Diagnose historischer Klimaschwankungen durch Baumringdaten überschätzt

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Gegenwärtige Erwärmung außergewöhnlich

Baumringe übertreiben – das hat nun ein Forscherteam herausgefunden. Aus der Breite der Wachstumsringe von Bäumen schließen Wissenschaftler für vergangene Jahrhunderte auf die historischen Klimabedingungen in dem jeweiligen Jahr. Die bisherigen Temperaturrekonstruktionen aus den Jahresringen der Bäume seien aber fehlerhaft, so die nun in Climate Dynamics veröffentlichte Studie. Sie gäben die natürlichen Schwankungen des Klimas vergangener Jahrhunderte übertrieben wieder. Ein Vergleich mit Daten etwa aus Pfarr- und Stadtarchiven zeige, dass sich das Klima in Wirklichkeit deutlich gleichmäßiger entwickelt habe – was wiederum einen weiteren Beleg dafür biete, wie außergewöhnlich die moderne menschengemachte Erwärmung tatsächlich sei.

„Gab es im Mittelalter eine Warmzeit, die der heutigen zumindest nahekommt? Antworten auf solche grundlegenden Fragen erhofft man sich  hauptsächlich von Baumring-Analysen“, erklärt Leit-Autor Josef Ludescher vom Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK). „Unsere Analyse zeigt nun, dass die bisherigen Klima-Abschätzungen aus Baumringdaten stark die Beharrungstendenz des Klimas überschätzen. Zwar folgt auf ein warmes Jahr in der Tat eher ein weiteres warmes als ein kühles, aber nicht so lang und stark, wie Baumringe das zunächst vermuten lassen. Wenn die Beharrungstendenz korrekt berücksichtigt wird, erscheint die gegenwärtige Erwärmung Europas noch außergewöhnlicher als bisher angenommen.“

Um die Qualität der aus Baumringen gewonnenen Temperaturreihen zu testen, konzentrierten sich Josef Ludescher und Hans Joachim Schellnhuber (PIK) sowie Armin Bunde (Justus-Liebig-Universität Gießen) und Ulf Büntgen (Cambridge University) auf Mitteleuropa. Der Grund war, dass für diese Region außer den Baumringdaten auch noch lange Beobachtungsreihen existieren, die bis in die Mitte des 18. Jahrhunderts zurückreichen. Zudem gibt es Archive, die akkurat den Beginn von Weinlese und Getreideernten aufzeichneten und sogar bis ins 14. Jahrhundert zurückgehen. Diese Aufzeichnungen erlauben, ebenso wie die Breite von Baumringen, Temperaturrekonstruktionen. Für einen warmen Sommer spricht ein breiter Baumring und ein früher Erntebeginn, für einen kalten Sommer ein schmaler Baumring und ein später Erntebeginn. Dabei werden Bäume aus Höhenlagen betrachtet, in denen die Temperatur einen starken Einfluss auf das Wachstum hat, und wo es auch in warmen Jahren genug Wasser für das Wachstum gibt.

„Es zeigte sich nun, dass in den Baumringdaten die Klimaschwankungen überzeichnet werden. Dagegen haben die Temperaturen aus den Ernteaufzeichnungen die gleiche Beharrungstendenz wie Beobachtungsdaten und auch die Computersimulationen mit Klimamodellen“, so Ko-Autor Hans Joachim Schellnhuber vom PIK. „Interessanterweise bestätigen damit mittelalterliche Archive die moderne Klimasystemforschung.“

Um den Fehler in den Baumringdaten zu beseitigen, passten die Wissenschaftler mit einer mathematischen Methode die Stärke der Beharrungstendenz den Erntedaten und den Beobachtungsdaten an.

„Durch die Transformation verändert sich die zeitliche Lage der jeweiligen Kälte- und Wärmephasen in der Baumringreihe nicht, aber ihre Ausprägung wird deutlich abgeschwächt“, erklärt Ko-Autor Armin Bunde von der Universität Gießen. „Die so korrigierte Temperaturreihe stimmt deutlich besser mit den vorhandenen Beobachtungen und Ernte-Chroniken überein. Aus der Gesamtheit der Daten lässt sich schließen, dass die mittelalterlichen Klimaschwankungen und insbesondere auch die Wärmeperioden deutlich schwächer ausgeprägt waren als bisher vermutet. So dass die gegenwärtige, menschengemachte Erwärmung im Vergleich noch stärker heraus sticht.“

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