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Inhalt
Contents
Sommaire

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Allgemein

Die Erde wird grüner - die ausbleibende Katastrophe

Der "Klimakiller" macht die Erde grüner

Fritz Vahrenholt im Interview mit dem Nordbayerischen Kurier: Die Energiewende wird zu hastig und mit der falschen Begründung durchgeführt

Die Grünen sind gegen die Sonne


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de Allgemein en General fr Générale


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Die Erde wird grüner - die ausbleibende Katastrophe

Die grüner werdende Erde saugt das CO₂ auf

Für die Klimamodelle ist die Senkendiskussion von zentraler Bedeutung.

Und nun, 6 Jahre nach dem Bericht des IPCC vom Jahre 2013, stellt sich heraus, dass die Modelle vollständig daneben lagen, in dem sie die Aufnahmefähigkeit von Ozean und Land dramatisch unterschätzten.

Die Erde wird grüner - Implikationen für den Kohlenstoffkreislauf

Eine der entscheidenden Fragen hinsichtlich der weiteren Entwicklung der CO₂-Konzentration in der Atmosphäre, ist der Einfluss der CO₂-Senken.

Wie groß ist die CO₂-Aufnahme durch die Ozeane und an Land, dort maßgeblich also durch die Pflanzenwelt?

Jahr für Jahr stößt die Menschheit mehr CO₂ aus als zuvor.

Waren es 1959 noch 8,5 Milliarden Tonnen sind es heute schon etwa 37 Milliarden Tonnen.

Und egal wie hoch die Emissionen wurden, zunächst knapp die Hälfte, heute mehr als die Hälfte der Emissionen wurden durch die Ozeane und das vermehrte Pflanzenwachstum aufgesogen.

Das ist sogar im letzten IPCC-Bericht von 2013 nachzulesen (Summary for policymakers, S.26).

Allerdings wird in den vom IPCC zugrunde gelegten Modellen die zukünftige Aufnahmefähigkeit des CO₂ in Frage gestellt.

Auf der gleichen Seite 26 heißt es: "Basierend auf Erdsystem-Modellen, gibt es hohe Konfidenz, dass das feedback zwischen Klimaentwicklung und Kohlenstoffkreislauf im 21. Jahrhundert positiv ist.

Als Resultat wird mehr des emittierten anthropogenen CO₂ in der Atmosphäre verbleiben."

IPCC-Bericht von 2013
en Summary for Policymakers

E.7 Carbon and Other Biogeochemical Cycles

• Ocean uptake of anthropogenic CO₂ will continue under all four RCPs through to 2100, with higher uptake for higher concentration pathways (very high confidence).

The future evolution of the land carbon uptake is less certain.

A majority of models projects a continued land carbon uptake under all RCPs, but some models simulate a land carbon loss due to the combined effect of climate change and land use change. {6.4}

• Based on Earth System Models, there is high confidence that the feedback between climate and the carbon cycle is positive in the 21st century; that is, climate change will partially offset increases in land and ocean carbon sinks caused by rising atmospheric CO₂.

As a result more of the emitted anthropogenic CO₂ will remain in the atmosphere.

A positive feedback between climate and the carbon cycle on century to millennial time scales is supported by paleoclimate observations and modelling. {6.2, 6.4}

Mit der hohen Konfidenz, mit der die abnehmende Aufnahmefähigkeit der Biosphäre und der Ozeane durch den IPCC prognostiziert wurde, ist es vorerst vorbei.

Denn das Global Carbon Project, an dem unter anderem die UN-Organisation WMO (World Meteorological Organisation) beteiligt ist, zeigt in seinem vor kurzem erschienenen Bericht,

dass die Pflanzenwelt mehr CO₂ aufnimmt als gedacht.


Die Forscher fanden, dass "globale Land- und Ozeansenken im Großen und ganzen Schritt gehalten haben mit den wachsenden CO₂- Emissionen seit 1958,

da sie 60 Jahre später immer noch rund 50 % des in die Atmosphäre abgegebenen CO₂ aufnehmen.

