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Hockeyschläger-Diagramm
Das Hockeyschläger-Diagramm hat seine Bezeichnung nach der Form des Eishockeyschlägers und beruht auf einer 1999 veröffentlichten wissenschaftlichen …
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Kernaussage und Bedeutung
Das Hockeyschläger-Diagramm bezeichnet eine Temperaturrekonstruktion für die Nordhalbkugel über das letzte Jahrtausend. Es beruht auf einer 1999 veröffentlichten Untersuchung von Michael E. Mann, Raymond S. Bradley und Malcolm K. Hughes und wurde durch den Dritten Sachstandsbericht des Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) 2001 weithin bekannt. Seine Form erinnert an einen Eishockey- oder Rasen-Hockeyschläger: Auf einen über lange Zeit relativ gleichmäßigen beziehungsweise allmählich abkühlenden Verlauf folgt seit der Industrialisierung, besonders im 20. Jahrhundert, ein sehr steiler Temperaturanstieg.
Das Diagramm veranschaulichte die Aussage, dass die jüngste Erwärmung ungewöhnlich ist. Es wurde oft in Medien und im IPCC-Bericht verwendet. Weil die globale Erwärmung darin anschaulich sichtbar wird, wurde es auch ein wichtiges Angriffsziel von Klimawandelleugnern. Die Grundaussage wurde später durch zahlreiche Rekonstruktionen mit anderen Daten und Methoden gestützt: Die wärmsten Jahrzehnte liegen in der Gegenwart.
Datenbasis und Aussagekraft
Für die Rekonstruktion wurden direkte Messdaten von Wetterstationen sowie Klimaproxys zusammengeführt. Proxys sind indirekte Hinweise auf frühere Klimabedingungen, etwa Daten aus Sedimenten, Bohrkernen des Polareises und Baumringen. Sie ermöglichen Aussagen über Zeiten, aus denen keine direkten Temperaturmessungen vorliegen.
Das Diagramm zeigt für lange Zeit einen vergleichsweise gleichmäßigen Temperaturverlauf und danach einen deutlichen Anstieg. Es stützt die als extrem wahrscheinlich geltende Annahme einer menschengemachten globalen Erwärmung in den letzten Jahrhunderten. Als Ursache nennt der Artikel insbesondere die Verbrennung fossiler Energieträger und den dadurch steigenden Anteil von Treibhausgasen in der Atmosphäre.
Der Vierte IPCC-Sachstandsbericht von 2007 bewertete die spätere Beweislage als verstärkend: Es sei sehr wahrscheinlich, dass die Durchschnittstemperaturen der Nordhemisphäre in der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts höher waren als in jeder anderen 50-Jahres-Periode der letzten 500 Jahre. Wahrscheinlich sei diese Periode zudem die wärmste der letzten 1.300 Jahre gewesen; ihre Erwärmung sei räumlich stärker ausgedehnt gewesen als in jeder anderen 50-Jahres-Periode dieses Zeitraums.
Statistische Kontroverse
Nach der Veröffentlichung 1999 erhielt die Studie zunächst wenig Aufmerksamkeit in der Klimaforschung. Nach ihrer Aufnahme in den IPCC-Bericht 2001 setzte laut Artikel eine langjährige Diskreditierungskampagne durch die fossile Energiebranche ein. Im Zentrum standen statistische Methoden und die Folgerungen aus dem Diagramm.
Steven McIntyre und Ross McKitrick vom Fraser Institute kritisierten das Verfahren grundlegend. Sie behaupteten unter anderem, Mittelungsroutinen lieferten wegen ihrer Implementierung erst ab 1902 korrekte Ergebnisse, Monte-Carlo-Tests könnten auch aus verschiedenen Eingangsdaten Hockeyschlägerformen erzeugen, und Softwarefehler verfälschten Resultate. Daraus folgerten sie, die Kurve sei ein statistisches Artefakt. Diese Auffassung gilt dem Artikel zufolge inzwischen als widerlegt.
Die Kritik wurde außerhalb der Wissenschaft weiter als angeblicher Gegenbeleg zur menschengemachten Erwärmung genutzt. Wissenschaftlich wurde die Arbeit dagegen wiederholt mit unterschiedlichen Rekonstruktionsmethoden geprüft; bis einschließlich 2013 erschienen über ein Dutzend Folgestudien mit ähnlichen Ergebnissen. Neuere Rekonstruktionen stimmen weitgehend mit dem ursprünglichen Diagramm überein und liegen innerhalb der von Mann et al. angegebenen Fehlergrenzen.
