Re: [Ag-umwelt] Zusammengefaßte Prognose?

["Dr. Volker Jaenisch" <volker.jaenisch AT inqbus.de>]

Ahoi!

On 03/18/14 08:25, Josef Schugt wrote:
> Niemand kann mit einem allumfassenden Klimamodell aufwarten. Das
> scheitert sowohl am immer noch unvollständigen Verständnis der
> Prozesse als auch an der dafür nötigen Rechenleistung. Außerdem ist
> das Wissen um rechenzeitsparende Computermodellierung bei
> Naturwissenschaftlern selten.
Diese Aussagen sind leider durch und durch falsch. Ich bin einer dieser 
Wissenschaftler und ich verdiene mein Geld damit
anderen Wissenschaftlern zu helfen deren Computermodelle zu optimieren. 
Zuletzt habe ich für die Technische Uni Hamburg Harburg
eine Simulation (ELAN)[1] zum zukünftigen Energieverbrauch Hamburgs 
optimiert. Die Simulation betrachtet 4,5 Millionen Hamburger Bürger, deren
Leben,
Arbeiten, Lieben und Kinderkriegen, Altern, Sterben, Wohnungswechsel, 
Arbeitsplatzwechsel, Ausbildung, Mobilität und natürlich deren
Energieverbrauch dabei.
Diese Simulation rechnet 50 Jahre in die Zukunft und läuft nun auf einem 
Notebook.

Zur Umfassendheit der Klimamodelle:
Die Klimamodelle umfassen alle bisher verstandenen Faktoren des Klimasystems.
Das geht von der Wechselwirkung Ozean/Atmosphäre bis hin zur Bildung von 
Wolken durch Aerosole.
Sicher sind einige dieser Mechanismen noch nicht vollständig verstanden, aber
neu hinzugekommenes Wissen kann in die bestehenden Modelle schnell eingebaut 
werden.
In den letzten 15 Jahren hat neues Wissen dazu geführt, dass die Bandbreite 
an Vorhersagen
immer enger wurde nicht aber dass sich etwas grundlegend geändert hätte.
Einzig singuläre Ereignisse die das Klima stark verändern [0] wie z.B. 
Vulkane können nicht prognostiziert werden und können nur nachträglich in
die Modelle einfließen.
Oftmals werden Wettermodelle (welche riesige Rechenleistung benötigen ) mit 
Klimamodellen (Welche auf deutlich kleineren Computern laufen)
in einen Topf geworfen, obwohl es zwei völlig unterschiedliche Arten von 
Modellen sind.
Viele der Wechselwirkungen der Atmosphäre welche für Wettermodelle extrem 
wichtig sind
sind für die Klimamodelle uninteressant da sie unterhalb der zeitlichen 
Auflösung der Klimamodelle liegen.
Z.B. einzelne Tiefdruckgebiete welche etwa 1000km groß sind und unser 
tägliches Wetter bestimmen, werden in Klimamodellen nicht simuliert.
Ein Klimamodell ist eben kein Wettermodell, welches man einfach mit 
gigantischer Rechenzeit in die Zukunft rechnen lässt.
Das ist auch prinzipiell unmöglich, da wir aus der Chaostheorie wissen, dass 
stark rückgekoppelte Systeme sich nicht weit in die Zukunft
vorhersagen lassen.
Daher ist die Wettervorhersage auch auf wenige Tage begrenzt obwohl sich die 
eingesetzte Rechenleistung alle paar Jahre verdoppelt.
Das bedeutet im Umkehrschluss aber lange noch nicht, dass man nicht die 
Entwicklung des Klimas vorhersagen kann.
Das Klima ist nicht das Resultat des Wetters! Das Wetter resultiert aus dem 
Klima.
Kennt man also die sehr langsamen Wechselwirkungen der das Klima bestimmenden 
Faktoren (Eis, Wasser, Land, Atmosphäre) kann man aus beobachteten
Trends ziemlich weit in die Zukunft rechnen. Durch die im Gegensatz zum 
Wetter nur schwache Rückkopplung dieser Faktoren tritt in Klimamodellen
Chaos nur auf, wenn ein Kipp-Punkt erreicht wird.
Dann ist natürlich schluss mit lustig für die Simulation und auch für das 
Klima. Wenn also z.B. ein rasches Feedback von Methanhydrat
mit der Erwärmung des Kontinentalschelfs auftritt, dann wird eine weitere 
Vorhersage schwierig. Aber es gibt trotz beunruhigender Messungen von
Methan in Sibirien
keinen Hinweis auf ein Methan-Feedback und auch theoretische Überlegungen und 
spezielle Methanmodelle zeigen keine Gefahr durch das Methanhydrat.
Das Methanhydrat sollte hier also nur dienen zur Illustration was ein 
Kipp-Punkt ist.

