Wer im Treibhaus sitzt

Die globale Erwärmung schreitet immer schneller voran. Einige Wissenschaftler sprechen wegen der drohenden Ausmaße bereits seit längerem nicht mehr nur von Erwärmung, sondern sogar von Erhitzung. In einer am Freitag vergangener Woche in den Geophysical Research Letters der (US-)American Geophysical Union veröffentlichten Studie ist die Rede von einer »signifikanten Beschleunigung« seit 2015. Während es zwischen 1970 und 2015 im Durchschnitt um 0,2 Grad Celsius pro Jahrzehnt wärmer wurde, betrug die Rate in den vergangenen zehn Jahren 0,35 Grad Celsius. Das ist das Ergebnis statistischer Untersuchungen, die das Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK) an verschiedenen globalen Datensätzen der bodennahen Lufttemperatur vorgenommen hat. Gemeint ist immer die über das ganze Jahr und den ganzen Planeten gemittelte Temperatur.

Die Erwärmungsrate ist damit höher als in jedem anderen Jahrzehnt seit 1880. So weit reichen die meisten Datensätze der globalen Temperatur zurück. »Wir können nun erstmals eine starke und statistisch signifikante Beschleunigung der Erderwärmung nach 2015 belegen«, meinte Grant Foster, ein US-amerikanischer Statistikexperte, der die Studie zusammen mit Stefan Rahmstorf vom PIK erstellt hat. Rahmstorf ergänzte, dass die Rate mit einer statistischen Wahrscheinlichkeit von 98 Prozent bestimmt werden konnte.

Um die Rate mit einer derartigen Präzision ermitteln zu können, mussten die beiden Autoren zunächst das sogenannte Rauschen so weit wie möglich eliminieren. Das heißt, sie haben natürliche Schwankungen aus den Daten herausgerechnet, sofern deren Ursachen bekannt und quantifizierbar waren. Dazu gehören Vulkanausbrüche, die einen leicht kühlenden Einfluss haben können, Schwankungen in der Intensität der Sonneneinstrahlung und das Wetterphänomen El Niño. Bei letzterem handelt es sich um ein quasiperiodisch auftretendes Ereignis, bei dem der östliche tropische Südpazifik besonders warm ist und sich die Verteilung der Hochdruck- und Niederschlagsgebiete von Südostasien bis nach Südamerika drastisch verschiebt. In den El-Niño-Jahren ist die globale Temperatur für gewöhnlich höher. Derzeit nimmt die Wahrscheinlichkeit zu, dass sich im Sommer wieder ein El Niño entwickeln könnte, der dann voraussichtlich bis Anfang 2027 anhalten würde, heißt es bei der Weltmeteorologieorganisation WMO in Genf.

2023 hatte die globale Temperatur einen regelrechten Sprung nach oben gemacht. Die letzten drei Jahre waren mit deutlichem Abstand die bisher wärmsten seit Beginn der Aufzeichnungen, wobei 2024, dicht gefolgt von 2025 und 2023, das wärmste war. Nach der Korrektur wegen der natürlichen Einflussfaktoren – vor allem wegen El Niño und eines Maximums in der Sonneneinstrahlung – fielen 2023 und 2024 etwas kühler aus als angenommen, bleiben aber immer noch die beiden wärmsten seit Beginn der Messungen. 2025 ging noch nicht in die im vergangenen Jahr erstellte Untersuchung ein.

Verwendet wurden die globalen Temperaturdatensätze der US-amerikanischen Raumfahrtagentur NASA sowie der dortigen Nationalen Ozean- und Atmosphärenbehörde NOAA, ein Datensatz des britischen Wetterdienstes und einer der Universität von Berkeley im US-Bundesstaat Kalifornien. Alle beruhen auf standardisierten Messungen an Wetter- und Klimastationen und unterscheiden sich vor allem darin, wie Messfehler und Veränderungen der lokalen Bedingungen der Messstationen herauskorrigiert werden. Der Datensatz aus Berkely beruht weitgehend auf den Rohdaten. Das dortige Projekt war ursprünglich von Lobbyisten der Energiekonzerne angestoßen und finanziert worden – in der Hoffnung, den Klimawissenschaftlern Fehler in ihrer Datenanalyse nachweisen zu können. Tatsächlich stimmen aber alle Untersuchungen weitgehend überein. Nennenswerte Abweichungen gibt es nur beim Rückgriff auf Daten aus dem 19. und den ersten Jahrzehnten des 20. Jahrhunderts, also dort, wo es noch sehr große geographische und zeitliche Lücken in der Erfassung der Lufttemperatur gab.

Große Übereinstimmung mit den anderen untersuchten Datensätzen zeigen auch die ebenfalls von den beiden Autoren analysierten ERA-5-Daten des Europäischen Zentrums für mittelfristige Wettervorhersagen, ECMWF. Diese beruhen auf einem anderen Ansatz und sind ein Nebenprodukt der Wettervorhersagen. In die Prognosemodelle wird mehrmals täglich der aktuelle Zustand der Atmosphäre eingegeben und mit diesem dann die weitere Entwicklung berechnet. Dafür werden zunächst Millionen von Messdaten der weltweit genormten meteorologischen Stationen und der an Ballonen aufsteigenden Messonden auf ein gleichmäßiges, den Planeten umspannendes Netz umgerechnet. Mit den so synthetisierten Daten kann inzwischen das Wetter für einige Tage ziemlich gut vorausgesagt werden – was natürlich auch an der heute zur Verfügung stehenden großen Rechenleistung liegt, die inzwischen sehr komplexe Modelle zulässt. Nebenbei können mit ihnen auch Klimaparameter wie die globale Mitteltemperatur berechnet werden. Das Ergebnis stimmt für die letzten 50 Jahre ebenfalls hervorragend mit den anderen vier Datensätzen überein.

Weshalb sich die Erwärmung beschleunigt, bleibt vorerst offen. Den beiden Autoren ging es zunächst lediglich darum, mit statistischen Methoden das höher werdende Tempo nachzuweisen. Die Klimamodelle würden allerdings zeigen, dass eine Zunahme der Erwärmungsrate grundsätzlich nicht ungewöhnlich ist. An den Ursachen gibt es für Rahmstorf und Foster wie für über 99 Prozent ihrer Kolleginnen und Kollegen keinen Zweifel: »Setzt sich die Erwärmungsrate der vergangenen zehn Jahre fort, würde das zu einem langfristigen Überschreiten der 1,5-Grad-Grenze des Pariser Abkommens vor dem Jahr 2030 führen«, so Stefan Rahmstorf. »Wie schnell sich die Erde weiter erwärmt, hängt letztlich davon ab, wie rasch wir die globalen CO2-Emissionen aus fossilen Energien auf null reduzieren.«