Otfried WolfrumOtfried Wolfrum

14.12.2022

Der Uno-Weltklimarat zeichnet in seinen Prognosen Horrorvisionen mit steigenden Meeresfluten, die Städte und Inseln ertränken. Wie bedrohlich ist die Lage wirklich? Genauere Messverfahren und Informationen deuten auf einen geringen Anstieg hin.

Der Anstieg des globalen Meeresspiegels nimmt eine Schlüsselstellung beim Klimawandel ein. So sieht es jedenfalls der Weltklimarat (Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC) der Uno in seinem «Sonderbericht über den Ozean und die Kryosphäre» («SROCC»): «. . . the sea level rise is a key feature of climate change.» Es sollen heute schon 680 Millionen Menschen in von Hochwasser akut gefährdeten Regionen leben, im Jahr 2050 sollen es eine Milliarde sein. Schnell müsse gehandelt werden, bevor Folgen einträten, die unumkehrbar seien.

Treibende Kraft, so wird erklärt, ist das Schmelzen der Eisschilde Grönlands und der Antarktis sowie der Gebirgsgletscher. Und speziell für diese Frage hat der IPCC den Sonderbericht vorgelegt (deutsche Zusammenfassung 2021). Darin werden Prognosen für die Zukunft erstellt: Bis Ende des Jahrhunderts werde der Meeresspiegel global um über einen Meter steigen und dann beschleunigt bis 2300 auf über fünf Meter.

Der Bericht machte Furore und Schlagzeilen. So in der Bild-Zeitung: «Alarmierender Bericht des Weltklimarates – Meeresspiegel droht über einen Meter zu steigen.» Dies unterlegt mit einer apokalyptisch anmutenden Fotomontage, die in Wasser versinkende Hochhäuser von Schanghai zeigt. Oder auch in Zeit Online unter dem Titel «Die Erde versinkt in Wasser und Salz. Mehr als 300 000 Menschen in Deutschland können bis 2100 von Überflutung bedroht sein.»

Keine erhöhten Wasserstände

Gegen diese Projektionen stehen alle historischen Erfahrungen! So waren zum Beispiel während der mittelalterlichen Wärmeperiode (800–1300) die europäischen Gebirgsgletscher weitgehend abgeschmolzen. Heute findet man unter zurückgehenden Gletscherzungen Wurzelreste, die bezeugen, dass es Baumbewuchs bis in die Gipfellagen gab. Das Rheinbett liess sich trockenen Fusses durchqueren, weil die Gletscher fehlten, die im Sommer den Rhein mit Wasser versorgten. In der nachfolgenden kleinen Eiszeit dagegen gab es Schneefälle im August, so dass das Korn am Halm verdarb.

Besonders sensibel reagiert aufgrund seiner geografischen Lage das bis ins Polarmeer reichende Grönland. Während der mittelalterlichen Warmzeit ging an den niedrig gelegenen Küstenbereichen die Schnee- und Eisbedeckung so weit zurück, dass Landwirtschaft möglich wurde. Daher landete im Jahr 985 Erik der Rote von Island aus mit fünfzehn Schiffen auf der Insel. Besonders an der Westküste entwickelte sich im Laufe der Zeit eine Reihe von Siedlungen. Es wurde Weidewirtschaft betrieben. Vom Bischof von Gardar wird berichtet, dass er über hundert Rinder besass, die im Winter im Stall versorgt werden mussten.

Das endete alles im 14. Jahrhundert mit dem Kälteeinbruch der kleinen Eiszeit. Zuletzt lebten die grönländischen Wikinger kümmerlich von Fisch- und Walrossfang. Walrosszähne liessen sich damals als Elfenbeinersatz verkaufen.

Von besonderer Bedeutung für uns ist, dass in der mittelalterlichen Warmzeit die Ozeane erstaunlich wenig reagierten.

Nirgends wurde von erhöhten Wasserständen berichtet. Dies trotz der Dauer (500 Jahre) und der Intensität der Warmperiode. Nach IPCC-Logik hätten dagegen tiefliegende Siedlungen und Städte meterhoch überflutet werden müssen. Dieser Widerspruch gibt Anlass, die Prognosen des IPCC kritisch zu prüfen.