> ich bin nicht perfekt informiert über die aktuellen Klimaprobleme, was
> mir aber auffällt ist dass praktisch immer nur einzelne Probleme
> behandelt werden.
Zu dieser Wahrnehmung kann man tatsächlich gelangen, wenn man sich die
Berichterstattung der sogenannten Qualitätsmedien anschaut. Diese ist immer 
höchst selektiv und vor allem Sensationsvernarrt.
Betrachtet man hingegen die wissenschaftlichen Fachzeitschriften so entsteht 
ein völlig anderes Bild:
Es wird an ALLEM gleichzeitig geforscht. Das ist bei genauerem Nachdenken 
auch nicht verwunderlich.
Wissenschaft ist ein extrem arbeitsteiliges Unterfangen mit hoch 
spezialisierten Experten.
Ein Experte für Grönlandeis wird nicht morgen anfangen sich mit der 
Verdunstung im Regenwald zu beschäftigen,
sondern bei seinen Eisbohrkernen bleiben.
Daher sind solche Sachstandsberichte wie die vom IPCC auch so wichtig. Dort 
wird der aktuelle Stand
des gesamten Wissens über Klimawandel zusammengetragen und bewertet. Nur 
durch dieses breit gefächerte Vorgehen kann
eine realisitische Momentaufnahme des aktuellen Wissensstands überhaupt 
gelingen.
Die Medien picken sich eine Veröffentlichung heraus, die neues Wissen über 
eine Messgröße (wie z.B. Wie schnell schmilzt das Eis in Grönland)
bringt, welche am besten stark von den bisherigen Messungen oder Schätzungen 
abweicht. Ignoriert werden hingegen solche Ergebnisse, die z.B.
bestätigen, dass
der Gletscher X tatsächlich mit einer Rate von Z abschmilzt, wie schon vor 
Jahren geschätzt wurde. So etwas interessiert die Medien eben nicht.
Aber was bedeutet es, wenn im Spiegel [2] steht, dass das
Eis im Nordosten Grönlands um einen Faktor X schneller schmilzt als vorher 
angenommen? Das ist eine Aussage über eine zwar wichtige Region der
Erde,
aber trotzdem eine einzige Messung über 15 Jahre. Evtl. aber schilzt das Eis 
an einer anderen Stelle dafür langsamer? Oder es wird an
anderer Stelle dafür mehr Eis gebildet. Oder eben auch nicht. Erst die 
globale Betrachtung über lange Zeiträume führt zu einer möglichen Aussage
über längerfristige Trends. Aber solche globalen Betrachtungen sind eher 
wenig spektakulär und daher tauchen sie in den Medien eben nicht auf.

> Wie schätzt ihr das ein... kann das in den nächsten Jahrzehnten schon
> derart umschlagen dass es richtig bedrohlich für die Menschheit wird?
> Soweit ich gelesen habe sind die ozeanischen Ströme und die
> Methanvorkommen ja Probleme die das Ganze ziemlich schnell eskalieren
> könnten.
Bisher erwartet die Wissenschaft kein jähes Umschlagen des Klimas in der 
näheren Zukunft: 10-50 Jahre.
Dazu gab es unlängst einige Veröffentlichungen, gerade zum Thema Methanhydrat.

Das von den meisten Menschen leider nicht verstanden Problem mit dem 
Klimawandel ist nicht, dass die Menschheit irgendwann durch extremes Wetter
vernichtet wird, wie in "The day after tomorrow"[3]. Das Problem ist, dass 
der Klimawandel, der jetzt stattfindet
schon ein riesiges Problem darstellt. Er erfolgt nämlich jetzt schon etwa 10 
Mal so schnell wie die natürlichen Klimaveränderungen (Wechsel von
Eis-/Warmzeiten)
an welche sich das Leben auf de Erde über Jahrmillionen evolutionär angepasst 
hat.
Die Klimazonen der Erde wandern heute schon so schnell Richtung Pole, dass 
die Pflanzen und die meisten Tiere nicht schnell genug hinterher
wandern können.
Dies führt zu einem großen Stress im Ökosystem welches sowieso nicht gerade 
intakt ist, durch intensive Landwirtschaft, Überfischung,
Artenschwund, Gifte etc.
Dies führt schon jetzt zum Aussterben von Tier und Pflanzenarten, welche sich 
nicht schnell genug anpassen können.

