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Aktualisiert: vor 10 Stunden 55 Minuten

Klima-Geoengineering kann das Pariser Klimaabkommen nicht retten

13. September 2018 - 0:00

Um die schlimmsten Folgen des Klimawandels abzuwenden, soll das Pariser Klimaabkommen die Erderwärmung auf deutlich unter 2 Grad und möglichst auf 1,5 Grad begrenzen. Das ist nur möglich, wenn die Staaten ihre Emissionen erheblich stärker reduzieren, als sie es bisher im Rahmen des Abkommens zugesagt haben. Wäre Klima-Geoengineering ein Plan B, falls dies nicht gelingt? Davon seien die vorgeschlagenen Technologien weit entfernt, schreibt ein Autorenteam um IASS-Direktor Mark Lawrence in einem Artikel, der soeben in der Zeitschrift Nature Communications erschienen ist. Auch Jürgen Scheffran vom CEN ist beteiligt: „Wir können uns nicht darauf verlassen, dass zukünftige Techniken die Klimasünden der Menschheit ungeschehen machen werden. Alle Methoden befinden sich noch in frühen Stadien der Erforschung, die Nebenwirkungen und Risiken sind nicht ausreichend verstanden.“

Um das 2-Grad-Ziel einzuhalten, müssten die Emissionen von CO2 und anderen Treibhausgasen um rund 50 Prozent pro Jahrzehnt sinken. Dafür sind die Selbstverpflichtungen der Staaten bei weitem nicht ehrgeizig genug: Werden sie eingehalten, bleibt die Summe der globalen CO2-Emissionen bis 2030 konstant oder steigt sogar. Diese Diskrepanz hat zu einer verstärkten Diskussion über die Chancen und Risiken von gezielten Eingriffen ins Klima geführt. Diese sogenannten Klima-Geoengineering-Techniken zielen auf das Entfernen von CO2 aus der Atmosphäre, eine höhere Reflexion von Sonnenlicht oder eine größere Durchlässigkeit der infraroten Erdstrahlung durch Zirruswolken ab.
Doch mit jeder dieser Technologien sind zahlreiche Unsicherheiten verbunden. Es bedarf laut den Autorinnen und Autoren noch umfangreicher Forschung, um das Kühlungspotenzial jeder Technologie sowie die Kosten und Risiken für die Erdsysteme und die Gesellschaft genauer einzuschätzen. Hinzu kämen bei vielen Technologien Investitionen in enorme Infrastrukturen und Ressourcen sowie komplexe internationale Regulierungen.

Deutlich weniger Emissionen sind der einzige Weg, die Ziele des Klimaabkommens zu erreichen

„Keine der vorgeschlagenen Klima-Geoengineering-Techniken könnte realistisch innerhalb der nächsten Jahrzehnte in globalem Maßstab eingesetzt werden. Das heißt, man kann nicht damit rechnen, dass sie einen wesentlichen Beitrag zum Erreichen des 2-Grad-Ziels – geschweige denn des 1,5-Grad-Ziels – leisten könnten“, sagt Leitautor Mark Lawrence. Sollten Klima-Geoengineering-Technologien je Anwendungsreife erreichen, dann mit hoher Wahrscheinlichkeit erst in der zweiten Hälfte des 21. Jahrhunderts. Eine deutliche Senkung der Emissionen von CO2 und anderen klimawirksamen Stoffen sei derzeit der einzig zuverlässige Weg, um die Ziele des Pariser Abkommens zu erreichen.

Kritischer Diskurs verhindert falsche Hoffnungen

Das Autorenteam untersucht in seinem Artikel nicht nur die technischen Kapazitäten verschiedener Vorschläge, sondern äußert sich auch kritisch zur politischen Lage und zum öffentlichen Diskurs über Klima-Geoengineering. „Durch die verstärkte Präsenz in den Medien und in klimapolitischen Debatten dringt Klima-Geoengineering bereits in die kollektive Vorstellungskraft ein“, betont Co-Autor Stefan Schäfer vom IASS. „Wenn es dabei zu einer unkritischen Betrachtung kommt, besteht die Gefahr, dass es zunehmend als Alternative zu Emissionsminderungen gilt.“ Zu einer realistischen Einschätzung könne nur ein kontroverser und offener Diskurs führen, untermauert mit soliden wissenschaftlichen Erkenntnissen, wie sie etwa das Schwerpunktprogramm Climate Engineering der Deutschen Forschungsgemeinschaft hervorbringt.

Mark G. Lawrence, Stefan Schäfer, Helene Muri, Vivian Scott, Andreas Oschlies, Naomi E. Vaughan, Olivier Boucher, Hauke Schmidt, Jim Haywood and Jürgen Scheffran: Evaluating climate geoengineering proposals in the context of the Paris Agreement temperature goals, Nature Communications, September 2018, DOI: 10.1038/s41467-018-05938-3

Pressemitteilung mit freundlicher Genehmigung des Institute for Advanced Sustainability Studies (IASS) Potsdam.

Wissenschaftlicher  Kontakt:
Prof. Jürgen Scheffran
Centrum für Erdsystemforschung und Nachhaltigkeit (CEN)
Universität Hamburg
Tel.: +49 40 42838-7722
juergen.scheffran@uni-hamburg.de 

Presse-Rückfragen:
Dr. Bianca Schröder
Presse & Kommunikation
Institute for Advanced Sustainability Studies e.V. (IASS)
Berliner Straße 130, 14467 Potsdam
Tel. +49 (0)331 288 22-341
Fax +49 (0)331 288 22-310
E-Mail bianca.schroeder@iass-potsdam.de
www.iass-potsdam.de

Foto: CC0

Meeresalgen: Per Achterbahn dem Klimawandel trotzen

10. September 2018 - 0:00
Aus dem Meer stammt die Hälfte des Sauerstoffs, den wir atmen. Winzige Algen, das so genannte Phytoplankton, produzieren diesen Sauerstoff. Gleichzeitig sind sie die Basis der gesamten Nahrungskette im Ozean. Durch den Klimawandel verändert sich ihr Lebensraum jedoch. Was macht das mit den kleinen Kraftpaketen?

Foto: UHH/Wohlfahrt

Frage 25: Wie kann ich die Welt verbessern?

21. August 2018 - 0:00
Die Welt besser machen – wie geht das? Und was kann, was muss jeder Einzelne dafür tun? Wie wirkt es sich auf der anderen Seite der Erde aus, wenn wir hier unsere Welt besser zu machen versuchen? Ein durchaus kontroverses Gespräch mit der Geographin Prof. Dr. Martina Neuburger und dem Betriebswirt Prof. Dr. Timo Busch.

Foto: Klaus Bodig / Hamburger Abendblatt

Das Meer auf dem Untersuchungstisch

17. August 2018 - 0:00
Wie geht es unseren Meeren? Welche Schutzmaßnahmen sind sinnvoll? Ein Computermodell soll helfen, die richtigen Hinweisgeber zu finden.

