Deutsch: Dargestellt sind Schätzungen der globalen Oberflächentemperaturen der letzten ~540 Mio. Jahre des Phanerozoikums, seit der ersten Entwicklung komplexerer Lebensformen auf unserem Planeten. Eine große Errungenschaft der Klimatologie der letzten 30 Jahre besteht in der Gewinnung umfangreicher Datensätze der Temperaturgeschichte, die aus physikalischen Proxies erstellt wurden. Sie ersetzten viele der früheren geologischen Ableitungen (fundierte Schätzungen). Die Grafik zeigt ausgewählte, auf Proxies basierende Temperaturschätzungen, die im Text unten beschrieben werden.

Viele, auf Proxies basierende Temperaturrekonstruktionen zeigen lokale, nicht aber globale Temperaturen. Andere beziehen sich auf Ozeantemperaturen und nicht auf Lufttemperaturen. Daher wurden bei der Gewinnung mancher dieser Temperaturschätzungen substanzielle Näherungen gemacht. Im Ergebnis stellen die Verhältnisse einiger der dargestellten Schätzungen Näherungen dar, insbesondere in Hinblick auf weit in der Vergangenheit liegenden Zeiträume.

Zeitlicher Maßstab

Die Zeit ist von heute an gesehen rückwärts aufgetragen, wobei heute als 2015 CE dargestellt ist. Sie ist in fünf Feldern linear skaliert und wird zwischen jedem Feld um eine Größenordnung gedehnt. Die Unterbrechungen zwischen den Feldern sind nicht gleichverteilt, vielmehr sind sie bei geologisch relevanten Zeiten positioniert:

• An der Grenze von Mesozoikum zu Känozoikum, vor ca. ~65 Mio. Jahren. Dies ist die "Kreide-Terziär-Grenze, an der die Dinosaurier ausstarben.
• An der Miozän - Pliozän-Grenze, vor ~5.3 Mio. Jahren.
• Vor einer Million Jahren, neben dem Beginn des gegenwärtigen 100,000 Jahre dauernden Vereisungszyklus (vorhergehende Vereisungsperioden waren kürzer).
• Neben dem letzteiszeitlichen Maximums vor 20.000 Jahren.

Temperaturskala

Die Oberflächentemperatur ist als Anomalie (Differenz) zum Durchschnitt des Referenzintervalls 1960-1990 aufgetragen. Die Temperatur in diesem Zeitraum lag bei 14°C bzw. 57°F.

Daten

Feld 1: Von 540 bis 65 Millionen Jahren vor heute

Die Daten stammen aus Delta-O-18-Messungen von Schalen mariner Mikroorganismen, die von Veizer et al. 1999 gewonnen wurden^[1] und von Royer et all (2004)^[2] reinterpretiert wurden. Der Graph stellt letztlich die obere Tafel des Bildes Nr. 4 der Publikation von Royer et al. dar. Das orange Band zeigt den Effekt extremer Annahmen in Anwendung der GEOCARB-Rekonstruktion für die Rekonstruktion und stellt die Fehlerbreite nicht vollständig dar (diese ist weit größer).

Da die Ergebnisse von Royer/Veizer die Temperaturen seichter tropischer Gewässer beschreiben, ist es unwahrscheinlich, dass sie Variationen der globalen, durchschnittlichen Lufttemperatur abbilden. Die Ergebnisse sind hier in einer groben Näherung um einen Faktor zwei gedehnt aufgetragen. Mehrere verfälschende Faktoren beeinflussen die Interpretation von derart alten Proben; daher ist Feld eins am ehesten als qualitative Darstellung (wärmer/kälter) zu betrachten.^[3]

Feld 2: 65 bis 5.3 Millionen Jahre vor heute

Diese Daten stammen aus Hansens Interpretation der globalen Sammlung von Sauerstoffisotopen mariner Organismen,^[4] die von Zachos et al. (2008) zusammengestellt wurde.^[5]

Es ist eine direkte Schätzung der globalen, durchschnittlichen Meeresoberflächentemperaturen, die eine gute Näherung der oberflächennahen Lufttemperatur darstellt. Hansen et al. beschreiben sie als eine "erste Schätzung", d.h. es ist eine Näherung, aber eine begrenzte unabhängige Bestätigung (e.g. Zachos et al. (2006)^[6] für das eozäne Optimum) zeigt, dass sie eine substanziell quantitativere Aussage darstellt als in Feld eins.

Feld 3: 5.3 bis eine Millionen Jahre vor heute

Diese Daten stammen von der globalen Sauerstoff-Isotopen-Sammlung von Lisiecki und Raymo (2005)^[7][8] mariner mikroskopischer Organismen wie sie von Hansen et al. (2013) interpretiert wurden.^[4]

Bei diesem Maßstab sind die Daten von Zachos et all (die auch dieses Intervall abdecken) von den Daten von Lisiecki und Raymo nahezu ununterscheidbar. Dies stellt eine direkte Schätzung der globalen Meeresoberflächentemperatur dar.

Feld 4: Eine Million bis 20,000 Jahre vor heute

Es werden zwei Datensätze aufgetragen:

1. Lisiecki und Raymo, wie in Feld drei.

2. Temperaturschätzungen von Wasserstoff-Stabilisotopenanalysen von Eisbohrkernen des EPICA Dome C Bohrkern der Zentral-Antarktis^[9] Diese Schätzungen der Temperaturanomalien beziehen sich auf die Pole und nicht auf die globalen Durchschnittstemperaturen und werden daher zur Kompensation der polaren Verstärkung um einen üblichen Faktor zwei geteilt, wie z.B. von Hansen et al. (2013) publiziert,^[4] um sie näherungsweise in globale Schätzwerte umzuwandeln.

Feld 5: 20,000 Jahre vor heute bis zur Gegenwart (2015)

Fünf Datensätze sind aufgetragen:

1. EPICA Dome C, wie in Feld 4.

2. Temperaturschätzung von Sauerstoff-Isotopen-Messungen des Nordgrönländischen Eisbohrkernes NGRIP.^[10] Die Interpretation erfolgte durch Anwendung des einfachen Verfahrens von Johnsen et al. (1989).^[11] (Es gibt modernere und komplexere Verfahren, die zu leicht abweichende Interpretationen führen würden.) Wie die Belege vom EPICA Dome C ist auch dieser Temperaturproxy polaren Ursprungs und wird nach Reduktion um den polaren Verstärkungsfaktor von zwei aufgetragen. Der Unterschied zwischen diesem und Datensatz eins veranschaulicht die Hypothese der polaren Schaukel.

3. Globale Temperaturschätzungen über ~12000 Jahre des Holozän, rekonstruiert aus einer Sammlung verschiedener Proxie und interpretiert nach Marcott et al. (2013).^[12]

4. Aufzeichnungen von Thermometern des Land-Ozean-Datensatzes (2014) des "Berkeley Earth projekt" seit 1850,^[13] in Form von Dekaden-Mittelwerten aufgetragen.

5. Errechnete Temperaturen für 2050 und 2100 aus dem fünften Sachstandsbericht des IPCC WG1 Summary for Policy Makers (2013)^[14] für das RCP8.5 Szenario.

Open source

Das Microsoft Excel Datenblatt, mit dem dieses Bild erstellt wurde, ist hier abrufbar: All_palaeotemps_rev7.xlsx..