„Klimafingerabdrücke“ zeigen immer deutlicher, dass Menschen die Erderwärmung antreiben

Von der oberen Atmosphäre bis in die tiefen Ozeane zeigen Messdaten Spuren des menschengemachten Klimawandels. Eine neue Übersicht über mehr als 30 Jahre Klimaforschung ergibt, dass sich diese charakteristischen Muster seit 2009 deutlich besser von natürlichen Schwankungen unterscheiden lassen. Auch bei der Zuordnung von Hitzewellen und bestimmten Starkregenereignissen haben die Methoden Fortschritte gemacht.

Norwich (England). Die Erde erwärmt sich, doch für die Ursachenforschung zählt nicht allein der Temperaturanstieg. Veränderungen in Atmosphäre, Meeren und Eis müssen auch räumlich und zeitlich zu den physikalischen Folgen steigender Treibhausgaskonzentrationen passen. Solche charakteristischen Muster gelten in der Klimaforschung als „Fingerabdrücke“ menschlicher Einflüsse.

Das Verfahren hilft, die Folgen von Kohlendioxid und anderen Treibhausgasen von natürlichen Schwankungen und äußeren Einflüssen wie Vulkanausbrüchen oder Änderungen der Sonnenaktivität abzugrenzen. Dafür untersuchen Wissenschaftler möglichst lange Messreihen und vergleichen die beobachteten Veränderungen mit den Vorhersagen von Klimamodellen.

Forscher der University of East Anglia (UEA) um Prof. Benjamin D. Santer haben den Forschungsstand aus mehr als drei Jahrzehnten gesichtet. Ihr neuer Übersichtsartikel fasst zahlreiche frühere Studien zusammen, statt selbst zusätzliche Satellitendaten auszuwerten oder neue Simulationen durchzuführen. Im Mittelpunkt stehen die Fortschritte seit 2009, als eine US-Behörde Treibhausgasemissionen als Gefährdung für die öffentliche Gesundheit und das Gemeinwohl einstufte.

Erwärmung unten, Abkühlung oben

Ein besonders aussagekräftiger Fingerabdruck ist die gegensätzliche Temperaturentwicklung zweier Luftschichten. Während sich die untere Atmosphäre, die Troposphäre, erwärmt, kühlt sich die darüberliegende Stratosphäre ab. Steigende Kohlendioxidkonzentrationen halten in der unteren Atmosphäre mehr Wärme zurück, während sie in der Stratosphäre die Abstrahlung von Energie ins Weltall verstärken.

An der stratosphärischen Abkühlung ist allerdings auch der menschengemachte Ozonabbau beteiligt. Schon ältere Untersuchungen wiesen das Temperaturmuster nach, doch verbesserte Satellitenmessungen erfassen inzwischen zusätzlich die mittlere und obere Stratosphäre bis rund 50 Kilometer Höhe. Dort ist der vorhergesagte Abkühlungseffekt besonders ausgeprägt. Die ausgewerteten Studien zeigen, dass natürliche Ursachen allein die beobachtete vertikale Temperaturverteilung nicht plausibel erklären können.

Übereinstimmende Spuren in Meer, Eis und Luft

Die Hinweise beschränken sich längst nicht mehr auf die Lufttemperatur. Der Überblick nennt unter anderem die Erwärmung der Ozeane, Veränderungen ihres Salzgehalts, die Schneebedeckung der Nordhalbkugel und Veränderungen des Wasserkreislaufs. Sogar der jahreszeitliche Temperaturverlauf in der Troposphäre, an der Meeresoberfläche und in den oberen Wasserschichten trägt nach früheren Studien erkennbare menschliche Spuren.

Entscheidend ist, dass viele dieser Größen mit unabhängigen Messverfahren erfasst werden und dennoch physikalisch zueinander passende Veränderungen zeigen. Unterschiedliche Datensätze und Untersuchungsmethoden stützen somit dieselbe Erklärung, ohne auf eine einzelne globale Temperaturkurve angewiesen zu sein. Längere Aufzeichnungen helfen zugleich, die natürlichen Schwankungen des Klimas genauer zu bestimmen und den langfristigen menschlichen Einfluss deutlicher sichtbar zu machen.

