Klima der letzten 1000 Jahre

Aus Klimawandel

Entwicklung des Klimas

Das globale Klima der letzten 1000 Jahre zu bestimmen ist mit einigen Schwierigkeiten verbunden. Messdaten reichen nur bis etwa 1850 zurück. Für die Zeit davor ist man auf sogenannte Proxydaten (z.B. Pollen aus See- und Meeressedimenten, Eisbohrkernen, Höhlenablagerungen etc.) angewiesen sowie auf Modellberechnungen, die sich auf Proxydaten stützen. Ein weiteres Problem besteht darin, das sich das Klima nur in den letzten 100-200 Jahren global einheitlich verändert hat. Davor hat es große räumliche und zeitliche Unterschiede gegeben. Hinzu kommt, dass die vorliegenden Daten sich hauptsächlich auf die Nordhalbkugel beziehen und die Kenntnisse über die Klimaänderungen der Südhemisphäre gering sind.

Auf der Nordhalbkugel hat es während der letzten 1200 Jahre drei klimatisch unterschiedliche Epochen gegeben, von denen die beiden ersten regional unterschiedlich ausgeprägt waren (Abb. 1):

Das auffälligste Merkmal des Klimas in den letzten 1000 Jahren ist der Temperaturanstieg am Ende des 20. und Beginn des 21. Jahrhunderts (Abb. 1, 2), der nach heutiger Auffassung auf anthropogene Treibhausgasemissionen zurückzuführen ist. Außerordentlich ungewöhnlich ist dabei die Erwärmungsrate der jüngsten Zeit, die gegenüber allen früheren Klimaänderungen der letzten 1000 und 2000 Jahren beispiellos ist. Sie betrug im Zeitraum 2015-2024 0,26 °C pro Jahrzehnt[1] und war damit so hoch wie nie zuvor in den letzten Tausenden von Jahren. Davor vollzogen sich die Temperaturänderungen wesentlich langsamer und global uneinheitlich.

Abb. 1: Temperaturveränderung der letzten 1200 Jahre auf der Nordhemisphäre im Vergleich zu 1850–1900
Abb. 2: Globale Temperatur der letzten ca. 2000 Jahre. Hervorgehoben sind einzelne Vulkanausbrüche, die Mittelalterliche Warmperiode und die Kleine Eiszeit. Die Mittelalterliche Warmperiode sticht nicht besonders hervor, weil sie kein globales Phänomen war.

Für ein Verständnis der vom Menschen verursachten Modernen Warmzeit ist es hilfreich, sie auf dem Hintergrund der Klimaschwankungen in den letzten 1000 Jahren und davor zu sehen. Über einen längeren Zeitraum von 2000 Jahren und global betrachtet (Abb. 2), zeigt sich, dass die Mittelalterliche Warmzeit überhaupt nicht als solche hervortritt, sondern Teil eines langen Abkühlungstrends ist.[2] Sie ist lediglich eine wärmere Phase gegenüber der darauf folgenden Kleinen Eiszeit. Wärmer als in anderen Gebieten war es zwischen dem 10. und 13. Jahrhundert vor allem in der Nordatlantik-Region, während es in den meisten Regionen der Welt deutlich kühler als im späten 20. Jahrhundert war (Abb. 3). So wurde während der Mittelalterlichen Warmzeit Südgrönland besiedelt und im Norden Schottlands und Skandinaviens wurde der Getreideanbau möglich.[3] Völlig anders vollzog sich dagegen die moderne Erwärmung durch den Menschen zu Beginn des 21. Jahrhunderts. Sie zeigte sich fast überall auf der Erde (Abb. 4) und erreichte mit ca. 0,5 °C in zwei Jahrzehnten Werte, für die die Natur in der starken Erwärmungsphase nach der letzten Eiszeit ca. 1000 Jahre gebraucht hat.[4]

Abb. 3: Geographische Temperaturmuster in der Mittelalterlichen Warmzeit (950-1250) im Vergleich zu 1961-1990. Grau: keine Daten.
Abb. 4: Geographische Temperaturmuster 1999-2008 im Vergleich zu 1961-1990

Nach der sog. Mitelalterlichen Warmzeit setzte sich die globale Abkühlung fort und mündete in die Kleine Eiszeit, die bis ins 19. Jahrhundert anhielt. Nach dem jüngsten Bericht des Weltklimarats IPCC hielt der Abkühlungstrend über sechs Jahrtausende seit dem Holozänen Klimaoptimum an und zeigte eine Temperaturabnahme von -0,18 °C pro Jahrtausend. Die kälteste Periode lag zwischen 1600 und 1650 und war 0,12 °C kälter als das als "vorindustriell" eingestufte Klima von 1850-1900.[5] Als wichtigster Beleg für die Kleine Eiszeit gilt das Vorrücken der Gletscher z.B. in den Alpen und anderen Hochgebirgen sowie die Zunahme der Masse des Grönlänischen Eisschildes.[6]

