Rus­sische Arktis war 1920–1940 wärmer als heute

Thema heute: Die Tem­pe­ra­tur­ent­wicklung in der Arktis. Als erstes inter­es­sieren wir uns für die harten Fakten. Bei Climate4You finden wir die per Satellit gemessene Tem­pe­ra­tur­ent­wicklung (UAH) der Arktis: 

 

 Abb. 1: Tem­pe­ra­tur­ent­wicklung der Arktis während der letzten 40 Jahre. Daten: UAH. Graphik: Climate4You
Wir sehen in den letzten 4 Jahr­zehnten eine Erwärmung. Nach einer (El Nino-) Wär­me­spitze 2016 geht es nun aber wieder stetig bergab. Die käl­testen Tem­pe­ra­turen gab es Ende der 1980er und Anfang der 1990er Jahre. Davor war es wärmer. Um 1980 wurden ähn­liche Tem­pe­ra­turen gemessen wie heute. Leider gibt es keine Satel­li­ten­daten aus der Zeit von vor 1979, daher ist noch nicht einmal ein voller 60-Jahres-Ozean­zyklus abge­deckt, was die Zuordnung von anthro­po­genen und natür­lichen Anteilen an der Erwärmung der letzten Jahr­zehnte erschwert.
Aber es gab natürlich Wet­ter­sta­tionen vor 1979. Und die haben in der Arktis bereits in den 1930er und 40er Jahren eine Wär­me­phase auf­ge­zeichnet, während der es ähnlich warm war wie heute. Bei­spiel: Opel et al. 2009 rekon­stru­ierten die Tem­pe­ra­tur­ge­schichte in der rus­si­schen Arktis für die letzten 100 Jahre anhand eines Eis­kerns. Das Wär­me­ma­ximum ereignete sich in den 1930er Jahren, nicht etwa heute:
115 Jahre Eis­kern­daten von Aka­demii Nauk Eis­kappe, Severnaya Zemlya: hoch­auf­lö­sende Auf­zeichnung des eura­si­schen ark­ti­schen Klimawandels
Von 1999 bis 2001 wurde ein 724 m tiefer Eiskern auf der Aka­demii Nauk Eis­kappe, Severnaya Zemlya, gebohrt, um hoch­auf­lö­sende Proxy-Daten aus der zen­tralen rus­si­schen Arktis zu gewinnen. Trotz der starken Schmelz­was­ser­per­ko­lation im Sommer liefert dieser Eiskern wert­volle Infor­ma­tionen über die regionale Klima- und Umwelt­ge­schichte. Wir prä­sen­tieren Daten von sta­bilen Was­ser­iso­topen, Schmelz­schicht­gehalt und Haup­tionen von den obersten 57 m dieses Kerns, die den Zeitraum 1883–1998 abdecken. Die Datierung wurde durch Zählen sai­so­naler Iso­to­p­en­zyklen und unter Ver­wendung von Refe­renz­ho­ri­zonten erreicht. Die mehr­jäh­rigen δ18O-Werte reflek­tieren die sub-ark­ti­schen und ark­ti­schen Ober­flächen-Luft­tem­pe­ra­tur­schwan­kungen. Wir fanden starke Kor­re­la­tionen zu Instru­men­ten­tem­pe­ra­tur­daten von einigen Sta­tionen (z. B. r = 0,62 für Vardø, Nord­nor­wegen). Die δ18O-Werte zeigen deut­liche Tem­pe­ra­tur­än­de­rungen im 20. Jahr­hundert, mit einem starken Anstieg um 1920 und dem abso­luten Tem­pe­ra­tur­ma­ximum in den 1930er Jahren. Eine kürz­liche Abnahme der Deu­terium-Über­schuss-Zeit­reihe deutet auf eine zuneh­mende Rolle der Karasee als regionale Feuch­tig­keits­quelle hin. Aus den mehr­jäh­rigen Ionen­va­ria­tionen haben wir im 20. Jahr­hundert abneh­mende Mee­ressalz-Aero­sol­trends abge­leitet, die sich in Natrium und Chlorid wider­spiegeln, während Sulfat und Nitrat stark von anthro­po­genen Ver­schmut­zungen betroffen sind.