Foto: Corinna Harl, www.micori.de

Frische Business-Ideen zum Klimawandel

14. August 2018 - 0:00

Die größte Summer School Europas: Zum dritten Mal machte „The Journey“ Halt in Hamburg. Organisiert von der EU-Initiative „Climate-KIC“ entwickeln die rund 50 Teilnehmerinnen und Teilnehmer in nur fünf Wochen Unternehmensideen, die auf den Klimawandel und seine Folgen eingehen. Insgesamt 440 Master-Studierende und Berufseinsteiger sind zurzeit in 23 europäischen Städten auf Reisen.

Die Mitglieder der in Hamburg gestarteten Journey nutzten die zwei Wochen vor Ort, um die naturwissenschaftlichen Hintergründe des Klimawandels besser kennenzulernen und einen Einblick in Unternehmensgründungen zu bekommen. Expertinnen und Experten des Klimaexzellenzclusters CliSAP und des Centrums für Erdsystemforschung und Nachhaltigkeit (CEN) teilten dafür ihr Wissen. Dazu kam die Unterstützung durch externe Referentinnen und Referenten der Max-Planck-Gesellschaft und des Helmholtz-Zentrums Geesthacht sowie die Treffen mit zwei erfolgreichen grünen Start-up Gründern. Ausflüge zum Deutschen Klimarechenzentrum oder dem Startup Dock ergänzten das Programm. Inspirieren, Austauschen und Kennenlernen – das waren die wichtigsten Schlagworte.

Am Ende der zwei intensiven Wochen stehen nun die ersten Entwürfe für eigene Unternehmensideen. In Helsinki (Finnland) entwickeln die Teams daraus tragfähige Geschäftsideen und feilen an ihrem Businessprojekt. Die letzte Woche der Journey in Valetta auf Malta endet mit dem ‚Pitch‘ dieser Idee vor einer Fachjury, die im Anschluss das Gewinner-Team bestimmt.

Die Teams und ihre Ideen:

Foto: UHH/CEN/U. Kreis

Klimaanpassung beginnt im Kopf

9. August 2018 - 0:00

Anpassung an den Klimawandel ist vielerorts nötig, aber oft passiert wenig. Wieso? Eine Spurensuche in Cornwall, wo eine Steilküste immer weiter abbricht und niemand handelt.

Es stürmt an der Küste von Cornwall. Mein Interviewpartner John und ich stehen auf einer Anhöhe und blicken auf den Atlantik. Stürme sind typisch für Cornwall. Die hohe Frequenz extremen Wetters irritiert jedoch die Einheimischen. „Sehen Sie die Treppe dort? Sie reichte mal bis hinunter zum Strand. Abgerissen im Sturm“, zeigt John und ruft durch das Getöse der Wellen: „Nun sind nur noch fünfzig Zentimeter Platz bis zum Abgrund. Bald fällt die Zugangsstraße zu dieser Landzunge ins Meer!“

Kein Zugang: Manche Wege sind zu gefährlich. Bild: UHH/CEN/V.Köpsel

John arbeitet für den National Trust, eine Organisation für Natur- und Kulturschutz in Großbritannien, und soll genau dies verhindern. Dieses Stück Küste heißt Godrevy, es wurde während der letzten Eiszeit vor mehr als 10.000 Jahren geformt. Die Klippen bestehen aus weichem Sediment, abgelagert von Gletscherflüssen, und stellen John vor eine große Herausforderung: Die Küste wird hier nach und nach vom Meer abgetragen. In den letzten Jahrzehnten schritt diese Erosion immer schneller voran. Pro Jahr wandert die Kante nun einen halben Meter landeinwärts. Der National Trust schreibt die zügige Erosion dem Klimawandel zu und sucht nach Anpassungsmaßnahmen, um den Zugang zu Godrevy zu sichern. Dabei steht viel auf dem Spiel. Zwar liegt auf der Landzunge keine Siedlung, sie gehört jedoch zu den beliebtesten Touristenzielen in Cornwall. Die Besucher kommen mit ihren Familien zum Wandern, Sonnen und Schwimmen. Godrevy ist unberührte Natur, Meer, Erholung vom Alltag.

Damit Godrevy auch in Zukunft erreichbar bleibt, will der National Trust eine Straße und zwei Parkplätze ins Landesinnere verlegen. Seit mittlerweile zehn Jahren führt John darüber Verhandlungen mit unterschiedlichen Akteuren vor Ort. So wird Godrevy von der Organisation Natural England als Naturschutzgebiet definiert. Ein Verband zum Erhalt der visuellen Ästhetik möchte vor allem die Schönheit der Natur erhalten, eine andere Initiative dagegen das Dünensystem schützen. Auch gibt es einen aktiv bewirtschafteten Landwirtschaftsbetrieb. Diese Konstellation von Beteiligtenmacht eine Anpassung schwierig und die Verhandlungen über die neue Infrastruktur zäh. Doch die die Küste erodiert und Anpassung tut Not – wieso ist es also nicht möglich, innerhalb von zehn Jahren eine Einigung zu finden?

Parkplatz, Farm, einmalige Landschaft - und ein empfindliches Ökosystem.
Grafik: V. Köpsel/OpenStreetMaps

Dieser Frage bin ich in meiner Doktorarbeit auf den Grund gegangen. Das Beispiel Godrevy steht dabei in einem größeren Kontext: Unser Klima ändert sich. Das ist international anerkannter wissenschaftlicher Konsens. Der Mensch ist dabei Mitverursacher des Klimawandels, aber auch Betroffener. So schädigen Dürren die Ernten in der Landwirtschaft, Stürme tragen Siedlungen fort, Küstenstreifen werden immer öfter überflutet. Auch in Europa wird der Klimawandel Folgen haben. Wo dies zu besonders starken Veränderungen führt, müssen Maßnahmen zur Anpassung entwickelt werden. Trotz der Dringlichkeit wird diese Anpassung aber vielerorts verzögert. Weshalb?

Die Kosten spielen dabei sicher eine wichtige Rolle. Die eigentliche Barriere besteht jedoch oft in unseren Köpfen. Viele Studien der letzten Jahre zeigen: Das Wissen über Umweltprobleme allein führt in den seltensten Fällen zu einer Lösung. Die Erkenntnisse über Ursachen und potenzielle Auswirkungen des Klimawandels werden nur langsam in gesellschaftliches und politisches Handeln übersetzt. Neben technischen Überlegungen sind es nämlich die sozialen Normen und Werte, tief in jedem von uns verankert, die unser Handeln prägen. Diese Werte können stark variieren, zum Beispiel zwischen dem europäischen und asiatischen Kulturraum. Doch auch innerhalb unserer westlichen Gesellschaft werden Phänomene wie der Klimawandel unterschiedlich wahrgenommen. Die Beteiligten haben zudem oft verschiedene Ziele und Interessen. Naturschützer setzen andere Prioritäten als Stadtplaner; Tourismus- und Agrarbranche sind oft uneinig. Große Relevanz haben auch der lokale Kontext und die Geschichte eines Ortes. All diese Faktoren beeinflussen, wie wir den Klimawandel wahrnehmen und ob wir entscheiden, ihm aktiv zu begegnen.

