Gibt es wirklich einen Klimawandel?

Behauptung: „Der Meeresspiegel steigt gar nicht“

Behauptung: Das Gerede von steigenden Ozeanen und versinkenden Inseln ist Quatsch. Die Küstenpegel auf Tuvalu beispielsweise geben keine Anzeichen für einen Untergang.  Auch auf anderen Pazifikinseln zeigten Tidenmesser in den letzten 16 Jahren keine Änderung des Meeresspiegels.

Fakt ist: Der Anstieg der Meeresspiegel, der sich sogar noch beschleunigt, ist durch viele verschiedene Messungen belegt

Antwort: 

Der Meeresspiegel wird mit einer Reihe unterschiedlicher Methoden gemessen, die alle zu ähnlichen Ergebnissen kommen: Daten von Sedimentbohrkernen, Küstenpegeln und Satelliten belegen, dass der Meeresspiegel global steigt. Der Anstieg hat sich im letzten Jahrhundert beschleunigt. Messungen an nur einem einzigen Ort und über kurze Zeitspannen sind kein verlässlicher Indikator für die Gesamtentwicklung.

Ein häufiger Fehler von Kritikern der Klimaforschung besteht darin, aus Datenbruchstücken mit begrenzter Aussagekraft sehr weitgehende Schlussfolgerungen zu ziehen – und dabei das Gesamtbild zu vernachlässigen. Die Behauptung, der Anstieg des Meeresspiegels habe sich verlangsamt oder sei sogar zum Stillstand gekommen, ist ein typisches Beispiel für diese Argumentationsweise.

Dabei wird gern auf Satellitenmessungen des durchschnittlichen weltweiten Meeresspiegelanstiegs seit Anfang der neunziger Jahre verwiesen (siehe Abbildung 1). Mit Verweis auf diese Datenkurve ist immer mal wieder öffentlich behauptet worden, seit 2006 stagniere der Meeresspiegel.

Steigerung Meeresspiegel

Abbildung 1: Satellitenmessungen der Veränderungen des globalen Durchschnitts- Meeresspiegels 1993-2011 (ohne saisonale Schwankungen und invers-barometrischem Effekt), in Rot die Daten des Satelliten „Topex“, in Grün und Gelb die der Folgemissionen „Jason“, die blaue Kurve zeigt das 60-Tages-Mittel, die schwarze Linie den Gesamttrend; Quelle: University of Colorado

Doch die Betrachtung der vollen Datenreihe zeigt: Der langfristige Trend des Meeresspiegelanstiegs ist von einem „Rauschen“ überlagert, d.h. von kurzfristigen Schwankungen. Wegen dieser Fluktuationen gibt es kurze Zeiträume mit mehr oder weniger raschem Anstieg. Diese Schwankungen bedeuten keine Änderung im klimabedingten Trend, und tatsächlich stieg der Meeresspiegel weiter - wie aus einer aktuelleren Grafik ersichtlich ist (siehe Abbildung 2).

Abbildung 2: Satellitenmessungen der Veränderungen des globalen Durchschnitts- Meeresspiegels 1993-2014 (ohne saisonale Schwankungen und invers-barometrischem Effekt), in Rot die Daten des Satelliten „Topex“, in Grün und Gelb die der Folgemissionen „Jason“, die blaue Kurve zeigt das 60-Tages-Mittel, die schwarze Linie den Gesamttrend; Quelle: University of Colorado

Dieses Phänomen zeitweiliger Unter- bzw. Überschreitungen der Trendlinie ist übrigens normal, wenn aus Einzeldaten einer schwankenden Entwicklung eine Langzeitentwicklung abgeleitet wird. Bei den Temperaturaufzeichnungen beispielsweise ist es nicht anders (und auch dort werden oft die gleichen falschen Schlüsse gezogen). Man sollte deshalb stets sehr skeptisch sein, wenn jemand langfristige Tendenzen aus Daten nur weniger Jahre (oder nur eines Ortes) abzuleiten versucht.

Wie aber fügen sich die Daten der vergangenen Jahrzehnte in die längere Entwicklung ein – und wie wird es vermutlich weitergehen?

Traditionell wird der globale Durchschnitts-Meeresspiegel (d.h. der weltweite Durchschnitt des Ozeanpegels) durch Tidenmesser bestimmt. Sie ermitteln den Stand der Meeresoberfläche im Verhältnis zur Küste. Ein Problem dabei ist, dass nicht nur der Meeresspiegel, sondern auch die Höhe des Landes sich verändern kann, z.B. als Landabsenkung durch das Abpumpen von Grundwasser oder durch glazio-isostatische Ausgleichsprozesse. Diese treten auf, wenn Landmassen früher von massiven Eisschilden heruntergedrückt wurden und sich nach der Befreiung von der Eislast nach dem Ende der letzten Eiszeit noch nach oben bewegen. Zur Erstellung einer weltweiten Historie des Meeresspiegel-Standes werden die Landhebungs- oder Senkungsprozesse daher herauskorrigiert.

So rekonstruieren beispielsweise Church/White 2006 mithilfe von Tidenmessern, die über die gesamte Erde verteilt sind, einen sich beschleunigenden Anstieg der Meere im 20. Jahrhundert. Dabei zeigt sich, dass die Anstiegsrate sich von ca. einem Millimeter pro Jahr zu Beginn des 20. Jahrhunderts. auf rund drei Millimeter pro Jahr zum Ende des 20. Jahrhunderts beschleunigt hat. Über noch längere Zeiträume kann der Meeresspiegel aus Sedimentdaten rekonstruiert werden. Eine entsprechende Studie zum Nordatlantik zeigte beispielsweise , dass die Anstiegsrate im 20. Jahrhundert dreimal so hoch war wie in jedem früheren Jahrhundert der zurückliegenden 2000 Jahre (Kemp et al. 2011). Eine weitere Studie kam sogar zu dem Ergebnis, dass dieser Anstieg der schnellste in fast 3000 Jahren war (Kopp et al. 2016). Auch an den deutschen Küsten sind die Meeresspiegel in den letzten Jahrzehnten schneller gestiegen als vorher, wie Pegeldaten aus der Deutschen Bucht belegen (Wahl 2011).