Die größte Unsicherheit in den Klimamodellen rührt daher, dass so ein vom 
Menschen gemachter Klimawandel
noch nie vorher stattgefunden hat und es daher keine Möglichkeit gibt z.B. 
aus der Erdgeschichte einen solchen Klimawandel quasi als Blaupause
zu nehmen.
Man kennt zwar aus der Erdgeschichte Klimaveränderungen welche aufgrund 
anderer Ursachen so extrem schnell abgelaufen sind wie der heute von uns
gemachte Klimawandel.
Z.B. wurden an der Grenze Perm/Trias [4] durch wahrscheinlich Meteoreinschlag 
und oder anschliessendem Vulkanismus eine rasche Klimaveränderung
hervorgerufen.
Diese frühen Klimakatastrophen  zeigen uns zwar drastisch auf was wir 
zusteuern (Aussterben von 2/3 aller Land- und 95% aller
Wasser-Lebewese-Arten) aber
helfen leider nur bedingt beim Verständnis der Rückkopplungen und 
Wechselwirkungen der heutigen Erde. Es ist also nicht auszuschließen, dass wir
Wissenschaftler
in ein paar Jahren Zusammenhänge beim Klimawandel erkennen, die das erste Mal 
auf der Erde auftreten. So lange man diese Zusammenhänge nicht
kennt kann natürlich
kein Klimamodell die Zukunft mit Sicherheit vorhersagen.
Aber eine wichtige Lehre kann man aus dem jetzigen Wissen schon einfach 
ableiten. Wir machen ein einmaliges Experiment mit der Erde und wir
haben keine zweite wenn es schief geht.
Daher sollten wir dieses Experiment sehr schnell stoppen.
Mit den Fluor-Chlor-Kohlen-Wasserstoffen FCKW welche seit 1930 Jahren bekannt 
sind und die es natürlich auf der Erde vorher nicht gab haben wir
im letzten Jahrhundert ebenfalls ein globales Experiment gestartet: Das 
Vernichten der Ozon-Schicht. Glücklicherweise wurde dieser Zusammenhang
schnell erkannt und durch das Montreal-Protokoll [5] erreicht, dass die 
Produktion von FCKW weltweit erst geächtet und dann gestoppt wurde. Die
Ozonschicht hat es uns gedankt und erholt sich nun langsam wieder. Meine Frau 
arbeitet am DWD-Observatorium Hoher-Peissenberg [6] einer der
ersten Ozon-Messstationen der Welt. Dieses globale Experiment ist also gerade 
noch rechtzeitig beendet worden.
Erstaunlich ist nur, dass das was in Motreal geklappt hat nun nicht beim CO2 
funktioniert. Montreal hat funktioniert, weil nur ein paar wenige
Konzerne mit FCKW Geld verdienten
und Ersatzstoffe schnell zur Hand waren. Beim CO2 ist die Ausgangssituation 
leider anders: Zum einen verdienen weltweit sehr viele Konzerne mit
CO2 viel Geld. Ersatzstoffe (Erneuerbare Energien) sind zwar vorhanden, aber 
immer noch teurer als die Kohle, die den Konzernen von den Staaten
einfach so geschenkt worden ist. Würde man die Kohle international ächten 
würden gigantische Konzerne von heute auf morgen keinen Cent mehr wert
sein. Dies wissen die Konzerne natürlich und kämpfen mit jedem schmutzigen 
Trick den es gibt um die eigene Existenz. Dieser Kampf ist ähnlich
dem der Tabak-Industrie gegen die Erkenntnisse der Ärzte, dass Rauchen Krebs 
hervorruft. Wie schon bei diesem Kampf ist die stärkste Waffe der
Konzerne die Desinformation. Es werden Millionen von den Konzernen ausgegeben 
um die Wissenschaft zu diskreditieren, den Eindruck zu erwecken,
dass Meinungen von Wissenschaftlern unterdrückt oder in verschwörerischer 
Weise eine Gruppe von Wissenschaftler mittels Manipulationen die
wirkliche Wahrheit verschleiert. Leider ist diese Strategie der Konzerne 
überaus erfolgreich, gerade weil die Medien sich auf so etwas mit
Freude stürzen, was der Wahrheitsfindung i.d.R. nicht zuträglich ist.
 