Abb. 2: Tem­pe­ra­tur­ent­wicklung Severnaya Zemlya (rus­sische Arktis) während der letzten 130 Jahre. Aus­schläge nach oben=warm. Quelle: Opel et al. 2009
Euro­päische Luft­rein­hal­te­po­litik ent­larvt die Erwärmung der Arktis durch Treibhausgase
Die dras­tische Ver­rin­gerung der Sul­fat­par­ti­kel­emis­sionen in Europa erklärt zum Teil die ver­stärkte Erwärmung der Arktis seit den 1980er Jahren, wie eine neue Studie in Nature Geo­science zeigt.
Die dras­tische Ver­rin­gerung der Sul­fat­par­ti­kel­emis­sionen in Europa erklärt zum Teil die ver­stärkte Erwärmung der Arktis seit den 1980er Jahren, wie eine neue Studie in Nature Geo­science zeigt. Das Team, das sich aus Wis­sen­schaftlern der Uni­ver­sität Stockholm und des nor­we­gi­schen Meteo­ro­lo­gi­schen Instituts zusam­men­setzt, erklärt, dass ihre über­ra­schende Erkenntnis ein noch drin­gen­deres Bedürfnis nach einer Ver­rin­gerung der Treib­haus­gas­emis­sionen zur Abschwä­chung des Kli­ma­wandels in der Arktis zeige. Mensch­liche Akti­vi­täten wie indus­trielle Pro­duktion, Transport, Strom­erzeugung und Holz­ver­brennung emit­tieren große Mengen win­ziger Schad­stoff­par­tikel, die z. B. Ruß und Sulfat ent­halten, in die Atmo­sphäre. Hohe Luft­mengen dieser Par­tikel, auch Aero­sol­par­tikel genannt, ver­ur­sachen in Europa jährlich etwa 400.000 vor­zeitige Todes­fälle und können über weite Ent­fer­nungen trans­por­tiert werden. Aero­sol­par­tikel haben unter­schied­liche Größen sowie che­mische und phy­si­ka­lische Eigen­schaften, die alle ihre Kli­ma­wirkung bestimmen.
“Ruß­par­tikel absor­bieren Son­nen­strahlung und erwärmen das Klima, ähnlich wie Treib­hausgase wie Koh­len­dioxid. Sul­fat­par­tikel dagegen reflek­tieren die Son­nen­strahlung und wirken als Keime für die Bildung von Wol­ken­tröpfchen und kühlen dadurch das Klima “, sagt Juan Acosta Navarro, Dok­torand am Department of Envi­ron­mental Science and Ana­ly­tical Che­mistry (ACES) und am Bolin Zentrum für Kli­ma­for­schung, Uni­ver­sität Stockholm, und Co-Autor der Studie. Er fährt fort: “Die Gesamt­wirkung von Aero­sol­par­tikeln mensch­lichen Ursprungs auf das Klima hat sich im letzten Jahr­hundert abge­kühlt, was die durch die Zunahme der Treib­haus­gas­emis­sionen ver­ur­sachte Erwärmung teil­weise ver­deckt hat.”
Sul­fa­temis­sionen, die zum Bei­spiel sauren Regen ver­ur­sachen, erreichten in Europa und Nord­amerika in den 1980er Jahren ihren Höhe­punkt, was zur Ein­führung strenger Rege­lungen führte, um diese zu redu­zieren. Die neue Studie zeigt, dass diese Politik tief­grei­fende Aus­wir­kungen auf die Arktis hatte. “Mit­hilfe eines nume­ri­schen Kli­ma­mo­dells konnten wir fest­stellen, dass Sul­fat­re­duk­tionen in Europa zwi­schen 1980 und 2005 einen beträcht­lichen Teil der ver­stärkten Erwärmung in der Arktis in diesem Zeitraum erklären können, da sich der Fern­transport, atmo­sphä­rische Winde und Mee­res­strö­mungen ver­ändert haben. Mit anderen Worten, dank der in Europa ein­ge­führten Luft­qua­li­täts­vor­schriften wurde ein Teil des Mas­kie­rungs­ef­fekts von Aero­sol­par­tikeln redu­ziert, was die wahre Erwärmung der Arktis durch Treib­hausgase auf­zeigt “, sagt Annica Ekman, Pro­fes­sorin am Department of Meteo­rology (MISU). und Bolin-Zentrum für Kli­ma­for­schung, Uni­ver­sität Stockholm, die auch diese Studie mit­ver­fasst hat. Die Wis­sen­schaftler erwarten eine weitere Erwärmung in der Arktis, da die Treib­haus­gas­emis­sionen weiter ansteigen werden und die Aero­sol­par­ti­kel­emis­sionen wahr­scheinlich abnehmen werden, um die Luft­ver­schmutzung in ver­schie­denen Teilen der Welt zu bekämpfen.
Ein Teil der Arktis-Erwärmung geht übrigens auf Maß­nahmen zur Rein­haltung der Luft in Europa zurück. Die anthro­po­genen Sul­fat­par­tikel hatten lange Jahre lang die Tem­pe­ra­turen der Arktis gekühlt wie die Uni­ver­sität Stockholm mit­teilte (via Science Daily). Sollen wir aus Kli­ma­schutz­gründen jetzt wieder anfangen zu ferkeln?
J. C. Acosta Navarro, V. Varma, I. Riipinen, Ø. Seland, A. Kir­kevåg, H. Struthers, T. Iversen, H.-C. Hansson, A. M. L. Ekman. Ampli­fi­cation of Arctic warming by past air pol­lution reduc­tions in Europe. Nature Geo­science, 2016; DOI: 10.1038/ngeo2673

Aber auch nach­träg­liche Ver­än­de­rungen der Mess­daten lassen die Arktis heute wärmer erscheinen, als sie wohl eigentlich ist (siehe hier und hier). Eine schöne Zusam­men­fassung zum Kli­ma­wandel in der Arktis kann man bei Judith Curry finden.
 


Der Beitrag erschein zuerst bei „Die kalte Sonne“ hier