Supercomputer sind die Arbeitstiere von Klimaforschern. Damit rechnen sie globale und regionale Modelle der atmosphärischen Zirkulation. Meist spricht man bloß von Klimamodellen. Die liefen aber nur Temperatur-Trends. Und keine Aussagen darüber, wie sich die globale Erwärmung tatsächlich auswirkt, welche Folgen sie hat für Menschen, Tiere und Pflanzen. Dafür muss man die Klimamodelle erweitern oder koppeln, wie Experten sagen.
Genau das ist jetzt auch im internationalen Forschungsprojekt ISI-MIP geschehen. Und zwar so gründlich wie noch nie. Dazu Veronika Huber, Biologin am federführenden Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung.
"Das Neue an diesem Ansatz ist, dass Modelle von Klimafolgen - also, wie wirkt sich die Klimaerwärmung aus auf Landwirtschaft, auf den Wasserhaushalt, auf Ökosysteme –, dass die verglichen wurden. Alle diese Modelle wurden angetrieben mit den gleichen Klimadaten."
Solche Studien gab es zwar schon. Aber nicht mit so vielen verschiedenen Klimafolgen-Modellen. 28 von ihnen wurden bei ISI-MIP getestet – und damit quasi auf Herz und Nieren. Die Prüfung viel schlechter aus als ursprünglich erwartet:
"Insgesamt ist es so, dass die Unsicherheitsspanne sehr groß ist. Also, man hat festgestellt, dass die Unsicherheit, die in diesen Klimafolgenmodellen drinsteckt, sogar noch die Unsicherheit übersteigt, die aus den Klimamodellen kommt."
Was heißt das konkret? Beispiel Wasserkreislauf: Wo genau Trockenheit und Dürren in Zukunft häufiger auftreten werden, lässt sich offenbar gar nicht so sicher sagen. Zu groß seien die Unterschiede in den Simulationen, bedauert die Hydrologin Christel Prudhomme. Die Ergebnisse der heutigen Modelle des Wasserkreislaufs wichen in vielen Weltregionen voneinander ab, sagt die Französin. Sie forscht am Zentrum für Hydrologie und Ökologie im englischen Wallingford und gehört ebenfalls zum riesigen Tross der ISI-MIP-Forscher:
"Für den Mittelmeerraum und für Zentraleuropa zeigen die Modelle alle, dass Dürren bis Ende dieses Jahrhunderts stark zunehmen. Das Gleiche gilt für Südwest-Australien und Teile der südlichen USA. Aber schauen wir uns zum Beispiel nördlichere Breiten an, dann gibt es keine solche Übereinstimmung der Ergebnisse. Wie sich Dürren etwa in Deutschland oder auf den britischen Inseln entwickeln werden, ist nicht so sicher."
Modelle des Wasserkreislaufs sind nicht nur unerlässlich, um die künftige Niederschlagsentwickung abschätzen zu können. Oder Dürren. An ihnen hängt noch viel mehr. Wie wird sich der Wasserstand unserer Flüsse ändern, wenn es wärmer wird? Wie die landwirtschaftlichen Erträge? Und wo ist häufiger mit Starkregen und Überschwemmungen zu rechnen?
Als das können Klimaforscher nur simulieren, wenn sie hydrologische Modelle zu Hilfe nehmen. Diese, sagt Christel Prudhomme, müssten auf jeden Fall verbessert werden. Wenn Landpflanzen Wasser verdunsten – solche Prozesse bekämen die Modelle zum Beispiel noch nicht so richtig hin:
"Wir haben bisher sehr große Anstrengungen unternommen, um Klimamodelle weiterzuentwickeln. Und um mehr darüber zu lernen, wie stark Treibhausgase unser Klima verändern. Das war der erste Schritt. Der Zweite sollte nun sein, dass wir uns um die Konsequenzen der Erwärmung zum Beispiel für den Wasserhaushalt kümmern. Und die Modelle, die dafür nötig sind, weiterentwickeln."
Allerdings ist es auch nicht so, dass die heutigen Klimafolgenmodelle überhaupt keine brauchbaren Ergebnisse liefern. Das sagt jedenfalls die Potsdamer Forscherin Veronika Huber.
Im ISI-MIP-Projekt seien mehrere Szenarien für dieses Jahrhundert durchgespielt worden – mit einer Erwärmung von zwei, drei bzw. vier Grad Celsius. Daraus ließen sich klare Schlüsse ziehen, so die Biologin:
"Man kann ja schon robuste Aussagen generieren. Also, wir sehen in allen diesen Ergebnissen, dass die Klimafolgen mit der steigenden Erwärmung zunehmen. Also, bei drei Grad globaler Erwärmung hab' ich höhere Risiken als bei zwei Grad. Es gibt natürlich schon generelle qualitative Trends, die das Wissen, das wir haben, ganz klar bestätigen."