Klimawandel

Entwicklung des Klimas

Es ist schwierig, das Klima der letzten 1000 Jahre genau zu bestimmen. Direkte Messungen gibt es erst seit etwa 1850. Für die Zeit davor müssen Forschende auf indirekte Hinweise zurückgreifen. Diese nennt man Proxydaten. Dazu gehören zum Beispiel Pollenreste, Eisbohrkerne oder Ablagerungen aus Seen und Höhlen. Mithilfe solcher Daten und mit Computermodellen lässt sich abschätzen, wie das Klima früher war. Ein weiteres Problem ist: Das Klima hat sich erst in den letzten 100 bis 200 Jahren weltweit ähnlich verändert. Davor gab es große Unterschiede zwischen einzelnen Regionen und Zeiträumen. Außerdem stammen viele Daten vor allem von der Nordhalbkugel. Über die Klimaentwicklung auf der Südhalbkugel wissen wir deutlich weniger.

Auf der Nordhalbkugel hat es während der letzten 1200 Jahre drei klimatisch unterschiedliche Epochen gegeben, von denen die beiden ersten räumlich unterschiedlich ausgeprägt waren (Abb. 1):

• eine warme Periode vom 9. bis zum 13. Jahrhundert, die sogenannte Mittelalterliche Warmzeit bzw. das Mittelalterliche Klimaoptimum,
• eine kühle Klimaepoche vom 14. bis zum 19. Jahrhundert, die Kleine Eiszeit, und 
• eine im Vergleich sehr warme Phase vom 20. bis ins 21. Jahrhundert (moderne Warmzeit).

Abb.1: Temperaturveränderungen der letzten 1200 Jahre auf der Nordhalbkugel im Vergleich zum Zeitraum 1850 bis 1900.^B1

Moderne Warmzeit

Das auffälligste Merkmal des Klimas in den letzten 1000 Jahren ist der starke Temperaturanstieg seit dem Ende des 20. Jahrhunderts (Abb. 1 und Abb. 2). Nach heutigem Wissen wird diese Erwärmung vor allem durch vom Menschen verursachte Treibhausgase ausgelöst. Besonders ungewöhnlich ist, wie schnell sich das Klima in den letzten Jahrzehnten verändert hat. Die Erwärmung von 2015 bis 2024 lag bei etwa 0,26 °C pro Jahrzehnt¹ und war damit so hoch wie noch nie in den letzten Tausenden von Jahren. Frühere Klimaänderungen verliefen viel langsamer und waren weltweit sehr unterschiedlich.

Um die heutige, vom Menschen verursachte Erwärmung zu verstehen, hilft ein Blick in die Vergangenheit. Betrachtet man die letzten 2000 Jahre weltweit (Abb. 2), wird klar: Die sogenannte Mittelalterliche Warmzeit war keine besonders warme Zeit im globalen Maßstab. Sie war nur eine etwas wärmere Phase innerhalb eines langen Abkühlungstrends² und vor allem wärmer als die folgende Kleine Eiszeit.

Abb.2: Die Grafik zeigt die weltweite Temperaturänderung der letzten ca. 2000 Jahre. Markiert sind wichtige Ereignisse wie Vulkanausbrüche, die Mittelalterliche Warmzeit und die Kleine Eiszeit. Die Mittelalterliche Warmperiode fällt dabei nicht besonders auf, weil sie nicht überall auf der Welt stattfand.^B2

Mittelalterliche Warmzeit

Zwischen dem 10. und 13. Jahrhundert war es vor allem im Nordatlantikraum etwas wärmer (Abb. 3). Dort konnten zum Beispiel Menschen in Südgrönland siedeln, und in Teilen Schottlands und Skandinaviens wurde Getreideanbau möglich.³ In vielen anderen Regionen der Welt war es damals jedoch kühler als im späten 20. Jahrhundert.

Abb. 3: Geographische Temperaturmuster in der Mittelalterlichen Warmzeit (950-1250) im Vergleich zu 1961-1990. Grau: keine Daten.^B3

Ganz anders ist die heutige Erwärmung. Seit Beginn des 21. Jahrhunderts ist es fast überall auf der Erde deutlich wärmer geworden. In nur etwa 20 Jahren stieg die globale Temperatur um rund 0,5 °C. Für eine ähnliche Erwärmung brauchte die Natur nach der letzten Eiszeit ungefähr 1000 Jahre.⁴

Kleine Eiszeit

Nach der Mittelalterlichen Warmzeit kühlte sich das Klima weiter ab (Abb. 2). Diese Abkühlung führte zur sogenannten Kleinen Eiszeit, die bis ins 19. Jahrhundert dauerte. Nach Angaben des Weltklimarats IPCC sank die globale Temperatur über mehrere tausend Jahre hinweg langsam ab.