Es war Ziel meiner Forschung herauszufinden, wie sich solch unterschiedliche Wahrnehmungen auf die Umsetzung von Anpassungsmaßnahmen auswirken. Für mich als Geographin standen dabei diejenigen Werte im Zentrum, die sich auf die Interaktion zwischen Menschen und ihrer Umwelt beziehen. Welche Perspektiven auf Natur und Landschaft gibt es und wie beeinflussen sie verschiedene Ansätze zur Klimaanpassung? Ich begab mich auf Spurensuche in Cornwall und befragte vor Ort Menschen, die für Anpassung an die Küstenerosion zuständig sind. Meine Interviewpartnerinnen und -partner repräsentieren viele gesellschaftliche Gruppen: Organisationen wie den National Trust, Kommunen, Landwirte oder Interessengruppen für den Naturschutz.

Wie Menschen den Klimawandel wahrnehmen lässt sich nicht im Labor erforschen. Ich wählte für meine Forschung eine ungewöhliche Methode: sogenannte Spaziergang-Interviews. Klassische Befragungen werden meist in Büros durchgeführt, Spaziergang-Interviews finden in der Natur statt. Ausgerüstet mit Rekorder und Mikrofon ließ ich mich von meinen Interviewpartnerinnen und –partnern auf eine Exkursion entlang der Küste mitnehmen. Ich lernte so ihre persönlichen Perspektiven auf Godrevy und den Klimawandel kennen, auf die Landschaft, die Natur und darauf, wie man sich an die Erosion anpassen sollte. Durch diese individuellen Blickwinkel verstand ich besser, warum die Beteiligten beim Thema Klimaanpassung so uneins sind.

Es ist Mitte Mai, ich stehe wieder an Cornwalls Küste. Diesmal habe ich nicht John um ein Interview gebeten, sondern Emma. Godrevy zeigt sich heute in all seiner Schönheit. Blauer Himmel, das Meer türkis und ruhig. Emma arbeitet für die Naturschutzorganisation Natural England. Was sie mir über Godrevy und den Klimawandel erzählt klingt ganz anders als das, was John sagte. „Die Küstenerosion“, erklärt sie, „ist etwas Natürliches. Sie ist gut für das Ökosystem“. Anpassungsmaßnahmen hält sie für unnötig, zumal sie das eigentliche Problem an Godrevy nur verstärken: die Touristenmassen, die der Landschaft schaden und empfindliche Tiere stören. In meinen Interviews zeigt sich deutlich: Das Wort ‚Landschaft‘ hat hier sehr gegensätzliche Bedeutungen. Für John ist Godrevy eine Landschaft des Tourismus, deren Erreichbarkeit zu erhalten Priorität hat. Für Emma ist es am wichtigsten, das sensible Ökosystem zu schützen und die Schäden durch Menschen einzudämmen.

Im Gespräch mit weiteren Akteuren lerne ich: Neben diesen Perspektiven gibt es noch weitere Blickwinkel auf die Landschaft von Godrevy. Für einige steht die Schönheit der Küste im Mittelpunkt. Der Klimawandel wird als Bedrohung für die scheinbare ‚Unberührtheit‘ der Natur wahrgenommen. Anpassungsmaßnahmen an die Erosion sollen daher optisch unauffällig sein, das sei am wichtigsten. Andere sehen Godrevys Landschaft hauptsächlich im Kontext von Bodennutzung und Effizienz. Ziel von Klimaanpassung ist die Steigerung der Agrarproduktion, nicht Erhalt von Schönheit oder Schutz besonderer Arten.

Die konkreten Vorschläge, wie die Infrastruktur von Godrevy erhalten werden soll, sind so unterschiedlich wie die Perspektiven auf seine Landschaft. Der National Trust möchte die Straße landeinwärts verlegen und den Parkplatz erhalten. Natural England ist der Meinung, es sei gar kein Parkplatz erforderlich. Im Gegenteil: Die Erosion solle als natürlicher Vorgang noch unterstützt werden. Vordergründig irritiert diese Uneinigkeit; wollen doch alle Akteure die Landschaft von Godrevy vor den Auswirkungen des Klimawandels schützen. Allerdings meint weder ‚Landschaft‘ noch ‚schützen‘ hier jeweils das Gleiche. In einem Fall wird die Landschaft als Koexistenz von Mensch und Natur gesehen, Tourismus ist erwünscht. Aus anderer Perspektive bedeutet Landschaft ein Mosaik aus Fauna und Flora, das man vor Menschen schützen muss. Entsprechend ergeben sich gegensätzliche Meinungen auch über den Umgang mit der Küstenerosion.

Mit meiner Forschung kann ich zeigen: Sowohl ‚Landschaft’ als auch ‚Klimawandel‘ werden sehr unterschiedlich wahrgenommen. Zwar mag mittlerweile gut erforscht sein, wie der Klimawandel unseren Planeten verändert. Wie seine Auswirkungen von den Akteuren vor Ort wahrgenommen und bewertet werden, kann jedoch stark variieren. Ob jemand bereit ist, in Sachen Klimaanpassung zu handeln, hängt entscheidend von genau diesen individuellen Perspektiven ab. Im Fall Godrevy resultiert dies in zähen Verhandlungen darüber, wie man sich an den Rückzug der Küste anpassen sollte. Erst wenn wir solche lokalen Kontexte verstehen und sie in politische Anpassungsstrategien einbeziehen, wird es möglich sein, an Orten wie Godrevy Maßnahmen zu finden, die von allen Beteiligten akzeptiert und mitgetragen werden.

Vera Köpsel hat die Küste von Cornwall im Jahr 2016 untersucht und anschließend im Exzellenzcluster CliSAP (Integrated Climate System Analysis and Prediction) an der Universität Hamburg promoviert. Zurzeit verantwortet sie am CEN für das EU-Projekt PANDORA die Bereiche Stakeholder Engagement und Öffentlichkeitsarbeit. PANDORA erforscht ein nachhaltiges Fischereimanagement.

Foto: UHH/CEN/V. Köpsel

Expertinnen und Experten der Universität Hamburg über die derzeitige Wetterlage und wie man sich am besten verhält

27. Juli 2018 - 0:00
Wie ungewöhnlich ist das Wetter in Hamburg derzeit? Und was gilt es bei diesen Temperaturen zu beachten? Wir haben bei Experten und Expertinnen unserer Universität nachgefragt.

Foto: pixabay.com/esiul

Internationale Summer School: Klimaforschung hautnah

25. Juli 2018 - 0:00

Von Expertinnen und Experten lernen, unser Klima zu verstehen? Im Moor selbst Hand anlegen, um Messdaten zu gewinnen? Die internationale Summer School „Climate Change“ an der Universität Hamburg bietet Nachwuchswissenschaftlerinnen und -wissenschaftlern die Chance, vier Wochen lang Klimaforschung in Hamburg zu erleben. Hier berichten eine Teilnehmerin und zwei Teilnehmer von ihren Erfahrungen.

Kevin Thellmann aus Stuttgart arbeitet derzeit an seinem PhD in Agrarwissenschaften an der Universität Hohenheim. Er hat bereits einen Master in Earth System Science und einen Abschluss in Nachwachsenden Rohstoffen und Bioenergie (BSc).

