Quelle: Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK) 12. Januar 2023.

12. Januar 2023 – Die jetzt im hochrangigen Fachjournal ‚Science‘ veröffentliche Analyse von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern der US-Universität Harvard und des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung (PIK) ist verblüffend.

„Was ExxonMobil erstaunlich genau wusste, und was ExxonMobil dann bekanntlich leider tat, steht in scharfem Kontrast“, erklärt Stefan Rahmstorf vom PIK, Ko-Autor der Studie. „Eine Exxon-Projektion sagte sogar schon 1977 korrekt voraus, dass die Nutzung fossiler Brennstoffe ein ‚kohlendioxidinduziertes Superinterglazial‘ verursachen würde. Das ist eine Warmzeit, die nicht nur viel wärmer ist als alles in der Geschichte der menschlichen Zivilisation, sondern sogar wärmer als die letzte Warmzeit vor 125.000 Jahren. Durch den unaufhörlichen Ausstoß von Treibhausgasen sind wir heute schon weit auf dem Weg dorthin.“

In der ersten systematischen Bewertung der Klimaprognosen der fossilen Brennstoffindustrie überhaupt haben die Forschenden die Erkenntnisse der Klimawissenschaft, die Exxon schon vor Jahrzehnten hatte, mit Zahlen belegt: dass die Verbrennung fossiler Brennstoffe zu einer globalen Erwärmung von 0,20 ± 0,04 Grad Celsius pro Jahrzehnt führen würde. Die Ergebnisse haben sie in einem Diagramm zusammengefasst, das alle von Wissenschaftlern von Exxon und der ExxonMobil Corp. zwischen 1977 und 2003 erstellten Prognosen zur globalen Erwärmung zeigt, beruhend auf statistischen Analysen von bislang unveröffentlichten Daten aus den unternehmenseigenen Dokumenten.

Bekannt war bereits, dass Exxon seit den 1970er Jahren von der Bedrohung durch die globale Erwärmung wusste. Die jetzt veröffentlichte Studie ist nun die erste quantitative Überprüfung der frühen Klimawissenschaft des Unternehmens. Vorherige Untersuchungen konzentrierten sich auf die widersprüchliche interne und externe Rhetorik von Exxon zum Klimawandel. Die neue Analyse untersucht die im Unternehmen vorliegenden Daten.

„Wir stellen fest, dass die meisten ihrer Projektionen eine Erwärmung vorhersagen, die mit späteren Beobachtungen übereinstimmt“, heißt es in dem Bericht. „Ihre Vorhersagen stimmten auch mit denen unabhängiger akademischer und staatlicher Modelle überein und waren mindestens so gut wie diese.“

Unter Verwendung etablierter statistischer Verfahren kommt die Studie zu dem Ergebnis, dass 63-83 % der von den ExxonMobil-Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern gemeldeten globalen Erwärmungsprognosen mit den später beobachteten Temperaturen übereinstimmten. Darüber hinaus wiesen die von den ExxonMobil-Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern modellierten Projektionen einen durchschnittlichen „Skill Score“ (Maß der Vorhersagegüte) von 72 ± 6 % auf, wobei der höchste Wert bei 99 % lag. Das ist sogar deutlich besser als die Vorhersagen des bekannten NASA-Wissenschaftlers James Hansen zur globalen Erwärmung, die 1988 dem US-Kongress vorgelegt wurden.

„Öffentliche Erklärungen des Unternehmens […] widersprachen seinen eigenen wissenschaftlichen Daten“

Die Studie kommt zu dem Schluss, dass die internen Analysen von „Exxon und ExxonMobil Corp. […] genau vorausgesagt haben, wann die vom Menschen verursachte globale Erwärmung zum ersten Mal in den Messdaten festgestellt werden würde, und sogar das ‚Kohlenstoffbudget‘ für eine Begrenzung der Erwärmung auf unter 2°C realistisch abgeschätzt haben. In jedem dieser Punkte widersprachen die öffentlichen Erklärungen des Unternehmens zur Klimawissenschaft jedoch seinen eigenen wissenschaftlichen Daten.“

Die Studie verleiht den laufenden juristischen und politischen Ermittlungen gegen ExxonMobil zusätzliches Gewicht.

