Wenn man die Gefahr die unseren Meeren droht wirklich verstehen will, muss man sich über die Biologie und die Physik Gedanken machen. Wir können die Probleme nicht lösen, ohne die Ozeane auf fachübergreifendere Weise zu untersuchen. Ich werde das demonstrieren, indem ich einige Auswirkungen des Klimawandels auf die Ozeane diskutiere. Wir werden uns die steigenden Meeresspiegel anschauen. Wir werden uns die Erwärmung der Meere anschauen. Und zu guter Letzt, die Versauerung der Meere - wenn Sie mich fragen würden "Worüber machst du dir die meisten Sorgen? Was macht dir Angst?" - für mich ist es die Versauerung der Meere. Und dieses Problem ist noch sehr jung. Also werde ich ihm am Ende ein wenig Zeit widmen.
If you really want to understand the problem that we're facing with the oceans, you have to think about the biology at the same time you think about the physics. We can't solve the problems unless we start studying the ocean in a very much more interdisciplinary way. So I'm going to demonstrate that through discussion of some of the climate change things that are going on in the ocean. We'll look at sea level rise. We'll look at ocean warming. And then the last thing on the list there, ocean acidification -- if you were to ask me, you know, "What do you worry about the most? What frightens you?" for me, it's ocean acidification. And this has come onto the stage pretty recently. So I will spend a little time at the end.
Wie viele andere hier im Raum war ich im Dezember in Kopenhagen. Und ich glaube wir alle hielten es für eine aufschlussreiche und frustrierende Erfahrung zugleich. Ich saß einmal in diesem großen Verhandlungssaal, für drei oder vier Stunden ohne auch nur einmal das Wort "Ozeane" zu hören. Sie hatten es nicht wirklich auf dem Schirm. Die Länder, die das Thema aufgriffen als die Staatsoberhäupter ihre Reden hielten, es waren eher die Oberhäupter der kleinen, tiefliegenden Inselstaaten. Durch die merkwürdige alphabetische Anordnung der Nationen befanden sich viele der tiefliegenden Staaten, wie Kiribati and Nauru, am Ende der sehr langen Reihen. Sie wissen, dass sie im Verhandlungsraum an den Rand gedrängt wurden.
I was in Copenhagen in December like a number of you in this room. And I think we all found it, simultaneously, an eye-opening and a very frustrating experience. I sat in this large negotiation hall, at one point, for three or four hours, without hearing the word "oceans" one time. It really wasn't on the radar screen. The nations that brought it up when we had the speeches of the national leaders -- it tended to be the leaders of the small island states, the low-lying island states. And by this weird quirk of alphabetical order of the nations, a lot of the low-lying states, like Kiribati and Nauru, they were seated at the very end of these immensely long rows. You know, they were marginalized in the negotiation room.
Eines der Probleme ist das richtige Ziel zu finden. Es ist unklar, was das Ziel sein soll. Und wie können wir etwas in Ordnung bringen, wenn wir kein klares Ziel haben? Sie haben von "zwei Grad" gehört: Der Temperaturanstieg sollte auf "zwei Grad" begrenzt werden. Aber hinter dieser Zahl steckt kaum Wissenschaft. Wir haben auch über die Konzentration von CO2 in der Atmosphäre geredet. Sollte sie bei 450ppm liegen, oder bei 400ppm? Auch hinter dieser Frage steckt keine Wissenschaft. Der Großteil der Wissenschaft hinter diesen Zahlen, diesen potentiellen Zielen, basiert auf Studien, die auf dem Festland durchgeführt wurden. Und ich würde sagen, die Menschen die in den Meeren arbeiten und über die Ziele nachdenken, wir sind der Meinung sie sollten viel niedriger sein. Aus ozeanischer Sicht, 450ppm ist viel zu viel. Es gibt überzeugende Beweise, dass es in Wirklichkeit bei 350ppm bleiben muss. Wir sind im Moment bei 390ppm CO2 in der Atmosphäre. Wir treten nicht rechtzeitig auf die Bremse um bei 450ppm zu stoppen, also müssen wir akzeptieren, dass wir das Ziel überschreiten werden. Und die zukünftige Diskussion muss sich um die Frage drehen, wie weit wir überschreiten und wie wir auf 350ppm zurückkommen können.