Die kälteste Phase der Kleinen Eiszeit lag ungefähr zwischen 1600 und 1650. Damals war es 0,12°C kälter als in der Zeit von 1850 bis 1900, die oft als „vorindustriell“ bezeichnet wird.⁵ Ein wichtiges Zeichen für die Kleine Eiszeit war das Vorrücken vieler Gletscher, zum Beispiel in den Alpen und anderen Hochgebirgen sowie die Zunahme der Masse des Grönländischen Eisschildes.⁶

Ursachen der Klimaänderungen der letzten 1000 Jahre

Für die Klimaänderungen der letzten 1000 Jahre gibt es mehrere natürliche Ursachen. Vor allem Schwankungen der Sonneneinstrahlung und große Vulkanausbrüche spielten eine wichtige Rolle. Auch natürliche Veränderungen innerhalb des Klimasystems, zum Beispiel Rückkopplungseffekte wie die Eis-Albedo-Rückkopplung, hatten Einfluss – allerdings meist nur regional und zeitlich begrenzt.

Abb. 5: Historische Vulkanausbrüche mit Angaben zu den Schwefel-Emissionen.^B5

Neue Studien zeigen, dass sich die Sonneneinstrahlung während der letzten Jahrtausende insgesamt nur wenig verändert hat.⁶ Auch andere grundlegende Untersuchungen sehen in den solaren Schwankungen keine Erklärung für die Veränderung der globalen Mitteltemperatur.⁷ Dagegen wird der entscheidende Faktor in der Vulkanaktivität gesehen (Abb. 5).⁸ Diese hat vor allem seit der späten Mittelalterlichen Warmzeit zugenommen. Eine schwache Vulkanaktivität gibt etwa Wagner (2020) als wichtigen Grund für die Mittelalterliche Warmzeit an.³

In der Zeit vor der Industrialisierung waren also vor allem Sonne und Vulkane die wichtigsten äußeren Einflüsse auf das Klima. Eine stärkere Vulkanaktivität trug wahrscheinlich dazu bei, dass es nach der Mittelalterlichen Warmzeit kälter wurde und die Kleine Eiszeit begann. Besonders kalte Abschnitte, wie das sogenannte Maunder-Minimum im 17. Jahrhundert, hingen auch mit einer geringeren Sonneneinstrahlung zusammen.⁹

Im 20. Jahrhundert hatte die Sonne noch einen kleinen Einfluss von ca. 0,15-0,2°C auf die Erwärmung der ersten Hälfte des Jahrhunderts. Seit etwa 1960 ist die Sonneneinstrahlung jedoch eher leicht zurückgegangen und kann daher die starke Erwärmung der letzten Jahrzehnte nicht erklären.

Die sehr schnelle Erwärmung seit dem späten 20. Jahrhundert wird heute fast vollständig auf vom Menschen verursachte Treibhausgase zurückgeführt. Zusätzlich hat in den letzten Jahren auch die Abnahme von Luftverschmutzung (Aerosolen) zur weiteren Erwärmung beigetragen.¹

Anmerkungen

1. Forster, P. M., C.J. Smith, T. Walsh et al. (2025): Indicators of Global Climate Change 2024: Annual update of large-scale indicators of the state of the climate system and the human influence, Earth System Science Data 16, 2625–2658
2. IPCC AR6 WGI (2021): Changing State of the Climate System, FAQ 2.1
3. Wagner, S. (2020): Vulkanismus und Klima in der Vergangenheit: Was lässt sich für die Zukunft lernen? In: Jorzik, O., J. Kandarr, P. Klinghammer & D. Spreen (Hrsg.), ESKP-Themenspezial Vulkanismus und Gesellschaft. Zwischen Risiko, Vorsorge und Faszination
4. Erb, M.P., N.P. McKay, N. Steiger et al. (2022): Reconstructing Holocene temperatures in time and space using paleoclimate data assimilation, Clim. Past, 18, 2599–2629
5. IPCC AR6 WGI (2021b): Changing State of the Climate System, 2.3.1.1.1
6. Kaufman, D.S., E. Broadman (2023): Revisiting the Holocene global temperature conundrum. Nature 614, 425–435
7. PAGES 2k Consortium (2019): Consistent multidecadal variability in global temperature reconstructions and simulations over the Common Era. Nat. Geosci. 12, 643–649
8. The great climate conundrum (2019): Nat. Geosci. 12, 581
9. IPCC AR6 WGI (2021c): Changing State of the Climate System, 2.2.1

Bildnachweise

B1. Esper, J., J.E. Smerdon, K.J. Anchukaitis et al. (2024): The IPCC’s reductive Common Era temperature history. Commun Earth Environ 5, 222 (verändert und übersetzt), Lizenz: CC BY
B2. Davies, B. (2020): Climate Change, Lizenz: CC BY-NC-SA;
ursprgl.: Ed Hawkins, Climate Lab Book (2020): 2019 years (Daten: PAGES2k), Lizenz: CC BY-SA
B3. SkepticalScience (2025): How does the Medieval Warm Period compare to current global temperatures?
Lizenz: CC BY
B4. SkepticalScience (2025): How does the Medieval Warm Period compare to current global temperatures?
Lizenz: CC BY
B5. Wagner, S. (2020): Vulkanismus und Klima in der Vergangenheit: Was lässt sich für die Zukunft lernen? In: Jorzik, O., J. Kandarr, P. Klinghammer & D. Spreen (Hrsg.), ESKP-Themenspezial Vulkanismus und Gesellschaft. Zwischen Risiko, Vorsorge und Faszination
Lizenz: CC BY 4.0