Pariser CO2-Ziele einfach zu erreichen: IPCC muss nur eklatante Fehler in eigenen Modellen beheben [Studie]

In letzter Zeit häufen sich die wissenschaftlichen Arbeiten, die zum Teil eklatante Fehler in den Modellen des Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) nachweisen und als deren Ergebnis es unumgänglich ist, die alarmistische Geschichte vom menschengemachten Klimawandel, die vielleicht ausreicht, Kinder in Panik auf die Straße zu treiben, aber sicher nicht dazu, rationale Menschen in die Irre zu führen, zu verschrotten und einen Diskurs über das tatsächliche Ausmaß von Klimawandel (unabhängig von menschlichem Einfluss) zu führen.

Die ganze Geschichte des menschlichen Einflusses auf den Klimawandel steht und fällt mit den Emissionen von Treibhausgasen, insbesondere von CO₂. Der menschliche Einfluss auf die Konzentration atmosphärischen CO₂ ist mit rund 4% sehr gering, soll aber insofern erheblich sein, als er ein Gleichgewicht, das es angeblich auf der Erde geben soll, durcheinanderbringt. Wir haben über diese Balance schon mehrfach geschrieben, z.B. hier. Für diesen Post genügt es, sich den Kohlenstoff-Kreislauf in Erinnerung zu rufen:

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Dieser Kohlenstoff-Kreislauf liegt allen Modellen zum Klimawandel zugrunde, in der Regel werden die Quellen für CO₂ in natürliche und menschliche Quellen unterteilt, wobei gilt, dass je höher der menschliche Eintrag in die Natur ist, desto geringer muss der natürliche Anteil an CO₂ werden. Eine weitere Daumenregel besagt, dass es rund 50% der menschlichen Emissionen von CO₂ in die Atmosphäre schaffen, um dort die 4 entscheidenden Prozent menschlicher Anteil beizutragen, die das ganze Gleichgewicht aus dem Ruder bringen.

Derartige Schätzungen basieren auf einer Reihe von Annahmen, eine davon ist die Annahme darüber, wie viel CO₂ in Ozeanen oder Landmasse (Böden, Vegetation usw.) “gespeichert” werden kann. Und es ist in diesem Zusammenhang, dass sich ein interessanter Rückkoppelungseffekt findet, der die Modelle des IPCC nicht nur aus dem Ruder bringt, sondern jeder Validität beraubt. Insofern ergänzt die Arbeit, von der wir heute berichten, einen Beitrag, den Ross McKitrick vor einiger Zeit veröffentlicht hat. Der Beitrag von McKitrick kann so zusammengefasst werden:

Die schwarze Linie stellt die tatsächliche Entwicklung des atmosphärischen CO₂ dar. Die anderen Linien stellen die Prognosen der Modelle des IPCC dar. Wie man sieht, war kein einziges Modell des IPCC akkurat. Alle haben sich – seltsamerweise – in der selben Weise geirrt: den menschlichen Einfluss auf das Klima massiv überschätzt, so wie man das muss, wenn man eine Panik-Geschichte mit angeblichen Daten untermauern will.

Wenn man im Hinterkopf behält, dass die Modelle des IPCC ohnehin viel mehr atmosphärisches CO₂ vorhersagen, als dann tatsächlich beobachtet wird, sind die Ergebnisse, die Haverd et al. (2020) gerade in “Global Change Biology” veröffentlicht haben, umso gravierender.

