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Heimcomputer-Projekt: Forscher rechnen mit Erderwärmung um bis zu 11,5 Grad

Von Volker Mrasek

Die Klimaerwärmung könnte stärker ausfallen, als Experten bisher erwartet haben. Ein Großprojekt, an dem fast 100.000 Computernutzer aus aller Welt beteiligt sind, sagt einen Anstieg der globalen Durchschnittstemperatur um maximal 11,5 Grad bis zum Jahr 2100 voraus.

Sengende Hitze: Heimcomputer-Projekt sagt Erhitzung um bis zu 11,5 Grad voraus
AP

Sengende Hitze: Heimcomputer-Projekt sagt Erhitzung um bis zu 11,5 Grad voraus

Hiobsbotschaften über die Klimaentwicklung entstammen meist den Großrechnern wissenschaftlicher Institute. Manche Forscher drehen bewusst an der Dramatisierungs-Spirale, andere Wissenschaftler halten das für kontraproduktiv.

Diesmal aber sind es Zehntausende Heimcomputer, die ein bedrohliches Szenario errechnet haben. Um bis zu 11,5 Grad könnte die globale Durchschnittstemperatur klettern, so die ersten Ergebnisse des multinationalen Projekts "Climateprediction.net", sollte der Kohlendioxid-Gehalt in der Atmosphäre weiterhin ungebremst wachsen.

"Climateprediction.net" funktioniert wie "Seti@home". Die 1999 angelaufene Suche nach extraterrestrischer Intelligenz gilt als Mutter aller Projekte des sogenannten verteilten Rechnens: Zigtausende Computernutzer mit Internetanschluss in aller Welt, vom Schulkind bis zum Hochschullehrer, laden sich Datenpakete herunter und lassen sie von einem wissenschaftlichen Programm im Hintergrund analysieren. Bei "Climateprediction.net" sind es viele unterschiedliche Klimasimulationen.

Offizieller Stand der Forschung ist derzeit, dass die globale Mitteltemperatur infolge steigender Treibhausgas-Emissionen bis zum Jahr 2100 um 1,4 bis 5,8 Grad Celsius gegenüber 1990 ansteigen dürfte. Diese Spanne gibt das Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) der Vereinten Nationen im letzten Sachstandsbericht an.

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Das, was die Heimrechner im Klimavorhersage-Netz jetzt ausspucken, sprengt diesen Rahmen bei weitem. Danach ist mit einer Erwärmung um bestenfalls 2 und schlimmstenfalls 11,5 Grad zu rechnen, sollte sich die Kohlendioxid-Konzentration in der Außenluft bei einem Wert von 550 ppm einpendeln (parts per million, Anzahl der CO2-Moleküle pro Million Gesamtteilchen in der Atmosphäre). Das britische Wissenschaftsmagazin "Nature" veröffentlicht die Zahlen in seiner aktuellen Ausgabe (Band 433, S. 403-406).

"Das wäre eine ausgesprochene Katastrophe"

"Ein Anstieg um 11,5 Grad wäre eine ausgesprochene Katastrophe für das Klima", kommentiert Tim Palmer vom Europäischen Zentrum für Mittelfristige Wettervorhersage im englischen Reading. Der Physiker gilt als einer der hellsten Köpfe unter den Entwicklern von Klima- und Wetterprognosemodellen. Allerdings bestünden noch "substanzielle Unsicherheiten darüber, wie stark sich die Erde tatsächlich erwärmen wird", so Palmer zu SPIEGEL ONLINE.

Globale Temperaturverteilung aus Heimrechner-Modell: Mehr Rechenkraft als Supercomputer
climateprediction.net

Globale Temperaturverteilung aus Heimrechner-Modell: Mehr Rechenkraft als Supercomputer

Eine Kohlendioxid-Konzentration von 550 ppm erscheint zum Ende des 21. Jahrhunderts denkbar, könnte aber bei einer ernsthaften Reduzierung der Treibhausgas-Emissionen auch noch vermieden werden. Augenblicklich beträgt der CO2-Gehalt der Atmosphäre fast 380 ppm gegenüber rund 270 ppm in der Zeit vor der Industrialisierung. Jedes Jahr kommen derzeit im Mittel 1,1 ppm hinzu.

Das Heimrechner-Klimaprojekt wirft nun die Frage auf, wie lange sich die Erde diesen Zuwachs überhaupt noch leisten kann. "Wir können keinen Schwellenwert angeben, selbst die heute schon erreichte CO2-Konzentration könnte langfristig zu einem gefährlichen Klimawandel führen", sagt David Stainforth, Physiker an der britischen Oxford University und wissenschaftlicher Leiter von Climateprediction.net.

Ensemble vieler unterschiedlicher Modelle

Laut Stainforth haben sich bisher 95.000 Computernutzer aus fast 150 Ländern an dem Projekt beteiligt. Derzeit liefen mehr als 26.000 einzelne Simulationen. "Wir verfügen damit über mehr Rechenleistung als die größten Supercomputer", so Stainforth. Insgesamt hätten die freiwilligen Teilnehmer bereits rund 8000 Jahre Rechenzeit spendiert.

Auf jedem der unzähligen Computer läuft ein "gekoppeltes Atmosphäre-Ozean-Modell" des britischen Meteorologischen Dienstes. Allerdings gleicht keine Simulation der anderen. Bestimmte atmosphärische Variablen, die Wetter und Klima entscheidend beeinflussen, verändern Stainforth und seine Kollegen immer wieder im Rahmen des real Denkbaren, so etwa den Schwellenwert für die relative Luftfeuchte, bei der sich Wolken bilden, oder auch die Stärke des Aufstiegs warmer Luftmassen in den Tropen.

So entsteht ein Ensemble unzähliger Modelläufe. Die Forscher arbeiten nur mit jenen weiter, die in einer Art Bewährungsphase zunächst das bekannte Klima der Vergangenheit am zuverlässigsten abbilden.

Von anfangs über 2000 einzelnen Simulationen verwarf Stainforths Team fast 900. Exakt 1148 "stabile" Modelle blieben übrig und flossen in die "Nature"-Studie ein. In der Mehrzahl der Simulationen führte eine Verdopplung der CO2-Konzentration gegenüber der vorindustriellen Zeit zu einer Erwärmung um 3,5 Grad. Doch ein gutes Dutzend der Simulationen lieferte einen Temperaturanstieg von 10 bis 12 Grad.

Extreme Erhitzung "nicht unrealistisch"

Auch diese "extrem sensitiven" Modellversionen halten die Forscher für "nicht unrealistisch". Dass sich das Klima so dramatisch entwickelt, mag eher unwahrscheinlich sein. Aber ausschließen wollen Stainforth und seine Co-Autoren diese Szenarien nicht: "Unsere Ergebnisse zeigen, dass es eine breite Spanne möglicher Entwicklungen gibt", heißt es im "Nature"-Artikel. Eine "hohe Empfindlichkeit" des Klimas dürfe nicht ausgeschlossen werden.

Das IPCC bereitet derzeit seinen neuen, inzwischen vierten Expertenbericht in Sachen Klimawandel vor. Eine erste Rohfassung existiert bereits, doch es stehen noch schier endlose Gutachter-Durchläufe bevor. "Die Ergebnisse von Climateprediction.net werden auf jeden Fall darin einfließen, auch wenn sie erst jetzt publiziert wurden", sagt Ulrich Cubasch, Professor für Meteorologie an der Freien Universität Berlin und einer der Hauptautoren des Reports.

Der Warnruf der Wissenschaftler könnte also lauter ausfallen, wenn der Bericht wie geplant in zwei Jahren veröffentlicht wird.

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