Meere waren Anfang des 20. Jahrhunderts wärmer als bisher angenommen, wahrscheinlich wegen den Eimern
Die mit Unterstützung der EU-finanzierten Projekte AI4PEX und XAIDA durchgeführten Forschungsarbeiten haben Fehler in den Schätzungen der Meerestemperaturen in der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts aufgedeckt. In ihrem in „Nature“ veröffentlichten Artikel deuten die Forschenden an, dass eine Korrektur dieser Fehler dazu führen würde, dass der Erwärmungstrend zu Beginn des 20. Jahrhunderts moderater ausfiele. Die globale durchschnittliche Oberflächentemperatur ist ein wichtiger Indikator für den Klimawandel, der als Grundlage für klimapolitische Maßnahmen wie das Übereinkommen von Paris benötigt wird. Sie wird aus einer Kombination von Meeresoberflächentemperaturen und oberflächennahen Lufttemperaturen über Land berechnet und bietet wertvolle Einblicke in die Variabilität und Veränderung des Klimas. Die Aufzeichnungen dieser Temperatur aus dem frühen 20. Jahrhundert sind allerdings möglicherweise nicht so zuverlässig, da sich die Messtechniken und -verfahren seither stark verändert haben.
Beinahe durchgängige Konsistenz
Ein Forschungsteam unter der Leitung des Erstautors Sebastian Sippel von AI4PEX- und XAIDA-Projektpartner Universität Leipzig rekonstruierte die globale durchschnittliche Oberflächentemperatur entweder aus Meeres- oder Landdaten. Dabei wurde festgestellt, dass ihre Rekonstruktionen zwar in den meisten Jahren ein konsistentes Bild der globalen Temperaturschwankungen und langfristigen Veränderungen ergaben, dies jedoch nicht für die Schätzungen in der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts galt. Von 1900 bis 1930 waren die meeresbasierten Schätzungen etwa 0,26 °C kälter als die landbasierten Werte. „Manche Jahre in diesem Zeitraum waren aufgrund vulkanischer Aktivität und interner Schwankungen besonders kalt. Aber eine solche verlängerte Kälteperiode taucht in den Landdaten nicht auf, auch nicht nach den jüngsten Bemühungen zur Vereinheitlichung, die zu etwas kühleren Basistemperaturen an Land führen, und bei den neuen Methoden zur Korrektur von Fehlern durch die Exposition“, heißt es in dem Artikel und es wird ergänzt: „Die ausgeprägte Kälteanomalie der Meere widerspricht der physikalischen Theorie der Erwärmungsmuster zwischen Land und Meer und kann nicht durch interne Variabilität oder Einflussfaktoren erklärt werden.“ Das Forschungsteam kommt zu dem Schluss, dass die Anomalie auf unkorrigierte Fehler in der Meeresoberflächentemperatur zurückzuführen ist, die möglicherweise durch unterschiedliche Datenquellen und nicht berücksichtigte Änderungen in der Messpraxis verursacht werden. Vor dem Zweiten Weltkrieg wurden Daten über die Meeresoberfläche durch Sammlung von Wasserproben in Schiffseimern gewonnen. „Der Übergang innerhalb der frühen Aufzeichnungen von Holz- zu Segeltucheimern um das späte neunzehnte Jahrhundert herum in Verbindung mit den sich verändernden Mustern der Schifffahrtsrouten und -flotten erschwert systematische Anpassungen und trägt zu deren Unsicherheit bei“, so die Autorenschaft. In der Studie lautet das Fazit, dass die Schätzungen der globalen Erwärmung seit Mitte des 19. Jahrhunderts zwar nicht beeinträchtigt werden, dass aber eine Korrektur der Fehler bei den kalten Meeren zu einem bescheideneren Erwärmungstrend zu Beginn des 20. Jahrhunderts und zu einer geringeren Schätzung der Variabilität über Jahrzehnte führen würde. Daraus würde sich auch eine größere Übereinstimmung zwischen simulierter und beobachteter Erwärmung ergeben, als es die derzeitigen Daten vermuten lassen. Das Projekt XAIDA (EXTREME EVENTS: ARTIFICIAL INTELLIGENCE FOR DETECTION AND ATTRIBUTION) endet im Jahr 2025. Das Projekt AI4PEX (Artificial Intelligence and Machine Learning for Enhanced Representation of Processes and Extremes in Earth System Models) endet im Jahr 2028. Weitere Informationen: AI4PEX-Projektwebsite XAIDA-Projektwebsite
Schlüsselbegriffe
AI4PEX, XAIDA, globale Erwärmung, Ozean, Meer, Land, Temperatur, globale durchschnittliche Oberflächentemperatur