Eiszuwachs in Grönland: Alle Rekorde gebrochen!

geschrieben von N. N. | 1. November 2015

Bild rechts: Greenland Ice Sheet Surface Mass Budget: DMI. Legende:

Oben: Der tägliche Gesamtbeitrag zur Massenbilanz an der Oberfläche des gesamten Eisschildes (blaue Linie in Gt pro Tag). Unten: die akkumulierte Massenbilanz an der Oberfläche vom 1. September bis jetzt (blaue Linie in Gt) und während der Saison 2011-2012 (rot), als es zu einer sehr starken sommerlichen Eisschmelze gekommen war. Zum Vergleich wird die Mittelkurve der Jahre von 1990 bis 2013 gezeigt (dunkelgrau). Der gleiche Kalendertag in jedem der 24 Jahre (im Zeitraum 1990 bis 2013) wird seinen eigenen Wert haben. Diese Unterschiede von Jahr zu Jahr werden illustriert durch das hellgraue Band. Allerdings wurden für jeden Tag der jeweils höchste bzw. tiefste Einzelwert der 24 Jahre weggelassen.
Inzwischen stimmt die New York Times ein gewaltiges Klagelied mit der Behauptung an, dass Grönland abschmilzt (Quelle):

500 Milliarden Tonnen Schnee fallen jedes Jahr auf Grönland. Alles davon muss ins Meer zurückkehren, entweder durch Schmelzen oder durch das Kalben von Gletschern. Anderenfalls würde sich das Eis bis zur Obergrenze der Atmosphäre stapeln. Antiwissenschaftliche Elemente bei der NYT machen Bilder von diesem essentiellen Prozess und ordnen ihn dem „Klimawandel“ zu.
Die Schreiberlinge der NYT verstehen nicht einmal das grundlegendste Prinzip von Wissenschaft und wissenschaftlichem Prozess und verspüren auch keine Lust, darüber zu schreiben.
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Der gleiche Link bei GWPF zeigt noch die Kurzfassung eines weiteren Artikels zu diesem Thema. Offenbar war auch schon im vorigen Winter eine besonders starke Eiszunahme zu verzeichnen, die in diesem Jahr obigem Beitrag zufolge nochmals übertroffen worden ist:

Eiszuwachs in Grönland: In diesem Winter stärker als normal

Der grönländische Eisschild scheint in diesem Winter (2014/15) schneller zu wachsen als während der letzten Jahre. Dies geht aus den neuesten Daten des Danish Meteorological Institute DMI hervor:

Diese gesteigerte Rate Eisakkumulation folgt einem virtuellen Stillstand des Massenverlustes des riesigen Eisschildes im vorigen Jahr, von welchem die NOAA berichtet hatte.
Das Eis akkumuliert gegenwärtig mit einer höheren Rate als im Mittel des Zeitraumes von 1990 bis 2011, und seit Ende November ist die Zunahme mit der höchsten Rate der letzten vier Jahre erfolgt. Die Eisakkumulation erstreckt sich auf ein Gebiet, das signifikant größer ist als im Mittel der Jahre 1990 bis 2011, wobei sich im Südosten besonders hohe Raten zeigen.
Im vorigen Monat berichtete die NOAA von Satellitendaten, die zeigten, dass sich die Rate des Eisverlustes des grönländischen Eisschildes im Jahre 2014 signifikant verlangsamt hat. Die jährlich von der NOAA im Dezember veröffentlichte Arctic Report Card bestätigt, dass der Eisverlust von Juni 2013 bis Juni 2014 „vernachlässigbar“ war, machte er doch insgesamt lediglich 6 Milliarden Tonnen aus.
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Link (beide Beiträge): http://www.thegwpf.com/greenland-blowing-away-all-records-for-ice-gain/
Beide Beiträge übersetzt von Chris Frey EIKE
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Anmerkungen zu diesen beiden Beiträgen

von Dipl.-Met. Hans-Dieter Schmidt
Als mir mein Freund Chris, unser Übersetzer, diese Beiträge gezeigt hat, bin ich – bildlich gesprochen – fast vom Stuhl aufgefahren, und zwar aus folgenden Gründen:
Mitte Oktober d. J. habe ich in einem Beitrag für das EIKE hier über eine Kaltwasserinsel im zentralen Atlantik geschrieben und dass diese einen rekord-kalten Sommer in West- und Nordwesteuropa gebracht hatte. Möglicherweise (d. h. ohne dass ich das irgendwie belegen kann) ist dieses kalte Wasser jetzt auch für die besonders starke Eiszunahme verantwortlich, die in obigen Beiträgen beschrieben wird.
Diese Kaltwasserinsel war im Sommer deutlicher ausgeprägt als bei Redaktionsschluss jenes Beitrages, und man konnte vermuten, dass sie sich bald auflösen wird. Inzwischen zeigt sich jedoch, dass das genaue Gegenteil der Fall ist: Von Mitte Oktober bis jetzt hat sich diese blau getönte Kaltwasserinsel deutlich verstärkt und ausgeweitet – mitten im Bereich des Golfstromes. Das zeigt der Vergleich der beiden Bilder:

Bild links: 12.10.2015 (siehe Link zum Beitrag). Bild rechts: 31. 10.2015
Zur Interpretation und der abgeleiteten Bedeutung für den kommenden Winter bei uns schaue man jenen Beitrag. Je größer diese Kaltwasserinsel noch wird, umso größer ist die Wahrscheinlichkeit, dass der polare Jet-Stream dadurch zumindest zeitweise umgelenkt und südlich an uns vorbei zum Mittelmeer zielt.
Hans-Dieter Schmidt
http://www.eike-klima-energie.eu/klima-anzeige/kaltwasserinsel-im-oestlichen-nordatlantik-schnee-bei-uns-bis-500-m-hinab-bedeutet-das-einen-kalten-winter/

Windenergie-Flutwellen aus Deutschland werfen deren Nachbarn in die Dunkelheit

geschrieben von N. N. | 1. November 2015

Bild rechts: Das Windkraft-Debakel in Deutschland sieht nicht nur aus wie ,Chaos‘, sondern es IST Chaos!

Verschwendung von 18 Milliarden Euro pro Jahr für Energie – über die Deutschland aus bedeutenden Quellen reichlich verfügt – hat dort eine faire und vernünftige Frage aufgeworfen: Wie viel Energie bekommen denn nun die Deutschen für die Euromilliarden, mit denen sie um sich geworfen haben – und dies für Wind und Solar auch weiterhin tun?

Die Antwort lautet: NICHT VIEL: Die Deutschen geben hunderte Milliarden Euro für ihre „Energiewende“ aus und bekommen im Gegenzug aus diesen Quellen lediglich 3% ihres Energiemix‘ (hier).

Y-Achse: Private Strompreise in der zweiten Hälfte des Jahres 2014 (Eurostat)
X-Achse: Installierte Wind-/Solarleistung pro Kopf (2015 BP Statistical Review)

Bildquelle: http://irishenergyblog.blogspot.de/2015/08/europe-electricity-price-vs-installed.html?spref=tw

Aber dabei darf man sich nicht nur auf die unsinnig hohen Kosten für die deutschen Energieverbraucher und Steuerzahler konzentrieren – und die überaus mageren Rückläufe für ihre Euromilliarden an Subventionen – sondern man muss auch das betrachten, was sich nur mit der Bezeichnung Markt-Fiasko versehen lässt.

Auf einer mehr praktischen Ebene – die für Energiespekulanten noch wichtiger ist – haben unvorhersagbare Flutwellen von Windenergie das deutsche Netz an den Rand des Zusammenbruchs gebracht (hier).

Weil Deutschland nicht in der Lage ist, selbst weitere Leitungskapazitäten zu schaffen – hauptsächlich weil die Deutschen die Nase voll davon haben, dass ihre teils idyllischen Naturlandschaften in industrielle Fabriklandschaften verwandelt werden – und um die kolossalen und völlig unnötigen Kosten eines zweiten Netzwerkes zu erwähnen, nur um gelegentliche Spitzen bei der Erzeugung von Windenergie aufzufangen – leitet Deutschland seine überschüssige Energie als Abfall in die Netze seiner Nachbarländer.