Bisher liess sich der Meeresspiegel nur ungenau messen. Drei Viertel der Erde sind von Wasser bedeckt, die Fläche der Ozeane beträgt 361 Millionen Quadratkilometer. Es ist daher ein sehr ambitioniertes Unterfangen, den globalen Meeresspiegel mit Millimetergenauigkeit zu erfassen.

Alte Messmethoden

Das älteste, aber auch ungenaueste Verfahren ist die Pegelmessung, bei der an einer Pegellatte (früher optisch, heute automatisch) Wasserstände abgelesen werden. Ein sogenannter Hauptwert ist beispielsweise das über ein Jahr gemittelte Tidehochwasser (MThw). Dieses ist je nach Küstenverlauf sehr unterschiedlich: Auf Borkum liegt es zum Beispiel bei 1,1 Metern, in Bremen dagegen bei 2,5 Metern. Auch je nach Windrichtung und Windstärke schwankt das MThw. Von einem Jahr auf das andere kann der Unterschied mehrere Dezimeter betragen.

Für die Schifffahrt und später für den Küstenschutz konzipiert, ist die Pegelmessung also zur Bestimmung von Änderungen des globalen Meeresspiegels ungeeignet. Trotzdem wird die Pegelmessung unbedenklich ins Spiel gebracht, um die vom Meer angeblich ausgehende Gefahr anschaulich zu machen.

Der Meeresspiegel wird in dreissig Jahren höchstens acht Zentimeter höher sein als heute.

Ein erster Schritt, Genaueres über die Reaktion der Ozeane auf Temperaturerhöhungen zu ermitteln, erfolgte mit dem Einsatz der Satellitentechnologie. Im Jahr 1992 startete die amerikanische Weltraumbehörde Nasa einen Altimetrie-Satelliten. Nach dem Prinzip der Laufzeitmessung von Radarimpulsen kann die Höhe des Satelliten über der Meeresoberfläche berechnet werden. Das Verfahren ist jedoch fehleranfällig, weil der Radarstrahl zwischen Schnee und Eis nicht unterscheiden kann, die Wellenhöhen gemessen und die Satellitenpositionen sehr genau erfasst werden müssen, ebenfalls die Temperatur und Feuchtigkeit der bodennahen Luftschicht. Und es begrenzt die Einsatzfähigkeit: Oberhalb von 50 Grad geografischer Breite, bei Wellenhöhen über einem Meter und weniger als 200 Kilometer vom Festland entfernt sind hinreichend genaue Messungen nicht möglich.

Auf den Zehntelmillimeter genau

Aus den zahlreichen Altimeter-Missionen, die dann folgten, ergaben sich Mittelwerte, die sehr stark streuten; sie lagen zwischen 2,5 und vier Millimetern Anstieg pro Jahr. Die einzelnen Jahreswerte hatten sogar einen Streubereich von zwei bis drei Zentimetern. Mit diesen noch sehr ungenauen Jahreswerten sollte nun die Frage beantwortet werden: Gibt es eine Beschleunigung des Anstiegs, und wie gross ist dieser?

Bei den zahlreichen Forschergruppen gingen die Meinungen stark auseinander. Die grosse Mehrzahl enthielt sich einer konkreten Aussage. Einige wenige Forscher approximierten ihre Datenreihe mit einer quadratischen Funktion, mit sehr unterschiedlichen Ergebnissen: Eine australische Gruppe erhielt mit Originaldaten sogar eine negative Beschleunigung, holländische Forscher eine derart geringe Beschleunigung, dass sie statistisch insignifikant war. Einen sehr grossen Wert hingegen gab eine Gruppe aus Colorado, USA, an, der dann in die IPCC-Berichte einging – sogar mit der Einstufung «high confidence»!

Zur Klärung dieser entscheidenden Beobachtungsfrage trägt seit März 2002 eine neue Generation von Messsatelliten wesentlich bei: die «Grace»-Satelliten («Gravity Recovery and Climate Experiment»). Zwei baugleiche Satelliten werden in Tandemformation auf dieselbe polnahe Umlaufbahn in 400 Kilometern Höhe und in 200 Kilometern Abstand voneinander gebracht. Dieser Abstand ändert sich ständig infolge der unterschiedlichen Anziehungskraft der überflogenen Topografie.