„Diese Ergebnisse bestätigen und präzisieren die Aussagen von Wissenschaftlern, Journalistinnen, Anwälten, Politikerinnen und anderen, dass ExxonMobil die Bedrohung durch die vom Menschen verursachte globale Erwärmung sowohl vor als auch parallel zur Orchestrierung von Lobby- und Propagandakampagnen zur Verzögerung von Klimaschutzmaßnahmen genau vorhergesehen hat, und widerlegen die Behauptungen der ExxonMobil Corp. und ihrer Verteidiger, dass diese Aussagen falsch seien“, schreiben die Autorinnen und Autoren in der Studie.

„Dies ist der Sargnagel für die Behauptungen von ExxonMobil, dass das Unternehmen zu Unrecht der bewussten Klimavergehen beschuldigt wurde“, kommentiert der Hauptautor von der Harvard University, Geoffrey Supran (seit Anfang 2023 ist er Professor an der Rosenstiel School of Marine, Atmospheric and Earth Science der University of Miami). „Unsere Analyse zeigt, dass ExxonMobils eigene Daten im Widerspruch zu ihren öffentlichen Erklärungen stehen, in denen Unsicherheiten übertrieben, Klimamodelle kritisiert, der Mythos globaler Abkühlung verbreitet und Unwissenheit darüber vorgetäuscht wurde, wann – oder ob – die vom Menschen verursachte globale Erwärmung messbar sein würde, während man zum Risiko gestrandeter fossiler Investitionen schwieg.“

Originalpublikation:
Supran, G., Oreskes, N., Rahmstorf, S. (2023): Assessing ExxonMobil’s global warming projections. Science [DOI:10.1126/science.abk0063]
https://www.science.org/doi/10.1126/science.abk0063

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• Klimawandel

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Quelle: GFZ 20. Dezember 2022.

20. Dezember 2022 – Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) fördert die Forschungsgruppe „Uhrenmetrologie: Die ZEIT als neue Variable in der Geodäsie“ (Sprecher: Prof. Ulrich Schreiber, TU München) mit insgesamt zehn Projekten, davon vier mit Beteiligung von GFZ-Department 1 „Geodäsie“, Sektionen 1.1., 1.2. und 1.3. Die Laufzeit beträgt vier Jahre mit der Option auf eine Verlängerung um weitere vier Jahre.

Das übergeordnete Ziel dieser Forschungsgruppe ist die Bestimmung hochgenauer und langzeitstabiler geodätischer Referenzrahmen. Globale Referenzrahmen sind die messtechnische Grundlage für die Überwachung des Erdsystems und andere Anwendungen, z. B. die Quantifizierung von Veränderungsprozessen im Erdsystem sowie die Positionierung und Navigation auf der Erde und im Weltraum. Das Thema ist von hoher gesellschaftlicher Relevanz, weshalb am 26. Februar 2015 auch die Vereinten Nationen die UN-Resolution „Global Geodetic Reference Frame for Sustainable Development“ (GGRF, www.unggrf.org) verabschiedet haben. Die Resolution machte nochmals deutlich, wie wichtig genaue und langzeitstabile geodätische Bezugsrahmen sind.

Globale geodätische Bezugsrahmen werden durch eine Kombination von Messungen der vier wichtigsten geodätischen Weltraumverfahren bestimmt, die alle auf Zeitmessungen basieren. Die Kombination erfolgt in der Regel durch lokale Vermessungen, so genannte Local Ties, an weltweit verteilten Stationen, die verschiedene Techniken beobachten. Systematische Fehler begrenzen jedoch die Genauigkeit der kombinierten Lösung, des geodätischen Bezugsrahmens. Im Rahmen der Forschungsgruppe wird die „zeitliche Kohärenz“ zwischen den raumgeodätischen Techniken als neuartige Verbindung, die so genannte Uhrenverbindung, eingeführt.