Die Folge hiervon ist, dass die Nachbarn Tschechien, Polen, die Niederlande, Belgien und Frankreich mit überschüssiger Energie geflutet werden – immer wenn der Wind in Norddeutschland stark auffrischt – was zu Instabilitäten des Netzes und Stromausfällen führt.

Deutschland war hin und wieder ein irgendwie sehr ungestümer Nachbar. Dass Deutschland seine überschüssige Windenergie auf sehr unregelmäßiger Basis in Netze entsorgt, die einfach nicht darauf ausgelegt sind, rapide Zuwächse des Energievolumens aufzunehmen, bringt die Nachbarn Deutschlands wegen dessen Arroganz und wegen der für sie anfallenden Kosten, um diese Energie aufzufangen, in Weißglut.

Hier folgen ein paar Momentaufnahmen noch weiterer Aspekte der deutschen Windkraft-Katastrophe:

Deutschlands Nachbarn erzürnt durch die Energiewende des Landes

The American Interest, 4. August 2015

Der deutsche Energiemix ist während der letzten Jahre radikal verändert worden, hauptsächlich getrieben durch zwei Kräfte: Der Wunsch nach Ausweitung der Marktanteile erneuerbarer Energie (was durch großzügige staatliche Subventionen mit der Bezeichnung Einspeisetarife gefördert wird) und eine Aversion gegen Kernkraft nach dem Unfall in Fukushima im Jahre 2011. Innerhalb Deutschlands hatten diese Änderungen eine Anzahl vielleicht unvorhergesehener und mit Sicherheit schädlicher Konsequenzen, einschließlich explodierender Energiekosten für Geschäfte und Haushalte. Eine weitere, irgendwie bizarre Konsequenz ist eine gestiegene Abhängigkeit von einer besonders ,schmutzigen‘ Kohleart, nämlich Braunkohle. Aber die sich immer mehr steigernden Auswirkungen der Berliner Energiewende breiten sich über nationale Grenzen hinweg aus, und wie Politico berichtet, sehen sich Deutschlands Nachbarn mit der Überlastung ihrer eigenen Netze durch unregelmäßige Wind- und Solarenergie konfrontiert:

Die Abkehr des Landes von Kernkraft und die Zunahme der Erzeugung von Wind- und Solarenergie ist inzwischen an einem Punkt angelangt, an dem die bestehenden Überlandleitungen nicht immer mithalten können. Und es sind Tschechien, Polen, die Niederlande, Frankreich und Belgien, die diese Tatsache ausbaden müssen.

„Falls es in Norddeutschland mal Sturm gibt, dann ist es soweit, dann bekommen wir den Stromausfall!“ sagte Martin Povejšil, ständiger EU-Botschafter der Tschechischen Republik in Brüssel jüngst bei einer Anhörung dort.

Deutschland hat es versäumt, seine Stromnetz-Infrastruktur in gleichem Umfang auszubauen wie die rasant wachsende Solar- und Windindustrie. Das heißt, besonders an sonnigen und gleichzeitig windigen Tagen ist Deutschland abhängig von der Freundlichkeit seiner Nachbarn, diese Menge zu verteilen. Polen und die Tschechische Republik waren gezwungen, 180 Millionen Dollar aufzubringen, um „ihre Systeme vor Energiewellen aus Deutschland zu schützen“. Dagegen verhindert in Deutschland selbst ein zunehmender NIMBY-ismus [NIMBY = Not In My BackYard = etwa: nicht vor meiner Haustür] den Bau neuer Überlandleitungen.

Bei der Betrachtung der Kosten der zunehmenden Erneuerbaren ist es ein großer Fehler, die Ausgaben für die Netzausrichtung zur Handhabung von Überproduktion außen vor zu lassen. Deutschland scheint mit seiner Energiewende genau diesen Fehler gemacht zu haben, und Mitteleuropa hat größte Mühe, damit fertig zu werden.

The American Interest

Deutschlands Wind lässt Mitteleuropa erzittern: Kernkraft auf den Müll zu werfen schafft große Probleme für Deutschlands Nachbarn:

Kalina Oroschakoff, Politico, 3. August 2015

Deutschlands Hinwendung zu erneuerbarer Energie wurde als ein historisches Politikum beschrien – aber Deutschlands Nachbarn mögen das überhaupt nicht.

Deutschlands Nord-Süd-Überlandleitungen haben eine zu geringe Kapazität, um die gesamte, von entlang der Nordsee installierten Windturbinen erzeugte Energie in die industrialisierten Bundesländer wie Bayern und Baden-Württemberg sowie nach Österreich zu leiten. Dies bedeutet, dass die überschüssige Energie durch die Tschechische Republik und Polen gejagt wird.

Um diesen oftmals unerwarteten Energieflüssen aus Deutschland einen Riegel vorzuschieben nehmen diese Länder das jetzt in die eigene Hand. Besorgt hinsichtlich der Stabilität ihrer eigenen Netze, zusätzlicher Kosten und der Fähigkeit, ihre eigene Energie zu exportieren, schaffen beispielsweise die Tschechen technische Installationen, um von 2016 an die Energie aus Deutschland zu blockieren.

Auch Polen arbeitet an solchen Installationen, Phasenschieber genannt, und erwartet, noch in diesem Jahr die ersten davon in Betrieb nehmen zu können. Im Westen haben auch die Niederlande, Belgien und Frankreich Phasenschieber installiert, um die Überschüsse aus Deutschland abzuwehren.

Diese unabhängig voneinander durchgeführten Bemühungen kommen zu einem Zeitpunkt, da Brüssel auf eine Integration der europäischen Energiemärkte drängt. Die Bemühungen zeigen, wie die Hinwendung zu noch mehr erneuerbarer Energie in Kombination mit veralteter Infrastruktur und inkonsistenter Kooperation innerhalb der EU unbeabsichtigte Nebenwirkungen zeitigen.

„In der Vergangenheit war das Energiesystem mit Kohle und Kernkraft extrem leicht vorhersagbar. Jetzt nimmt die Vorhersehbarkeit des Systems mit immer mehr zugeführter erneuerbarer Energie immer mehr ab, was auch zu einer Herausforderung der Markt-Debatte führt“, sagte Joanna Maćkowiak Pandera, eine leitende Mitarbeiterin der deutschen Denkfabrik Agora Energiewende.

„Wir haben dies den Deutschen immer wieder gesagt, ,erweitert euer Leitungssystem, oder wir werden euch ausschließen’“, sagte ein EU-Diplomat bei einer Anhörung in Brüssel.

Flüsse überschüssiger Energie entstehen, wenn die Netz-Infrastruktur eines Landes nicht ausreicht, Produktionsüberschüsse zu verkraften. Dann wird der Strom automatisch durch die Nachbarländer geleitet auf dem Weg zu dem Land, in dem er gebraucht wird.

„Dies führt auch zu Verstopfung in den Nachbarsystemen“, sagte Georg Zachmann von der in Brüssel ansässigen Denkfabrik Bruegel. Dies kommt zusätzlich zu der Situation, dass Länder ihre eigenen Stromexporte nach Süddeutschland reduzieren können, um Platz für den Strom aus Deutschland zu machen. Dies jedoch bedeutet, dass Deutschlands Energiewende das Exportpotential von Ländern wie der Tschechischen Republik und Frankreich schädigt.

Der Druck auf Deutschland, seine Nord-Süd-Verbindungen auszubauen, steigt. Aber diese Pläne führten zu lokalen Protesten in Bayern, wo die Anwohner nicht gewillt sind hinzunehmen, dass ihre wunderschöne Landschaft durch unansehnliche Überlandleitungsmasten verschandelt wird.

„Falls wir einen zunehmenden Anteil an Erneuerbaren haben wollen, müssen wir die Netze ausbauen; sagte Walter Boltz, Vizepräsident des Vorschriften-Gremiums der Agency for the Cooperation of Energy Regulators (ACER).

