Extremes Wetter

Klimaforscher können den Einfluss des Menschen auf Wetterereignisse heute gut abschätzen. Sie erkennen ihn sogar bis in die 30er-Jahre.

Land unter: Nach heftigen Regenfällen traten im August 2005 in der Region Interlaken die Gewässer über die Ufer. Foto: Pascal Lauener (Reuters)

Land unter: Nach heftigen Regenfällen traten im August 2005 in der Region Interlaken die Gewässer über die Ufer. Foto: Pascal Lauener (Reuters)

Feedback

Tragen Sie mit Hinweisen zu diesem Artikel bei oder melden Sie uns Fehler.

Es gab mal eine Zeit, es ist gar nicht so lange her, da haben Klimaforscher diese eine Frage gefürchtet. Wenn irgendwo im Land nach starken Niederschlägen die Flüsse über die Ufer traten, wenn eine Region unter einer Hitzewelle stöhnte, wenn ein besonders schwerer Sturm Bergwälder knickte oder Orte an der Küste zerstörte, dann rief bestimmt am nächsten Tag jemand an und fragte: Ist das schon der Klimawandel?

Früher konnten die Wissenschaftler nur herumdrucksen, bestenfalls etwas Allgemeines über Wahrscheinlichkeiten antworten. Das ist heute anders: «In vielen Fällen ist es nun möglich, quantitative Aussagen zu machen, in welchem Ausmass der von Menschen ausgelöste Klimawandel die Stärke oder die Wahrscheinlichkeit des Eintretens besonderer Typen von Ereignissen beeinflusst hat», besagt ein vor kurzem erschienener Bericht, den die National Academy of Sciences (NAS) vorgelegt hat.

Messung in Wahrscheinlichkeiten

Dennoch können die Forscher zwar immer noch nicht sagen: Diesen Rekordsommer hätte es ohne die globale Erwärmung niemals gegeben. Aber sie können feststellen: Der Klimawandel hat ihn viermal so wahrscheinlich gemacht, als er sonst gewesen wäre, und die Spitzentemperaturen um zwei Grad Celsius angehoben. «Bei Hitze- und Kälterekorden sowie bei Starkregen und Dürre klappt das Verfahren recht gut», sagt David Titley von der Pennsylvania State University, der die Autorengruppe des Berichts geleitet hat. «Bei Waldbränden oder Stürmen haben wir noch viel Arbeit vor uns.»

Besonders das Studium von Rekordtemperaturen habe die Forscher vorangebracht, ergänzt Theodore Shepherd von der Universität im englischen Reading, der ebenfalls zur NAS-Arbeitsgruppe gehörte: «Die Hitzewellen in Europa 2003 und in Russland 2010 stehen oben auf der Liste.» Auch globale Spitzenwerte sind analysiert worden. Im Januar zum Beispiel hat eine internationale Arbeitsgruppe um Michael Mann, ebenfalls von der Pennsylvania State University, die Wahrscheinlichkeit berechnet, dass der Zeitraum 2000 bis 2014 die 13 wärmsten Jahre der Temperaturstatistik enthielt: Ohne Klimawandel läge die Chance bestenfalls bei 1:1700.

Solche Studien haben also gezielte Blicke in die jüngere Vergangenheit geworfen. Deswegen ist die Arbeit eines Teams um Andrew King von der University of Melbourne in Australien so ungewöhnlich: Es hat die gesamte Temperaturstatistik bis zum Anfang des 20. Jahrhunderts zurück durchleuchtet. Das wichtigste Ergebnis ist spektakulär: Der Einfluss des Klimawandels lässt sich ­global für alle der letzten 16 Rekordjahre nachweisen – bis zurück ins Jahr 1937.

Neue Rekorde

1937, da war die Erde noch fast ein Grad kühler als heute. Die Weltwirtschaftskrise war nach dem Börsencrash von 1929 noch immer nicht ganz überwunden, aber über vielen Industriestädten hingen wieder die dicken Russwolken, die aus den Fabrikkaminen quollen. Kohle war fast überall der Stoff, der die Konjunktur antrieb. In den folgenden Jahren wurde der Rekord noch viermal gebrochen, zuletzt 1944. Allein in diesem Zeitraum stieg die globale Mitteltemperatur fast um ein Drittelgrad und fiel danach vor allem wegen der Luftverschmutzung wieder. Erst Anfang der 80er-Jahre zeigten die Thermometer erneut höhere Werte.

Um den Einfluss des Klimawandels festzumachen, haben die Forscher um Andrew King und Erich Fischer von der ETH Zürich 17 Computersimulationen miteinander verglichen. Solche Modellrechnungen sollen zwar das künftige Klima prognostizieren, müssen in der Regel aber ihre Glaubwürdigkeit belegen, indem sie die Wettermuster der Vergangenheit korrekt nachvollziehen. Diese sogenannten Hindcast-, also Nachhersage-Daten haben die Forscher verwendet. Sie vergleichen jeweils die nachgestellten tatsächlichen Temperaturwerte mit denen einer fiktiven, kühleren Welt, in der alle Spuren menschlicher Aktivität ausgeschaltet waren.

Der «dreibeinige Hocker» der Voraussetzungen

Das Team hat damit genau die Forderungen erfüllt, die der NAS-Report für solche Berechnungen aufgestellt hat. Den «dreibeinigen Hocker» nennt David Titley die Voraussetzungen: Es muss erstens eine klare physikalische Vorstellung von den Wirkmechanismen geben, in diesem Fall, wie zusätzliche Treibhausgase die Temperatur steigern. Zweitens sollten langfristige Datenreihen existieren, die sich drittens per Computersimulation nachvollziehen lassen.

