11. Die Ideen von Eduard Brückner – relevant zu seiner Zeit und heute

Wir verwenden Konzepte, die sich an der Denkweise von Physikern orientieren. Der relevante Hintergrund ist der Wärmetransport in einer Flüssigkeit. Wärme kann entweder durch Diffusion transportiert werden, die durch Zusammenstöße der einzelnen Moleküle in der Flüssigkeit aufrechterhalten wird. Dieser Transport ist relativ ineffizient, da jeder Transport aus vielen kleinen Schritten über die kleinen Abstände zwischen zwei Molekülen besteht. In unserer Metapher bedeutet dies, dass der Wissenstransfer durch persönliche Kontakte zwischen Wissenschaftlern und durch aktuelle Veröffentlichungen erfolgt. Effizienter ist es, wenn eine Strömung ein Paket aus vielen Molekülen als Ganzes über eine längere Strecke transportiert. Diesen Vorgang nennt man konvektiven Transport. In unserem Zusammenhang geht es um die Einführung vergessener Konzepte und Ergebnisse in das heutige Denken.

Ein informativer Überblick über Brückners wissenschaftlichen Werdegang und seine Leistungen findet sich in Grosjean (1991).

Dieses Einführungskapitel enthält einige Materialien, die zuerst von Stehr et al. (1995) veröffentlicht wurden.

Vgl. Grosjean (1991) und Oberhummer (1927).

Die Faszination für die Idee periodischer Zyklen zur Beschreibung und Erklärung des Entstehens und Vergehens geologischer Phänomene, von Pflanzen und Tieren sowie sozialer und wirtschaftlicher Prozesse war zu Brückners Zeit in der Wissenschaft noch lebendig. Das Handbuch der Meteorologie von Sir N. Shaw aus der Mitte der 1930er Jahre enthielt eine seitenlange Aufzählung verschiedener Perioden, die in meteorologischen Daten zu finden waren. Die Überzeugung, dass „die gesamte Geschichte des Lebens eine Aufzeichnung von Zyklen ist“ (Huntington, 1945: 453), war weit verbreitet. Die Faszination rührt daher, dass ein Prozess, der aus der Überlagerung einer endlichen Zahl periodischer Teilprozesse besteht, vorhersagbar ist: „Es wird ein großer Segen für die Menschheit sein, wenn wir lernen, die genauen Zeitpunkte vorherzusagen, zu denen Zyklen verschiedener Art ‚bestimmte Stadien erreichen‘“ (Huntington, 1945: 458). In den 1920er und 1930er Jahren zeigte der russische Mathematiker Slutsky, dass die Fourier-Analyse einer statistischen Zeitreihe immer einige Periodizitäten zeigt, selbst wenn die Zeitreihe frei von solchen Periodizitäten konstruiert ist. Analysiert man verschiedene Teile einer solchen Zeitreihe, so tauchen verschiedene Periodizitäten auf und verschwinden wieder. Trotz dieser heute gut verstandenen Erkenntnis ist das Interesse in gewissen Kreisen, insbesondere bei wissenschaftlichen Laien, nicht erloschen. Im Gegenteil: 1941 führte das Interesse an der Erforschung von Zyklen zur Gründung der „Foundation for the Study of Cycles“ durch Edward R. Dewey. Diese Stiftung besteht bis heute und hat nach eigenen Angaben mehr als 3000 Mitglieder.

Im Jahr 1915 sagte Brückner voraus, dass bis 1920 in den Vereinigten Staaten „ein Maximum an Feuchtigkeit zu erwarten ist“ (Brückner, 1915: 132). Diese Vorhersage stützte sich auf zwei Informationen: erstens auf die dynamische Erkenntnis, dass es eine 35-jährige Oszillation gibt, und zweitens auf Brückners Feststellung, dass die Niederschläge um 1900 ihr Minimum erreicht hatten. Auf kontinentaler Ebene war seine Vorhersage falsch (Bradley et al., 1987: Abb. 6), aber auf regionaler Ebene stimmten seine Vorhersagen mit der tatsächlichen Entwicklung überein: Der Große Salzsee zeigte zwischen 1910 und 1930 maximale Wasserstände. Eine andere Vorhersage, die auf den gleichen Überlegungen beruhte, nämlich dass die USA Mitte der 1930er Jahre erneut unter einer Dürre leiden würden, wurde von Brückner nicht präzisiert. Tatsächlich sank der Wasserstand des Great Salt Lake Anfang der 1930er Jahre stark ab. Auch die „Dust Bowl“-Dürre, die zu anhaltenden katastrophalen Missernten in Zentralnordamerika führte, ereignete sich Mitte der 1930er Jahre.