Die einfachste Lösung wäre es ihm zufolge, dass Deutschland die erforderlichen Verbindungen errichte. Aber das wird dauern. Alternativ könnte Deutschland einfach seine Windenergieanlagen an sehr produktiven Tagen abregeln, aber dem steht die Politik des Landes im Wege.

„Es ist ein unbequemes Problem und hat mit der irrationalen politischen Priorität Deutschlands zu tun, der zufolge man nicht einfach Erneuerbare stilllegen kann“, sagte Boltz.

Deutschlands Nachbarn sind nicht immun gegen Kritik zu dieser Angelegenheit. Polen beispielsweise könnte die Energieimporte aus Deutschland selbst nutzen, den sie seiner Industrie vorenthält. Außerdem müsste auch Polen seine Netze erweitern.

Mehr Kooperation

Deutschland für seinen teil hat die Kooperation mit seinen Nachbarn verstärkt, um dem Problem abzuhelfen. Energie-Staatssekretär Rainer Baake hat jüngst Kritik an der Behauptung geübt, dass Deutschlands Energiewende ein einseitiger politischer Akt gewesen sei. Deutschen Medien zufolge sagte er dazu: „Personen innerhalb und außerhalb Deutschlands, die glauben, dass dies eine Art Re-Nationalisierung der Energiepolitik sei, könnten nicht noch mehr unrecht haben“.

Im Jahre 2014 sind die deutschen Netzbetreiber mit den Tschechen überein gekommen, die grenzüberschreitenden Flüsse zu regulieren, um das Netz in Tschechien vor Überlastung zu bewahren und das Risiko von Stromausfällen zu senken. Ein ähnliches Abkommen zwischen Polen und Deutschland wurde auf den Weg gebracht.

Auf politischer Ebene unterzeichnete Deutschland im Juni einen Pakt mit 11 „Strom“-Nachbarn einschließlich Frankreich, Polen und Tschechischer Republik, um die Integration der jeweiligen Energiemärkte voranzutreiben, gegen Überkapazitäten vorzugehen und es dem Markt zu überlassen, die Energiepreise festzulegen.

Dennoch hat Polen im vorigen Jahr einen Brief an ACER geschrieben mit der Aufforderung, mit einem Standpunkt hinsichtlich der Überschüsse aus Deutschland aufzuwarten. Eine Antwort wird für September erwartet.

Im Jahre 2013 war die Agentur hinsichtlich ungeplanter Überschüsse zu der Schlussfolgerung gekommen, dass „diese Flüsse in den meisten Fällen eine Bedrohung für ein sicheres und effizientes Funktionieren des internen Energiemarktes sind“.

Energiemix ist nationale Politik

Die Lage ist für die Tschechische Republik und Polen heikel. Diese Länder haben lange darauf bestanden, dass die Auswahl, ob Energie durch Wind, Sonne, Kohle, Kernkraft oder auf andere Weise erzeugt wird, auf nationaler Ebene getroffen wird, nicht auf Brüsseler Ebene.

Daher steht es Deutschland frei, Entscheidungen hinsichtlich der Art seiner Energieerzeugung zu treffen, in diesem Falle die Entscheidung zur Schließung seiner Kernkraftwerke.

Brüssel hat Bemühungen gestartet, um die Energiemärkte des Blocks miteinander zu verbinden, wobei die Europäische Kommission in einem politischen Papier im Februar betonte, dass „die Verbindung der Strommärkte eine politische Priorität sein muss“.

Die Kommission erließ Mitte Juli einen initialen Plan dazu, wie ein grenzenloser Energiemarkt geschaffen werden könnte, der mit dem Anstieg der Erneuerbaren fertig wird. Die Vorlage des Entwurfs ist für das Jahr 2016 geplant.

„Wir haben die Netze nicht entwickelt“, sagte Energiechef Miguel Arias Cañete im vorigen Monat und fügte hinzu, dass während es viele Investitionen in Erneuerbare gegeben hatte, die Netze nicht im gleichen Maßstab ausgebaut worden sind. Auch das ist ein Grund, warum Brüssel so erpicht darauf ist, grenzüberschreitende Verbindungen zunehmen zu lassen.

Es unternimmt politische und finanzielle Bemühungen (hier), um am Ende mindestens 10 Prozent der in der EU installierten Erzeugungs-Kapazität bis zum Jahre 2020 zu verbinden.

Aber es ist ein langer Weg, den Block zu verbinden: hatten doch die EU-Länder dieses Ziel bereits für das Jahr 2002 vereinbart.

Politico

Deutschlands Windkraft-Chaos stürzt dessen Nachbarn in Dunkelheit

Link: http://stopthesethings.com/2015/08/15/germanys-wind-power-surges-plunge-their-neighbours-into-darkness/

Übersetzt von Chris Frey EIKE

Neue Studie: Treibhausgase verursachen beim gegenwärtigen Temperaturniveau der Erde ABKÜHLUNG, nicht Erwärmung

geschrieben von N. N. | 1. November 2015

Diese Ergebnisse sind nicht kompatibel mit der Arrhenius/IPCC-Theorie bzgl. der Strahlungseigenschaften von Treibhausgasen, welche postuliert, dass Strahlungsantrieb durch Treibhausgase immer eine positive Rückkopplung und damit einen ,Treibhaus‘-Erwärmungseffekt verursacht hat, und zwar bei allen Temperaturen der Erde und Treibbausgaskonzentrationen.

Die Ergebnisse dieser Studie jedoch, die zeigt, dass Treibhausgase einen vernachlässigbaren oder sogar abkühlenden Effekt auf die Temperaturen der Erde haben, sind kompatibel mit Maxwell/Clausius/Carnot gravito-thermal greenhouse theory, der HS ‚greenhouse equation,‘ Chilingar et al, Kimoto, Wilde und anderen.

Auszüge aus den Ergebnissen der Autoren:

„Kurzwellige (solare) Strahlung ist eine starke positive Rückkopplung bei niedrigen Temperaturen, die sich mit steigenden Temperaturen immer mehr abschwächt. Langwellige Strahlung (durch Treibhausgase) ist eine negative Rückkopplung bei niedrigen Temperaturen (288K oder ca. 15°C). Diese wird jedoch bei Temperaturen über 295K bis 300 K [ca. 22 bis 27°C) zu einer positiven Rückkopplung. (Die gegenwärtige Temperatur der Erde beträgt 288K oder 15°C).

Jüngst wurde darauf hingewiesen, dass einige Zustände konvektiver Organisation aus einer Instabilität des Hintergrund-Zustandes des Gleichgewichts zwischen Strahlung und Konvektion resultieren könnten, was zu einer Unterteilung der Atmosphäre in feuchte Regionen mit Hebung und trockenen Regionen mit Absinken führt (Emanuel et al. 2014). Falls eine solche Instabilität tatsächlich existiert in der realen (nicht der modellierten!) Atmosphäre, würde dies unser Verständnis tropischer Zirkulationen umgestalten. Außerdem könnte sie helfen, Wachstum und Lebenszyklus großräumig organisierter konvektiver Systeme zu erklären wie die tropischen Zyklone und die Madden-Julian-Oszillation (z. B. Bretherton et al. 2005; Sobel und Maloney 2012). Falls diese Instabilität temperaturabhängig ist, wie es aus numerischen Modellstudien hervorgeht (Khairoutdinov und Emanuel 2010; Wing und Emanuel 2014; Emanuel et al. 2014), dann könnte die zunehmende Tendenz konvektiver Systeme, sich mit Erwärmung zu organisieren, auch die Klimasensitivität signifikant verändern (Khairoutdinov und Emanuel 2010). Es ist unklar, ob die gegenwärtigen globalen Klimamodelle diesen Prozess angemessen berücksichtigen (beschrieben auch hier).

