6. Oktober 2010

Menschen im Gespräch: Teil VIII


Interview

mit

copyright Dr. Neukom



Dr. Raphael Neukom


Im achten und zugleich letzten Teil meiner Gesprächsreihe unterhalte ich mich mit Dr. Raphael Neukom. Dr. Neukom ist zur Zeit am Lamont Doherty Earth Observatory in New York USA http://www.ldeo.columbia.edu und an der School of Earth sciences an der Universität Melbourne http://www.earthsci.unimelb.edu.au tätig. Zu seinen "research interests" zählen nach eigenen Worten "paleoclimatology, climate reconstructions, South American climate". Von speziellem Interesse für mich war, dass sich Dr. Neukom, als einer von wenigen Forschern mit Klimarekonstruktionen für die südliche Hemisphäre, im Besonderen für Süd Amerika, beschäftigt und daraus resultierend vor kurzem die erste multi-proxy Klimarekonstruktion, zurückreichend bis ins 9 Jh A.D., als Mitautor vorlegte.

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W.v.B.: Sehr geehrter Herr Dr. Neukom, Sie sind Mitautor des vor kurzem erschienenen papers "Multiproxy summer and winter surface air temperature field reconstructions for southern South America covering the past centuries"(abruf-/downloadbar [pdf-Format, 2,68 MB] unter: Multiproxy summer ...)

Mit dieser Arbeit legen Sie nach eigenen Angaben erstmalig eine "regional-scale climate field reconstruction for parts of the Southern Hemisphere at this high temporal resolution" (Cf., Abstract), bis zurück ins 9 Jh A.D. (Sommertemperaturen) vor. Als Illustration hierzu Grafik 2, welche die durchschnittliche  "SSA mean PCR [eine Rekonstruktionsmethode, W.v.B.] summer temperature reconstruction (top) as well as a comparison of the 30-year Gaussian filtered curves of all methods and the associated uncertainties (30-year filtered 2 SE; middle)" (Ibid., 7) zeigt:



Möchten Sie meinen Lesern und mir einen kurzen Einblick in Ihre Arbeit, die verwendete Methodik und die aus den Daten abgeleiteten Ergebnisse Ihrerseits geben? 


Dr. Neukom: Wir haben versucht, Daten aus verschiedenen Klima-Archiven, welche Informationen über Temperaturschwankungen in Südamerika über die letzten ca. 1000 Jahre enthalten optimal zu kombinieren, um flächige Aussagen über Temperaturvariationen in dieser Region machen zu können. Für unsere Rekonstruktionen haben wir Daten von Baumringen, Eisbohrkernen, See- und Meeressedimenten, Korallen sowie historischen Aufzeichnungen und einige langen Messreihen verwendet. 

Mit Hilfe dreier verschiedener statistischer Verfahren haben wir aus diesen Daten jährlich aufgelöste Sommer- und Wintertemperaturschwankungen rekonstruiert und zwar flächig für das sub- und außertropische Südamerika. Die Resultate zeigen unter anderem, dass die Temperaturen in Südamerika wie praktisch überall auf der Welt in den letzten 150 Jahren stark angestiegen sind. Die heutigen Temperaturen scheinen in Südamerika jedoch (noch) nicht wärmer zu sein als in früheren warmen Perioden während der letzten 1100 Jahre, was in Kontrast steht zu den meisten Resultaten aus der Nordhemisphäre.


W.v.B.: Nun stammen Sie und ich aus einer Generation, die mit den neuen Star-Trek-Filmen aufgewachsen ist. Der sechste Star-Trek-Kinofilm trägt den Titel "Das unentdeckte Land". Als ich mich kürzlich in eine Publikation von Villalba et al. vertiefte, stieß ich auf diese "terra incognita" bezüglich multi-proxy Klimarekonstruktionen der letzten 1000 Jahre, für die südliche Hemisphäre, im Speziellen für Süd Amerika (Villalba et al.:  Long-term multi-proxy climate reconstructions and dynamics in South America [LOTRED-SA]: State of the art and perspectives, in: Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 281 [2009] 175-179; abruf-/ downloadbar [pdf-Format, 220 KB] unter: Long-term multi-proxy ...).

