Stephen Schneider (Klimatologe) – einfach erklärt

Bedeutung und wissenschaftlicher Weg

Stephen Henry Schneider (11. Februar 1945–19. Juli 2010) war ein US-amerikanischer Plasmaphysiker und einer der international einflussreichsten Klimawissenschaftler seiner Zeit. In mehr als 40 Jahren Klimaforschung veröffentlichte er über 450 wissenschaftliche Arbeiten. Er gehörte zu den ersten Forschern, die satellitengestützte Klimamodelle verwendeten, um den menschlichen Einfluss auf das globale Klima vorherzusagen. Zugleich prägte er die öffentliche Kommunikation über Klimawandel und wissenschaftliche Unsicherheit.

Schneider wuchs auf Long Island in New York auf und interessierte sich früh für Astronomie. An der Columbia University studierte er Maschinenbau mit Bachelor-Abschluss 1966 sowie Plasmaphysik mit Masterabschluss 1968. Im Jahr 1971 promovierte er in Maschinenbau und Plasmaphysik. Der Earth Day 1970 lenkte sein Interesse auf den Klimawandel, den er später als „Großmutter aller Umweltprobleme“ bezeichnete. Seminare bei Joseph Smagorinsky und Ishtiaque Rasool weckten sein Interesse an Klimamodellen.

Nach seiner Promotion wechselte Schneider an das Goddard Institute for Space Studies der NASA. Dort arbeitete damals auch James E. Hansen. In den frühen 1970er Jahren wurden erstmals Satellitendaten und leistungsfähige Computer für die Klimamodellierung verfügbar; nur wenige Menschen forschten zu diesem Zeitpunkt auf diesem Gebiet. Ab 1972 arbeitete Schneider am National Center for Atmospheric Research (NCAR) in Boulder, Colorado, wo er von 1973 bis 1996 fest angestellt war und unter anderem das Climate Project mitbegründete. Seit 1992 war er außerdem Professor an der Stanford University. Dort gründete er mit 60 Kollegen ein interdisziplinäres Umweltinstitut und verband Umweltwissenschaften, Biologie sowie zivile und Umweltingenieurwissenschaften.

Aerosole, Wolken und Ozeane

Schneiders frühe Arbeiten untersuchten mehrere Bestandteile des Klimasystems und deren Wechselwirkungen. Gemeinsam mit Ishtiaque Rasool erforschte er anthropogene Aerosole, also kleine, durch menschliche Aktivitäten freigesetzte Teilchen wie industriell erzeugte Rußpartikel. Auf Grundlage der damals verfügbaren Daten und frühen Modellmethoden vermuteten beide zunächst, dass die kühlende Wirkung der Aerosole stärker sein könnte als die Erwärmung durch Treibhausgase. Daraus hätte eine globale Abkühlung folgen können.

Spätere Erkenntnisse zeigten jedoch, dass Aerosole hauptsächlich regional kühlen, während Treibhausgase global wirken und deren Erwärmungseffekt überwiegt. Schneider korrigierte seine Schlussfolgerung von 1971 bereits 1975 aufgrund neuer empirischer Daten und verbesserter Klimamodelle. Er bezeichnete diese Korrektur später als ein „frühes Beispiel für wissenschaftlichen Skeptizismus in Aktion in der Klimatologie“: Wissenschaftliche Aussagen müssen geändert werden, wenn bessere Belege gegen sie sprechen. Mit Cliff Mass untersuchte er außerdem den Klimaeinfluss von Schwefelsäure-Aerosolen aus Vulkanausbrüchen.

Seit den frühen 1970er Jahren erforschte Schneider Wolken als klimatischen Feedbackmechanismus. Ein Feedback ist eine Rückkopplung, bei der eine Veränderung weitere Wirkungen auslöst, die den ursprünglichen Vorgang verstärken oder abschwächen können. Schneider zeigte, dass nicht nur die Wolkenmenge wichtig ist: Schon geringe Änderungen der Wolkenhöhe können bedeutende klimatische Folgen haben. Durch eine detaillierte Berechnung des Strahlungstransfers wies er als Erster nach, dass diese Rückkopplung eine wesentliche Unsicherheitsquelle in Klimavorhersagen bildet. Spätere Untersuchungen bestätigten seine Schätzungen zur Stärke des kühlenden Wolkeneffekts.