Ist das Phänomen der Selbst-Aggregation in einem Modell mit einem Abstand der Gitterpunkte von 200 km X 200 km und expliziter Konvektion und Wolken das Gleiche wie in einem Modell mit Gitterpunksabständen von 20.000 km X 20.000 km, wobei Konvektion und Wolken parametrisiert sind? Diese Frage ist weitgehend unbeantwortet. Jedoch ist eine Antwort auf diese Frage unabdingbar, falls wir die Stärke von Selbst-Aggregation unserer Modellhierarchie und dessen Relevanz für die reale Atmosphäre verstehen wollen.

In allen Simulationen erwärmt sich die Troposphäre und trocknet aus relativ zu den Ausgangsbedingungen, obwohl sich die Stratosphäre in den Simulationen abkühlt, in denen Ts unter 300 K liegt. Die troposphärische Erwärmung insgesamt und die Zunahme der troposphärischen Erwärmung mit Ts sind konsistent mit dem Ergebnis von Singh und O’Gorman (2013), dass die Temperaturabnahme mit der Höhe in RCE [?] vom Entrainment [Einströmen von Luft von der Seite in konvektive Bewölkung. Anm. von Hans-Dieter Schmidt] abhängt sowie von der Relativen Feuchtigkeit in der freien Troposphäre. In unseren Simulationen lässt Aggregation die Relative Feuchtigkeit abnehmen, wohingegen die Relative Feuchtigkeit in der freien Troposphäre in konvektiv aktiven Gebieten zunimmt. Dies reduziert auf plausible Weise den Einfluss von Entrainment auf die vertikale Temperaturabnahme und treibt die thermische Struktur der Troposphäre mehr in die Nähe einer Feuchtadiabate. Die Erwärmung der Troposphäre durch Aggregation kann auch erklärt werden als Konsequenz konvektiver Vorgänge in feuchten Gebieten, in denen Luft mit höherer feuchtstatischer Energie innerhalb der Grenzschicht angezogen wird (Held et al. 1993).

Die mittlere langwellige Ausstrahlung nimmt zu mit jeder Simulation als Folge dieses Austrocknens, und zwar mit einer Menge, die mit Ts zunimmt. Der Bereich: ∼ 11 W/m² bei 280 K bis ∼24 W/m² bei 310 K.

Die eingefrorene feuchtstatische Energie (hiernach als h bezeichnet) wird in trockenen und feuchtadiabatischen Dislokationen [displacements] konserviert, ebenso wie Gefrieren und Schmelzen von Niederschlag; h wird bestimmt durch die innere Energie cp T, die Gravitationsenergie gz und die latente Energie Lvq – Lf qc,i (cp ist die spezifische Wärme trockener Luft bei konstantem Luftdruck, und g ist die Gravitationsbeschleunigung). Im Term der latenten Energie ist Lv die latente Wärme der Verdampfung, q ist das Wasserdampf-Mischungsverhältnis, Lf ist die latente Wärme der Fusion und qc,i ist das kondensierte Wasser-Eis-Mischungsverhältnis:

h = cpT + gz + Lvq − Lf qc,i.
Atmosphärische Erwärmung und Abkühlung führen jeweils zu Feuchtezunahme und Austrocknung, weil die schwache Temperaturgradient-Approximation impliziert, dass anomale Erwärmung großenteils durch Hebung ausgeglichen wird, wobei Feuchtigkeit in die Luftsäule konvergiert, während anomale Abkühlung hauptsächlich durch Absinken ausgeglichen wird, was Feuchtigkeit aus der Luftsäule entfernt.

In den vier kältesten Simulationen (TS = 280 K, 285 K, 290 K, 295 K) ist die langwellige Strahlung zuallererst eine negative Rückkopplung, aber in wärmeren Simulationen (>295 K) ist sie eine wichtige positive Rückkopplung. Die Magnitude der kurzwelligen Rückkopplung nimmt um fast einen Faktor 10 ab, wenn die Temperatur an der Oberfläche von 280 K auf 310 K steigt, und die kurzwellige Rückkopplung wird auch viel weniger wichtig relativ zu anderen Rückkopplungen.

Obwohl des Verhalten des Terms der Langwellenstrahlung-Rückkopplung in unseren Simulationen konsistent zu sein scheint mit der von Emanuel et al. (2014) gezeigten Temperaturabhängigkeit, führen Wolkeneffekte eher als Strahlungstransfer bei klarem Himmel zu unserer negativen Langwellen-Rückkopplung bei geringen Werten von Ts. Wie von Emanuel et al. (2014) vorhergesagt ist die Langwellen-Rückkopplung bei klarem Himmel in kälteren Simulationen schwächer – nahe Null oder leicht negativ – aber dies leistet nur einen kleinen Beitrag zur gesamten langwelligen Rückkopplung. Aggregation findet statt trotz einer initial negativen langwelligen Rückkopplung bei Ts <= 295 K, weil diese negative Rückkopplung überkompensiert wird durch eine Kombination eines positiven Oberflächenfluss und kurzwellige Rückkopplungen; man erinnere sich, dass die zunehmende Stärke der kurzwelligen Rückkopplung mit abnehmender Temperatur weitgehend den Wolken geschuldet ist.

Eine negative langwellige Wolken-Rückkopplung impliziert, dass die Atmosphäre selbst sich in feuchten Gebieten mehr und in trockenen Gebieten weniger abkühlt infolge der Gegenwart von Wolken. Wir spekulieren, dass dies so ist, weil eine kältere Atmosphäre optisch dünn ist, so dass das Hinzufügen von Wolken die langwellige atmosphärische Abkühlung durch Zunahme seiner Emissivität zunehmen lassen kann. Die langwellige Strahlungs-Rückkopplung zu Beginn der Simulation wird negativ, wenn Ts abnimmt, was durch eine Zunahme der Magnitude der kurzwelligen Strahlungs-Rückkopplung kompensiert wird.

Self-aggregation of convection in long channel geometry
Allison A. Wing1,* and Timothy W. Cronin2
ABSTRACT:

Wolkenbedeckung und Relative Feuchtigkeit in den Tropen werden durch organisierte atmosphärische Konvektion stark beeinflusst. Diese findet in räumlich und zeitlich breit gestreuten Maßstäben statt. Eine Art der Organisation, die bei idealisierter numerischer Modellierung gefunden wird, ist Selbst-Aggregation, ein spontaner Übergang von zufällig verteilter Konvektion zu organisierter Konvektion trotz homogener Grenzschicht-Bedingungen. Wir erkunden den Einfluss der Bereichsgeometrie [?] auf das Phänomen, Wachstumsraten und den Maßstab der zeitlichen Dauer der Selbst-Aggregation tropischer Konvektion. Wir simulieren strahlungs-konvektives Gleichgewicht mit dem System for Atmospheric Modeling (SAM) in einem nicht rotierenden, lang gestreckten 3D-Kanal mit einer Länge von 10↑4 km mit interaktiver Strahlung und Oberflächenflüssen und festgelegter Wassertemperatur, die von 280 K bis 310 K variiert. Konvektive Selbst-Aggregation erfolgt in multiplen Bändern feuchter und trockener Luft über diesen Kanal. Mit der Aggregation der Konvektion finden wir eine Abnahme des hochtroposphärischen Wolkenanteils, jedoch eine Zunahme des Anteils tiefer Wolken. Diese Sensitivität der Wolken bzgl. Aggregation passt zu Beobachtungen der oberen Troposphäre, aber nicht in der unteren Troposphäre. Ein Vorteil der Kanal-Geometrie ist, dass eine trennende Distanz zwischen konvektiv aktiven Regionen definiert werden kann. Wir präsentieren eine Theorie hinsichtlich dieser Distanz auf der Grundlage einer Wiederanfeuchtung der Grenzschicht. Aber die Advektion feuchtstatischer Energie agiert als negative Rückkopplung und wirkt der Selbst-Aggregation entgegen, bei fast allen Temperaturen und Zeitperioden. Am Anfang des Prozesses der Selbst-Aggregation sind Oberflächenflüsse eine positive Rückkopplung bei allen Temperaturen, kurzwellige (solare) Strahlung ist eine starke positive Rückkopplung bei geringen Oberflächentemperaturen, die aber bei höheren Temperaturen schwächer wird. Langwellige Strahlung (durch Treibhausgase) ist bei niedrigen Temperaturen eine negative Rückkopplung, wird jedoch zu einer positiven Rückkopplung bei Temperaturen über 295 bis 300 K (die gegenwärtige Temperatur der Erde beträgt 288 K). Wolken tragen stark zu den negativen Rückkopplungen bei, vor allem bei niedrigeren Temperaturen (< 295 K).