Global Carbon Project / Future Earth
Long-term data on atmospheric carbon dioxide reveals an intensification of carbon uptake by Northern Hemisphere vegetation

Northern Hemisphere vegetation has kept pace in absorbing increasing amounts of carbon dioxide in the atmosphere due to human activities over the last 60 years, partially offsetting the effects of global warming.

Scientists analyzed data since 1958 that showed the Northern Hemisphere land sink, mainly forests, had intensified its absorption as plants thrived due to more CO₂ in the atmosphere.

Accelerated increases in fossil fuel emissions during the 2000s, due to increased economic output from countries in east and south Asia, caused a group international scientists to examine if land and ocean sinks would be able to keep up with this increase in atmospheric CO₂.

On average, global lands and oceans have been known to absorb as much as 50 percent of the CO₂ emitted from human activities.

These are known as carbon sinks.

The portion left over in the atmosphere is known as the airborne fraction.

As more and more CO₂ has entered the atmosphere, the scientists suspected the airborne fraction could have increased over this time, as plants, soils, and oceans may not have been able absorb the same percentage of CO₂ as in the past.

What they found was that global land and ocean sinks have largely kept pace with increasing carbon dioxide emissions since 1958, as 60 years later they are still absorbing about 50 percent of atmospheric CO₂.

This intensification of absorption can be traced to the Northern Hemisphere land sink responding to continued emissions growth, mainly through forests.

Pep Canadell, co-author of the new paper and Executive Director of the Global Carbon Project at CSIRO, Australia, finds these results so remarkable because of their unseen, and often unacknowledged, benefits:

"The CO₂ sinks are like a 50 percent discount on climate change.

If it wasn't for the sinks, we would have double the accumulation of CO₂ in the atmosphere, and a doubling of the impacts due to global warming."

Diese Intensivierung der Absorption kann zurückverfolgt werden auf die in der Nordhemisphäre gelegenen Landsenken, die auf die wachsenden Emissionen reagieren, vor allen Dingen durch Wälder."

Die Nordhemisphäre beheimatet ungefähr zwei Drittel der Landfläche und der Vegetation der Erde, während die Südhemisphäre durch die Ozeansenken bestimmt wird.

Das Global Carbon Project stellt also von 1958 bis 2016 eine Intensivierung der Aufnahme in der Nord- Hemisphäre fest.

Die vom IPCC behauptete Abnahme der Aufnahmefähigkeit hat sich zumindest bis heute durch neuere Untersuchungen nicht bestätigt, eher im Gegenteil.

Zur Zukunft kommen wir weiter unten.

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      50 x 50 Pixel Abbildung 4

Die CO₂- Bilanz bis 2018

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Wie kommt es überhaupt zu dieser starken Dämpfung durch Pflanzen?

Für Pflanzen ist CO₂ überlebensnotwendig. 90 % aller Pflanzen sind sogenannte C3-Pflanzen, die unterhalb von 150 ppm CO₂ die Photosynthese einstellen, sie sterben ab.

Unsere Bäume, aber auch Weizen, Roggen, Reis wachsen besser mit steigendem CO₂-Gehalt der Luft. C4-Pflanzen wie Gräser und Mais reagieren nicht ganz so empfindlich auf CO₂.

Von der vorindustriellen Zeit bis heute hat sich die Photosyntheseleistung der meisten Pflanzen um 65 % gesteigert.

Bei einem weiteren Anstieg des CO₂ in der Luft von den heutigen 410 ppm auf 600 ppm legen die Pflanzen noch einmal 35 % zu.

Manche Gewächshausbesitzer machen sich das zunutze, in dem sie die Treibhäuser auf 600 ppm CO₂ anreichern, um damit eine entsprechend bessere Nahrungsmittelausbeute von mehr als einem Drittel zu erreichen.

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      24 x 24 Pixel Buch (Icon) 
      50 x 50 Pixel Abbildung 5a

Die Pflanzenproduktivität hat durch den CO₂-Anstieg seit 1850 um 65 % zugenommen.

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▶CO₂ = Pflanzendünger


CO₂ macht die Erde grüner

Die Erde wird grüner.