Während ich dieser Aussage inhaltlich zur Gänze zustimme, stellt sich mir die Frage nach der aktuellen Datenlage bezüglich einzelnen, weit zurückreichenden Proxies. In den letzten zwei Dekaden - vor allem in den letzten Jahren - scheint, nicht zu letzt durch das Projekt PAGES gefördert, sich die Datenlage zusehends zu verbessern. So werden u.a. in den Arbeiten von Lara und Villalba (1990a, b), Villalba (1994), Stine (1994), Thompson et al. (2000, 2006), Boninsegna et al. (2009), Ljungqvist (2009), von Gunten (2009 - Inauguraldissertation), von Gunten et al. (2009), Moy et al. (2009-Springer) und der vorliegenden Arbeit: Neukom et al. (2010) verschiedenste, für eine langfristige (500-1000 Jahre) Klimarekonstruktion geeignete Proxydaten angeführt und/oder ausgewertet.

Wie stehen Sie hierzu bzw. wie sehen Sie die Situation diesbezüglich für Süd Amerika in generi? 


Dr. Neukom: Ich habe den Film zwar nicht gesehen, aber ganz so unentdeckt wie das Land in "Star Trek" ist Südamerika wohl nicht bezüglich Proxydaten. Es gibt, wie sie erwähnt haben, einige lange Zeitreihen von sehr guter Qualität. Im Vergleich mit der Nordhemisphäre, z.B. Europa wo viel mehr Datenreihen existieren, ist die Bezeichnung "terra incognita" allerdings schon angemessen. Einige der langen Datenreihen aus Südamerika sind zeitlich nicht so hoch aufgelöst, haben Datierungs-Unsicherheiten und bei einigen ist das Klimasignal auch unklar und etwas umstritten (wir haben diese in unserer Arbeit nicht verwendet). In Anbetracht der vielen verschiedenen Klimazonen, welche innerhalb von Südamerika vorkommen, ist die Anzahl langer und guter Datenreihen sehr knapp. Deshalb haben wir in unserer Arbeit auch klar gesagt: Vor ca. 1500 haben wir nicht so viele Daten, weshalb die Unsicherheiten insbesondere für regionale Vergleiche recht groß sind. 


W.v.B.: Eine für meinen Blog wichtige Frage, ist die Frage nach der wissenschaftlichen Evidenz für eine MWP (lokal, hemisphärisch und global).

In einer neueren, wohl mitunter der wichtigsten Überblicksdarstellung bezüglich klimatischen Übergangsphasen, Klimawechseln in den letzten 6000 Jahren, halten Professor Wanner et al. bezüglich der MWP folgendes fest:
Transitions between warmer and colder multi-century periods, especially the transition from the MWP (Hughes and Diaz, 1994; Crowley and Lowery, 2000) or the MCA (Graham et al., 2007) to the LIA (Grove, 2004), may provide the best opportunities to study the processes of multi-centennial to millennial climate variability. It is still an open question whether the MWP–LIA transitionwas caused by external forcing, and its spatial extent is still not entirely clear; also Bradley et al. (2003) demonstrated that the time of the warm peak during the MWP was not simultaneous in different areas of the globe. (Wanner et al.: Mid- to Late Holocene climate change: an overview, in: Quaternary Science Reviews 27 [2008] 1816f.)

[Hughes und Diaz: Was there a ‘‘Medieval Warm Period’’, and if so, where and when?, in: Climatic Change 26 (1994), 109–142, Crowley und Lowery: How warm was the medieval warm period? Ambio 29 (2000), 51–54., Graham et al.: Tropical Pacific – mid-latitude teleconnections in medieval times. Climatic Change 83 (2007), 241–285., Grove: Little Ice Ages: Ancient and Modern. Routledge, New York 2004, Bradley et al.: Climate in medieval time. Science 302 (2003), 404–405.; W.v.B.]


Es fällt auf - dies wurde mir auch in den vorangehenden Interviews bestätigt -, dass vermehrt, um dem Sachverhalt, dass die Frage nach der räumlichen Ausdehnung einer MWP noch nicht gänzlich geklärt ist bzw. den unterschiedlich starken und teilweise zeitlich versetzten Wärmepeaks in verschiedenen Regionen der Welt, während dieser Zeit, Rechnung zu tragen, zwischen MWP und MCA, vor allem hemisphärisch unterschieden wird.