> Gibt es also ein Klimamodell dass alles einrechnet? Es wäre interessant
> zu sehen wie sich die Landmassen entwickeln würden, die Temperaturen wo
> man am Besten überleben könnte usw.
Ja. Das gibt es, sogar mehrere. Und alle sagen übereinstimmend, dass z.B. 
Nordeuropa aber auch Russland zu den Gewinnern gehören werden.
Verlieren wird dagegen der Süden Europas, Rund um das Mittelmeer wird es sehr 
trocken werden und die Versteppung und die Ausbreitung der Wüsten
kann
jetzt schon bis in die Mitte Spaniens beobachtet werden.
Keines der Modelle ist perfekt. Aber erstaunlich ist, dass unterschiedliche 
Computermodelle, welche mit unterschiedlichen Methoden und
Algorithmen arbeiten
recht gut übereinstimmende Ergebnisse bringen. Das war nicht immer so. Noch 
bis in die 80er Jahre gab es riesige Unterschiede in den Vorhersagen
der damaligen Modelle.
Zum einen durch die heute verfügbare Rechenleistung, nicht aber zuletzt durch 
die rasante Automatisierung von Messmethoden (Ohne Messwerte keine
Eingangsdaten für die Modelle und keine Erkenntnisse über die Zusammenhänge 
auf denen die Modelle aufbauen)
und die Vernetzung der Wissenschaftler über das Internet hat die Wissenschaft 
einen riesigen Sprung machen können (Nicht nur in der Meteorologie).
> Da dieses Problem immer absehbarer wird... was meint ihr was in der
> Zukunft das Überlebensmodell als Vorsorge für diese Zeiten sein könnte?
> Hausboote? Wohnungen im Gebirge, wohnen unterirdisch, wohnen unter
> Wasser? Das heißt nicht dass ich einen Bunker bauen will. :) Aber es
> wäre schon interessant zu wissen was da kommen kann und auf was man sich
> vorbereiten müsste wenn sich die Zivilisation nicht ändert oder gar
> eines der Dinge passiert die alles noch mal sehr beschleunigen.
Mit dieser Frage setzen sich jetzt schon die Behörden auseinander. 
Klimawandel-Folgen-Anpassung [7] ist eines der Themen in der Stadtentwicklung.
Es ist recht klar, wie sich wo das Klima verändert. Daher sind die nötigen 
Massnahmen auch auf der Hand liegend. Die Städte brauchen in einem
wärmeren Klima mehr Durchlüftung, mehr Bäume müssen gepflanzt werden um die 
Luftfeuchtigkeit in den Städten zu erhöhen. Die Kanalisation muss
verbessert werden, um mit den heftigeren Regenfällen klar zu kommen. England 
hat die letzten Monate gezeigt, was passiert, wenn Dinge wie
Kanalisation und Wasserbau vernachlässigt (und/oder privatisiert werden) 
werden. Deiche müssen erhöht und längerfristig Land dem Meer
zurückgegeben werden.
Also das ist soweit eigentlich technologisch alles einfach machbar.
Das Problem ist nur, dass die Kosten für diese Anpassungs-Massnahmen
die Kosten für ein Abwenden des Klimwandels jetzt schon übersteigen und diese 
Schere immer weiter auseinander klaffen wird. Das hat z.B.
der Stern-Report [8] recht klar beschrieben, der wohlgemerkt nicht von 
Ökologen und Meteorologen sondern von Wirtschaftswissenschaftlern
geschrieben wurde.
Vereinfacht gesprochen ist es billiger den Klimawandel zu stoppen als ihn 
aushalten zu wollen.
Ein weiteres Problem ist, dass der Klimawandel eben nicht so abläuft wie bei 
Emmerich. Wäre dies so, würden sofort alle Staaten der Erde die
nötigen Kosten aufbringen und
den Klimawandel versuchen stoppen zu wollen. Doch leider vollzieht sich der 
Klimawandel obwohl 10 Mal schneller als natürliche Schwankungen aber
eben noch viel langsamer als wir Menschen dies wahrnehmen könnten. Auch wenn 
sich gerade hier im Bayrischen Oberland, wo ich lebe, immer mehr
gerade ältere Menschen melden und sagen: Also so ein Wetter hat es meinen 
Lebtag nicht gegeben. Gerade hier im Gebirge sind die Veränderungen
extremer und daher auch für den Menschen eher wahrnehmbar.
Auch die immer häufiger auftretenden "Jahrhunderthochwässer" welche nur 
einmal in hundert Jahren auftreten sollten verändern die Wahrnehmung des
Klimawandels
in den betroffenen Regionen. Gerade hier im Oberland wird daher sehr viel in 
alternative Energie, Sanierung von Wasserwegen, Schaffen von
Rückhaltebecken etc. investiert.
Aber das betrifft leider nur geringe Bereich Europas.
Da noch dazu der große Berg Kosten für die Anpassung in der Zukunft liegt 
bürden wir diese unseren Kindern und Kindeskindern auf, was leider ein
sehr verbreitetes Handlungsmodell war und leider auch immer noch ist.

