Fehler in Klimamodellen "Dürreprognosen sind wenig vertrauenswürdig"

Eine Folge der globalen Erwärmung sollen Dürren sein. Doch nun zeigt eine Analyse: Klimamodelle können Niederschläge kaum berechnen.
Dürre in Südafrika

Dürre in Südafrika

Foto: SIPHIWE SIBEKO/ REUTERS

Wissenschaftler sagen einen grundlegenden Wandel des Klimas voraus, weil der Mensch unentwegt Treibhausgase in die Luft entweichen lässt. Die Gase halten Wärme in der Luft zurück, so dass die Temperatur steigt.

Die größte Gefahr birgt der Wasserkreislauf zwischen Boden, Luft und Meer: Eine Erwärmung würde ihn ankurbeln - mehr Wasser würde verdunsten. Wasserdampf ist ebenfalls ein Treibhausgas; gelangte es vermehrt in die Luft, würde es die Erwärmung verstärken.

Mehr noch: Ein beschleunigter Wasserkreislauf würde paradoxerweise Dürren verstärken - so zeigen es die Berechnungen der Klimamodelle, auf deren Simulationen die Klimaprognosen beruhen.

Eine neue Studie aber stellt die Modelle in Frage. Klimaforscher um Fredrik Charpentier Ljungqvist von der Stockholm University haben Klimadaten der Vergangenheit ausgewertet. Im Falle von Niederschlägen widersprechen die Daten den Ergebnissen der Klimamodelle, berichten die Forscher im Wissenschaftsmagazin "Nature" 

Insbesondere für die Zeit des vom Menschen gemachten Klimawandels würden die Computersimulationen die wahren Veränderungen des Niederschlags nicht korrekt wiedergeben.

Die Studie offenbare eine große Herausforderung für die Klimaforschung, schreibt Matthew Kirby von der California State University in einem Kommentar in "Nature". Eduardo Zorita, Ko-Autor der Studie, erklärt im Interview, was seine Erkenntnisse für die Glaubwürdigkeit der Klimaprognosen bedeutet.

Zur Person
Foto: privat

Eduardo Zorita erforscht das Klima der vergangenen Jahrtausende. Er gilt als renommierter Fachmann für Klimamodelle und für Klimadaten der Vergangenheit. Zorita arbeitet am Helmholtz-Zentrum in Geesthacht bei Hamburg.

SPIEGEL ONLINE: Herr Zorita, Sie haben beunruhigende Nachrichten für Ihre Kollegen: Die Klimamodelle, mit denen das Klima der Zukunft berechnet wird, scheinen Ihrer Studie zufolge erhebliche Mängel zu haben, oder?

Eduardo Zorita: Naja, die Prognose, dass sich Luft und Ozeane im Gefolge des menschengemachten Treibhausgasausstoßes weiter erwärmen werden, stellen wir nicht in Frage. Mit Temperaturen scheinen die Modelle gut arbeiten zu können. Unsere Studie aber zeigt, dass die Klimamodelle Probleme haben, Veränderungen des Niederschlags zu berechnen.

SPIEGEL ONLINE: Das würde den Kern der Klimaprognosen treffen, denn die wichtigsten Prognosen handeln ja von Veränderungen des Niederschlags. Was ist von den Warnungen vor mehr Dürre zu halten?

Zorita: Diese Prognosen sind wenig vertrauenswürdig. Unsere Arbeit zeigt, dass die Ergebnisse der Klimamodelle deutlich abweichen von den Klimadaten zum Niederschlag.

SPIEGEL ONLINE: Wie kommen Sie darauf?

Zorita: Wir haben Veränderungen der Feuchteverhältnisse auf der gesamten Nordhalbkugel in den vergangenen 1200 Jahren ausgewertet, etwa anhand von Jahresringen in Baumstämmen, Tiefseesedimenten oder Tropfsteinen.

