Voll daneben: Satellitendaten entlarven konservative Klimamodelle

Wie realistisch sind die aktuellsten Klimamodelle? Eine Studie ver­gleicht die besten verfügbaren Daten und kommt zu einem klaren Schluss: optimistische Szenarien mit schwacher Erwärmung passen einfach nicht zu den Messdaten. Es wird schneller heißer.

Genau hingeschaut: blauäugige Modelle entlarvt

Aktuell gibt es weltweit kein größer angelegtes Klimamodell-Projekt als CMIP - das Coupled Model Intercomparison Project. Die jüngste Phase, CMIP6, vereint die Klimamodelle von mehr als 30 führenden Forschungsinstituten, darunter NASA, das Max-Planck-Institut, das britische Met Office oder das japanische MIROC-Konsortium. Ziel ist es, die langfristige Entwicklung des Erdklimas unter verschiedenen Treibhausgasszenarien vergleichbar zu simulieren - mit einheitlichen Standards und weltweit nutzbaren Daten.

Die CMIP6-Modelle bilden damit die wissenschaftliche Grundlage vieler internationaler Klimaprognosen, etwa in den Berichten des Weltklimarats IPCC. Sie berechnen, wie stark sich die Temperatur, Wolken, Eisbedeckung und Strahlungsflüsse verändern, wenn der CO₂-Ausstoß weiter steigt. In der aktuellen Studie des Center for International Climate Research (CICERO) wurden 37 dieser Klimamodelle mit realen Beobachtungsdaten abgeglichen.

Modelle mit milder Prognose weichen klar ab

Dabei fällt deutlich auf: Modelle, die nur eine moderate Erwärmung prognostizieren, weichen am stärksten von den real gemessenen Entwicklungen ab und lassen sich nicht mit den physikalischen Messwerten seit Beginn der 2000er Jahre in Einklang bringen. Wichtig für die Analyse war vorwiegend das NASA-Satelliteninstrument CERES. Das misst seit 1998 kontinuierlich, wie viel Sonnenstrahlung die Erde aufnimmt und wie viel Wärme sie wieder abstrahlt - ein zentraler Indikator für den Zustand des globalen Energiehaushalts.

Das Ergebnis ist eindeutig: Modelle, die nur eine schwache Erwärmung prognostizieren, unterschätzen systematisch die gemessene Zunahme an absorbierter Sonnenenergie und Wärmerückstrahlung. Vor allem die Veränderungen in der Wolkenbildung und der Eisreflexion - zwei wichtige Verstärker des Treibhauseffekts - sind in diesen Modellen zu schwach ausgeprägt.

"Unsere Analyse zeigt, dass Modelle mit geringer Erwärmung nicht zu den beobachteten Strahlungsveränderungen passen", sagt Studienleiter Gunnar Myhre. "Wenn wir das ernst nehmen, bedeutet das auch: Die Gefahr einer stärkeren Erwärmung ist real."

Realitätsnahe Modelle zeigen deutlichere Erwärmung

Nur Modelle, die bei einer Verdopplung des CO₂-Gehalts eine stärkere Temperaturzunahme vorhersagen, stimmen mit den Satellitendaten überein. Besonders Modelle unterhalb einer angenommenen Erwärmung von 2,5 Grad weichen so stark ab, dass sie laut Studie nicht länger als realistisch gelten können (darunter etwa GISS-E2-1-G, MIROC6 und INM-CM5-0). Damit stützt die Analyse auch die Einschätzung des Weltklimarats IPCC, der den wahrscheinlichsten Wert für die langfristige Klimaerwärmung bereits 2021 bei rund 3 Grad angesetzt hatte.

Sollte sich die stärkere Erwärmung bewahrheiten, müssten internationale Klimaziele deutlich ambitionierter formuliert werden. Denn: Je empfindlicher das Klima auf Treibhausgase reagiert, desto weniger Spielraum bleibt, um gefährliche Kipppunkte zu vermeiden - etwa das Abschmelzen großer Eismassen oder die Destabilisierung von Wettersystemen. "Um das 2-Grad-Ziel noch zu erreichen, müssen die Emissionen schneller und stärker sinken als bisher geplant", warnt das Forschungsteam.

Die Ergebnisse entziehen jenen die Grundlage, die bislang auf optimistische Modellrechnungen verwiesen hatten. Doch ob aus dieser Erkenntnis auch politisches Handeln folgt, bleibt offen. Zwar unterstreicht die Studie die Dringlichkeit zusätzlicher Maßnahmen - dass diese jedoch auf breiter Ebene und mit der nötigen Konsequenz umgesetzt werden, ist derzeit kaum abzusehen.


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