Stockholm
Nobelpreis für Klimaforscher: Sie berechnen das Fieber der Erde

Der Physiknobelpreis geht an drei Wissenschafter, die sich mit Vorhersagen in komplexen Systemen wie dem globalen Klima befassen.

Niklaus Salzmann
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Die Szenarien des Weltklimarats basieren auf der Forschung der frischen Nobelpreisträger.

Die Szenarien des Weltklimarats basieren auf der Forschung der frischen Nobelpreisträger.

Kay Nietfeld / EPA

Am Wochenende soll es bewölkt bei 14 Grad sein – so weit wagt sich Meteo Schweiz vor. Für Montag hingegen verzichtet der Wetterdienst auf eine konkrete Prognose. Das Wetter ist ein chaotisches System; selbst mit Supercomputern lässt sich kaum verlässlich vorhersagen, was in einer Woche passiert. Geschweige denn in einem Monat, in einem Jahr, in einem Jahrzehnt.

Und doch werden die Staatsoberhäupter der Welt im November an der Klimakonferenz wieder über Temperaturen diskutieren, die in einigen Jahrzehnten auf der Erde herrschen werden. Wir haben zwar keine Ahnung, wie das Wetter in einem Monat sein wird – aber die Durchschnittstemperatur des Jahres 2051 können wir bereits abschätzen. Solche Vorhersagen der Erderwärmung sind die Grundlage für den Kampf gegen den Klimawandel. Und dafür wird nun der Nobelpreis für Physik 2021 verliehen.

Die Preisträger: Syukuro Manabe, Klaus Hasselmann, Giorgio Parisi.

Die Preisträger: Syukuro Manabe, Klaus Hasselmann, Giorgio Parisi.

Niklas Elmehed / Nobel Prize Outreach

Die Hälfte des Preises geht an die Klimaphysiker Syukuro Manabe aus Japan und Klaus Hasselmann aus Deutschland. Mit der anderen Hälfte wird der Italiener Giorgio Parisi ausgezeichnet, der nicht direkt das Klima erforscht, sondern andere komplexe Systeme.

Wie die Milch im Kaffee – nur etwas komplizierter

Aus physikalischer Sicht ist die Welt voller solcher Systeme. Der heisse Kaffee – eine Ansammlung aus unzähligen sich bewegenden Molekülen. Etwas langsamer bewegen sich die Moleküle der Milch aus dem Kühlschrank, das bezeichnen wir im Alltag als kalt. Wenn wir nun die Milch in den Kaffee geben, stossen die Teilchen der beiden Flüssigkeiten aneinander, die einen werden schneller, die anderen langsamer. Das im Detail zu berechnen, ist unmöglich. Doch sehr genau lässt sich sagen, wie warm der Milchkaffee ist, wenn sich alles gut durchmischt hat.

So ähnlich geht es mit dem Wetter und dem Klima – mit den entsprechenden Modellen lässt sich die Erwärmung vorhersagen, ohne das Wetter im Detail zu kennen. Allerdings ist die Erde mit ihrer Atmosphäre, mit Ozeanen und verschiedenen Landoberflächen, sehr viel komplexer als die Kaffeetasse.

Syukuro Manabe hat in den Sechzigern und Siebzigern dreidimensionale Atmosphärenmodelle entwickelt. Fortunat Joos, Professor für Erdsystemmodellierung an der Universität Bern, sagt:

«Manabe gilt als einer der Väter der Klimamodelle. Er ist ohne Zweifel ein sehr würdiger Preisträger.»

Der Japaner hatte die Grundlage für all jene Modelle gelegt, auf denen die Berichte des Weltklimarats basieren.

Keine Zweifel, es ist menschgemacht

Ob es dem Nobelkomitee auch darum gegangen sei, ein Signal hinsichtlich der kommenden Klimakonferenz zu senden, fragte eine Journalistin gestern in Stockholm. Thors Hans Hansson, Vorsitzender des Komitees, antwortete fatalistisch: «Wenn die Staatsoberhäupter die Botschaft bis jetzt nicht begriffen haben, bin ich nicht sicher, ob sie es noch werden.» In der Wissenschaft steht schon lange ausser Frage, dass sich die Erde ausserordentlich rasch erwärmt. Und ebenso klar ist, dass der Mensch mit dem Ausstoss von Treibhausgasen dafür verantwortlich ist.

Diese Klarheit verdanken wir zu einem erheblichen Anteil Klaus Hasselmann. Ihm gelang es in den Achtzigern, den menschgemachten Anteil der Klimaerwärmung gegenüber den natürlichen Schwankungen herauszufiltern. Hasselmann war nicht nur Forscher, lange Zeit leitete er auch als Direktor das Max-Planck-Institut für Meteorologie in Hamburg. «Er konnte die Klimawissenschaften gut gegen aussen vertreten», sagt Fortunat Joos über Hasselmann, den er persönlich kennt.

Zwei Neunzigjährige

Hasselmann wird diesen Monat 90 Jahre alt, Manabe feierte seinen Neunzigsten im September. Die beiden teilen sich die Hälfte des Preisgeldes von umgerechnet rund einer Million Franken. Etwas jünger ist Giorgio Parisi, geboren 1948, an den die andere Hälfte geht. Er habe den Nobelpreis zwar nicht erwartet, sagte er telefonisch an der Medienkonferenz – aber er habe doch gewusst, dass es eine «nicht vernachlässigbare Wahrscheinlichkeit» gebe und habe deshalb das Telefon in der Nähe behalten.

Seine Forschung gehört in die theoretische Physik und ist schwieriger zu fassen – es geht um komplexe Materialien und Phänomene, von der Physik über die Biologie bis hin zu den Neurowissenschaften. Einiges davon ist uns aus dem Alltag aber bestens bekannt. Er erforschte zum Beispiel Eigenschaften von Glas. Dieses Material ist nicht schön geordnet wie andere Festkörper, sondern gleicht in der Struktur einer Flüssigkeit.

Sogar in der aktuellen Pandemie versucht Parigi, mathematische Zusammenhänge zu erkennen. Und eben, auch das globale Klima ist ein komplexes System, in welchem sich mit Methoden aus der Physik Berechnungen machen lassen. Für Giorgio Parigi ist klar: «Wenn es mehr Energie in der Atmosphäre hat, steigt die Wahrscheinlichkeit für extreme Ereignisse stark an.» Das deckt sich mit einer der Hauptaussagen des neusten Berichts des Weltklimarats: Je wärmer, desto mehr Dürren, Hitzeperioden, Starkregen gibt es.

Nobels Testament teilweise erfüllt

Der Preis solle an diejenige Person gehen, deren Forschung im Vorjahr den grössten Nutzen für die Menschheit gebracht habe – so hatte es Alfred Nobel 1895 in seinem Testament festgehalten. Die Sache mit dem Vorjahr ist längst überholt. Nicht nur erfordert Forschung selber längere Zeiträume, oft dauert es auch lange, bis die Bedeutung erkannt wird. In den Sechzigern und Siebzigern war der Klimawandel noch nicht als dringendes Problem der Menschheit erkannt. Doch im Geiste Nobels ist diesmal zumindest der Aspekt des Nutzens für die Menschheit klar erfüllt.

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