Ich denke es macht wenig Sinn sich einen "Bunker zu bauen". Besser ist es 
sein Geld in sinnvolle Maßnahmen zu stecken:
* Ökostrom kaufen
* Solaranlage aufs Dach
* Erdwärme nutzen
* Haus dämmen
* Kein SUV fahren

Entscheidend für das Bekämpfen des Klimawandels wird sein den 
Energieverbrauch zu senken und die Macht der Kohle und Ölkonzerne zu brechen.
Die Konzerne sind (zumindest in der BRD) jetzt schon beträchtlich 
angeschlagen. Je weniger man von denen kauft, desto schneller  werden sich
alternative Technologien durchsetzen können. Die knapper werdenden Ölreserven 
und das baldige Zusammenbrechen der Fracking-Blase [9] werden
diesen Prozess des Energie-Konzernsterbens noch beschleunigen.

Du hast China angesprochen. Es wird gerade in den deutschen Medien gerne 
China als böses Beispiel genannt. Sicher, dort geht jede Woche ein
neues Kohlekraftwerk ans Netz.
Wobei diese neuen Kraftwerke allerdings einen höheren Wirkungsgrad haben als 
viele Kraftwerke in der BRD. Auch ist der Ausbau erneuerbaren
Energien in China sehr viel schneller und noch dazu staatlich gefördert, im 
Gegensatz zur BRD wo das Erneuerbare Energie-Gesetzt, welche wir
erfolgreich in etwa 50 Staaten darunter auch China exportiert haben, nun von 
der Regierung abgewürgt werden soll. Auch kann die KP die Folgen
der Umweltverschmutzung nicht ignorieren, will sie doch Volksaufstände 
vermeiden, die Ihr gefährlich werden kann.
Es ist also IMHO die falsche Politik die Verantwortung für den Klimawandel an 
andere Staaten schieben zu wollen. Alleine das Bundesland NRW
produziert so viel CO2 wie Argentinien.
Es macht also durchaus Sinn hier im ach so unbedeutenden kleinen Deutschland 
anzufangen mit dem Klimawandel aufzuhören. Nicht vergessen darf
man, dass wir für viele andere Länder noch eine Vorbildrolle inne haben (Auch 
wenn unsere Regierung gerade nichts unversucht lässt dieses
Ansehen zu verspielen). Wenn die BRD vormacht, dass man AKWs einfach so 
ausschalten kann, dann hat das schon eine Wirkung auf andere Länder. Das
gleiche wird passieren, wenn wir aus der Kohle aussteigen. Schon 
mittelfristig wird dies neue
Wirtschaftszweige schaffen welche weltweite Absatzmärkte finden werden.

Es bringt also nichts den Kopf in den Sand zu stecken oder sich einen Bunker 
zu bauen. Wähle die richtige Partei, mische Dich ein,
lebe ein gutes Leben und animiere andere durch Dein Vorbild es auch zu tun.

[0] http://de.wikipedia.org/wiki/Jahr_ohne_Sommer
[1] http://www.vsl.tu-harburg.de/de/Forschung/Projektx?welche_nummer=83
[2] 
http://www.spiegel.de/wissenschaft/natur/klimawandel-groenlands-nordosten-taut-wegen-erderwaermung-a-958993.html
[3] http://de.wikipedia.org/wiki/The_Day_After_Tomorrow
[4] http://de.wikipedia.org/wiki/Perm-Trias-Grenze
[5] http://de.wikipedia.org/wiki/Montreal-Protokoll
[6] http://www.dwd.de/ozon
[7] http://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/klimafolgen-anpassung
[8] http://de.wikipedia.org/wiki/Stern-Report
[9] http://www.huffingtonpost.de/2014/01/16/fracking-blase-usa_n_4610511.html


Beste Grüße

Volker

-- 
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