Wir haben vor einiger Zeit darüber berichtet, dass aus Satellitenbildern der NASA ein “Greening of the Earth” hervorgeht, was kein Wunder ist, denn höhere Anteile CO₂ in der Atmosphäre machen es Pflanzen leichter, Photosynthese durchzuführen (also CO₂, Wasser und Licht(energie – Photonen) in Kohlenhydrate (Zucker) und Sauerstoff (und Wasser) umzuwandeln). Mehr CO₂ macht es Pflanzen leichter, CO₂ aufzunehmen, was ihre Resistenz gegen Trockenheit erhöht und andere Effekte mit sich bringt, die letztlich dafür sorgen, dass mehr CO₂ von Pflanzen gebunden wird (Man kann dies als einen qualitativen Effekt begreifen: Pflanzen fällt Photosynthese leichter, sie werden größer etc). Von diesem Blatteffekt unterscheiden die Autoren das eigentliche “Greening” also das Wachstum der Blattmasse (der quantitative Effekt – > mehr Pflanzen). Beides zusammen ergibt die sogenannte GPP – die Global terrestrial gross primary production – die Menge von CO₂, die durch Photosynthese gebunden wird.

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GPP ist eine wichtige Größe für die Modelle des IPCC, denn die Menge des durch Photosynthese gebundenen CO₂ beeinflusst natürlich die Mange von CO₂ die in die Atmosphäre gelangen kann. Derzeit liegen die Schätzungen des IPCC für die Zeit von 1900 bis 2010 bei 17%, d.h. durch die Zunahme an CO₂ hat die Photosynthese, die CO₂ bindet (eigentlich umwandelt), um 17% zugenommen.

Havered und ihre acht Ko-Autoren kommen zu einem anderen Ergebnis, einem, das erhebliche Konsequenzen für die CO₂-Horrostory, die das IPCC verbreitet, haben muss, sofern man im IPCC an Lauterkeit und Ehrlichkeit orientiert ist.

Um die Ergebnisse richtig würdigen zu können, sind folgende Parameter von Bedeutung:

• Haverd et al. rechnen mit Modellen des IPCC, nehmen also die Steigerung der Temperatur in Abhängigkeit menschlicher CO₂-Emissionen in der Weise an, wie sie im RCP2.6 festgelegt ist (RCP = Representative Concentration Pathway);
• Sie benutzen zudem die SSP1-Projektion des IPCC, die eine bestimmte Zusammenstellung von Variablen des wirtschaftlichen Wachstums umfasst, denen ein Effekt auf die Emissionen von u.a. CO₂ zugewiesen wird (SSP = Shared Socioeconomic Pathway);
• Die Projektionen der Entwicklung der – wenn man so will – photosynthesefähigen Pflanzenmasse basiert auf dem CABLE-Modell: Community Atmosphere-Biosphere Exchange Model;

Fangen wir hinten an: Mit CABLE können die Autoren ein akkurates Bild der Entwicklung der Anteile von Pflanzen auf der Erde, des Greening of the Earth zeichnen. Wir haben hier die Ergebnisse der NASA, die auf Satelittenauswertung basieren und die von Haverd et al. gegenübergestellt. Wie man sieht, stimmen die Ergebnisse weitgehend überein.

Während die Abbildung der NASA die Zunahme der Blattfläche darstellt, stellt die Abbildung von Havert et al. die Zunahme der Fähigkeit CO₂ aufzunehmen, dar. Die braunen Flächen korrespondieren somit den grünen Flächen, denn die verbesserte Aufnahme ist Ergebnis von mehr Blattmasse und erleichterter Aufnahme von CO₂ durch Pflanzen.

Die Frage, worauf der Fertilisations-Effekt, die Zunahme an Blattmasse, die grünere Erde zurückzuführen ist, wird in der nächsten Abbildung beantwortet: Sie ist ganz überwiegend auf die höhere Konzentation von CO₂ zurückzuführen und damit verbundene qualitative (größere, gesundere Pflanzen: erleichterte Aufnahme, besserer Wuchs, besserer Wasserhaushalt, höhere Resistenz gegen Trockenheit) und quantitative Effekte (mehr Pflanzen) zurückzuführen. Mit anderen Worten: WEIL es mehr CO₂ gibt, fällt es Pflanzen nicht nur leichter, zu überleben und zu wachsen, sie vermehren sich auch leichter und binden mehr CO₂. Insgesamt gehen 70% der verbesserten Fähigkeit, CO₂ aufzunehmen, auf die besser Effizienz der Aufnahme zurück, 30% gehen auf eine Ausbreitung der Blattmasse zurück.