Foto: UHH/CEN/L.Wolf

„In meiner Doktorarbeit modelliere ich Ökosystemdienstleistungen, also natürliche Vorgänge die dem Menschen von großem Nutzen sind; beispielsweise das Bestäuben von Blüten durch Bienen. Im Idealfall möchte ich in Zukunft den Klimawandel mit in meine Modelle integrieren, da er sich auf viele dieser Prozesse auswirkt. Das wird gar nicht so einfach – so viel habe ich jetzt schon gelernt (lacht). Ganz besonders freue ich mich daher auf die letzte Woche der Summer School: Dann werden wir selbst mit zwei verschiedenen Modellen üben, das Klima zu modellieren und die Ergebnisse zu interpretieren.“


Liisa Andersen arbeitet zurzeit an ihrem PhD in Immunologie an der Medizinischen Universität Wien. Parallel hat sie mit einem Master in Environmental Science begonnen.

Foto: UHH/CEN/L.Wolf

„Für mich persönlich ist der Klimawandel ein extrem spannendes Thema; weil er einzigartig ist in seiner noch nie dagewesenen, globalen und allumfassenden Dimension. Der Klimawandel ist meiner Meinung nach das erste Problem der Menschheit, das nur gelöst werden kann, wenn sich alle wissenschaftlichen Disziplinen, die Politik und die Wirtschaft beteiligen. An der Summer School und Forschung hier in Hamburg gefällt mir daher vor allem die Interdisziplinarität – es ist faszinierend zu sehen, wie hier Forschende über alle Fachgebiete hinweg zusammenarbeiten. Das spiegelt sich auch in unserer Gruppe wider: Sie ist sehr vielfältig und international. Anfangs hatte ich etwas Sorge, dass aufgrund unserer verschiedenen Hintergründe die Inhalte nur oberflächlich behandelt werden könnten, aber das Gegenteil ist der Fall: die Qualität der Lehre ist hervorragend. Ich bin mir sicher, dass Vieles des hier Erlernten für meine weitere Arbeit nützlich sein wird.“


Stefan Bergmann aus Kalifornien absolviert zurzeit einen berufsbegleitenden Business-Master an der University of California Davis. Zusätzlich hat er einen Master-Abschluss in Forstwissenschaften.

Foto: UHH/CEN/L.Wolf

„Ich interessiere mich vor allem für soziales Unternehmertum und für Umwelt- und speziell Waldthemen. Der Klimawandel ist dabei ein wichtiges – wenn nicht das wichtigste – Thema. In meinem derzeitigen Job als Förster spielt er jedoch noch keine große Rolle – das möchte ich in Zukunft ändern. Am Programm der Summer School gefallen mir vor allem die verschiedenen Exkursionen. Bei diesen Ausflügen, zum Beispiel ins Himmelmoor, kann man Forschung ganz praktisch erleben. Für die kommenden Tage bin ich gespannt auf die Fahrt an die Nordsee. Ich bin zum ersten Mal in Deutschland und habe auch meinen Sohn mitgebracht. Gemeinsam genießen wir die Zeit hier in Europa.“

Foto: UHH/CEN/Harms

Der Hamburg-Code der Erderwärmung

24. Juli 2018 - 0:00

Inspiriert von den sogenannten „Warming stripes“ des britischen Klimaforschers Ed Hawkins hat Christian Franzke vom Centrum für Erdsystemforschung und Nachhaltigkeit (CEN) die jährlichen Durchschnittstemperaturen von Hamburg erstmals als Strichcode dargestellt. Seine Visualisierung zeigen sie für den Stadtteil Fuhlsbüttel zwischen 1891 und 2017. Rottöne weisen auf überdurchschnittliche warme Jahre hin, Blautöne markieren unterdurchschnittlich kühle Jahre. „Die Bilder transportieren eine bestürzende Botschaft auf eine sehr ästhetische Weise“, erklärt Christian Franzke seine Motivation, einen eigenen Hamburg-Code zu schaffen. „Ich hoffe, dass sie die Menschen aufrütteln können.“ 

Die Daten stammen vom „European Climate Assessment & Dataset Project“. In Fuhlsbüttel reichen sie 127 Jahre zurück – weiter als in den meisten anderen Stadtteilen. Für Bergedorf beispielsweise ist die gemittelte Jahrestemperatur erst seit 1966 bekannt.

Das Jahr mit der bisher höchsten Durchschnittstemperatur war 2014 mit 10,7 Grad Celsius, fast zwei Grad über dem Mittelwert. Am kühlsten war es 1940 mit nur 6,7 Grad. Auffällig ist der jähe Sprung 1990: Seit diesem Jahr sind fast alle Streifen rot, die jährliche Durchschnittstemperatur lag also fast immer über dem Mittelwert. „Das ist keinesfalls nur ein Zufall“, sagt Statistikexperte Christian Franzke. „Der Temperaturanstieg ist statistisch signifikant und durch natürliche Schwankungen nicht zu erklären.“

Die ersten Klima-Strichcodes schuf Ed Hawkins von der University of Reading erst vor wenigen Monaten. Seitdem wurden sie weltweit aufgegriffen und zieren inzwischen sogar Kaffeetassen oder Krawatten.

Christian Franzke hat die jährlichen Durchschnittstemperaturen Hamburgs visualisiert. Quelle: UHH/CEN/C.Franzke

Ed Hawkins Visualisierungslabor

European Climate Assessment & Dataset project

Mehr Klimavisualisierungen

Foto: UHH/CEN/C.Franzke

Forschungsdaten aus dem All – Interview mit Prof. Dr. Matthias Hort

20. Juli 2018 - 0:00
Die Forscherinnen und Forscher in der Geophysik beschäftigen sich unter anderem mit Vulkanausbrüchen, Erdbeben und der Kontinentalverschiebung. Dafür messen sie nicht nur auf dem Boden, sondern erheben auch Daten aus dem Weltall. Prof. Dr. Matthias Hort über die Bedeutung von Satelliten, Forschung mit seinem ehemaligen Promotionsstudenten Alexander Gerst und das Leben als Geophysiker als Vorbereitung auf die Astronauten-Karriere.

Foto: Benedikt Weiß

Frage 20: Kann man mit ruhigem Gewissen Fleisch essen?

16. Juli 2018 - 0:00
Bevor wir uns zum Gespräch trafen, wusste keiner etwas über die Ernährungsgewohnheiten des anderen. Deshalb war es Zufall, dass sich am Tisch dann drei Menschen gegenübersaßen, die mehr oder weniger lange kein Fleisch mehr gegessen haben. Und deshalb auch ein gutes Gewissen haben können? Das ist die Frage, die es zu klären galt, und auf die es einfache Antworten nur auf den ersten Blick gibt. Ein Doppelinterview über Fleisch (und Fisch) mit der Soziologin Prof. Dr. Anita Engels und der Sozialgeografin Prof. Dr. Anke Strüver.