Schleifenschlussmessungen („closure measurements“) − unter Verwendung einer gemeinsamen Uhr und eines gemeinsamen Bezugspunkts für die geodätischen Weltraumverfahren − werden zunächst am Geodätischen Observatorium Wettzell, Deutschland, durchgeführt. Es ist geplant, dass Wettzell mittels eines Satellitenlinks (ACES-Mission / ACES: Atomic Clock Ensemble in Space) über Zeittransfer mit der Satellite-Laser-Ranging-Station in Potsdam verbunden wird. Die Satellite-Laser-Ranging-Station am Deutschen GeoForschungsZentrum in Potsdam soll wiederum über Glaserfaser mit dem hochpräzisen und stabilen Zeitsystem der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt verbunden werden. Damit wird eine quasi-fehlerfreie Kombination der geodätischen Weltraumverfahren und ein deutlich verbesserter geodätischer Referenzrahmen möglich, der die Grundlage für die genaue Beobachtung unseres Planeten Erde bildet.

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• physikalische Grundlagenforschung

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Quelle: Universität Bonn 14. Oktober 2022.

14. Oktober 2022 – In Zeiten globaler Umweltveränderungen gilt es, das Wissen über die vielfältigen Prozesse des irdischen Klimasystems zu vertiefen. Eine präzise Beschreibung der Wechselwirkungen zwischen Atmosphäre, Ozean, Eis, Boden, Vegetation und letztlich dem Menschen ist die Voraussetzung für bessere Wetter- und Klimamodelle. Hierbei spielt die Beobachtung der Erde eine zentrale Rolle, denn wer nicht umfassend beobachtet, kann auch keine präzisen Vorhersagen erstellen.

Das CESOC führt bedeutende Kernkompetenzen an den drei Standorten Bonn, Köln und Jülich enger zusammen. Vertreten sind die Meteorologie, Atmosphärenchemie, Hydrologie, Klimatologie und Paläoklimatologie, Bodenwissenschaften und oberflächennahe Geophysik, Pflanzen- und Agrarwissenschaften, Geodäsie, Fernerkundung, Geoinformatik sowie Mathematik, wissenschaftliches Rechnen und Informatik. Beteiligt sind die beiden Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultäten in Köln und Bonn sowie die Landwirtschaftliche Fakultät und die beiden Transdisziplinären Forschungsbereiche TRA1 „Modelling“ und TRA6 „Sustainable Futures“ der Universität Bonn. Im Forschungszentrum Jülich sind Institute für Energie- und Klimaforschung, für Bio- und Geowissenschaften sowie das Jülich Supercomputing Center Teil des neuen Zentrums. Die CESOC-Geschäftsstelle wurde an der Universität Bonn eingerichtet.

Die Rektoren der beiden Universitäten, die Dekane der beteiligten Fakultäten und der Vorstandsvorsitzende des Forschungszentrums Jülich haben in Bonn einen neuen Kooperationsvertrag unterzeichnet. Als Gründungsdirektoren zeichneten Prof. Dr. Jürgen Kusche von der Universität Bonn, Prof. Dr. Susanne Crewell von der Universität zu Köln und Prof. Dr. Astrid Kiendler-Scharr vom Forschungszentrum Jülich die Vereinbarung mit.

Das CESOC kooperiert eng mit dem Europäischen Zentrum für mittelfristige Wettervorhersage (ECMWF) über seinen Standort in Bonn. Hierfür wurde nun auch eine förmliche Vereinbarung („Memorandum of Understanding“, MoU) geschlossen, die die Rektoren, Dekane und Direktoren der drei CESOC-Einrichtungen mit dem ECMWF, vertreten durch den Direktor der Copernicus Dienste, Dr. Jean-Noël Thépaut, nun unterzeichneten.

Das ECMWF ist eine zwischenstaatliche Organisation, dessen Kernaufgabe darin besteht, neue Möglichkeiten der mittelfristigen Wettervorhersage zu entwickeln und diese seinen Mitgliedstaaten und Nutzern auf der ganzen Welt zur Verfügung zu stellen. Es entwickelt und betreibt globale Modelle und Datensysteme für die Dynamik, Thermodynamik und Zusammensetzung der fluiden Hülle der Erde und der zusammenwirkenden Teile des Erdsystems.