Hinzu kommt das Ausmaß der inzwischen beobachteten Erwärmung. Die zehn wärmsten Jahre seit Beginn instrumenteller globaler Temperaturaufzeichnungen liegen dem Überblick zufolge sämtlich nach der US-Feststellung von 2009. Dadurch hebt sich das anhaltende Erwärmungssignal immer stärker vom Auf und Ab natürlicher Klimaschwankungen ab.

„Die seit der Gefährdungsfeststellung von 2009 veröffentlichte Klimaforschung ist heute stichhaltiger als damals, und die Belege sind unumstößlich“, erklärt Prof. Benjamin D. Santer.

Hitzewellen lassen sich besser zuordnen

Die Fortschritte helfen auch dabei, die Rolle des Klimawandels bei Extremwetter zu bestimmen. Vor allem für Hitzewellen lässt sich heute abschätzen, wie stark menschliche Treibhausgasemissionen ihre Wahrscheinlichkeit und Intensität verändert haben. Für heftige Niederschläge ist eine solche Zuordnung in einigen Regionen ebenfalls möglich.

Bei der Zuordnung einzelner Wetterextreme vergleichen Forscher beobachtete Bedingungen mit einer hypothetischen Welt ohne die zusätzliche menschengemachte Erwärmung. Damit können sie Veränderungen der Eintrittswahrscheinlichkeit und des Ausmaßes beziffern, ohne jedes Ereignis ausschließlich dem Klimawandel zuzuschreiben. Insbesondere bei komplexen Extremen bleiben erhebliche Unsicherheiten, etwa wenn mehrere Ursachen ineinandergreifen oder die physikalischen Zusammenhänge weniger gut verstanden sind.

Stärkerer Forschungsstand trotz politischer Kehrtwende

Den Anlass für die Bestandsaufnahme liefert auch eine Auseinandersetzung in den USA. Das Energieministerium hatte 2025 einen Bericht vorgelegt, der die Aussagekraft der Klimafingerabdrücke infrage stellte. Die Autoren halten dem die große Zahl unabhängiger Untersuchungen und die seit 2009 verbesserten Messungen und Auswertungsverfahren entgegen.

Eine wissenschaftliche Bewertung der US-Wissenschaftsakademien kam 2025 ebenfalls zu dem Schluss, dass menschliche Treibhausgasemissionen der wichtigste Treiber der langfristigen globalen Erwärmung sind. Die neue Übersicht verweist deshalb nicht auf einen einzigen entscheidenden Messwert, sondern auf eine über Jahrzehnte gewachsene und wechselseitig bestätigte Beweiskette.

Die US-Umweltbehörde Environmental Protection Agency (EPA) hatte 2009 festgestellt, dass Treibhausgasemissionen aus Kraftfahrzeugen die Gesundheit und das Gemeinwohl gefährden. Am 12. Februar 2026 hob sie diese Feststellung und die darauf gestützten Treibhausgasgrenzwerte für Kraftfahrzeuge wieder auf. Sie begründete ihre Entscheidung mit einer veränderten Auslegung der gesetzlichen Zuständigkeit. Der Rechtsakt ändert jedoch nichts an den physikalischen Beobachtungen, auf denen die Klimaforschung beruht.

Die Stärke des wissenschaftlichen Befunds liegt nach Einschätzung der Autoren in seinem breiten Fundament. Temperatur-, Wasser-, Eis- und Wetterdaten zeigen unterschiedliche, aber miteinander vereinbare menschliche Einflüsse. Bekannte natürliche Prozesse reichen nicht aus, um diese Gesamtheit der Veränderungen zu erklären.

Quellen:

Originalstudie im Fachmagazin Earth’s Future, doi: 10.1029/2026EF009129

12. Oktober 2026 - Kathrin Klatt

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