Foto: Marcelo Hernandez / Hamburger Abendblatt

Gestresste Straßenbäume: Linden, Eichen oder Ahorne werden künftig früher sterben

16. Juli 2018 - 0:00

Wer durch Hamburg und Umgebung streift, entdeckt eine von den Eiszeiten geformte Landschaft. Damals schoben Gletscher Geröllmengen vor sich her, die heute die Hügellandschaft im Nordosten der Stadt bilden. Schmelzwasser wusch das Urstromtal der Elbe aus und durch aufgewehte Sandablagerungen entstanden beispielsweise die Boberger Dünen. 

Auf diesen eiszeitlichen Materialien und neueren Ablagerungen, die beispielsweise im Gezeiteneinfluss der Elbe entstandenen sind, haben sich rund dreißig verschiedene Bodentypen entwickelt; fast alle, die in Deutschland vorkommen. Ihre Namen haben die wenigsten je gehört: Regosol ist beispielsweise ein flachgründiger, kalkarmer Boden, während ein Podsol sauer und sandig ist und Gley vom Grundwasser geprägt.

Mit meinem Team untersuche ich am Centrum für Erdsystemforschung und Nachhaltigkeit (CEN) der Universität Hamburg, wie die verschiedene Böden auf den Klimawandel reagieren und wie sich ihre Funktionen für das Ökosystem und den Menschen ändern. Steigende Temperaturen und längere sommerliche Trockenperioden, wie sie für Norddeutschland prognostiziert worden sind, werden beispielsweise die Böden austrocknen lassen, die Wasser ohnehin schlecht speichern oder leiten. Zu ihnen gehören die sandigen Standorte in der Lüneburger Heide, die – einmal ausgetrocknet – auch für Winderosion anfälliger werden. Häufigere extreme Regenfälle könnten hingegen bei wenig durchlässigen Böden wie im Hamburger Nordosten zu Staunässe führen – und zu einer Erosion durch Wasser.

Diese Veränderungen beeinflussen auch die Vegetation in der Stadt. Besonders betroffen sind die Stadtbäume. Schon heute müssen sie schwierigen Bedingungen trotzen: Einem wärmeren lokalen Klima als im Umland, höheren Schadstoffgehalten und überbauten, verdichteten Böden. Derzeit sind 60 Prozent der Hamburger Stadtfläche als Siedlungs- und Verkehrsfläche genutzt, mehr als ein Drittel ist versiegelt.

Annette Eschenbach erforscht, was Bäume in der Stadt zum Leben brauchen. Foto: UHH/CEN/Grün

Mit meinem Team habe ich Bodenproben in der Stadt entnommen und analysiert. An neun von zehn Standorten haben wir vom Menschen eingebrachte Stoffe entdeckt: Meist Sand, der nährstoffarm ist und kaum Wasser speichert, und in beinahe jeder dritten Probe auch Bauschutt, Müll, Schlacken oder Aschen.

In diesen Böden können junge Bäume kaum wurzeln. Deswegen werden Straßenbäume oft in anderthalb Meter tiefe Gruben gepflanzt. Doch diese sind bald zu klein; schließlich benötigt das Wurzelwerk eines Baumes etwa genauso viel Raum wie sein sichtbarer Teil, seine Krone. Kommt zu den ohnehin schwierigen Bedingungen der Klimawandel hinzu, werden Straßenbäume künftig nicht mehr alt. Wir schätzen, dass die heute gepflanzten mit nur 40 bis 50 Jahren eingehen werden.

Für Hamburg wäre das tragisch. Ein gut etablierter Baumbestand kann nicht mehr nachwachsen. Zudem tragen die mächtigen alten Linden, Eichen oder Ahorne zum menschlichen Wohlbefinden bei, indem sie Sauerstoff produzieren, Schatten spenden und ihre Umgebung durch Verdunstung kühlen.

Deswegen erforsche ich, wie wir für Bäume in der Stadt bessere Lebensbedingungen schaffen können. Beispielsweise brauchen wir für die Pflanzgruben geeignete Nährböden, die je nach Bedarf Wasser speichern oder ableiten können. Oder geschultes Personal, das bei Baumaßnahmen am Straßenrand auf den Boden acht gibt. Wir alle sollten lernen, Böden stärker zu schützen und zu schätzen. Sie sind die Lebensgrundlage für alle Pflanzen und viele Tiere – und keine unerschöpfliche Ressource. 

Dieser Artikel erschien im Juli 2018 als Gastbeitrag im Hamburger Abendblatt.

Annette Eschenbach ist Professorin für Bodenschutz und Bodentechnologie und Mitglied im Centrum für Erdsystemforschung und Nachhaltigkeit (CEN) an der Universität Hamburg.

Zur kompletten Abendblatt-Serie.

Foto: UHH/CEN/T.Wasilewki

Projekt OceanRAIN erhebt einzigartige Daten zu Niederschlägen auf den Weltmeeren

6. Juli 2018 - 0:00

Gut zwei Drittel der Erdoberfläche sind von Ozeanen bedeckt: 360 Millionen Quadratkilometer, auf denen Nieselregen tröpfelt oder Wolkenbrüche niedergehen, ohne dass dies ein Mensch mitbekommt. Bisher wurden solche Geschehnisse lediglich von Satelliten erfasst. Deren Datengenauigkeit konnte jedoch nicht überprüft werden, weil in-Situ Messungen fehlten. Mit seinem Forschungsprojekt OceanRAIN hat Dr. Christian Klepp vom Centrum für Erdsystemforschung und Nachhaltigkeit (CEN) begonnen, diese Wissenslücke zu schließen. Sein weltweit einzigartiger Datensatz wurde nun von Nature ´s Scientific Data veröffentlicht. 

Auf acht Forschungsschiffen hat Christian Klepp in den vergangenen sieben Jahren speziell entwickelte Messgeräte installiert, die den Niederschlag entlang der Schiffsrouten aufzeichnen und einen Datensatz mit bisher 6,8 Millionen Einzelmessungen erhoben. Aus den Schiffsdaten wurde zusätzlich die Verdunstung berechnet. Die Differenz beider Werte beschreibt, wie viel Wasser aus den Ozeanen verdunstet und wie viel wieder hineingelangt – eine wichtige Kenngröße für Klimamodelle.

Die Modelle rechneten bisher mit Daten von Satelliten. Christian Klepps Datensatz ermöglicht nun erstmals die Überprüfung und Kalibrierung dieser Daten; beispielsweise von den NASA Erdbeobachtungssatelliten Global Precipitation Measurement (GPM).

Grundsätzlich sind Kenntnisse über den globalen Wasserkreislauf aus zwei Gründen wichtig. Einerseits vermuten Forschende, dass der Klimawandel die Menge, die räumlichen Verteilungsmuster und die Extremwerte von Niederschlägen verändert. Präzise Messungen helfen, dies zu überprüfen.

Andererseits liefern Erkenntnisse über den Zusammenhang zwischen Niederschlägen und vertikalen Luftbewegungen auch Hinweise darauf, wie lokale und globale Luftzirkulation zusammenspielen. Dieses Zusammenspiel hat vermutlich einen signifikanten Einfluss auf die Klimasensitivität; also darauf, wie stark sich erhöhte CO2-Werte in der Atmosphäre auf die Erdoberflächentemperatur auswirken.