Wenn wir jedoch davon ausgehen, dass es starke Evidenz dafür gibt, dass die kleine Eiszeit in der Tat ein globales Phänomen war ("So far, the LIA is the only period during the Holocene for which glacial advances have been identified in all parts of the globe"; Wanner et al., Ibid., 1801) und man noch dazu davon sprechen kann, dass  die kleine Eiszeit wohl "eine der kältesten Perioden in den letzten ~12,000 Jahren" (Cf., Bradley et al.: Climate in Medieval Time, in: Science 302 [2003] 405) war, dann scheint es meines Erachtens evident zu sein, für die jeweiligen Lokalitäten, in Abgrenzung zur angrenzenden kleinen Eiszeit, von einer "Warmperiode" und sei es spezifischer einer "Hochmittelalterlichen Warmperiode" sprechen zu können. Der Term "Klimaanomalie" wird meines Erachtens solchen Anforderungen nicht gerecht, da er die durchschnittlich wärmeren Temperaturen in dieser Zeit nicht zu erfassen imstande ist.[1]

Wie ist Ihre schlussendliche Einschätzung bezüglich einer MWP (lokal, hemisphärisch und global)?


Dr. Neukom: Die Terminologie ist meiner Meinung nach in beiden Fällen etwas heikel (MCA/MWP und LIA), da sie global synchrone Schwankungen und Extreme suggeriert, was wohl in beiden Fällen nicht ganz der Realität entsprach. Für das südliche Südamerika kann ich bezüglich MCA/MWP folgendes sagen:

Unsere Resultate deuten auf relativ warme Temperaturen zwischen 900 und 1350 hin, insbesondere zwischen ca. 1150 und 1350. Allerdings sind, wie erwähnt, die Unsicherheiten noch recht groß in dieser Zeit. Insbesondere was die Amplitude, d.h. das Ausmaß der Warmphase im Vergleich zur darauf folgenden kühlen Phase und den heutigen Temperaturen angeht möchte ich meine Hand nicht ins Feuer legen. Unsere Resultate deuten an, dass innerhalb Südamerikas Unterschiede bestanden bezüglich dem Zeitpunkt der maximalen Erwärmung im Mittelalter (S. Fig. 4 im Paper). Wir fanden im subtropischen Südamerika die wärmsten MCA/MWP-Temperaturen um ca. 1050 und gleichzeitig relativ kühle Verhältnisse ins Südpatagonien und Zentralchile. Umgekehrt rekonsturierten wir das Maximum in Patagonien und Zentralchile um ca. 1350, einer Zeit wo in den subtropischen Gebieten durchschnittliche Temperaturen vorherrschten. Solche regionalen Unterschiede charakterisieren soviel ich weiß auf der ganzen Welt die mittelalterliche Zeit, weshalb es heikel ist von einer globalen "Anomalie" oder "Warmphase" zu sprechen. Sie haben wohl Recht, dass es im Durchschnitt über mehrere Jahrhunderte hinweg in den meisten Regionen wärmer war als in den darauf folgenden Jahrhunderten der "kleinen Eiszeit". Interessant ist es jedoch herauszufinden, wie sich Veränderungen der Einflussfaktoren (Forcings genannt; Sonneneinstrahlung, Vulkanausbrüche etc.) auf räumlich und zeitlich feiner aufgelösten Skalen ausgewirkt haben. Dies ist Inhalt der gegenwärtigen Forschung und wird uns helfen, die heutige Erwärmung noch besser zu verstehen und mit früheren Zeiten zu vergleichen.


W.v.B.: Ich danke für das Interview!


copyright W.v.B.

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Fußnote

[1] Selbst in der kritischen Arbeit von Crowley und Lowery ist die Rede davon, dass der Term "Medieval Warm Period", von Wert sei, freilich in seiner Anwendung auf die Nördliche Hemisphäre beschränkt. Sie schreiben:
Because mean temperatures during this interval [Medieval Warm Period, W.v.B.] were warmer than the subsequent Little Ice Age, we believe that the term Medieval Warm Period still has value, as long as it is rextricted to the northern hemisphere (there is insufficient documentation as to its existence in the Southern Hemisphere) and as long as the user is careful to interpret regional trends within the context of hemispheric-scale variations" (Crowley und Lowery: How Warm Was the Medieval Warm Period?, in: Ambio Vol. 29, No.1, Feb. 2000, 54).