Wir setzen den Begriff „Klimaproblem“ in Anführungszeichen, weil er nicht genau definiert ist. Naturwissenschaftler verbinden mit dem Begriff das Verständnis, die Vorhersage und eventuell die Kontrolle von Klimaschwankungen. Sozialwissenschaftler hingegen betrachten die Wahrnehmung des Klimas und seine sozialen und politischen Auswirkungen als „Klimaproblem“.

Brückner (1889: 2) stellt fest, dass im 19. Jahrhundert eine deutliche disziplinäre Trennung in Bezug auf die Frage des Klimawandels zu beobachten war: Geographen und Geologen neigten eher dazu, einen anhaltenden Klimawandel für eine Realität zu halten, während Meteorologen die These vertraten, dass das Klima eine Konstante sei. Brückner (1890: 2) bietet eine Erklärung dafür, warum die meisten professionellen Meteorologen und viele Geographen zu jener Zeit zum Thema Klimawandel eher schwiegen; er stellt sogar fest, dass es ihnen peinlich war, sich an der Forschung und Diskussion über den Klimawandel zu beteiligen. Der Grund für diese Zurückhaltung liegt in der Fülle konkurrierender Hypothesen über den Klimawandel, die zu Beginn des Jahrhunderts formuliert wurden. Frühere Bemühungen führten jedoch nur zu vielen widersprüchlichen Stimmen über die Natur des Klimawandels, sodass die Klimaforscher dann zögerten, zur Kakophonie der bloßen Meinungen beizutragen. Noch 1959 beklagt der bekannte Klimatologe H. Lamb, dass viele seiner Zeitgenossen das Klima als etwas Statisches betrachten. (Lamb, 1959).

Eine englische Übersetzung, die auf der zweiten Auflage des Handbuchs basierte, wurde 1903 veröffentlicht (Hann, 1903).

Hann gebrauchte den Ausdruck „Stadttemperaturen“.

Damals war es besonders beliebt, nach einer Periodizität der Daten über Serien von Zeitabschnitten zu forschen. Davor hatte Fourier gezeigt wie beliebige Zeitabschnitte in bestimmbare Summen periodischer Komponenten zerlegt werden, wodurch es im Prinzip möglich sei, die „dominierende Periodizität“ zu extrapolieren. Bedauerlicherweise wurde der „stochastische“ Charakter nach den Gesetzen der Wahrscheinlichkeit (z. B. Jenkins und Watts, 1968) der Serien von Zeitabschnitten noch nicht genügend verstanden, sodass nahezu alle Perioden in der einen oder anderen Gruppe von Daten als dominant erschienen. Wenn die Perioden für Prognosezwecke angewandt werden, verschwindet die Periodizität stets völlig. Die Gründe für dies Verhalten werden heutzutage voll verstanden, mussten jedoch sehr enttäuschende Wirkungen bei den Wissenschaftlern um die Jahrhundertwende hinterlassen. Überreste dieser Jagd nach Periodizität sind noch immer virulent vorhanden und werden sogar jetzt noch von mathematisch ungenügend ausgebildeten Wissenschaftlern und sog. Hobbywissenschaftlern angewandt.

In seiner 1890 erschienenen Monographie widmet Brückner (1890: 273–290) diesen Zusammenhängen ein ganzes Kapitel: „Die Bedeutung der Klimaschwankungen für Theorie und Praxis“.

Brückner offeriert ebenfalls eine Erklärung für den kognitiven Dissens unter Meteorologen über die spezifischen Vorstöße des Klimawechsels während des [vergangenen] Jahrhunderts, das heißt, wo die beobachteten Wechsel als Signal für entweder zu trockener Wetterlagen oder zu feuchter Wetterlagen wohlmöglich gelten könnten!? Nach Brückner (1890: 289) ist die Antwort hierauf ganz einfach. Klimawechsel beeinflusst die Voraussagen der Klimatologen. Während einer Trockenperiode gedeihen die allgemeinen Vorhersagen über ein trockeneres Klima und während einer nassen Periode überwiegen die Voraussagen, dass das Klima sich vorwiegend mit vermehrten bzw. erhöhten Niederschlägen weiter fortentwickelt. Ferner ist festzustellen, dass in der meteorologischen Literatur die Schlussfolgerungen gezogen werden, während vorherrschend trockener Perioden trügen Entwaldungen zur Senkung von Niederschlägen bei – und während häufiger vorherrschend nasser Perioden würden verstärkte Wiederaufforstungen die Niederschläge begünstigten.