Untersuchungen und Bewertungen
Der National Research Council (NRC) untersuchte auf Ersuchen des US-Repräsentantenhauses den Temperaturverlauf der letzten 2.000 Jahre und veröffentlichte im Juni 2006 einen 155 Seiten langen Bericht. Das zwölfköpfige Gremium hielt es angesichts vielfältiger Belege für plausibel, dass die letzten Jahrzehnte des 20. Jahrhunderts auf der Nordhalbkugel die wärmste Zeitspanne des vergangenen Jahrtausends waren. Mit großer Sicherheit sei die durchschnittliche globale Oberflächentemperatur in den letzten Jahrzehnten des 20. Jahrhunderts höher gewesen als in jeder vergleichbaren Periode der vorhergehenden vier Jahrhunderte.
Für die Zeit vor 1600 betonte der NRC schwer quantifizierbare Unsicherheiten bei großräumigen Rekonstruktionen. Proxys deuteten jedoch darauf hin, dass die Temperaturen während der letzten 25 Jahre an vielen, aber nicht an allen Orten höher waren als in jeder gleich langen Zeitspanne von 900 bis 1600. Mann, Bradley und Hughes rekonstruierten 2006 die letzten 2.000 Jahre erneut, mit wesentlich mehr Proxys und mehreren unabhängig validierten Methoden. Das 2008 veröffentlichte Ergebnis bestätigte die Anomalie für mindestens 1.300 Jahre; unter Einbeziehung von Baumringdaten mit starken Einschränkungen auch für 1.700 Jahre. Die Autoren verwiesen außerdem auf große Unsicherheiten und Widersprüche der Daten vor 1400.
Der Wegman-Report von 2006 teilte Teile der Kritik von McIntyre und McKitrick und bestätigte nicht die These, 1998 sei das wärmste Jahr und die 1990er das wärmste Jahrzehnt der letzten 1.000 Jahre gewesen. Seit Ende 2010 wurde der Bericht wegen schwerer Plagiatsvorwürfe kritisiert; eine Untersuchungskommission an der George Mason University stellte Plagiate fest und Wegman erhielt eine schriftliche Verwarnung. Die Netzwerkanalyse des Berichts wurde als ungeeignet bewertet, die zugrunde liegende Hypothese zu prüfen.
Nach dem Hackerzwischenfall am Klimaforschungszentrum der University of East Anglia 2009 untersuchten die Pennsylvania State University und später die National Science Foundation (NSF) Manns Arbeit. Beide fanden keine Beweise für wissenschaftliches Fehlverhalten oder Datenmanipulation.
Spätere Rekonstruktionen
Seit etwa 2000 entstanden zahlreiche weitere Temperaturrekonstruktionen, die die Grundform bestätigen: einer Abkühlung über viele hundert bis mehrere tausend Jahre folgte mit der Industrialisierung eine ungewöhnlich rasche Erwärmung. Die globalen Temperaturen sind mittlerweile wahrscheinlich die höchsten mindestens der letzten 2.000 Jahre.
Die Pages2k-Rekonstruktionen von 2012 und 2019 stützen die grundsätzlichen Ergebnisse von Mann et al. Sie verwenden unter anderem Eisbohrkerne, Baumringe und Seesedimente. Danach ist die gegenwärtige Globaltemperatur sehr wahrscheinlich höher als mindestens seit 2.000 Jahren; auch die Geschwindigkeit des Anstiegs ist in diesem Zeitraum wahrscheinlich ohne Beispiel.
Eine 2013 in Science veröffentlichte Rekonstruktion des gesamten Holozäns, also der letzten 11.700 Jahre, stützte diese Ergebnisse anhand von Daten aus 73 weltweit verteilten Orten; 80 Prozent der Daten stammten aus Bohrkernen von Tiefsee-Sedimenten. Eine Arbeit von 2021 rekonstruierte die Zeit vom letzten glazialen Maximum bis heute mit globalen Proxys und statistischer Interpolation für Gebiete ohne Daten bei einer Auflösung von 200 Jahren. Sie bestätigte, dass Ausmaß und Geschwindigkeit der laufenden Erwärmung in den untersuchten 25.000 Jahren nicht beobachtet wurden. Zugleich fand sie entgegen dem bisherigen Kenntnisstand für die vergangenen 9.000 Jahre global keine Abkühlung, sondern eine Erwärmung um 0,5 °C.