Ab Anfang der 1980er Jahre untersuchte er zunächst mit Starley Thompson und später mit Danny Harvey die Rolle der Ozeane. Langsamer Wärmetransport in tiefere Wasserschichten kann klimatische Veränderungen um eine Dekade oder länger verzögern. Weil Ozeane regional verschieden tief sind und ihre Schichten unterschiedlich große Flächen bedecken, reagiert das Klimasystem je nach Region verschieden schnell auf Treibhausgase. Die dadurch entstehenden Temperaturgradienten, also räumlichen Temperaturunterschiede, können wiederum die atmosphärische Zirkulation beeinflussen.

Klimamodelle und besondere Anwendungen

Schneider arbeitete nicht nur an einzelnen Klimafaktoren, sondern auch an den statistischen und methodischen Grundlagen von Klimamodellen. Besonders wichtig war das Signal-Rausch-Verhältnis. Das „Signal“ ist beispielsweise eine zusammenhängende, langsam fortschreitende Erwärmung infolge des vom Menschen verursachten Anstiegs der Treibhausgaskonzentration. Das „Rauschen“ besteht aus den starken natürlichen Schwankungen des Klimas. Schneider und seine Kollegen untersuchten, wie deutlich das Signal sein muss, damit es vom Hintergrundrauschen unterschieden werden kann, und wie sich seine Erkennbarkeit verbessern lässt.

Dazu nutzte Schneider unter anderem das „Ensemble Averaging“, also die gemeinsame Auswertung mehrerer Modellläufe, um regelmäßige Entwicklungen besser von zufälligen Schwankungen zu trennen. Er fragte außerdem, wann und wo erste Anzeichen der menschengemachten Erwärmung zu suchen seien. Dafür forderte er zeitabhängige Simulationen mit gekoppelten Atmosphären-Ozean-Modellen, welche die Geographie und den Anstieg von CO₂ realistisch abbilden. Diese Arbeiten begründeten ein eigenes Forschungsfeld; viele ihrer Ergebnisse waren noch 40 Jahre später bedeutsam.

Eine besondere Anwendung waren Untersuchungen zu den möglichen Klimafolgen eines Atomkriegs. Schneider konnte aufgrund seiner Aerosolforschung berechnen, wie sich der Rauch unkontrollierbarer, durch Nuklearexplosionen ausgelöster Brände auswirken könnte. Außerdem berücksichtigte seine Arbeitsgruppe die Ozeanzirkulation. Anders als Forscher, die einen „nuklearen Winter“ mit einer Abkühlung um 25–30 °C vorhersagten, kamen Schneider und seine Gruppe auf einen „nuklearen Herbst“ mit einem Temperaturabfall um 5–15 °C.

Im Jahr 1975 gründete Schneider Climatic Change, die erste Fachzeitschrift zum Klimawandel, und blieb bis zu seinem Tod ihr Herausgeber. Er war außerdem an der Gründung der Sektion Sustainability Science der Proceedings of the National Academy of Sciences beteiligt.

IPCC, Politik und Umgang mit Unsicherheit

Schneider gehörte dem Weltklimarat IPCC seit dessen Gründung an. Der IPCC bewertet den wissenschaftlichen Kenntnisstand zum Klimawandel und erhielt 2007 gemeinsam mit Al Gore den Friedensnobelpreis. Schneider wirkte bereits am ersten Sachstandsbericht als Autor mit. Von 1994 bis 1996 war er Leitautor der Arbeitsgruppe I für den zweiten Bericht, von 1997 bis 2001 koordinierender Leitautor der Arbeitsgruppe II für den dritten Bericht. Am vierten Sachstandsbericht beteiligte er sich ebenfalls als koordinierender Leitautor der Arbeitsgruppe II sowie am zusammenfassenden „Synthesis Report“.

Ein Schwerpunkt war die einheitliche Beschreibung statistischer Unsicherheit im IPCC-Prozess. Wissenschaftliche Modelle können die komplexen Wechselwirkungen natürlicher und menschlicher Systeme nicht vollkommen sicher darstellen. Schneider erforschte deshalb, wie solche Unsicherheiten verständlich vermittelt und wie Risiken der globalen Erwärmung von der Öffentlichkeit wahrgenommen werden.

Er beriet US-Bundesbehörden und/oder das Weiße Haus während acht Regierungen: unter Richard Nixon, Gerald Ford, Jimmy Carter, Ronald Reagan, George H. W. Bush, Bill Clinton, George W. Bush und Barack Obama. Er trat für Klimaschutzmaßnahmen ein und verband wissenschaftliche Forschung mit politischer Beratung, ohne die vorhandenen Unsicherheiten als bedeutungslos darzustellen.