Das zeigen Satellitenbilder eindeutig. Etwa auf einem Viertel bis zur Hälfte der bewachsenen Gebiete der Erde hat sich die Vergrünung breit gemacht.

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      24 x 24 Pixel Buch (Icon) 
      50 x 50 Pixel Abbildung 5b

CO₂ macht die Erde grüner

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▶Die Erde wird grüner

Die Zunahme an grüner Biomasse entspricht einem neuen grünen Kontinent, doppelt so groß wie die USA.

Etwa 70 % ist auf die gesteigerte Photosynthese durch CO₂ zurückzuführen.

Geholfen hat natürlich auch die Erwärmung um 1 Grad Celsius seit 1850.

Und diese Erwärmung hat zusätzlich die Feuchtigkeit in der Luft erhöht.

Die Ernteerträge sind gestiegen, nicht nur, aber vor allen Dingen auch wegen des Klimakillers CO₂.

Die grüner werdende Erde saugt das CO₂ auf

Für die Klimamodelle ist die Senkendiskussion von zentraler Bedeutung.

Und nun, 6 Jahre nach dem Bericht des IPCC vom Jahre 2013, stellt sich heraus, dass die Modelle vollständig daneben lagen, in dem sie die Aufnahmefähigkeit von Ozean und Land dramatisch unterschätzten.

In einer im Februar diesen Jahres erschienenen Studie (hier die Pressemitteilung) stellen Alexander Winkler und Victor Brovkin vom Max-Planck-Institut für Meteorologie in Hamburg und Ranga Myeni vom Department of Earth and Environment der Boston University fest:

"Diese Modelle, die die wissenschaftliche Basis für die IPCC Assessment Reports sind, unterschätzen wahrscheinlich auch die zukünftige Kohlenstoffaufnahme durch Photosynthese - ein zentraler Aspekt für Klimaprojektionen.

In den letzten beiden Jahrzehnten entstanden im Mittel 310 000 km² zusätzliche Blatt- und Nadelfläche, - ungefähr die Größe Polens und Deutschlands - jedes Jahr."

Max Planck Institut for Meteorology (MPI-M)
en Rising CO₂ has unforeseen strong impact on Arctic plant productivity

In a new study, a team of researchers around Alexander Winkler and Prof Victor Brovkin from the department "The Land in the Earth system" at the Max Planck Institute for Meteorology (MPI-M) show that most Earth system models (ESM) underestimate the response of Arctic plant productivity to rising atmospheric carbon dioxide (CO₂) concentration.

These models, which serve as the scientific basis for the IPCC Assessment Reports, likely also underestimate future carbon uptake by photosynthesis - a key aspect for climate projections.

This is a surprising result as some previous studies suggested that ESMs overestimate the response of plants to rising CO₂.

"Unsere zentrale Erkenntnis ist", so die Forscher weiter, "dass der Effekt der CO₂-Konzentration auf die terrestrische Photosynthese größer als zuvor gedacht ist und daher bedeutende Implikationen für den zukünftigen Kohlenstoffkreislauf hat."

Der CO₂-Dämpfungseffekt ist 60 % höher als das Mittel der Modelle angenommen hatte, bei einer Verdoppelung von 280 ppm auf 560 ppm CO₂.

Und die Realität gibt den Forschern Recht.

Schon heute verbleiben nur 46 % CO₂ in der Atmosphäre, 24 % in den Ozeanen und 30 % auf Land und in Pflanzen.

Nature Communication
en Earth system models underestimate carbon fixation by plants in the high latitudes

Abstract ...

Our EC estimate is 60% larger than the conventionally used multi-model average (44% higher at the global scale).

This suggests that most models largely underestimate photosynthetic carbon fixation and therefore likely overestimate future atmospheric CO₂ abundance and ensuing climate change, though not proportionately.

Introduction ...

Predicting climate change requires knowing how much of the emitted CO₂CO2 (currently ~40?Pg?CO2?yr-1) will remain in the atmosphere (~46%)

and how much will be stored in the oceans (~24%) and lands (~30%).