Langsameres Abschmelzen

Werden diese Abstände mit sehr hoher Genauigkeit (unter einem Mikrometer) gemessen, lassen sich daraus monatliche Schwerefelder (bei etwa 500 Umläufen pro Monat und mit jeweils einer Auflösung von 50 x 50 Quadratkilometern) ableiten. Deren zeitliche Änderungen erlauben es wiederum, Massenänderungen der überflogenen Gebiete mit bisher unerreichbarer Genauigkeit zu berechnen.

Demnach hat – nach den veröffentlichen Daten («GravIS») des Geoforschungszentrums (GFZ) in Potsdam – Grönlands Eisbedeckung zwischen 2003 und 2012 durchschnittlich pro Jahr 256 Milliarden Tonnen an Masse verloren. Eine beeindruckende Zahl, die aber, wenn es um die Klimafolgen geht, ins Verhältnis zum Meeresanstieg gesetzt werden muss: Verteilt auf 361 Millionen Quadratkilometer Meeresfläche, bedeutet das zugehörige Schmelzwasser nur einen Anstieg der Weltmeere um 0,71 Millimeter pro Jahr. Es passt ins Bild, dass kaum jemand diese simple Tatsache – aus Milliarden Tonnen werden Bruchteile von Millimetern – deutlich ausspricht. Leider auch beteiligte Wissenschaftler nicht.

Im Mai 2018 wurde in einer ersten Folgemission das Satellitenpaar «Grace-FO» in eine Umlaufbahn gebracht. Die nunmehr insgesamt neunzehn Jahresbeträge lassen sich damit in zwei längere Zeitreihen aufteilen: in eine zehnjährige von 2003 bis 2012 und in eine neunjährige von 2013 bis 2021. Die Mittel aus jeweils diesen beiden Zeitreihen geben mit bisher unerreichter Genauigkeit Aufschluss über das Abschmelzen der Eisbedeckung Grönlands. In der ersten Zeitreihe waren es (nach den Daten des GFZ) 256 Milliarden Tonnen pro Jahr (Jt/a), in der zweiten Zeitreihe nur 170 Jt/a. Das heisst: Entgegen allen IPCC-Verlautbarungen hat das Schmelzen der Eisbedeckung Grönlands nicht zugenommen, sondern zwischen 2003 und 2021 signifikant – um rund 35 Prozent – abgenommen.

Das ist umso bemerkenswerter, da laut dem sechsten und neuesten Sachstandsbericht «AR6» des IPCC im gleichen Zeitraum die Globaltemperatur der Erde um 0,2 Grad zugenommen hat. Somit hätte man für Grönland eigentlich eher das Gegenteil erwartet, also eine Beschleunigung des Eisverlustes.

Die Antwort auf diesen Widerspruch ergibt sich, wenn man zunächst die Gebirgsgletscher in Betracht zieht: Seit Ende der kleinen Eiszeit um 1850 haben sich die Gebirgsgletscher infolge der Klimaerwärmung um 50 bis 60 Prozent zurückgebildet. Am besten erforscht sind dabei die Gletscher der Goldberggruppe in Österreich: Deren Fläche verringerte sich von 1850 bis 1992 sogar um 75 Prozent. Viele Gletscher sind weltweit völlig verschwunden, häufig kennt man sie nur aus alten topografischen Karten.

Wie reagiert nun ein Gletscher, wenn er längere Zeit einer höheren Temperatur ausgesetzt ist? Der sogenannte adiabatische Temperaturgradient besagt, dass mit steigender Höhe die Lufttemperatur abnimmt, bei trockener Luft um ein Grad, bei Wolkenbildung um 0,5 Grad pro hundert Meter Höhenanstieg. Das Abschmelzen eines Gletschers beginnt also in den tiefsten Lagen und setzt sich bei weiterer Erwärmung in der Höhe fort, bis es in einer gewissen Höhe fast zum Stillstand kommt.