Link: http://hockeyschtick.blogspot.de/2015/07/new-paper-finds-greenhouse-gases.html

Übersetzt von Chris Frey EIKE

Gute Nachrichten aus dem Pazifik: Meeresspiegel in Kiribati in den letzten 20 Jahren ohne langfristigen Anstieg

geschrieben von N. N. | 1. November 2015

Im Vorjahr war im Warmschreiben für die Lima-Klima-Konferenz so einiges schief gelaufen. So titelte Die Zeit am 30. November 2014:

Klimawandel: Vor dem Untergang
In der Südsee zeigt der Treibhauseffekt schon massive Folgen. Hilft der Klimagipfel?
Aus der Luft betrachtet, ist Tarawa ein Paradies, aber seine Bewohner kämpfen gegen den Untergang. Hier, auf dem Hauptatoll der Inselrepublik Kiribati, spüren sie die Auswirkungen des Klimawandels schon lange. Weltweit lässt er den Meeresspiegel steigen, doch in der tropischen Südsee erhöht sich der Pegel besonders schnell. Die Erosion frisst an den Korallenriffen, das Grundwasser versalzt, Krankheiten breiten sich aus, Sturmfluten wüten immer heftiger. Der größte Teil Kiribatis ist nicht einmal zwei Meter hoch. Stünde Dirk Nowitzki am Strand von Tarawa, er könnte problemlos über das Atoll hinwegschauen – noch. Denn schon in wenigen Jahrzehnten könnte Kiribati zerstört sein.

Die Idee des Untergangs gefiel einem Inselbewohner Kiribatis so gut, dass er auf die Idee kam, einen Asylantrag im Land seiner Träume – Neuseeland – zu stellen. Begründung: Er wäre Klimaflüchtling und bald würde das Meer seine Heimat überfluten. Der Antrag wurde mittlerweile abgelehnt. Vermutlich machte sich der Mann nicht so sehr Sorgen wegen des Klimawandels, sondern es gab vielmehr handfeste wirtschaftliche Gründe für seinen Auswanderungsversuch. Die Mitteldeutsche Zeitung brachte es vor einige Jahren auf den Punkt:

Kiribati – klein, heiß und bitter arm
[…] Danach beträgt die Wirtschaftsleistung der Inselgruppe mit der Weihnachtsinsel Kiritimati derzeit 152 Millionen US-Dollar (knapp 114,7 Millionen Euro). Das entspricht in etwa der Summe, die allein die sechs deutschen Teilnehmer der Champions League und Europa League in der vergangenen Saison bei den Wettbewerben an Prämien kassierten. Das Handelsdefizit Kiribatis gehörte mit 92 Prozent im abgelaufenen Jahr zu den höchsten der Welt.

Der Präsident Kiribatis sonnt sich mittlerweile im Scheinwerferlicht der Öffentlichkeit und ist immer für einen Publicity Stunt gut. So erwarb er letztes Jahr (2014) zu einem stark überhöhten Preis ein Stück Land auf einer Fidji-Insel, auf das die Einwohner Kiribatis im Fall der Fälle flüchten sollen. Klimaretter berichtete am 22. Juni 2014:

Kiribati kauft Land für Klimaflüchtlinge
Anote Tong, der Präsident des Inselstaates Kiribati im Pazifik, hat auf den Fidschi-Inseln Land erworben. Dorthin sollen mehrere Tausend Kiribatier ziehen, wenn ihre Heimat wegen des Klimawandels im Meer untergeht. Doch der Plan sorgt für Verunsicherung und Streit.

Natürlich sind die aktuellen Bewohner der betroffenen Fidji-Insel alles andere als froh über die mögliche bevorstehende Invasion aus Kiribati. Auch auf Kiribati selber ist man entsetzt über den fragwürdigen Landkauf, wie dem guten Klimaretter-Artikel ebenfalls zu entnehmen ist:

Tongs Amtsvorgänger Teburoro Tito hat sämtliche wissenschaftlichen Abhandlungen über die Folgen des Klimawandels für die Atolle gelesen. Er hält den Landkauf für unsinnig. “Die Forscher sagen, unsere Korallenriffe sind gesund und können mit dem Meeresspiegelanstieg Schritt halten. Deshalb gibt es keine Notwendigkeit, Land auf den Fidschi-Inseln oder sonst irgendwo zu kaufen”, sagt Tito und fügt verärgert hinzu: “Wie können wir um ausländische Hilfe bitten, wenn wir unser Geld für so unsinnige Dinge ausgeben?” Auch Paul Kench, ein Geomorphologe an der University of Auckland, findet die Sorgen überzogen. “Wir wissen, dass die gesamte Riffstruktur um zehn bis 15 Millimeter im Jahr wachsen kann – schneller als der erwartete Meeresanstieg”, sagt der Atoll-Experte. “Solange das so ist und der Nachschub an Sand gesichert bleibt, brauchen wir keine Angst zu haben.”

Der Präsident Kiribatis hat offenbar die fundamentalen Grundlagen eines Korallenriffs nicht verstanden. Hat er im Geographie- und Biologie-Unterricht vielleicht gefehlt, als das Thema Korallenriffe durchgenommen wurde? Vielleicht hätte er vor dem Inselkauf auch einmal die Meeresspiegelkurven für Kiribati anschauen sollen. Zu finden ist eine solche in einer Arbeit von Than Aung und Kollegen, die 2009 im Fachblatt „Weather“ der Royal Meteorological Society erschienen ist (Abbildung 1). Ein Anstiegstrend ist nicht zu erkennen. Der höchste Stand des Meeresspiegels wurde vielmehr 1995 erreicht.

Abbildung 1: Meeresspiegelentwicklung Kiribatis 1994-2008. Quelle: Aung et al. 2009.

Präsident Tong hätte aber auch die Satellitenkurve des Meeresspiegels für seine Region anschauen können (Abbildung 2). Diese umfasst immerhin die vergangenen 22 Jahre. Auch hier ist kein Trend zu erkennen.

Abbildung 2: Meeresspiegelentwicklung der Region um Kiribati auf Basis von Satellitenmessungen. Quelle: University of Colorado.

Der im Klimaretter-Beitrag erwähnte Wissenschaftler Paul Kench leistet vorbildliche Aufklärungsarbeit und steuert dringend benötigte wissenschaftliche Daten zum Thema bei. Im März 2015 erschien ein weiterer Artikel von ihm im Fachblatt Geology zum Funafuti Atoll. Im Bereich dieses Atolls stieg der Meeresspiegel in den letzten 60 Jahren besonders stark an, nämlich mit einer durchschnittlichen Rate von etwa 5 mm pro Jahr. Trotz des Meeresspiegelanstiegs ist keine Insel des Atolls untergegangen, im Gegenteil, viele Inseln haben sich in dieser Zeit sogar vergrößert, wie Analysen der Küstenlinienentwicklung im Rahmen der Studie zeigten. Auch konnten keine Gebiete gefunden werden, in denen größere Erosion herrschen würde. Im Folgenden die Kurzfassung der neuen Arbeit:

Koralleninseln trotzen dem Anstieg des Meeresspiegels während des vorigen Jahrhunderts: Aufzeichnungen aus einem Atoll im zentralen Pazifik:

Die geologische Stabilität und Existenz niedrig liegender Atoll-Nationen wird bedroht durch den Anstieg des Meeresspiegels und den Klimawandel. Das Funafuti-Atoll im tropischen Pazifik war Schauplatz einer der höchsten Raten des Meeresspiegelanstiegs (∼5.1 ± 0.7 mm/Jahr) mit einer Gesamtzahl von ∼0.30 ± 0.04 m während der letzten 60 Jahre. Wir haben sechs Zeitabschnitte der Küstenlinie während der letzten 118 Jahre auf 29 Inseln des Funafati-Atolls analysiert, um ihre physikalische Reaktion auf den jüngsten Meeresspiegel-Anstieg zu bestimmen. Trotz der Größenordnung dieses Anstiegs sind keine Inseln verloren gegangen, die Mehrzahl hat sich vergrößert, und es gab eine Zunahme um 7,3% der Gesamt-Inselfläche im vorigen Jahrhundert (genauer von 1897 bis 2013). Es gibt keine Beweise für eine erhöhte Erosion während der letzten Hälfte des vorigen Jahrhunderts trotz der Beschleunigung des Meeresspiegel-Anstiegs [?]. Riffe in Funafati passen ihre Größe fortwährend an, ebenso wie sie ihre Größe, ihr Aussehen und ihre Lage anpassen an Variationen der Grenzschicht-Bedingungen einschließlich Stürme, Sediment-Ablagerungen und dem Meeresspiegel. Die Ergebnisse ergeben eine optimistischere Prognose für die Bewohnbarkeit von Atoll-Nationen und zeigen die Bedeutung der Auflösung jüngster Raten sowie der Art und Weise der Inselveränderungen bei der Entwicklung von Abschwächungs-Strategien.

Lesenswert in diesem Zusammenhang ist ein Artikel von Ulli Kulke auf Donner + Doria:

Das Atoll lebt. Und verschwindet eben nicht im Ozean
Es gibt neue Nachrichten von den untergehenden Inseln: Sie gehen nicht unter. Der Blog Donner und Doria hat bereits mehrfach thematisiert (hier nur einer von mehreren Beiträgen), dass nach wissenschaftlichen Erkenntnissen wenig bis nichts dafür spricht, dass der Meeresspiegelanstieg die Atoll-Inseln im indischen und pazifischen Ozean einfach verschluckt. Jetzt ist zum Thema in der renommierten Wissenschaftszeitschrift “Science” ein lesenswerter Report erschienen, den ich hier zur Lektüre empfehlen will. Science-Autor Christopher Pala, der sich gerade in dem pazifischen Inselstaat Kiribati aufhält, setzt sich darin mit dem öffentlichkeitswirksam in Szene gesetzten Schritt des Präsidenten Kiribatis, Anote Tong, auseinander, der im Mai 22 Quadratkilometer Land auf der recht bergigen zweitgrößten Insel Fidschis, Viti Levu, für seine Landsleute gekauft hat, weil er meint, dass sein Staat demnächst untergehe. Teburoro Tito, früher selbst Präsident Kiribatis und jetzt Oppositionspolitiker, bezeichnete Tongs Schritt als reinen “Publicity-Gag”. Christopher Plea begründet, warum.

Weiterlesen auf Donner + Doria.

Auch populärwissenschaftliche Zeitschriften wie Spektrum der Wissenschaft haben mittlerweile genug von der laienhaften Panikmache zum angeblichen Absaufen der Pazifikinseln (siehe unseren Blogbeitrag „Spektrum der Wissenschaft über angeblich vom Untergang bedrohte Südseeatolle: “Noch keine der betroffenen Inseln ist in nächster Zeit von Überflutung bedroht. Einige vergrößern sich sogar auf Grund natürlicher ökologischer Vorgänge”“). Bereits Ende 2012 hatten wir an dieser Stelle über Kiribatis gute Überlebenschancen berichtet (siehe „Kiribati geht unter – oder vielleicht doch nicht?“).

Wie in vielen Teilen der Erde, spielen auch im Pazifik Ozeanzyklen eine Rolle, die im 60-Jahrestakt den Meeresspiegel beeinflussen. Im Dezember 2013 publizierte hierzu ein Team um Jae-Hong Moon im Journal of Geophysical Research. Sie berichteten, dass die Satellitenmessreihe seit 1993 viel zu kurz sei, um die Effekte längerfristiger Ozeanzyklen zu identifizieren und herauszurechnen. Mithilfe von Küstenpegelmessungen konnten die Autoren die längerfristige Entwicklung seit 1958 auswerten. Dabei fanden sie Mitte der 1970er und Anfang der 1990er Jahre zwei Geschwindigkeitsveränderungen im Meeresspiegelanstieg, wobei sich der Anstieg auf der einen Seite des Pazifiks beschleunigte und auf der anderen Seite im Gegenzug verlangsamte. Hinter dem Multidekadische regionale Meeresspiegel-Verschiebungen im Pazifik von 1958 bis 2008:

Altimeterdaten haben unser Verständnis der regionalen Meeresspiegel-Variabilität und deren Trends deutlich verbessert, aber ihre relativ kurzen Aufzeichnungs-Zeiträume erlauben weder die Evaluierung des Zustandes vor dem Jahr 1993 noch von multidekadischen Signalen geringer Häufigkeit im Ozean. Hier charakterisieren und quantifizieren wir den multidekadischen Anstieg des Meeresspiegels (rSLR) und den damit verbundenen ozeanischen Wärmegehalt im Pazifik mittels eines ozeanischen Nicht-Boussinesq-Zirkulationsmodells [?] im Vergleich mit Datensätzen von Altimetern, zwei Rekonstruktionen des Meeresspiegels und in-situ-Ozeanprofilen von 1958 bis 2008. Wir zeigen, dass die rSLR-Trends zwei Verschiebungen durchlaufen haben, und zwar Mitte der siebziger Jahre und Anfang der neunziger Jahre mit einer Ost-West-Dipol-Verteilung im tropischen Pazifik. In jeder dieser Phasen hat sich der rSLR auf einer Seite des Pazifiks beschleunigt, auf der anderen Seite aber verlangsamt. Die multidekadischen Verschiebungen des Meeresspiegels können erklärt werden durch die dynamischen Reaktionen der oberen Ozeanschichten durch den Wind-Antrieb in Zusammenhang mit der PDO mit vernachlässigbaren Beiträgen von inneren (tiefenintegrierten) Änderungen der Ozeanmasse. Zusätzliche Modellexperimente bestätigen außerdem, dass der Windstress-Trend im Pazifik während der letzten beiden Jahrzehnte eine wichtige Rolle gespielt hat bei der Verstärkung des rSLR im westlichen Pazifik, während der rSLR im östlichen Pazifik unterdrückt wurde. Die klimagetriebene großräumige rSLR-Variabilität wird wahrscheinlich einen langfristigen und verschieden starken Einfluss auf küstennahe Gemeinden haben.

Link: http://www.kaltesonne.de/gute-nachrichten-aus-dem-pazifik-meeresspiegel-in-kiribati-in-den-letzten-20-jahren-ohne-langfristigen-anstieg/

Beitrag zuerst erschienen im Blog „Die Kalte Sonne“. Übersetzung der englischen Abschnitte von Chris Frey EIKE

Meeresspiegel in Südbrasilien und Uruguay in den letzten 6000 Jahren um mehrere Meter gefallen

geschrieben von N. N. | 1. November 2015

USA

Während der vergangenen Monate erschienen zwei Arbeiten zur USA, die sowohl die West- als auch Ostküste zum Thema hatten. Im März 2015 veröffentlichten Thomas Wahl und Don Chambers im Fachblatt Journal of Geophysical Research eine Studie, in der die Autoren sechs Meeresbereiche um die USA identifizieren, die sich durch jeweils gemeinsame Muster in der natürlichen Variabilität der Meeresspiegelentwicklung auszeichnen. Ein verbessertes Verständnis dieser Bewegungsmuster ist unerlässlich, um natürliche von anthropogenen Anteilen des Meeresspiegelanstiegs zu differenzieren. Hier der Abstract:

Beweise für eine multidekadische Variabilität in den Extrem-Meeresspiegel-Aufzeichnungen der USA:

Wir analysieren einen Datensatz von 20 Tidenmessungen an der gesamten zusammenhängenden US-Küstenlinie im Zeitraum von 1929 bis 2013, um langfristige Trends und multidekadische Variationen des Meeresspiegels (ESL) zu identifizieren relativ zu Änderungen der mittleren Höhe des Meeresspiegels (MSL). Verschiedene Methoden der Datensammlung und Analyseverfahren werden angewendet, um die Robustheit der Ergebnisse mit der gewählten Verfahrensweise abzuklopfen. Bedeutende, jedoch kleine langfristige Trends hinsichtlich ESL über/unter dem MSL wurden an individuellen Stellen entlang der meisten Küstenabschnitte gefunden, beschränken sich jedoch hauptsächlich auf die Südostküste und den Winter, wenn Sturmfluten hauptsächlich durch extratropische Zyklonen getrieben werden. Wir identifizieren sechs Regionen mit etwa kohärenten und merklichen multidekadischen ESL-Variationen, die keine Beziehung zu Änderungen des MSL aufweisen. Mittels einer quasi-nichtstationären Extremwert-Analyse zeigen wir, dass Letzteres Variationen verursacht hätte von design relevant return water levels [?] (50 bis 200-jährige Wiederkehr-Perioden) im Bereich etwa 10 cm bis zu 110 cm in den sechs Regionen. Die Ergebnisse werfen Fragen auf hinsichtlich der Anwendbarkeit der „MSL-Offset-Methode“ mit der Hypothese, dass ESL-Änderungen primär von Änderungen des MSL getrieben werden, ohne eigene langzeitliche Trends oder Variationen geringer Häufigkeit zuzulassen. Die Identifizierung der kohärenten multidekadischen ESL-Variabilität ist unabdingbar zum Verständnis der treibenden physikalischen Faktoren. Ultimativ muss diese Information in Baumaßnahmen an der Küste sowie Anpassungsprozesse Eingang finden.

Drei Monate später, im Juni 2015, legten Hamlington et al. ebenfalls im Journal of Geophysical Research nach und beschrieben Meeresspiegeleffekte, die auf das Wechselspiel zwischen El Nino/La Nina zurückgehen. Auch diese führen entlang der US-Küsten zu charakteristischen Meeresspiegelschwankungen. Im Folgenden die Kurzfassung der Studie:

Die Auswirkung der El Nino-Southern Oscillation auf den regionalen und küstennahen Meeresspiegel in den USA:

Obwohl sich das Interesse am zukünftigen Anstieg des Meeresspiegels auf den Zusammenhang mit der anthropogenen Erwärmung konzentriert, kann die interne Klimavariabilität in kürzeren Zeiträumen signifikant zum regionalen Zustand des Meeresspiegels beitragen. Diese Variabilität des Meeresspiegels sollte in die Überlegungen einbezogen werden, wenn es um die Planung der Bemühungen geht, die Auswirkungen eines zukünftigen Anstiegs des Meeresspiegels abzuschwächen. In dieser Studie quantifizieren wir den Beitrag der El Nino Southern Oscillation (ENSO) zum regionalen Meeresspiegel. Mittels einer zyklo-stationären empirischen orthogonalen Funktionsanalyse (CSEOF) des weit in die Vergangenheit rekonstruierten Datensatzes und eines Datensatzes mit Tidenmessungen in den USA werden zwei globale Zustände identifiziert, die von der Variabilität des Pazifiks zusammen mit ENSO dominiert werden und auch durch die Pacific Decadal Oscillation. Mittels einer Schätzung des kombinierten Beitrages dieser zwei Zustände zum regionalen Meeresspiegel kommen wir zu dem Ergebnis, dass ENSO signifikant im Kurzfristzeitraum zur Höhe des Meeresspiegels beiträgt, wobei es entlang der US-Westküste Änderungen bis zu 20 cm geben kann. CSEOF der langzeitlichen Tidenmessungen um die USA unterstreichen den Einfluss von ENSO an der US-Ostküste. Mit Tandem-Analysen sowohl der rekonstruierten als auch der gemessenen Aufzeichnungen untersuchen wir auch die Brauchbarkeit der Meeresspiegel-Rekonstruktionen für küstennahe Studien.

Florida

Im Stern konnte man am 6. Dezember 2014 eine unterhaltsame vorweihnachtliche Reportage aus Miami von Norbert Höfler lesen:

Klimawandel in Miami: Täglich verlassen die Kakerlaken die sinkende Stadt
Irgendwann wird das Meer Miami gefressen haben. Schon jetzt sind die ersten Vorboten zu spüren. Erstaunlich, dass die Stadt dennoch boomt wie nie. Besuch in einer Stadt am Rand des Untergangs.

Gänsehaut. Eine Stadt kurz vor dem Exitus. Party auf der Titanic kurz vor dem Untergang. Zum Glück gibt es Visionäre, die schon Ideen für den Tag X haben. Waterworld lässt grüßen. Wir lesen im Stern:

Raymond Romero, der Fischer aus Miami Beach, hat viel über den Klimawandel und die Veränderungen in den Ozeanen gehört. Das Eis an den Polen schmilzt, und die Temperatur in den Meeren zieht an. Wärmeres Wasser braucht mehr Platz als kaltes. Der Meeresspiegel steigt. Romero macht schon Notfallpläne. “Ich fülle den unteren Stock des Hauses mit Sand und Beton und baue ein neues obendrauf.” Ein Haus auf dem Haus. Wenn das alle so wie er machen würden, glaubt er, könnte eine neue Stadt auf der alten Stadt entstehen. Ob das zu bezahlen ist? Romero zuckt mit den Schultern und sagt: “Entweder Miami ersäuft und wird zur Geisterstadt – oder zum teuersten Pflaster der Welt.” Die meisten Bewohner der Millionenmetropole wissen, dass ihre Stadt ein Opfer des steigenden Meeresspiegels werden wird. Es ist keine Frage mehr, ob es passiert. Ungewiss ist nur noch, wann die Wassermassen einen Großteil Floridas unbewohnbar machen. Ob schon in 20 Jahren, in 50 oder in 100 Jahren. Forscher warnen: Miami wird zur Hochwasserruine.

Es ist richtig, dass Miami heute nur knapp über dem Meeresspiegel liegt. Deshalb jedoch vor einem moderaten Meeresspiegelanstieg von 30 cm pro Jahrhundert in Panik zu geraten wäre sicher falsch. Gerade eine reiche Stadt wie Miami wird sicher die Mittel aufbringen können, um sich vor dem Wasser zu schützen. Man erinnere sich an die Niederlande. Dort liegt etwa ein Viertel der gesamten Landesfläche unterhalb des Meeresspiegels, geschützt von umfangreichen Deichsystemen. Unmöglich in Miami?

Alaska

Vom warmen Miami geht es nun nach Alaska. Von dort berichteten Briggs und Kollegen im April 2014 in den Geophysical Research Letters über einen Sintflut-Retter, über den die Bewohner Miamis sicher neidisch sind: Aufgrund von tektonischen Prozessen wurde die Küste von Sitkinak Island im Kodiak Archipel mehrfach vor der Überflutung bewahrt und nach oben gedrückt. Die Mitgliederzeitschrift der American Geophysical Union „Eos“ schreibt über die Studie:

Im Laufe der letzten 2300 Jahre hat sich die Sitkinak-Insel im Kodiak-Archipel wiederholt über den Meeresspiegel erhoben und ist wieder versunken, wenn der Alaska-Aleuten-Grabenbruch unter der Inselgruppe weiter aufreißt. Mittels einer Vielfalt von Beobachtungsverfahren haben Briggs et al. die sich ändernde Meereshöhe von Sitkinak zurückverfolgt. Bei diesem Prozess wurde eine zuvor nicht erforschte Historie des Grabenbruchs bekannt.