Diese Ergebnisse haben erhebliche Effekte auf die Modelle des IPCC, die man vor dem Hintergrund der Ergebnisse von Haverd et al. (2020) als noch schlechter ansehen muss, als sie es eh schon sind:

“… we find the total increase in GPP is predominantly driven by CO₂. The remaining climate-driven component (14% of the full increase…) is largely attributable to warming and temperature (…) interactions in Northern Hemisphere extratropical ecosystems. (…) We estimate a historic global CO₂ fertilization effect on photosynthesis of 30% (1900-2010; 296-389 ppm C_a) that is significantly higher than current TBM [Terrestrial Biosphere Model] estimates (17 ± 4%; 1σ). We project a GPP increase of (47 ± 2%) for a doubling of c_a (300-600 ppm…)” (Haverd et al. 2020: 2395-2396).

Mit anderen Worten, die Modelle des IPCC, die von einer geringeren Fähigkeit von Pflanzen ausgehen, CO₂ zu binden, unterschätzen die Fähigkeit der Natur, menschliches CO₂ aufzunehmen und überschätzen als direkte Folge die Menge menschlichen CO₂, die in die Atmosphäre gelangen kann. Und dieser Fehler in den Modellen ist nicht gering, nein, er ist erheblich:

“Adjusting to include only biophysical effects (CO₂ and climate-driven sink), we estimate a cumulative biophysical sink of 174 PgC (…), equivalent to 17 years of anthropogenic CO₂ emissions at current rates.

1 PgC = 10¹⁵gC -> es handelt sich also um gewaltige Massen, um Petagramm, eine Milliarde Tonnen.

Die 174 PgC, die Haverd et al. (2020) als die Menge CO₂ schätzen, die von Pflanzen durch Photosynthese aufgenommen werden kann (für den Zeitraum 2006 bis 2099) entspricht der Menge CO₂, die durch menschliche Emissionen im derzeitigen Ausmaß in aufeinanderfolgenden 17 Jahren kumuliert wird. Ein derart gewaltiges Potential, CO₂ zu binden, wirkt sich natürlich auf die Klimaziele aus, die das IPCC auf Basis seiner eigenen Modelle vorgibt, z.B. die Pariser Ziele, die vorsehen, bis 2050 unter 2 Grad Celsius Temperatursteigerung zu bleiben.

“Our results … suggest that underprediction of GPP trends and CO₂ responses is associated with a failure by current TBMs to account for plant coordination of photosynthesis. This finding is important for the future role of land carbon sinks, suggesting an underestimation by current models of potential CO₂ removal under low-emission scenarios consistent with the Paris Agreement targets”.

Mit anderen Worten: Das von Haverd et al. (2020) gezeigte größere Ausmaß, in dem CO₂ durch Photosynthese gebunden werden kann, führt dazu, dass dann, wenn die Modelle des IPCC an diese neuen Erkenntnisse angepasst werden, die Ziele, die in Paris vereinbart wurden, durch den beschriebenen Fertilisationseffekt erreicht werden. Mit anderen Worten: Eine weitere Reduzierung des CO₂-Ausstoßes ist nicht notwendig, es reicht, die falschen Modelle des IPCC zu korrigieren.

Zu diesen Ergebnissen, um es noch einmal zu sagen, gelangen Haverd et al. auf Basis der Szenarien des IPCC, mit den Modellen, die das IPCC zur Verfügung stellt (RCPs und SSPs).

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Haverd, Vanessa, Smith, Benjamin, Canadell, Josep G., Cuntz, Matthias, Mikaloff-Fletcher, Sara, Farquhar, Graham, Woodgate, Willima, Briggs, Peter R. & Trudinger, Cathy M. (2020). Higher Than Expected CO₂ Fertilization Inferred from Leaf to Global Observations. Global Change Biology 26: 2390-2402.

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