Das CESOC und das ECMWF wollen künftig sehr eng zusammenarbeiten. Dazu wurde vereinbart, gemeinsame Projekte der Spitzenforschung in Zukunft aufrechtzuerhalten und weiter auszubauen und in der Aus- und Weiterbildung gemeinsame Wege zu gehen. Durch einen regen Austausch von Personal auf allen Qualifikationsebenen soll ein kontinuierlicher Wissenstransfer sichergestellt werden. Die Kooperationspartner wollen außerdem ihre Forschungsinfrastrukturen miteinander teilen und Forschungsergebnisse gemeinsam publizieren.

In einer gemeinsamen Erklärung betonten die drei Gründungsdirektor*innen Astrid Kiendler-Scharr, Susanne Crewell und Jürgen Kusche die Bedeutung des Zusammenschlusses: „Wir sind überzeugt, dass die heute vereinbarte Zusammenarbeit einen Meilenstein in der Erforschung des Erdsystems und der ihm zugrunde liegenden Zusammenhänge darstellt. Solche hochkomplexen Forschungsaufgaben können nur in der gemeinsamen Anstrengung exzellenter Partner bewältigt werden. Mit dem ECMWF entsteht im Rheinland ein einzigartiges Kompetenzzentrum für dieses Forschungsfeld.“

Die Generaldirektorin des ECMWF, Dr. Florence Rabier, sagte: „In unseren neuen Büros in Bonn sahen wir schon immer eine Gelegenheit, unsere Zusammenarbeit mit den nationalen meteorologischen Diensten unserer Mitgliedstaaten und auch mit deren akademischen Einrichtungen zu vertiefen. Dieses MoU mit dem CESOC ist das bestmögliche Beispiel für eine solche Zusammenarbeit, die wir mit diesen angesehenen Institutionen und ihren talentierten Wissenschaftler*innen weiter ausbauen wollen. Wir haben sehr hohe Erwartungen an das, was wir gemeinsam schaffen können, und in einer Zeit, in der Wetter und Klima die Welt auf kritische und oft tragische Weise beeinflussen, freuen wir uns darauf, unsere Kräfte mit den im CESOC versammelten Talenten zu bündeln.“

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• Planet Erde

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Quelle: Technische Universität München.

8. März 2022 – Bei etwa drei Vierteln des Waldes hat die Fähigkeit, sich von Störungen zu erholen, laut der Studie seit Anfang der 2000er Jahre abgenommen. Dies sehen die Wissenschaftler als Warnsignal. Die neuen Erkenntnisse beruhen auf einer neuartigen statistischen Analyse von Satellitendaten zu Veränderungen der Biomasse und Produktivität im Amazonaswald.

„Eine verringerte Resilienz – die Fähigkeit, sich von Störungen wie Dürren oder Bränden zu erholen – kann ein erhöhtes Risiko für das Absterben des Amazonas-Regenwaldes bedeuten. Dass wir in den Beobachtungen einen solchen Resilienzverlust feststellen, ist besorgniserregend“, sagt Niklas Boers, Professor für Earth System Modelling an der Technischen Universität München und Forscher am Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung, der die Studie gemeinsam mit Wissenschaftlern der britischen Universität Exeter durchgeführt hat. „Der Amazonas-Regenwald beherbergt eine einzigartige Artenvielfalt, er beeinflusst durch seine enorme Evapotranspiration stark die Niederschläge in ganz Südamerika; und er speichert riesige Mengen an Kohlenstoff, die bei einem auch nur teilweisen Absterben als Treibhausgase freigesetzt würden, was wiederum zur weiteren Erderwärmung beitragen würde. Deshalb ist der Regenwald von globaler Bedeutung.“

