO2 von Pflanzen und Ozeanen aufgenommen wird. Die Corona-Delle bewegt sich im Bereich der jährlichen Schwankungen der Mauna Loa-Kurve und ist somit nicht nachweisbar.
Da man die natürlichen Zu- und Abflüsse nur höchst ungenau abschätzen kann(siehe hier), wobei die Unsicherheit doppelt so groß ist, wie der gesamte geschätzte anthropogene Beitrag zu den Zuflüssen, ist jede Zuordnung nichts weiter als Spekulation. Aus den Daten kann man ihn jedenfalls nicht herauslesen. Zumindest wenn man ehrliche Wissenschaft betreiben will.
Einfache Logik ergibt auch, dass die Sonne die Erde umkreist. Sieht man jeden Tag.
Zumindest ist dies die Erklärung für die großen Variationen bei den jährlichen CO2-Zunahmen in der Atmosphäre. Die Differenz der natürlichen Zu- und Abflüsse „zappelt“ weitaus mehr als die vergleichsweise kleinen anthropogenen Beiträge. Die Mauna Loa-Kurve gibt dann die Bilanz aller Zu- und Abflüsse wieder. Eine Corona-Delle geht in dieser „Zappelei“ unter.
Herr Limburg, Sie vergessen dass sowohl der Verbrauch fossiler Brennstoffe sowie der ppm-Anstieg recht genau bekannt sind. Klar dass die grossen natürlichen schwankenden CO2-Flüsse nicht genau zu messen sind. Diese können aber geglättet herausgerechnet und so von der anthropogenen Störung getrennt werden. Wenn dann über 180 Jahre der berechnete ppm-Anstieg sehr gut zur Beobachtung passt, kann man davon ausgehen dass der anthropogene Einfluss auf den C-Kreislauf weitgehend richtig modelliert ist. Insbesondere gilt das für den anthropogenen Senkenfluss, der proportional zu ppm-280 ist und eine Halbwertszeit für unser zusätzlich emittiertes CO2 von 38 Jahren ergibt, wodurch bei heutiger Emission max. nur ein harmloser Anstieg auf 500 ppm entstehen kann. Dabei wird dann ganz von selbst (!!) Netto-Null erreicht ohne dass eine CO2-Reduktion erforderlich ist.
Wenn Sie sich den zitierten Vortrag angehört hätten, würden Sie erkannt haben, das ich garnichts vergessen habe, sondern nur die aktuellen Messwerte samt ihren Unsicherheiten vorgestellt und miteinander in Beziehung gesetzt hatte. Im Übrigen schließe ich meinen Vortrag mit der eigentlich selbstverständlichen Aufforderung.
Nicht modellieren, sondern messen!