One of the problems is coming up with the right target. It's not clear what the target should be. And how can you figure out how to fix something if you don't have a clear target? Now, you've heard about "two degrees": that we should limit temperature rise to no more than two degrees. But there's not a lot of science behind that number. We've also talked about concentrations of carbon dioxide in the atmosphere. Should it be 450? Should it be 400? There's not a lot of science behind that one either. Most of the science that is behind these numbers, these potential targets, is based on studies on land. And I would say, for the people that work in the ocean and think about what the targets should be, we would argue that they must be much lower. You know, from an oceanic perspective, 450 is way too high. Now there's compelling evidence that it really needs to be 350. We are, right now, at 390 parts per million of CO2 in the atmosphere. We're not going to put the brakes on in time to stop at 450, so we've got to accept we're going to do an overshoot, and the discussion as we go forward has to focus on how far the overshoot goes and what's the pathway back to 350.
Nun, warum ist das so kompliziert? Warum haben wir von diesen Dingen nicht mehr Ahnung? Das Problem ist, dass es sehr komplizierte Kräfte im Klimasystem gibt. Es gibt alle möglichen natürlichen Ursachen für den Klimawandel. Es gibt Wechselwirkungen zwischen den Meeren und der Luft. Hier in Galapagos, stehen wir unter dem Einfluss von El Nino und La Nina. Aber der ganze Planet erwärmt sich während eines starken El Ninos. Vulkane stoßen Aerosole aus die unser Klima beeinflussen. Die Ozeane sind der größte Wärmespeicher der Erde. Alles was also die Mischvorgänge von Oberflächenwasser mit Tiefenwasser beeinflusst verändert die Ozeane auf der Erde. Und wir wissen, dass die Solarstrahlung nicht konstant ist. Das sind also alles natürliche Gründe für einen Klimawandel. Außerdem gibt es auch die anthropogenen Ursachen für den Klimawandel. Wir verändern die Oberfläche des Landes, seine Reflexion. Wir stoßen ebenfalls Aerosole in die Atmosphäre aus, und es gibt Spurengase, nicht nur CO2 - Methan, Ozon, Schwefel- und Stickstoffoxide.
Now, why is this so complicated? Why don't we know some of these things a little bit better? Well, the problem is that we've got very complicated forces in the climate system. There's all kinds of natural causes of climate change. There's air-sea interactions. Here in Galapagos, we're affected by El Ninos and La Nina. But the entire planet warms up when there's a big El Nino. Volcanoes eject aerosols into the atmosphere. That changes our climate. The ocean contains most of the exchangeable heat on the planet. So anything that influences how ocean surface waters mix with the deep water changes the ocean of the planet. And we know the solar output's not constant through time. So those are all natural causes of climate change. And then we have the human-induced causes of climate change as well. We're changing the characteristics of the surface of the land, the reflectivity. We inject our own aerosols into the atmosphere, and we have trace gases, and not just carbon dioxide -- it's methane, ozone, oxides of sulfur and nitrogen.
Daraus folgt eine einfach klingende Frage: Ist der Grund für die Erderwärmung das vom Menschen produzierte CO2? Um diese Frage aber beantworten zu können, um es eindeutig dem CO2 anrechnen zu können müssen wir etwas über all die anderen Gründe für den Wandel wissen. Und in der Tat wissen wir eine Menge über all diese Gründe. Tausende von Wissenschaftlern arbeiten daran die anthropogenen und natürlichen Einflüsse zu verstehen. Und wir haben ein Ergebnis und wir können sagen: "Ja, das CO2 bewirkt die aktuelle Klimaerwärmung." Es gibt viele Wege natürliche Variabilität zu untersuchen. Ich werde Ihnen nun einige Beispiele dazu zeigen.
So here's the thing. It sounds like a simple question. Is CO2 produced by man's activities causing the planet to warm up? But to answer that question, to make a clear attribution to carbon dioxide, you have to know something about all of these other agents of change. But the fact is we do know a lot about all of those things. You know, thousands of scientists have been working on understanding all of these man-made causes and the natural causes. And we've got it worked out, and we can say, "Yes, CO2 is causing the planet to warm up now." Now, we have many ways to study natural variability. I'll show you a few examples of this now.