Der Fünfte Sachstandsbericht des IPCC hat Ende 2013 den weltweiten Stand der Forschung zum Thema zusammengetragen (Abbildung 3). Das Fazit lautet (WGI, AR5, S. 1139; Executive Summary von Kapitel 13:

„Indirekte und direkte Daten zum Meeresspiegel zeigen einen Wechsel zwischen spätem 19. und frühem 20. Jahrhunderts: Während der zwei Jahrtausende zuvor waren die Anstiegsraten relativ niedrig, danach waren die Anstiegsraten höher. Und es ist wahrscheinlich, dass die Anstiegsrate des mittleren globalen Meeresspiegels sich seit dem frühen 20. Jahrhundert weiter erhöht hat.”

Abbildung 3: Ein Vergleich von Daten aus Tiden- und Satellitenmessungen (rote, grüne und hellblaue Kurven) sowie Rekonstruktionen historischer Meeresspiegel (lila Kurve) zeigt, dass sich der Anstieg im letzten Jahrhundert beschleunigt hat; Quelle: IPCC 2013, AR5, WG1, Kap.13, Abb.13.3 (Ausschnitt)

Im Fünften IPCC-Sachstandsbericht finden sich auch Schätzungen für die künftige Entwicklung der Meeresspiegel. Dessen Anstieg setzt sich (wie auch jener der Vergangenheit) aus mehreren Komponenten zusammen: Da ist zum einen die thermische Ausdehnung der Wassermassen in den Ozeanen – wenn deren Temperatur im Zuge der Erderwärmung steigt, nimmt auch das Volumen zu. Zum anderen ist absehbar, dass das weltweite Abschmelzen der Gebirgsgletscher die Meere steigen lassen wird. Am schwierigsten zu beziffern ist der Beitrag, den das Schmelzen des Festlandeises in Grönland und der Antarktis haben wird – denn die dortigen Eismassen sind riesig, ihre Entwicklung sehr komplex, und die Zeiträume, in denen die Eisschilde evtl. abschmelzen, sehr lang.

Diesen letzten Aspekt hatte der Vierte Sachstandsbericht des IPCC 2007 bei seinen Schätzungen zum künftigen Meeresspiegelanstieg noch außen vor gelassen, weil die Unsicherheiten als zu groß erschienen. Damals bezifferte der IPCC den Meeresspiegelanstieg bis Ende des Jahrhunderts auf 18 bis 59 Zentimeter. Aus der Forschung wurde daraufhin kritisiert (Rahmstorf 2007), diese Zahlen  könnten das Problem deutlich unterschätzen. Neueste Studien deuten darauf hin, dass in der Westantarktis die Schwelle zur Instabilität bereits überschritten wurde und der jahrhundertelange Prozess einer Schmelze damit irreversibel begonnen hat (Joughin et al. 2014, Rignot et al. 2014).

Seit dem Vierten Sachstandsbericht haben die Computermodelle große Fortschritte gemacht, unter anderem berücksichtigen sie jetzt den absehbaren Effekt einer schmelzenden Antarktis. In seinem Fünften Sachstandsbericht spricht der IPCC nun von einem deutlich (um rund 60 Prozent) höheren Anstieg, der bis 2100 zu erwarten ist (Abbildung 4). Wenn die Treibhausgas-Emissionen ungebremst weiter steigen, sind es 52 bis 98 Zentimeter (Mittelwert: 74 Zentimeter). Im optimistischsten Szenario, also bei strengen Klimaschutzbemühungen, wären es immer noch 28 bis 61 Zentimeter (Mittelwert: 44 Zentimeter).

Abbildung 4: Historische Pegelwerte (aus Proxydaten, Tiden- und Satellitenmessungen) sowie Projektionen für die künftige Entwicklung. Die rote Linie rechts oben zeigt die wahrscheinliche Entwicklung der Meeresspiegel bis 2100, wenn der Ausstoß an Treibhausgasen nicht gebremst werden (rot schraffiert die Schwankungsbreite der Projektionen), blau markiert ist die wahrscheinliche Entwicklung, wenn schnelle und strikte Emissionssenkungen erfolgen. Der Nullpunkt in der linken Skala markiert das vorindustrielle Niveau; Quelle: IPCC 2013, AR5, WG1, Kap.13, Abb.13.27

Weil die Weltmeere träge reagieren, werden die Unterschiede zwischen einer Welt ohne und einer Welt mit ambitioniertem Klimaschutz umso deutlicher, je weiter man in die Zukunft blickt. Für die Zeit nach 2100 heißt es im Fünften Sachstandsbericht (WGI, AR5, S. 1140; Executive Summary von Kapitel 13):

„Es ist praktisch sicher, dass der weltweite Anstieg der Meeresspiegel nach 2100 weitergeht. … Das Maß hängt von künftigen Emissionen ab. Die wenigen Langzeitmodelle ergeben einen Anstieg um weniger als einen Meter bis 2300 [für das Szenario eines strengen Klimaschutzes]. Demgegenüber beträgt der erwartbare Anstieg [in einer Welt ohne Emissionsminderungen] zwischen einem und mehr als drei Meter.“

John Cook/klimafakten.de, November 2011;
zuletzt aktualisiert: Februar 2016