In der Anfangsphase einer Erwärmung setzt bei voller Gletschermasse die Eisschmelze zunächst stark ein, bis sie einen Maximalabfluss erreicht. Danach verringert sich die Schmelze wieder, denn ein immer grösserer Teil des Gletschers ist schon nicht mehr vorhanden (vgl. W. Hagg: «Gletscherkunde und Glazialgeomorphologie», S. 126). In dieser Phase befinden sich heute die meisten Gebirgsgletscher.

In der mittelalterlichen Warmzeit reagierten die Ozeane erstaunlich wenig.

Aus Luftfeuchtigkeit wird Schnee

Aber das trifft in gleicher Weise auf die tiefliegenden Küstenareale von Grönland und der Antarktis zu. Wenn deren Küstenbereiche zunehmend eisfrei werden, verringert sich also die Schmelzrate: Der Meeresspiegelanstieg verlangsamt sich. Von einer Beschleunigung des Anstiegs kann also hier nicht die Rede sein – im Gegenteil.

Es tritt ein zweiter Tatbestand hinzu, der diesen Trend noch unterstützt: Mit weiter steigender Globaltemperatur erhöht sich die Verdunstung, vor allem an der Meeresoberfläche. Damit steigt auch die Luftfeuchtigkeit weltweit, und bei niedrigen Temperaturen fällt diese verstärkt als Schnee aus. In der Folge erhöht sich das Eisvolumen im Zentralbereich des grönländischen Eisschildes wie auch in der Antarktis.

Die Besorgnis, dass ein längeres Steigen der Globaltemperatur die Eisschilde angreifen könnte, ist auch nicht gegeben. Denn deren Temperaturen sind wegen der Höhe und der Polnähe viel zu niedrig. So wurden in der Antarktis Temperaturen bis minus 89 Grad gemessen und in Grönland ergaben Bohrungen Eis mit einem Alter von bis zu 150 000 Jahren. Um die Eisschilde anzugreifen, bedürfte es so hoher Temperaturen, dass ein Leben auf der Erde weitgehend unmöglich wäre.

Im Übrigen ist dieser Effekt der negativen Rückkopplung auch bei hochgelegenen Gebirgsgletschern zu beobachten. Vom zentralasiatischen Karakorumgebiet ist bekannt geworden, dass Gletscher (teilweise über 7000 Meter hoch gelegen) an Masse insgesamt zugenommen haben, das heisst, die Zunahme in der Höhe überwiegt das Schmelzen in den tieferen Lagen – und der Meeresspiegel sinkt.

Der Meeresspiegel in der Zukunft

Fassen wir zusammen: In den ersten beiden (Kalender-)Dekaden stieg laut IPCC die Globaltemperatur um 0,2 Grad. Darauf reagierte das Grönlandeis so, dass dies einen Anstieg des Meeresspiegels um 0,6 Millimeter pro Jahr bedeutet, die Antarktis bewirkte 0,4 Millimeter Anstieg und die Gebirgsgletscher schätzungsweise 0,2 Millimeter. Zusammen ergibt das 1,2 Millimeter pro Jahr und alle drei Beiträge, wie gesagt, mit sinkender Tendenz.

Das ist so wenig, dass die thermische Ausdehnung des Wassers mit 1,3 Millimetern pro Jahr überwiegt. Im Jahr 2000 begann das «Argo»-Programm. Es dient dazu, mit weltweit verteilten Forschungsbojen Änderungen von Temperaturen und Salzgehalten der Ozeane zu erfassen. Der Betrag von 1,3 Millimetern Anstieg pro Jahr gilt allgemein als gesichert und im Beobachtungszeitraum als konstant. Beide Einflüsse zusammen ergeben also aus den Daten der beiden Dekaden einen globalen Anstieg des Meeresspiegels von 2,5 Millimetern jährlich.

Was ist nun für die Zukunft zu erwarten?

Zunächst ist der Zeithorizont festzulegen. Drei Dekaden erscheinen sinnvoll, denn bis zur Mitte des Jahrhunderts wäre die Annahme einer linearen klimatischen Entwicklung noch vertretbar. Auch soll die wegen der negativen Rückkopplung zu erwartende Verlangsamung des Anstiegs unbeachtet bleiben. Dazu ist die Datenlage noch nicht ausreichend, um diesen Trend sicher zu quantifizieren.