Der Weltklimarat IPCC nahm bislang an, dass der Verbleib des CO₂ in der Luft uns viel länger zu schaffen machen würde.

Von mehreren hundert Jahren Verweildauer war noch in den ersten Weltklimaberichten zu lesen.

Im letzten Bericht von 2013 gab es dann schon ein kleinlautes Heranpirschen an die Realität und man schätzte die Verweildauer des CO₂ in der Luft auf 30 bis 100 Jahre.

Die Erkenntnisse des Hamburger MPI über die unterschätzte CO₂-Senke durch Pflanzen müsste zu einer Revision der Verweildauer führen.

Und weder bei der Vegetation noch bei der der Verlagerung des CO₂ in die tieferen Schichten der Ozeane ist eine Sättigung in Sicht.

Erst bei 1500 ppm bleibt die Aufnahme von CO₂ durch die Pflanzen nahezu konstant.

Aber 1500 ppm erreichen wir niemals, eher geht uns Kohle, Erdöl oder Erdgas aus.

Drastische Emissionsminderung nicht erforderlich

Und nun kommt das höchst überraschende: Entschließt sich die Menschheit, in den nächsten Jahren einfach, die weiteren Emissionen nicht weiter ansteigen zu lassen, sozusagen die Gesamtemissionen bei 37 Mrd. Tonnen CO₂ einzufrieren, wird sich nach geraumer Zeit eine neues Gleichgewicht einpendeln zwischen den jährlichen Emissionen und den Ozeanen und Pflanzen.

Roy Spencer von der Universität Alabama hat das in einem einfachen Modell berechnet, bei welchem CO₂-Niveau man landen wird.

Er kommt bei einem Festhalten an den CO₂-Emissionen des Jahres 2018 zum Ergebnis, dass ein Niveau von 500 bis 520 ppm nicht überschritten wird.

Denn er kann zeigen, dass die Rate der Entfernung des CO₂ aus der Atmosphäre in den letzten Jahren 50 Jahren von 40 % auf über 50 % der jährlichen Emission angestiegen ist.

Roy Spencer
en A Simple Model of the Atmospheric CO₂ Budget

SUMMARY ...

A simple model of the CO₂ concentration of the atmosphere is presented which fairly accurately reproduces the Mauna Loa observations 1959 through 2018.

The model assumes the surface removes CO₂ at a rate proportional to the excess of atmospheric CO₂ above some equilibrium value.

It is forced with estimates of yearly CO₂ emissions since 1750, as well as El Nino and La Nina effects.

The residual effects of major volcanic eruptions (not included in the model) are clearly seen.

Two interesting finding are that

(1) the natural equilibrium level of CO₂ in the atmosphere inplied by the model is about 295 ppm, rather than 265 or 270 ppm as is often assumed,

and (2) if CO₂ emissions were stabilized and kept constant at 2018 levels, the atmospheric CO₂ concentration would eventually stabilize at close to 500 ppm, even with continued emissions.

Eine sehr schöne Ableitung mit einem ähnlichen Ergebnis ist bei Dr. Rainer Link nachzulesen.

Dr. Rainer Link
CO₂ Grenzwert in der Atmosphäre in Abhängigkeit von seiner Lebensdauer

Das von den Menschen anthropogen in die Atmosphäre im Wesentlichen durch Verbrennung fossiler Rohstoffe emittierte CO₂ wird nach einer bestimmten Zeit durch Vegetation und Ozeane wieder aufgenommen.

Die typische Angabe für die Verweilzeit ist die Lebensdauer, die Zeit in der die Konzentration um einen Faktor 1/e=0,3679 abgenommen hat.

Wir haben dieses einfache CO₂- Modell nachgebildet und für folgenden Fall berechnet.

Bis 2030 steigen die globalen Emissionen auf 45 Milliarden Tonnen an.

Danach bleiben sie konstant. China wird bis 2030 die Emissionen von heute 9,5 auf 12,5 Milliarden Tonnen CO₂ ansteigen lassen und Indien wie viele andere sich entwickelnde Länder werden mehr Emissionen ausstoßen.