Über das ICDC (Integrated Climate Data Center) und das WDCC (World Data Center for Climate) können Forscherinnen und Forscher online auf die OceanRAIN-Daten zugreifen.

Link zum Artikel: https://www.nature.com/articles/sdata2018122

Foto: UHH/CEN/C.Klepp

Wie wird das Wetter bis 2028? Trefferquote bei 10-Jahres-Vorhersagen verbessert

3. Juli 2018 - 0:00
Leonard Borchert möchte Wetterprognosen für die nächsten zehn Jahre zuverlässiger machen. Dazu betrachtet er den Nordatlantik, der das Wetter in Europa stark beeinflusst. Borcherts Ergebnisse wurden jetzt im Fachmagazin Journal of Climate veröffentlicht. Er ist Doktorand am Centrum für Erdsystemforschung und Nachhaltigkeit (CEN) und erklärt unter anderem, warum extreme Wetterlagen gut für die Prognosen sind.

Foto: CC3.0 B.Abis, MPI-M

Frage 18: Was ist wirklich wahr?

2. Juli 2018 - 0:00
Wenig beschäftigt die Menschheit so sehr wie die Suche nach der Wahrheit. Doch was ist wirklich wahr und was nur wahrscheinlich? Und wie gefährlich sind Lügen? Ein Gespräch mit dem Philosophen Dr. Alexander Dinges und dem Kommunikationswissenschaftler Prof. Dr. Michael Brüggemann.

Foto: Mark Sandten / Hamburger Abendblatt

Hamburger „Agenten“ im Dienst der Klimaforschung

27. Juni 2018 - 0:00

Meine Agenten tragen keine schwarzen Sonnenbrillen, und nur einige von ihnen fahren Auto. Vor allem Bob: Wenn er irgendwohin muss, nimmt er den Wagen. Alfred radelt dagegen durch die Stadt, solange die Sonne scheint, während Earl den öffentlichen Nahverkehr nutzt.

Tag für Tag fahren Bob, Alfred und Earl zur Arbeit im Stadtteil Hoheluft, bringen ihre Kinder zur Kita oder kaufen ein. Doch sie existieren nicht wirklich. Sie sind „Agenten“, die sich in einem Computermodell durch ein virtuelles Hamburg bewegen. Mit einem solchen Modell untersuche ich in einem Forscherteam, wie typische Lebensumstände und Einstellungen von Agenten etwa die Wahl der Verkehrsmittel beeinflussen. So hat Bob wenig Zeit, Earl wenig Geld, und Alfred ist umweltbewusst. Zusätzlich verändern Faktoren wie das Wetter, Sprit- oder Buspreise ihre Entscheidungen.

Mit Hilfe des Modells können wir auch abschätzen, wie stark die Agenten durch „Umweltstressoren“ beeinträchtigt werden, also durch potentiell gesundheitsschädliche Umweltfaktoren wie Hitze, Lärm, Luftverschmutzung oder die Folgen des Klimawandels. Solche Stressoren wirken in Städten mit einer hohen Dichte von Menschen, Gebäuden oder Verkehr besonders stark: Allein die schlechte Luft verursacht weltweit schätzungsweise zwei Millionen Todesfälle pro Jahr. Weil Gebäude Wärme speichern, führen extreme Hitzewellen — die künftig wahrscheinlich häufiger werden — in vielen Städten zu noch höheren Temperaturen als im Umland.

Weltweit leben bereits mehr als die Hälfte aller Menschen in Städten, mit steigender Tendenz. Für Stadtplaner und Politiker ist es wichtig, diese lebenswert und gesund zu gestalten. Dazu tragen die Erkenntnisse bei, die wir durch Agentenbasiertes Modellieren gewinnen. Am Computer können wir ausprobieren, wie sich lästige Baustellen, steigende Kosten im öffentlichen Nahverkehr oder zusätzliche Radwege auf die Entscheidungen Einzelner auswirken – und was dies für die Gesundheit der Individuen und für die Stadt als Ganzes bedeutet.

Die Methode wurde durch das Aufkommen von Computern möglich. Für meine 1989 abgeschlossene Doktorarbeit habe ich sie erstmals benutzt, um mit einem selbst programmierten Modell die Folgen unterschiedlicher Handlungsoptionen im Ost-West-Konflikt zu simulieren. Zwischen den beiden möglichen Szenarien der Aufrüstung und Abrüstung zeigte mein Modell einen chaotischen Übergang als Folge wachsenden Vertrauens zwischen den Supermächten. Wenige Wochen nach der Simulation endete der Kalte Krieg mit dem Zerfall des Ostblocks. Dass eine Modellanalyse so schnell von der Wirklichkeit überholt werden könnte, kam auch für mich überraschend.

Heute ist Agentenbasierte Modellierung aus der Forschung nicht mehr wegzudenken. Wenn wir verstehen wollen, wie sich eine Gruppe in einer bestimmten Umgebung verhält, liefert die Methode wertvolle Einsichten. Sie eignet sich auch für die Erforschung der Auswirkungen städtischer Umweltstressoren - das hat der Test mit den typisierten Agenten Bob, Alfred und Earl gezeigt. Die bisher gewonnenen Ergebnisse schaffen die Voraussetzung für eine Erweiterung des Modells mit Daten realen Verhaltens. Damit lassen sich beispielsweise die Folgen von Wetterextremen simulieren, um zu prüfen, ob Fluchtwege und Versorgungsrouten in der Stadt im Krisenfall funktionieren. Möglich wäre auch, die Methode auf weitere Ballungsräume zu übertragen – denn Städte müssen sich weltweit an den Klimawandel anpassen.

Dieser Artikel erschien im Juni 2018 als Gastbeitrag im Hamburger Abendblatt.

Jürgen Scheffran ist Professor für Integrative Geographie und Mitglied des Centrums für Erdsystemforschung und Nachhaltigkeit (CEN) an der Universität Hamburg. Er leitet die Forschungsgruppe Klimawandel und Sicherheit (CLISEC) und präsentiert gemeinsame Modellergebnisse aus dem URBMOD-Projekt.

Zur kompletten Abendblatt-Serie.

Literatur:

Liang Emlyn Yang, Peter Hoffmann, Jürgen Scheffran, Sven Rühe, Jana Fischereit, Ingenuin Gasser (2018) An Agent-Based Modeling Framework for Simulating Human Exposure to Environmental Stresses in Urban Areas. Urban Science 2, 36. Online lesen.

Todd BenDor und Jürgen Scheffran: "Agent-based Modeling of Environmental Conflict and Cooperation" erscheint im September 2018 bei Taylor & Francis.

Foto: Pexels/Pixabay CCO

35 Jahre Meeresschutz: Fehlende Strategie erhöht Bedarf an Schutzflächen

26. Juni 2018 - 0:00

Obwohl mehr als 16 Prozent aller nationalen Meeresflächen geschützt sind, bilden diese Flächen viele Ökoregionen und Länder nicht ab. Die heutige Ausdehnung ist ebenso teuer wie ineffizient, wie Dr. Kerstin Jantke und Team in einer aktuellen Studie des Centrums für Erdsystemforschung und Nachhaltigkeit der Universität Hamburg zeigen. Hätte man von Anfang an strategisch geplant, könnte längst jede Ökoregion angemessen geschützt sein.