Brasilien

Auf nach Südamerika. Im brasilianischen Bundestaat Rio de Janeiro hat der Meeresspiegel eine ganz und gar verrückte Entwicklung genommen. Vor 5000 Jahren lag der Meeresspiegel noch 5 m über dem heutigen Niveau. In den folgenden Jahrtausenden fiel er in mehreren Etappen und erreichte heute das aktuelle Niveau (Abbildung 1). Die entsprechende Arbeit eines Teams um Alberto Figueiredo Jr. erschien im Dezember 2014 in Palaeo3. Hier der Abstract:

Gekoppelte Variationen von Akkumulationsraten in Sedimenten und des Meeresspiegels in der Guanabara-Bucht in Brasilien während der letzten 6000 Jahre:

Variable Sediment-Akkumulationsraten in Bohrkernen aus der Guanabara-Bucht zeigen, dass das Auffüllen der Bucht vor 6000 Jahren begonnen hat und dass diese Auffüllung nicht gleichmäßig vonstatten gegangen war. Der Vergleich dieser unterschiedlichen Sediment-Akkumulatiosraten und der Meeresspiegel-Fluktuationen während der letzten 5500 Jahre zeigt bezüglich dieses Vorgangs eine lineare Regression. Das Absinken des Meeresspiegels im Zeitraum zwischen vor 5500 und 5000 Jahren zum Beispiel korrespondiert mit höheren Akkumulationsraten im Zeitraum zwischen vor 5130 und 4350 Jahren. Zu dieser Zeit sank der Meeresspiegel von 5 m auf 2 m über dem heutigen Niveau. Das führte zu einem Absinken der Wellenbasis und als Konsequenz zu einer Sedimentverlagerung in die tieferen Regionen der Guanabara-Bucht. Zwischen etwa vor 4350 und 2000-1800 Jahren war der Meeresspiegel stabil mit einer daraus resultierenden Reduktion der Akkumulationsrate. Von dieser Zeit an bis vor etwa 500 Jahren stiegen die Akkumulationsraten wieder, weil ein weiterer Rückgang des Meeresspiegels von 2 m über auf das heutige Niveau stattfand. Die Rate dieses zweiten Absinkens des Meeresspiegels war nicht so hoch wie beim ersten Mal, das gilt auch für die Zunahme der Akkumulationsrate. Obwohl die Radiokarbon-Methode der Datierung eine dramatische Reduktion der Akkumulationsraten zwischen vor 4000 bis 2000 Jahren zeigt, ergeben sich aus Schätzungen der letzten 150 Jahre mit ↑210Pb eine progressive Zunahme der Akkumulationsraten trotz der vermuteten Stabilität und vielleicht sogar einer geringen Anhebung des modernen Meeresspiegel-Niveaus während der letzten 150 Jahre, was sich aus Tidenmessungen ergibt. Akkumulationsraten steigen von 0,14 cm/Jahr auf 0,49 cm/Jahr im Zeitraum 1922 bis 1951 und erreichen 0,60 cm/Jahr von 1963 bis 1993. Während der letzten fünf Jahre verdoppeln sich die Akkumulationsraten von 0,60 cm/Jahr auf 1,25 cm/Jahr. Diese höheren Akkumulationsraten während eines stabilen oder steigenden Meeresspiegels gehen wahrscheinlich zurück auf zunehmende Entwaldung, Ausweitung von Ackerbau, ausgebaggerten Kanälen und zunehmender Versiegelung durch Straßenbau.

Abbildung 1: Meeresspiegelentwicklung im brasilianischen Bundestaat Rio de Janeiro während der vergangenen 6000 Jahre (gestrichelte Kurve). Karos mit Kreuz markieren Meeresspiegelpunkte. Quelle: Figueiredo Jr. Et al. 2014.

Abschließend noch ein Stückchen weiter nach Süden, nach Uruguay. Von dort berichteten Sergio Martinez und Alejandra Rojas im März 2013 ebenfalls Palaeo3 eine weit zurückreichende Meeresspiegelrekonstruktion. Vor 6000 Jahre lag der Meeresspiegel noch deutlich über dem heutigen Niveau und nahm in der Folgezeit bis auf den heutigen Wert ab. Hier die Kurzfassung:

Relativer Meeresspiegel während des Holozäns in Uruguay

Ein Graph des relativen Meeresspiegels während des Holozäns in Uruguay wurde auf der Grundlage von Sturmablagerungen am Strand konstruiert. Der Fehlerbereich war zu groß, um kleine aber signifikante Oszillationen zu erfassen, aber die Anzahl der Punkte und die Koinzidenz unserer Daten mit den Daten aus der Literatur zeigen, dass der Meeresspiegel in Uruguay vor etwa 6000 Jahren über dem heutigen Niveau lag und seitdem gesunken ist. Das nicht parametrisierte Glättungsverfahren zeigt eher eine glatte Kurve des Absinkens des Meeresspiegels, ähnlich der vor der Küste Brasiliens (unterschiedliche Neigung).

Eine Gruppe um Roberto Bracco präzisierte 2014 diese Angaben und geht von einem Meeresspiegelstand vor 6000 Jahren aus, der 4m über dem heutigen Wert lag. Vor 4700 Jahren sank der Meeresspiegel dann innerhalb von einem halben Jahrtausend um einen Meter ab. In der Folgezeit reduzierte sich der Meeresspiegel dann in konstanter Weise um weitere 3 m.

Abbildung 2: Meeresspiegelentwicklung in Uruguay während der vergangenen 7000 Jahre. Quelle: Bracco et al. 2014.

Einen langandauernden Meeresspiegelabfall aus Uruguay beschrieben im März 2015 auch Dominique Mourelle und Kollegen in einem weiteren Palaeo3-Artikel. Hier der Abstract:

Multiproxy-Analyse von Umweltveränderungen während des mittleren und späten Holozäns in Verbindung mit Meeresspiegel-Fluktuationen und Klimavariabilität im Mündungsagebiet des Rio de la Plata:

In dieser Studie haben wir Pollen, Kieselalgen und Andere für palynomorphe Analysen herangezogen aus einer Sedimentschicht aus dem Marschland von Arroyo Solis Grande an der Nordostküste des Rio de la Plata (Uruguay). Die Ergebnisse haben wir verglichen mit einem Regionalmodell der Beziehung zwischen Pollen und Vegetation in den küstennahen atlantischen Salzmarschen (30°S bis 37°S). Die Ergebnisse zeigen, dass sich die Vegetation in Salzmarschen im Mündungsbereich zwischen vor 8000 und 5100 Jahren entwickelt hatte, als der Meeresspiegel stieg und den Höchststand während des Holozäns erreicht hatte. Brackwassergebiete rund um das Mündungsgebiet reflektieren den Rückgang des Meeresspiegel-Niveaus zum Ende des Holozäns zwischen vor 5100 und 2900 Jahren, verbunden mit einem gesteigerten Zufluss von Süßwasser. Brackwassergebiete und kleine Salzseen zwischen vor 2900 und 1000 Jahren stehen höchstwahrscheinlich mit der Bildung des Deltas des Parana-Flusses in Zusammenhang sowie mit einem weiteren Absinken des Meeresspiegels. Die heutigen Salzmarschen hinter den Sanddünen charakterisieren die letzten 1000 Jahre. Die Integration unserer Ergebnisse mit den Multiproxy-Aufzeichnungen von der südlichen Küste des Rio de la Plata-Mündungsgebietes (Argentinien) und von der Küstenebene des Anteils am Südatlantik von Südamerika (30°S bis 37°S) zeigen, dass der maritime Einfluss während des Meeresspiegel-Höchststandes zur Entwicklung einer Vegetation führte ähnlich der der geographischen Region. Allerdings kam es nach vor etwa 3000 Jahren zu lokalen Unterschieden in Zusammenhang mit unterschiedlichem Klima und unterschiedlicher Geomorphologie in jedem Gebiet. Dies führte zur Etablierung unterschiedlicher heutiger Pflanzengemeinschaften zu verschiedenen Zeiten zum Ende des Holozäns.

Link: http://www.kaltesonne.de/28025/

Beitrag zuerst erschienen im Blog „Die Kalte Sonne“. Übersetzung der englischen Abschnitte von Chris Frey EIKE