Das ist das Schiff, mit dem ich die letzten drei Monate in der Antarktis war. Es ist ein wissenschaftliches Bohrschiff. Wir sind gleich mehrere Monate unterwegs um durch Bohrungen Sedimente zu gewinnen, die uns die Geschichte des Klimawandels erzählen. Einer der Wege unsere Treibhaus-Zukunft zu verstehen ist in der Zeit zurückzubohren, bis zu dem Punkt, wo wir doppelt so hohe CO2-Werte hatten wie heute. Und das haben wir mit diesem Schiff gemacht. Das war - das ist südlich des südlichen Polarkreis. Es sieht hier richtig tropisch aus. An einem Tag hatten wir eine ruhige See und Sonnenschein, so dass sich von Bord gehen konnte. Die meiste Zeit sah es so aus. Wir hatten Wellen, bis zu 15 Meter hoch und Wind mit Durchschnittsgeschwindigkeiten von ca. 75 km/h und Spitzengeschwindigkeiten von bis zu 150 km/h.
This is the ship that I spent the last three months on in the Antarctic. It's a scientific drilling vessel. We go out for months at a time and drill into the sea bed to recover sediments that tell us stories of climate change, right. Like one of the ways to understand our greenhouse future is to drill down in time to the last period where we had CO2 double what it is today. And so that's what we've done with this ship. This was -- this is south of the Antarctic Circle. It looks downright tropical there. One day where we had calm seas and sun, which was the reason I could get off the ship. Most of the time it looked like this. We had a waves up to 50 ft. and winds averaging about 40 knots for most of the voyage and up to 70 or 80 knots.
Ich komme gerade erst von dieser Reise und kann Ihnen daher noch nicht allzu viele Ergebnisse zeigen, aber wir gehen noch ein Jahr zurück, zu einer anderen Expedition, bei der ich dabei war. Sie wurde von Ross Powell und Tim Naish geleitet. Es heißt das ANDRILL-Projekt. Und wir haben das erste Loch durch das größte schwimmende Eisschelf des Planeten gebohrt. Das ist verrückt, dieser große Bohrturm mit einer Plane umwickelt damit es für uns bei Minus 40°C warm blieb. Wir haben im Rossmeer gebohrt. Das ist das Rossmeer Eisschelf hier rechts. Dieses riesige schwimmende Eisschelf hat die Ausmaße von Alaska und kommt aus der West-Antarktis. Die West-Antarktis ist der Teil des Kontinents, wo das Eis bis zu 2000m tief auf den Meeresgrund reicht. Das Schelf schwimmt also teilweise, und ist dem Meer und seiner Wärme ausgesetzt.
So that trip just ended, and I can't show you too many results from that right now, but we'll go back one more year, to another drilling expedition I've been involved in. This was led by Ross Powell and Tim Naish. It's the ANDRILL project. And we made the very first bore hole through the largest floating ice shelf on the planet. This is a crazy thing, this big drill rig wrapped in a blanket to keep everybody warm, drilling at temperatures of minus 40. And we drilled in the Ross Sea. That's the Ross Sea Ice Shelf on the right there. So, this huge floating ice shelf the size of Alaska comes from West Antarctica. Now, West Antarctica is the part of the continent where the ice is grounded on sea floor as much as 2,000 meters deep. So that ice sheet is partly floating, and it's exposed to the ocean, to the ocean heat.
Das ist der Teil der Antarktis, um den wir uns sorgen. Weil es teilweise schwimmt können Sie sich vorstellen, wenn der Meeresspiegel steigt, wird das Eis vom Grund gehoben, kann abbrechen und nach Norden driften. Wenn dieses Eis schmilzt steigt der Meeresspiegel um sechs Meter. Also bohren wir in der Zeit zurück um herauszufinden wie oft das schon passiert ist und wie schnell dieses Eis dann schmilzt. Im Bild links sehen Sie, wir haben durch 100m schwimmendes Eis gebohrt, dann durch 900m Wasser, und schließlich 1300m in den Meeresboden. Damit ist es das tiefste geologische Bohrloch das je gebohrt wurde.