In internationalen Vereinbarungen wie den Sustainable Development Goals (SDG) und den Aichi-Zielen der Vereinten Nationen (UN) ist festgelegt, dass bis zum Jahr 2020 mindestens zehn Prozent der Küsten und Ozeane unter Naturschutz stehen sollen. Dieses Flächenziel wurde mit heute rund 16,8 Prozent bereits erreicht. Wo diese Flächen liegen ist jedoch nicht beliebig: So ist vereinbart, dabei jeden der marinen Lebensräume zu erfassen, um den Verlust von biologischer Vielfalt weltweit aufzuhalten.

Gemeinsam mit Forscherinnen und Forschern der Universität Queensland, Australien, analysierte die Umweltwissenschaftlerin Kerstin Jantke Meeresschutzgebiete von den Anfängen im Jahr 1982 bis 2016. Das Team betrachtete dabei nur die nationalen Gewässer (39 Prozent der Ozeanfläche), da internationale Gewässer bisher schwer unter Schutz zu stellen sind. Die nationalen Gewässer bestehen aus 258 Ökoregionen. Das sind relativ große Gebiete, die sich in Artenzusammensetzung und Umweltbedingungen geografisch abgrenzen lassen. Jede dieser Regionen sollte zu zehn Prozent ihrer Fläche unter Schutz stehen. Die Studie zeigt, dass mehr als die Hälfte der Ökoregionen (157) nicht ausreichend geschützt sind, zehn davon noch überhaupt nicht.

Nicht ausreichend geschützte Ökoregionen (dunkelgrau) finden sich vorwiegend in den Meeresgebieten von dicht besiedelten Ländern.
(©K. Jantke - Große Ansicht s.u.)

Besonders wichtig ist, die Flächen in Zukunft strategisch auszuwählen. Das Team verglich deren Größe von Jahr zu Jahr und simulierte eine optimale Ausdehnung der Schutzgebiete. Hätte man schon im Jahr 1982 begonnen, taktisch zu planen, wären dafür nur 10,3 Prozent der nationalen Meeresfläche nötig gewesen. Noch bis zum Jahr 2011 hätte eine Fläche von knapp 13 Prozent ausgereicht, um alle Ökoregionen wie vereinbart zu zehn Prozent zu schützen. Das Ziel hätte also längst erreicht sein können und auch die Folgekosten, die beispielsweise durch eine eingeschränkte Nutzung für die Fischerei entstehen, wären weitaus geringer gewesen.

„Die Länder müssen systematisch vorgehen und strategisch zusammenarbeiten. Nur so lassen sich die massiven Lücken im bisherigen System schließen“, sagt Jantke. „Doch nationale und wirtschaftliche Interessen gehen meist vor. In Zukunft sollten neue Schutzzonen zunächst in den wenig geschützten Ökoregionen ausgewiesen werden.“

Im Jahr 2020 werden in China unter Federführung der UN neue Ziele zum Naturschutz verhandelt. Viele Expertinnen und Experten gehen davon aus, dass die Zukunft einer Ökoregion nur gesichert ist, wenn mindestens 30 Prozent ihrer Fläche unter Schutz stehen. „Ich bin dafür, weitere Flächen zu schützen. Denn Biodiversität bildet letztlich unsere Lebensgrundlage“, sagt Jantke. „Dazu kommt, dass der Klimawandel auch vor einem Schutzgebiet nicht haltmacht. Doch sind die Gebiete geschützt, können sie sich wahrscheinlich besser an veränderte Klimabedingungen anpassen.“ Die aktuelle Studie liefert jetzt die Basis für einen zukünftigen Meeresschutz mit System.

Fachartikel: Jantke K., Jones K.R., Allan J.R., Chauvenet A.L.M., Watson J.E.M., Possingham H.P. (2018): Poor ecological representation by an expensive reserve system: evaluating 35 years of marine protected area expansion. Conservation Letters, DOI: 10.1111/conl.12584
https://doi.org/10.1111/conl.12584 

Zum Download:
Bild: Great Barrier Reef ©UHH/CEN/K.Jantke
Grafik: Schutz der Ökoregionen ©K.Jantke
Die Grafik zeigt die Ökoregionen 2016, hellgrau = Ökoregion zu 10% oder mehr geschützt, dunkelgrau = Ökoregion zu weniger als 10% geschützt, rot = kein Schutz. Nicht ausreichend geschützte Ökoregionen (dunkelgrau) finden sich vorwiegend in den Meeresgebieten von dicht besiedelten Ländern.


Kontakt
Dr. Kerstin Jantke
Centrum für Erdsystemforschung und Nachhaltigkeit (CEN)
Universität Hamburg
E-Mail: kerstin.jantke@uni-hamburg.de 
Tel.: +49 40 42838 2147

Stephanie Janssen
Öffentlichkeitsarbeit CliSAP/CEN
Centrum für Erdsystemforschung und Nachhaltigkeit (CEN)
Universität Hamburg
E-Mail: stephanie.janssen@uni-hamburg.de 
Tel.: +49 40 42838 7596

Foto: UHH/CEN/K. Jantke

Pariser Klimaziele sind ohne Geo-Engineering zu schaffen - wenn Regierungen sofort handeln

26. Juni 2018 - 0:00

Eine neue Studie der britischen Open University unter Beteiligung des Centrums für Erdsystemforschung und Nachhaltigkeit (CEN) belegt, dass das im Pariser Klimaabkommen vereinbarte Ziel, den Anstieg der globalen Durchschnittstemperaturen unter zwei Grad Celsius zu halten, noch erreichbar ist – allerdings nur, wenn die Regierungen sofort handeln.

Die heute im Fachmagazin Nature Climate Change veröffentlichte Untersuchung wurde unter Leitung von Dr. Philip Holden, Dozent für Erdsystemwissenschaften an der Open University in Milton Keynes, durchgeführt. Dabei setzte das internationale Forscherteam eine Kombination aus Klima-, Wirtschafts- und Technologierechenmodellen ein, um zu zeigen, dass das 2015 in Paris beschlossene Klimaziel weiterhin erreichbar ist.

„Wir haben allerdings vorausgesetzt, dass die Menschheit nach 2017 insgesamt noch maximal 300 Gigatonnen Kohlenstoff emittieren wird“, sagt Frank Lunkeit, Meteorologe am Centrum für Erdsystemforschung und Nachhaltigkeit (CEN) der Universität Hamburg. „Das lässt sich jedoch nur erreichen, wenn sofort umfassende politische Maßnahmen ergriffen werden - schließlich setzen wir heute weltweit pro Jahr rund zehn Gigatonnen Kohlenstoff frei."