„Wenn das Kippen selbst zu beobachten sein wird, wäre es zu spät“
Der Amazonas gilt als potenzielles Kippelement im Erdsystem und eine Reihe von Studien hat seine Verwundbarkeit aufgezeigt. „Computersimulationen zu seiner Zukunft liefern jedoch eine gewisse Bandbreite von Ergebnissen“, sagt Boers. „Darum haben wir spezifische Beobachtungsdaten auf Anzeichen für Veränderungen der Widerstandsfähigkeit während der letzten Jahrzehnte untersucht. Wir stellen fest, dass die Widerstandsfähigkeit des Regenwalds seit Anfang der 2000er Jahre kontinuierlich abnimmt, aber wir können nicht sagen, wann ein möglicher Übergang vom Regenwald zur Savanne stattfinden könnte. Wenn er dann zu beobachten ist, wäre es wahrscheinlich zu spät, ihn aufzuhalten“. Die Forschung ist Teil des Projekts „Tipping Points in the Earth System“ (TiPES), das durch das Horizon 2020-Programm der Europäischen Union finanziert wird.

Das Team verwendete Stabilitätsindikatoren, die zuvor bereits auf den grönländischen Eisschild und die atlantische Umwälzbewegung angewandt wurden. Diese statistischen Indikatoren zielen darauf ab, die Annäherung eines Systems an eine abrupte Veränderung vorherzusagen, indem sie eine kritische Verlangsamung der Systemdynamik identifizieren, zum Beispiel seine Reaktion auf Wetterschwankungen. Die Analyse von zwei Satellitendatensätzen, die die Biomasse und den Grünanteil des Waldes darstellen, hat diese kritische Verlangsamung aufgezeigt. Diese kritische Verlangsamung kann als eine Schwächung der Rückstellkräfte angesehen werden, die das System normalerweise nach Störungen wieder ins Gleichgewicht bringen.

„Ein System mag stabil erscheinen, wenn man nur seinen mittleren Zustand betrachtet“
„Ein System mag zwar stabil erscheinen, wenn man nur seinen Mittelwert betrachtet, doch wenn man sich die Daten mit innovativen statistischen Methoden genauer ansieht, kann man einen Verlust an Resilienz feststellen“, sagt Chris Boulton vom Global Systems Institute der Universität Exeter. „Frühere Studien, die sich auf Computersimulationen stützten, deuteten darauf hin, dass große Teile des Amazonasgebiets bereits zum Absterben verdammt sein könnten, bevor eine starke Veränderung des mittleren Zustands sichtbar wird. Unsere Beobachtungsanalyse zeigt nun, dass die Destabilisierung in vielen Gebieten tatsächlich bereits im Gange zu sein scheint.“

Um die Ursachen für den Verlust der Widerstandsfähigkeit zu ermitteln, den die Wissenschaftler in den Daten finden, untersuchten sie die Beziehung zu den Niederschlägen im Amazonasgebiet, die in drei „einmal in einem Jahrhundert“ auftretenden, verheerenden Dürreereignissen in der Region gipfelten. Es stellte sich heraus, dass trockenere Gebiete stärker gefährdet sind als feuchtere. „Dies ist alarmierend, da die IPCC-Modelle eine allgemeine Austrocknung des Amazonasgebiets als Reaktion auf die vom Menschen verursachte globale Erwärmung vorhersagen“, so Boers. Ein weiterer Faktor ist die Entfernung eines Gebiets zu Straßen und Siedlungen, von denen aus Menschen den Wald erreichen können. Die Daten bestätigen, dass Gebiete in der Nähe von menschlicher Landnutzung stärker bedroht sind.

„Unsere neuartige Analyse empirischer Daten liefert zusätzliche Beweise für die Besorgnis über die Widerstandsfähigkeit des Waldes, insbesondere in naher Zukunft“, sagt Tim Lenton, Direktor des Global Systems Institute. „Sie bestätigt, dass eine starke Begrenzung der Abholzung, aber auch eine Begrenzung der globalen Treibhausgasemissionen notwendig ist, um den Amazonas zu schützen.“

Publikation:
Chris A. Boulton, Timothy M. Lenton, Niklas Boers (2022): Pronounced loss of Amazon rainforest resilience since the early 2000s. Nature Climate Change
https://www.nature.com/articles/s41558-022-01287-8

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• Klimawandel

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