This is the part of Antarctica that we worry about. Because it's partly floating, you can imagine, is sea level rises a little bit, the ice lifts off the bed, and then it can break off and float north. When that ice melts, sea level rises by six meters. So we drill back in time to see how often that's happened, and exactly how fast that ice can melt. Here's the cartoon on the left there. We drilled through a hundred meters of floating ice shelf then through 900 meters of water and then 1,300 meters into the sea floor. So it's the deepest geological bore hole ever drilled.
Die Planung des Projekts beanspruchte ca. 10 Jahre. Und folgendes haben wir herausgefunden. 40 Wissenschaftler arbeiten an diesem Projekt und führen verschiedene wirklich komplizierte, teure Analysen durch. Aber wie sich herausstellt eignen sich visuelle Darstellungen am besten um etwas zu erzählen. Wir sahen das in den Bohrproben, die wir hochholten. Wir sahen Wechsel zwischen solchen Sedimentschichten hier - mit Kies, Steinen und Sand. Dieses Material kann nur in die Tiefsee gelangen, wenn es von einem Gletscher dorthin getragen wird. Wir wissen also, dass ein Eisschelf darüber war. Und das wechselt sich mit solchen Sedimenten hier ab. Das ist absolut großartig. Dieses Sediment besteht zu 100% aus Schalen mikroskopisch kleiner Pflanzen. Und diese Pflanzen benötigen Sonnenlicht, also wissen wir von diesem Sediment, dass kein Eis darüber war. Wir sahen ca. 35 solcher Wechsel zwischen offenem und von Eis bedecktem Wasser, zwischen kiesigen und diesen biologischen Sedimenten hier.
It took about 10 years to put this project together. And here's what we found. Now, there's 40 scientists working on this project, and people are doing all kinds of really complicated and expensive analyses. But it turns out, you know, the thing that told the best story was this simple visual description. You know, we saw this in the core samples as they came up. We saw these alternations between sediments that look like this -- there's gravel and cobbles in there and a bunch of sand. That's the kind of material in the deep sea. It can only get there if it's carried out by ice. So we know there's an ice shelf overhead. And that alternates with a sediment that looks like this. This is absolutely beautiful stuff. This sediment is 100 percent made up of the shells of microscopic plants. And these plants need sunlight, so we know when we find that sediment there's no ice overhead. And we saw about 35 alternations between open water and ice-covered water, between gravels and these plant sediments.
Das sagt uns also, dass die Rossmeerregion, dass das Eisschelf sich ca. 35 mal zurückzog und wieder ausdehnte. Und das alles in den letzten vier Millionen Jahren. Das war absolut unerwartet. Niemand dachte, dass der West-Antarktische Eisschild so dynamisch ist. Viele Jahre war die wissenschaftliche Meinung: "Das Eis entstand vor zig Millionen Jahren und war seitdem da." Doch jetzt wissen wir, dass es in näherer Vergangenheit abschmolz und sich neu bildete und der Meeresspiegel sechs Meter stieg und fiel.
So what that means is, what it tells us is that the Ross Sea region, this ice shelf, melted back and formed anew about 35 times. And this is in the past four million years. This was completely unexpected. Nobody imagined that the West Antarctic Ice Sheet was this dynamic. In fact, the lore for many years has been, "The ice formed many tens of millions of years ago, and it's been there ever since." And now we know that in our recent past it melted back and formed again, and sea level went up and down, six meters at a time.
Was war die Ursache? Wir sind ziemlich sicher, dass es kleine Änderungen in der Menge des Sonnenlichts war, das die Antarktis erreicht, infolge von natürlichen Veränderungen im Erdorbit. Aber das Entscheidende ist: Wir haben außerdem herausgefunden, dass der Eisschild eine Schwelle überschritten hat, dass die Erderwärmung groß genug war - und es sind ca. ein bis eineinhalb Grad Celsius - dass die Erwärmung groß genug war, damit das Eis sehr dynamisch wurde und einfach schmolz. Und wissen Sie was? Wir haben die Temperatur im letzten Jahrhundert um genau diesen Betrag erhöht. Viele von uns sind nun also überzeugt, dass der West-Antarktische-Eisschild zu schmelzen beginnt. Wir erwarten, dass der Meeresspiegel bis zum Ende des Jahrhunderts um einen bis zwei Meter ansteigt. Und es könnte auch noch mehr sein. Das ist eine ernstzunehmende Konsequenz für Länder wie Kiribati, dessen durchschnittliche Meereshöhe nur etwas über einem Meter beträgt.