Unter diesen vorsichtigen Annahmen kann man sagen: In dreissig Jahren wird der Meeresspiegel höchstens acht Zentimeter höher sein als heute. Die Hälfte davon, also vier Zentimeter, gehen auf das Konto des Schmelzwassers, und wiederum davon die Hälfte, also ganze zwei Zentimeter, sind dem Schmelzwasser aus Grönland zuzuordnen.

Es ist verständlich, dass der IPCC mit solchen Zahlen nicht an die Öffentlichkeit treten und Aufmerksamkeit erregen kann. Daher legt der IPCC den Zeithorizont für seine Prognosen sehr weit aus, nämlich über 350 Jahre von 1950 bis 2300. Dazu kommt die Kernbehauptung, dass der Meeresspiegelanstieg sich beschleunigen werde: Erst geschehe es langsam, dann immer schneller, schliesslich exponentiell.

Wie wir gesehen haben, ist jedoch eine Beschleunigung wegen der negativen Rückkopplung grundsätzlich auszuschliessen, der Anstieg kann sich nicht beschleunigen. Nachdem das Abschmelzen offenbar ein Maximum überschritten hat, befinden wir uns weltweit in der Phase der Verlangsamung des Meeresspiegelanstiegs, wie es die ersten Dekaden mit «Grace»-Satelliten auch bereits zeigen.

Der IPCC hingegen geht für seine Klimaszenarien nach wie vor von veralteten Daten aus Altimeter- und Pegelmessungen aus, die zehn- beziehungsweise hundertmal ungenauer sind als «Grace»-Messungen. Aus dieser Sicht sollen bis 2100 die Spiegel der Weltmeere um 84 Zentimeter steigen. Da dieser Wert offenbar nicht genügt, hat man eine Bandbreite von 30 Prozent hinzugefügt, so dass jetzt die mögliche Wasserstandserhöhung mit 1,10 Metern angegeben wird – abzulesen, wie gesagt, aus der Abbildung SPM.1 in der Zusammenfassung des Sonderberichts «SROCC».

Mit allem Nachdruck wurde also diese Behauptung in die Öffentlichkeit gebracht, wonach der Anstieg des Meeresspiegels zum Ende des Jahrhunderts die Metermarke übertreffen werde, falls nicht jetzt entschlossen gehandelt werde. Sodann gibt es im genannten Sonderbericht in dieser Abbildung SPM.1 noch eine wahrhaft erschreckende Kurve, nämlich jene, die den Meeresspiegelanstieg (mit Bandbreite) für die nächsten 300 Jahre zeigen soll. Nach dieser Darstellung kann im Jahr 2300 der Meeresspiegel um 5,4 Meter höher liegen als heute. Diese Prognose aber scheint dem IPCC dann doch zu gewagt. In einer Fussnote, versteckt unter zwölf anderen Fussnoten, bewertet er diese seine eigene Prognose mit dem Prädikat «geringes Vertrauen».

Es bleibt die Frage: Welchem Zweck dient diese versuchte Täuschung? Auf jeden Fall hat der IPCC damit Erfolg. Schon sind teure Massnahmen ergriffen worden. In Niedersachsen und Schleswig-Holstein werden zum Beispiel mit Milliardenaufwand «Klimadeiche» (eine deutsche Wortprägung) gebaut. Kinder werden indoktriniert, indem man ihnen klassenweise fünf Meter hohe Küstenpegel zeigt, die, wie gesagt, kein Klimasignal empfangen können.

Statt mit imaginären Gefahren Furcht zu erzeugen . . .

Der hier abgedruckte Text schliesst mit einem unvollendeten Satz. Er stammt aus dem Nachlass des Geodäsie-Ingenieurs Otfried Wolfrum, der im vergangenen August gestorben ist. Dieser für die Klimadebatte brisante Aufsatz wird in Absprache mit der Familie hier in dieser Form publiziert. Wolfrum war als Professor für Landesvermessung mit Schwerpunkt moderne Rechenverfahren gut zwei Jahrzehnte an der Technischen Universität Darmstadt tätig. 1997 gab er das Buch «Windkraft: eine Alternative, die keine ist» heraus.

Link:

https://weltwoche.ch/story/falscher-alarm-beim-meeresspiegel/