SPIEGEL ONLINE: Jedes Jahr wächst Bäumen ein neuer Ring, ihr Stamm wird etwas breiter. In regenreichen Jahren werden die Ringe dicker, in Dürrephasen fallen sie dünner aus. Aber neben dem Regen verändern auch andere Umwelteinflüsse die Jahresringe - warum vertrauen sie dennoch ihren Daten?

Zorita: Wir haben ihre Plausibilität geprüft, indem wir die Klimadaten unabhängig voneinander ausgewertet haben. Es zeigte sich, dass sie einzeln ähnliche Ergebnisse liefern wie in der Gesamtanalyse. Außerdem stammen die Interpretationen der Klimadaten aus anderen Studien, die von uns unabhängige Kollegen gemacht haben und die wir nun zu einer Übersicht vereint haben.

SPIEGEL ONLINE: Bestätigen die Daten denn, dass sich das Klima bereits verändert hat, wie es die Modelle berechnet haben? Auch beim Niederschlag müsste sich ja spätestens im 20. Jahrhundert der Einfluss des Menschen zeigen.

Zorita: In unseren Daten sieht man im 20. Jahrhundert keine Auffälligkeiten, es war beim Niederschlag keine Besonderheit. Vom neunten bis zum elften Jahrhundert war es ähnlich trocken, und da gab es noch keinen menschengemachten Klimawandel. Auch schwere Dürren wie zuletzt im Westen der USA werden durch Daten aus dem Mittelalter relativiert. Die Niederschlagsmenge scheint zudem stärker zu schwanken als bislang vermutet wurde, auch das zeigen die Daten aus 1200 Jahren.

SPIEGEL ONLINE: Trockene Regionen sollen laut Klimaprognosen noch trockener, feuchte noch nasser werden - so lauten die Warnungen aus den Klimaprognosen. Können Sie wenigstens diese Annahme bestätigen?

Zorita: Nein. Obwohl das Szenario physikalisch plausibel ist, sehen wir es nicht in den Daten.

SPIEGEL ONLINE: Es gilt als Grundwissen, dass eine Erwärmung den Wasserkreislauf ankurbelt, also mehr Wasser verdunsten lässt. Wasser als Treibhausgas würde die Erwärmung weiter antreiben. Alles falsch?

Zorita: Nein, die Annahme scheint für die Zukunft plausibel, sofern die Erwärmung sich verschärft. Aber für die vergangenen 1200 Jahre konnten wir einen Zusammenhang zwischen einer globalen Erwärmung und der Veränderung der Niederschläge nicht feststellen. Das gibt zu denken.

SPIEGEL ONLINE: Inwiefern?

Zorita: Unsere Studie ist ein Warnsignal. Sie zeigt, dass wir die Klimamodelle besser testen müssen. Den Wasserkreislauf, das zentrale Klimaphänomen, können sie bislang kaum modellieren.

SPIEGEL ONLINE: Haben Sie keine Angst, dass sie jetzt die geballte Kritik der Klimamodellierer auf sich ziehen?

Zorita: Wir hoffen sogar auf Kritik, davon lebt die Wissenschaft. Auch unsere Studie ist ja nicht vollkommen, sie gibt beispielsweise nur Auskunft über die Nordhalbkugel - und auch dort sind manche Gebiete datenmäßig schwach abgedeckt. Und über Extremniederschläge können wir gar keine Aussage treffen, unsere Daten zeigen nur den Durchschnitt der Feuchtigkeit über mehrere Jahre. Dennoch verstehen wir unser Ergebnis als dringenden Auftrag, Wissenslücken zu schließen.

SPIEGEL ONLINE: Welche Lücken meinen Sie?

Zorita: Wir müssen vor allem das Verhalten der Wolken und von Luftpartikeln, den Aerosolen, besser erforschen. Auch unser Verständnis, wie Feuchtigkeit zwischen Boden und Luft getauscht wird, ist ungenügend. Das ist bedenklich, denn diese Faktoren bestimmen wesentlich das Klima der Zukunft.