What caused it? Well, we're pretty sure that it's very small changes in the amount of sunlight reaching Antarctica, just caused by natural changes in the orbit of the Earth. But here's the key thing: you know, the other thing we found out is that the ice sheet passed a threshold, that the planet warmed up enough -- and the number's about one degree to one and a half degrees Centigrade -- the planet warmed up enough that it became ... that ice sheet became very dynamic and was very easily melted. And you know what? We've actually changed the temperature in the last century just the right amount. So many of us are convinced now that West Antarctica, the West Antarctic Ice Sheet, is starting to melt. We do expect to see a sea-level rise on the order of one to two meters by the end of this century. And it could be larger than that. This is a serious consequence for nations like Kiribati, you know, where the average elevation is about a little over a meter above sea level.
Okay, die zweite Geschichte findet hier in Galapagos statt. Das ist eine gebleichte Koralle, die während des El Nino 1982/83 gestorben ist. Das ist von der Campion Insel. Es ist eine ca. 1m große Pavona Korallenkolonie. Und sie ist bedeckt von Algen. Das passiert, wenn sie sterben. Sofort kommen Organismen und überkrusten die abgestorbene Oberfläche. Wenn also eine Korallenkolonie bei einem El Nino abstirbt, hinterlässt sie dieses unauslöschbare Protokoll. Sie können dann die Korallen untersuchen und schauen, wie oft Sie so etwas finden. In den 80ern wollte ich zurückgehen und Bohrkerne von Korallen aus ganz Galapagos holen um zu sehen wie oft solch ein verheerendes Ereignis stattfand. Und wie Sie wissen hat der El Nino 1982/83 95% der Korallen hier in Galapagos abgetötet. Ähnlich viele sind 1997/98 abgestorben. Und unsere Bohrkerne, die 400 Jahre umfassten zeigten, dass es sich um einzigartige Ereignisse handelte. Wir fanden keine anderen Massensterben. Also sind diese kürzlichen Ereignisse einzigartig. Also waren das entweder echte Moster-El Ninos, oder sie waren nur besonders starke El Ninos, die aufgrund der globalen Erwärmung stattfanden. In beiden Fällen sind das schlechte Nachrichten für die Korallen der Galapagos Inseln.
Okay, the second story takes place here in Galapagos. This is a bleached coral, coral that died during the 1982-'83 El Nino. This is from Champion Island. It's about a meter tall Pavona clavus colony. And it's covered with algae. That's what happens. When these things die, immediately, organisms come in and encrust and live on that dead surface. And so, when a coral colony is killed by an El Nino event, it leaves this indelible record. You can go then and study corals and figure out how often do you see this. So one of the things thought of in the '80s was to go back and take cores of coral heads throughout the Galapagos and find out how often was there a devastating event. And just so you know, 1982-'83, that El Nino killed 95 percent of all the corals here in Galapagos. Then there was similar mortality in '97-'98. And what we found after drilling back in time two to 400 years was that these were unique events. We saw no other mass mortality events. So these events in our recent past really are unique. So they're either just truly monster El Ninos, or they're just very strong El Ninos that occurred against a backdrop of global warming. Either case, it's bad news for the corals of the Galapagos Islands.
Jetzt zeige ich Ihnen, wie wir die Proben nehmen. Das ist die Osterinsel. Schauen Sie sich dieses Monster an. Diese Koralle ist acht Meter hoch. Und wuchs 600 Jahre lang. Sylvia Earle brachte mich auf eben diese Koralle. Als sie - ich glaube 1994 - dort mit John Lauret tauchte, nahm sie ein kleines Stück mit und schickte es mir. Und wir begannen es zu untersuchen und fanden heraus, dass wir mit solch einer Koralle die Temperatur des Ozeans in der Vergangenheit ermitteln können. Wir haben einen Diamantbohrer. Wir töten die Kolonie nicht, wir nehmen eine kleine Bohrprobe aus der Spitze. Wir bekommen dadurch zylindrische Kalkstein-Bohrkerne. Und die untersuchen wir dann im Labor. Sie sehen einige Bohrkerne hier rechts.