Die Grösse, die das King-Team berechnet hat, war das anteilige, dem menschlichen Eingreifen zuzuschreibende Risiko, nach dem englischen Fachbegriff FAR abgekürzt. Es gibt an, zu welchem Prozentsatz der Klimawandel das Ereignis ausgelöst hat: Liegt die Zahl zum Beispiel bei 50 Prozent, dann bedeutet das, dass ohne die globale Erwärmung mindestens die Hälfte vergleichbarer Hitzeperioden ausgeblieben wäre. Ihre Anzahl hätte sich also durch den Klimawandel verdoppelt. Diese Schwelle hat das Rekordjahr 1944 deutlich überschritten, genau wie alle folgenden. Für 1937 liegt der FAR-Wert etwas niedriger, aber noch deutlich über null: Damals hatte der Klimawandel einen Anteil von etwa 30 Prozent an den hohen Thermometerausschlägen.

Wie bei einer Grippe

Diese statistische Methode wirke kompliziert, habe aber ihre Berechtigung, sagt Reto Knutti von der ETH Zürich. Er ist der Chef des Co-Autors Erich Fischer, hat aber an der Studie selbst nicht mitgearbeitet. «Man ko?nnte es vielleicht mit dem Auftreten einer Grippewelle vergleichen, wo man zuerst an einzelnen Orten unerwartet viele Fälle beobachtet, aber noch nicht sicher ist, ob das ein deutliches Indiz ist für etwas Grösseres.» Auch in dem Fall braucht man eine statistische Analyse, um frühzeitig das Risiko zu ermitteln, dass hinter den verbreiteten Husten- und Fiebersymptomen die Weitergabe eines Influenzavirus steckt. Knutti fällt daher das gleiche Urteil über die Studie wie der völlig unbeteiligte Wissenschaftler Dim Coumou vom Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung: Eine solide Arbeit, die Ergebnisse seien konsistent mit dem Stand der Forschung.

Dass der Klimawandel bereits 1937 zum Hitzerekord geführt habe, erkennt auch Theodore Shepherd an. «Das kann man auch ohne Rechnung erkennen: Die beiden Simulationen mit und ohne menschlichen Einfluss liegen ziemlich weit auseinander.» Der englische Forscher kritisiert aber den Einsatz der FAR-Methodik; davon rate der NAS-Bericht eigentlich ab, weil die statistische Auswertung eine übertriebene Genauigkeit vortäuschen und zur Überinterpretation der Daten verleiten könne. Erich Fischer teilt die grundsätzlichen Bedenken: «Wenn man das Verfahren auf Einzelereignisse mit begrenzter Datenbasis anwendet, kann es Probleme geben. Aber wir hatten sehr viele Daten sowie Modelle, die seit Jahrzehnten angewandt werden.»

Mehr Regen

Die Statistik der Wetterextreme spricht aber auch in kleinen Regionen eine deutliche Sprache: zum Beispiel in der Schweiz. Ein Team um Reto Knutti und Simon Scherrer von Meteo Schweiz hat Stark­regenfälle und Spitzentemperatur zwischen 1901 und 2015 zusammengetragen («Journal of Geophysical Research – Atmospheres», im Druck). In dieser Zeit hat sich die Regenmenge, die jeweils am nassesten Tag des Jahres fiel, um fast 12 Prozent erhöht. Die Zahl der Tage, an denen besonders starke Niederschläge herunterkamen, ist um fast 30 Prozent gewachsen. Der Regenzuwachs konzentriert sich auf das von Autoren «Plateau» genannte Gebiet zwischen Jura und Alpen und besonders auf den Nordosten, das Dreieck Basel-Luzern-St. Gallen. Die Temperatur im ganzen Land sei währenddessen um 1,9 Grad gestiegen, das ist fast das Doppelte des globalen Durchschnitts. Die jeweils wärmste Woche war zuletzt sogar um 2,3 Grad wärmer als Anfang des 20. Jahrhunderts. «Das sind eindrückliche Trends, auch wenn wir hier nicht formal zeigen, zu wie viel Prozent der Mensch dafür verantwortlich ist», sagt Knutti.

Solche Veränderungen in die Zukunft fortschreiben zu können, ist das eigentliche Ziel der Attributionsstudien. Es geht den Forschern nicht mehr darum, nachzuweisen, dass der Klimawandel existiert, dieser Punkt ist abgehakt. Auch wenn weiter unklar bleiben wird, wo und wann Wetterextreme genau zu erwarten sind, können sich Nothilfe­organisationen wie Versicherer umso ­besser auf die Zunahme einstellen, je ­genauer die Berechnungen werden. «Wir leben mit dem Wetter», sagt David ­Titley, «aber wir planen fürs Klima.»

Erstellt: 29.03.2016, 20:24 Uhr

Artikel zum Thema

Ein Winter der Rekorde

Die Wetterkapriolen von El Niño im Pazifik haben weltweit Elend und Leid gebracht. Die Temperaturrekorde lassen sich jedoch nicht allein mit diesem Phänomen erklären. Mehr...

Die Schadenssumme steigt schneller als der Meeresspiegel

Klimaforscher zeigen am Beispiel Kopenhagen, dass es sich für Küstenregionen lohnt, in Schutzmassnahmen zu investieren. Schon ein relativ kleiner Anstieg des Meeres kostet Milliarden. Mehr...

Kommentare

Das Immobilien-Portal für Basel und die Region

Die Welt in Bildern

Feuerschweif: Eine Spezialeinheit demonstriert am Indian Navy Day in Mumbai ihr Können. (4. Dezember 2019)
(Bild: Francis Mascarenhas) Mehr...