Die Verweildauer ist mit Tau= 65 Jahren (IPCC 30-100 Jahre) angenommen worden. *)

National Center for Climate Change Strategy and International Cooperation (NCSC)
en Pursuing an Innovative Development Pathway: Understanding China's NDC

*) Fussnote: die Abklingzeit Tau ist definiert als die Zeit, in der die Konzentration des CO₂ auf 37 % zurückfällt

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      24 x 24 Pixel Buch (Icon) 
      50 x 50 Pixel Abbildung 6

Die CO₂-Konzentration übersteigt niemals 560 ppm bei konstanter Emission ab 2030 (435ppm),

Verweildauer des CO₂ in der Atmosphäre 65 Jahre

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▶CO₂-Senken & CO₂‑Verweildauer

Es ist also nicht erforderlich, dass die Emissionen auf Null zurückgefahren werden.

Wir können solange fossile Energieträger nutzen, bis sie alle sind - unter einer einzigen Voraussetzung: wir dürfen nicht wesentlich mehr als 45 Mrd. Tonnen pro Jahr ausstoßen und sollten diese Emissionen auch niemals mehr ansteigen lassen.

Durch ein Einfrieren der CO₂-Emissionen würde eine Verdopplung der CO₂-Konzentrationen von vorindustriellen 280 ppm auf 560 ppm eintreten.

Bei einer Verdoppelung auf 560 ppm wäre eine Erwärmung von 1,8 Grad Celsius zu erwarten, legt man die neuesten empirischen Klimaempfindlichkeitsberechnungen (ECS) zum CO₂ zugrunde.

Nicholas Lewis, Judith Curry
en The impact of recent forcing and ocean heat uptake data on estimates of climate sensitivity

Abstract ...

Energy budget estimates of equilibrium climate sensitivity (ECS) and transient climate response (TCR) are derived based on the best estimates and uncertainty ranges for forcing provided in the IPCC Fifth Assessment Scientific Report (AR5).

Recent revisions to greenhouse gas forcing and post-1990 ozone and aerosol forcing estimates are incorporated and the forcing data extended from 2011 to 2016.

...

These results imply that high ECS and TCR values derived from a majority of CMIP5 climate models are inconsistent with observed warming during the historical period.

▶Die Klimasensitivität von CO2

▶CO2-Treibhaus-(Atmosphären-)Effekt

Fazit

Der schon beschlossene Schritt der Bundesregierung, die CO₂-Emissionen auf 80 % zurückzufahren, ist überflüssig und die Ankündigung der Kanzlerin, das Ziel auf 100 % hochzuschrauben, ist mehr als fragwürdig und sinnlos.

Nun kann man darüber diskutieren, wieviel die entwickelten Länder zurückfahren müssen, um den sich entwickelnden Nationen einen Nachholbedarf in Sachen CO₂-Emissionen zu ermöglichen.

Das sollte aber nicht in der Weise erfolgen, dass Deutschland seine Emissionen bis 2030 um 300 Millionen Tonnen reduziert und China um 3000 Millionen hochfährt.

Immerhin emittiert China schon heute mehr CO₂ pro Kopf als Europa, nämlich 6,9 Tonnen pro Kopf.

5 Tonnen pro Kopf bei einer 9 Milliarden Weltbevölkerung wäre doch eine akzeptable weltweite Größe.

Macht insgesamt die obengenannten 45 Milliarden Tonnen pro Jahr.

Das hieße für Deutschland eine Reduktion auf nicht einmal 50 %.

Das wärs.

Panik ist also völlig unnötig.

Mutter Erde hält das CO₂-Problem für uns in Grenzen.

Wir sollten ihr dabei helfen.

Je mehr Pflanzen und Bäume wachsen, umso mehr kann auch an CO₂ aufgenommen werden.

Das macht jedenfalls sehr viel mehr Sinn als abenteuerliche Konzepte von Elektromobilität bis zum Zupflastern schöner Landschaften mit Windkraftanlagen.

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Fritz Vahrenholt im Interview mit dem Nordbayerischen Kurier: Die Energiewende wird zu hastig und mit der falschen Begründung durchgeführt


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