Die Forschenden entwickelten ein dreidimensionales Modell des Klima-Kohlenstoffkreislaufs und führten zahlreiche Simulationen zur Erforschung unterschiedlicher möglicher Klimazukünfte durch. Diese zeigten, dass weiter unsicher ist, wie sensible Regionen, beispielsweise die Arktis und der südostasiatische Monsunraum, in den kommenden 100 Jahren auf den Klimawandel reagieren könnten.

„Die mit dem Pariser Klimaabkommen verbundenen regionalen Unwägbarkeiten sind zuvor nicht untersucht worden“ sagt Erstautor Dr. Philip Holden. „Das liegt daran, dass die Wissenschaft bisher entweder sehr simple Modelle verwendete oder Modelle, die zu komplex waren, um die Bandbreite der Möglichkeiten zu untersuchen.“

Entscheidend ist jedoch, dass das Erreichen des Klimaziels weniger stark als bislang vermutet von der Fähigkeit und Motivation zukünftiger Generationen abhängt, mittels Geoengineering gewaltige Mengen Kohlenstoff aus der Erdatmosphäre zu entfernen. Stattdessen ließe sich der aktuell fortschreitende technologische Wandel durch eine Reihe realisierbarer Regierungsstrategien untermauern.

An der Studie beteiligt waren neben Wissenschaftlern von der Open University und der Universität Hamburg auch Forschende von der University of California, University of Sheffield, University of Cambridge und der Radboud Universität in den Niederlanden sowie vom Max-Planck-Institut für Meteorologie und Cambridge Econometrics Ltd.

Den ganzen Artikel: Climate-carbon cycle uncertainties and the Paris Agreement
Diese Pressemitteilung erschien zuerst im Newsroom der Open University

Foto: UHH/CEN/ T.Wasilewski

Der Hamburg-Tornado vom 7. Juni 2016 – Vorhersage wäre möglich gewesen

11. Juni 2018 - 0:00

Dr. Peter Hoffmann und Prof. Dr. Felix Ament haben mit ihrem Team am Centrum für Erdsystemforschung und Nachhaltigkeit (CEN) der Universität Hamburg den Hamburg-Tornado von 2016 analysiert. Exemplarisch zeigen sie, dass Vorhersagen mit vergleichsweise wenig Aufwand möglich sind.

Meteorologe Dr. Peter Hoffmann: „Als ich an dem Tag von der S-Bahn nach Hause ging, habe ich das Gewitter gesehen. Es war nicht weit entfernt, ich schätze etwa drei Kilometer. Normalerweise wäre ich stehen geblieben und hätte gewartet, um mir das Schauspiel anzusehen. Denn ich bin auch Storm Chaser und habe in Texas, USA, einmal einen Tornado live gesehen. Aber ich wollte nach Hause, zu meinem kleinen Sohn. So habe ich den Tornado vor meiner eigenen Haustür tatsächlich verpasst!
Hätte ich das nur vorher gewusst. Ich erinnerte mich dann an das Rechenmodell zur Wettervorhersage, mit dem ich während meiner Zeit in Australien gearbeitet hatte. Es ist frei verfügbar, ich hatte es auf meinem Laptop installiert und probierte es kurze Zeit später aus: Die Vorhersage für Hamburg sah vielversprechend aus!“

Zur gleichen Zeit zeichnete auf dem Dach des Geomatikums der Universität Hamburg das Regenradar den Tornado detailliert auf. Für die Meteorologinnen und Meteorologen vom CEN ein seltener Glücksfall, dass er sich im Einzugsgebiet des Hamburger Radars befand.

Meteorologe Prof. Felix Ament: „Unsere Radarbilder sind die einzigen professionellen Aufzeichnungen, auf denen der Tornado im Detail zu sehen ist. Weil nur wenige Gebiete weltweit von hoch aufgelösten Radaren beobachtet werden, verpassen wir diese Ereignisse in der Regel. Von vielen gibt es dann nur Handyvideos im Internet. Durch die wissenschaftlichen Aufzeichnungen wissen wir jetzt genau: Der Hamburg-Tornado dauerte 13 Minuten und legte eine Strecke von 1,3 Kilometern zurück.“

Der Tornado wurde mit der Stärke F1 auf der Fujita-Skala (F0-F5) bewertet, ein eher leichtes Ereignis. Obwohl er in einer dicht besiedelten Gegend auftrat, entstanden nur Sachschäden. Peter Hoffmann passte das bestehende Vorhersage-Modell namens CCAM (Conformal Cubic Atmosphere Model) in mehreren Rechenschritten so an, dass es den Niederschlag mit einer Auflösung von einem Kilometer Maschenweite wiedergeben kann. Startet man das Modell mit den Informationen aus der Nacht vom 6. auf den 7. Juni, 2 Uhr, kann es eine Gewitterzelle über Hamburg gegen 17 Uhr nachmittags mit Potenzial zu einem Tornado vorhersagen. Doch wie exakt ist diese Prognose?

Der Vergleich mit den hoch aufgelösten Daten des Radars vom Geomatikum zeigt: Das Modell hätte das Ereignis bis zu zwölf Stunden vorher, zeitlich auf eine halbe Stunde genau und räumlich mit nur etwa drei Kilometern Abweichung vorhersagen können. Mit einfacher Technik lassen sich also bereits erstaunlich exakte Ergebnisse erzielen.

Ob sich vorhergesagte Gewitterzellen tatsächlich zu einem Tornado entwickeln, lässt sich aus dem Modell nicht ableiten. Tornados entstehen aus Superzellen, das sind hoch strukturierte Gewitterzellen, die rotieren. Doch Studien aus den USA zeigen, dass sich nur aus 26 Prozent aller Superzellen auch tatsächlich ein Tornado bildet. Für Europa wurde dies noch nicht untersucht. Zur genaueren Analyse müssten kurzfristig aktuelle hoch aufgelöste Radardaten einfließen. Ament und Hoffmann haben gemeinsam mit den Kolleginnen Claire Merker (CEN, MeteoSwiss Zürich) und Katharina Lengfeld (Deutscher Wetterdienst) nur dieses einzelne extreme Ereignis untersucht, für routinemäßige Vorhersagen ist weitere Forschung nötig – Potenzial dafür ist eindeutig vorhanden.

Zum Fachartikel

Kontakt:

Dr. Peter Hoffmann, CEN, Universität Hamburg (bis 04/2018)
Climate Service Center Germany, GERICS (ab 05/2018)
Tel.: 040 226 338 457
peter.hoffmann@hzg.de

Prof. Dr. Felix Ament, CEN, Universität Hamburg
Tel.: 040-42838 3597
felix.ament@uni-hamburg.de

Foto: IWK/F.Böttcher

Alumnus im All – Alexander Gerst zum zweiten Mal auf der ISS

7. Juni 2018 - 0:00
Alexander Gerst (42) ist nicht nur der bekannteste Astronaut der Bundesrepublik und ab Oktober erster deutscher Kommandant der Internationalen Raumstation (ISS), sondern auch Alumnus der Universität Hamburg. Der promovierte Geophysiker wird morgen mit seinem Team an der ISS eintreffen – und hat auch ein Stück Universität mit an Bord.

Foto: UHH/CEN/Aus­ser­ho­fer

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