Klimakommunikation und Kontroversen

Schon seine frühe Aerosolforschung brachte Schneider in Kontakt mit den Medien. In einem am 16. September 1971 veröffentlichten Leserbrief an die New York Times erklärte er, Menschen könnten das Klima sowohl durch Aerosole als auch durch Treibhausgase beeinflussen; damals sei jedoch noch nicht klar gewesen, welcher Effekt stärker sei. Er verlangte mehr Forschung und internationale Zusammenarbeit. Nachdem die New York Times 1972 eine humoristische Bemerkung aus einem Vortrag zitierte, erhielt er ungewöhnlich früh öffentliche Aufmerksamkeit. Fortan beschäftigte ihn die Frage, wie sich zugleich die Dringlichkeit und die Unsicherheiten der globalen Erwärmung vermitteln lassen, ohne zu über- oder untertreiben.

Nach der Hitzewelle von 1988 und dem wachsenden öffentlichen Interesse gab Schneider viele Interviews. Im Oktober 1989 beschrieb er in Discover eine „ethische Doppelbindung“: Wissenschaftler müssten vollständig und ehrlich über Zweifel und Einschränkungen berichten, wollten als Menschen aber zugleich Unterstützung für die Verringerung möglicherweise katastrophaler Klimarisiken gewinnen. Medien verlangten häufig einfache, dramatische Aussagen. Schneider erklärte, für den richtigen Ausgleich gebe es keine Formel; sein Ziel sei, gleichzeitig effektiv und ehrlich zu sein.

Die Detroit News veröffentlichte am 22. November 1989 eine verkürzte und sinnverzerrende Fassung des Zitats und ließ unter anderem den abschließenden Satz weg. Obwohl Schneider einen Monat später eine Richtigstellung veröffentlichte, verbreitete sich die gekürzte Version weiter. In den folgenden 15 Jahren wurde ihm deshalb wiederholt fälschlich vorgeworfen, Übertreibungen zu befürworten und es mit der Wahrheit nicht genau zu nehmen.

Nach Äußerungen zum Hackerzwischenfall am Klimaforschungszentrum der University of East Anglia wurde Schneider auf der UN-Klimakonferenz in Kopenhagen 2009 während einer Pressekonferenz von einem unerlaubt auf die Bühne gelangten Mann angeschrien. Im Sommer 2010 berichtete Schneider außerdem von Hunderten Hass-E-Mails, die teilweise Drohungen enthielten. Diese Erfahrungen zeigen die konfliktreiche Stellung von Klimawissenschaftlern zwischen Forschung, Medien und Politik.

Krankheit, Tod und Würdigung

Im Jahr 2001 wurde bei Schneider ein Mantelzelllymphom diagnostiziert, eine seltene Form des Non-Hodgkin-Lymphoms. Seine Erfahrungen mit der Behandlung beschrieb er 2005 im Buch The Patient from Hell. Am 19. Juli 2010 starb er im Alter von 65 Jahren während eines Fluges von Göteborg nach London an einem Herzinfarkt. Er befand sich auf der Rückreise von einer Konferenz auf der schwedischen Insel Käringön. Zuletzt war er mit der Biologin Terry Root verheiratet, mit der er auch wissenschaftlich zusammenarbeitete; aus einer früheren Ehe hatte er einen Sohn und eine Tochter.

Schneider erhielt 1992 ein MacArthur Fellowship für seine Beiträge zur Kommunikation der globalen Erwärmung. Von 1999 bis 2001 leitete er die Sektion Atmosphären- und Hydrosphärenwissenschaft der American Association for the Advancement of Science. Er wurde 1998 auswärtiges Mitglied der Academia Europaea und 2002 Mitglied der US National Academy of Sciences. Im Jahr 2003 erhielt er gemeinsam mit Terry Root den National Conservation Achievement Award der National Wildlife Federation.

Der IPCC widmete Schneider den Synthesebericht seines fünften Sachstandsberichts und bezeichnete ihn als „einen der führenden Klimawissenschaftler unserer Zeit“. Der nach ihm benannte Stephen H. Schneider Award wird für „herausragende Klimawissenschaftskommunikation“ vergeben. Seine wissenschaftliche Bedeutung liegt besonders in der frühen, methodisch reflektierten Klimamodellierung und der Erforschung von Aerosolen, Wolken und Ozeanen; sein öffentliches Wirken machte außerdem den verantwortungsvollen Umgang mit Unsicherheit zu einer zentralen Aufgabe der Klimakommunikation.