Ursachen der Klimaänderungen der letzten 1000 Jahre

Abb. 5: Historische Vulkanausbrüche mit Angaben zu den Schwefel-Emissionen

Als Ursachen für die Klimaänderungen der letzten 1000 Jahre werden vor allem Schwankungen der Sonneneinstrahlungen und Vulkanausbrüche diskutiert. Daneben spielten offensichtlich auch interne Klimaschwankungen und Rückkopplungsmechanismen, wie z.B. die Eis-Albedo-Rückkopplung, eine wichtige Rolle, allerdings regional und zeitlich begrenzt. Die mittlere globale Sonneneinstrahlung hat sich während des gesamten Holozäns nach neueren Studien fast gar nicht geändert.[6] Auch andere grundlegende Untersuchungen sehen in den solaren Schwankungen keine Erklärung der globalen Mitteltemperatur.[7] Dagegen wird der entscheidende Faktor in der Vulkanaktivität gesehen,[8] der vor allem seit der späten Mittelalterlichen Warmzeit zugenommen hat. Eine schwache Vulkanaktivität gibt etwa Wagner (2020) als wichtigen Grund für die Mittelalterliche Warmzeit an.[3]

In der vorindustriellen Zeit bestanden die externen klimatischen Einflüsse hauptsächlich in den Schwankungen der Sonneneinstrahlung und im Vulkanismus. Eine verstärkte Vulkanaktivität hat wahrscheinlich die spätmittelalterliche "Klimawende" hin zu kälteren Temperaturen ausgelöst und war auch für das Klima der "Kleinen Eiszeit" weitgehend verantwortlich. Einzelne besonders kalte und kürzere Phasen der Kleinen Eiszeit waren auch durch eine geringere Sonneneinstrahlung bedingt, z.B. das sog. Maunder-Minimum von 1645 bis 1715.[9] Im 20. Jahrhundert hatte die solare Einstrahlung einen gewissen Einfluss von ca. 0,15-0,2 °C auf die Erwärmung in der ersten Jahrhunderthälfte. Seit ca. 1960 ist die Sonneneinstrahlung jedoch tendenziell zurückgegangen und spielte für die globale Erwärmung seit den 1970er Jahren keine Rolle, sondern wirkt ihr entgegen. Die stärkste Erwärmung der letzten 1000 und 2000 Jahre gegen Ende des 20. Jahrhunderts und zu Beginn des 21. Jahrhunderts wurde fast ausschließlich durch anthropogene Treibhausgas-Emissionen verursacht. In jüngster Zeit hat noch die Abnahme anthropogener Aerosole zu der Erwärmung beigetragen.[1]

Quellen

  1. ↑ 1,0 1,1 Forster, P. M., C.J. Smith, T. Walsh et al. (2025): Indicators of Global Climate Change 2024: Annual update of large-scale indicators of the state of the climate system and the human influence, Earth System Science Data 16, 2625–2658
  2. ↑ IPCC AR6 WGI (2021): Changing State of the Climate System, FAQ 2.1
  3. ↑ 3,0 3,1 Wagner, S. (2020): Vulkanismus und Klima in der Vergangenheit: Was lässt sich für die Zukunft lernen? In: Jorzik, O., J. Kandarr, P. Klinghammer & D. Spreen (Hrsg.), ESKP-Themenspezial Vulkanismus und Gesellschaft. Zwischen Risiko, Vorsorge und Faszination
  4. ↑ Erb, M.P., N.P. McKay, N. Steiger et al. (2022): Reconstructing Holocene temperatures in time and space using paleoclimate data assimilation, Clim. Past, 18, 2599–2629
  5. ↑ IPCC AR6 WGI (2021b): Changing State of the Climate System, 2.3.1.1.1
  6. ↑ 6,0 6,1 Kaufman, D.S., E. Broadman (2023): Revisiting the Holocene global temperature conundrum. Nature 614, 425–435
  7. ↑ PAGES 2k Consortium (2019): Consistent multidecadal variability in global temperature reconstructions and simulations over the Common Era. Nat. Geosci. 12, 643–649
  8. ↑ The great climate conundrum (2019): Nat. Geosci. 12, 581
  9. ↑ IPCC AR6 WGI (2021c): Changing State of the Climate System, 2.2.1

Weblinks

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