Here's how we sample the corals. This is actually Easter Island. Look at this monster. This coral is eight meters tall, right. And it been growing for about 600 years. Now, Sylvia Earle turned me on to this exact same coral. And she was diving here with John Lauret -- I think it was 1994 -- and collected a little nugget and sent it to me. And we started working on it, and we figured out we could tell the temperature of the ancient ocean from analyzing a coral like this. So we have a diamond drill. We're not killing the colony; we're taking a small core sample out of the top. The core comes up as these cylindrical tubes of limestone. And that material then we take back to the lab and analyze it. You can see some of the coral cores there on the right.
Wir haben das überall im Ostpazifik gemacht und beginnen damit auch im Westpazifik. Jetzt kommen wir zurück zu den Galapagos Inseln. Wir arbeiten an einer faszinierenden Erhebung hier in Urbina Bay. Das ist der Ort, an dem während des Erdbebens 1954 diese marine Terrasse rasch angehoben wurde - rund sechs bis sieben Meter - und damit aus dem Wasser herausgehoben wurde. Dadurch können Sie jetzt durch ein Korallenriff gehen, ohne nass zu werden. Wenn sie dort entlang gehen sieht es so aus, und das hier ist eine sehr alte Koralle. Ihr Durchmesser beträgt 11 Meter und wir wissen, dass sie im Jahr 1584 zu wachsen begann. Stellen Sie sich das vor. Und diese Koralle wuchs fröhlich in diesen seichten Gewässern, bis 1954, als die Erde bebte.
So we've done that all over the Eastern Pacific. We're starting to do it in the Western Pacific as well. I'll take you back here to the Galapagos Islands. And we've been working at this fascinating uplift here in Urbina Bay. That the place where, during an earthquake in 1954, this marine terrace was lifted up out of the ocean very quickly, and it was lifted up about six to seven meters. And so now you can walk through a coral reef without getting wet. If you go on the ground there, it looks like this, and this is the grandaddy coral. It's 11 meters in diameter, and we know that it started growing in the year 1584. Imagine that. And that coral was growing happily in those shallow waters, until 1954, when the earthquake happened.
Wir wissen, dass es das Jahr 1584 ist, weil die Korallen Wachstumsbänder haben. Wenn man sie aufschneidet und röntgt sieht man diese hellen und dunklen Streifen. Jeder davon ist ein Jahr. Wir wissen also, dass diese Korallen ca. 1½cm pro Jahr wachsen. Und wir zählen einfach die Bänder bis zum Grund. Eine andere Eigenschaft ist chemischer Natur. Wir können die Carbonate, aus denen die Koralle besteht analysieren, und damit können wir einiges anstellen. Aber hier haben wir einfach verschiedene Sauerstoff-Isotopen gemessen. Ihr Verhältnis gibt die Wassertemperatur an. In diesem Beispiel hier haben wir die Temperatur in diesem Riff in Galapagos aufgezeichnet und kennen somit die Wassertemperatur in der die Korallen wachsen. Wir messen dieses Verhältnis in den Korallenproben, und wie sie sehen passen die Kurven perfekt zusammen.
Now the reason we know it's 1584 is that these corals have growth bands. When you cut them, slice those cores in half and x-ray them, you see these light and dark bands. Each one of those is a year. We know these corals grow about a centimeter and a half a year. And we just count on down to the bottom. Then their other attribute is that they have this great chemistry. We can analyze the carbonate that makes up the coral, and there's a whole bunch of things we can do. But in this case, we measured the different isotopes of oxygen. Their ratio tells us the water temperature. In this example here, we had monitored this reef in Galapagos with temperature recorders, so we know the temperature of the water the coral's growing in. Then after we harvest a coral, we measure this ratio, and now you can see, those curves match perfectly.
In diesem Fall, bei diesen Inseln sind Korallen ein exaktes Archiv der Änderungen der Wassertemperatur. Unsere Temperaturaufzeichnungen gehen nur ca. 50 Jahre zurück. Die Korallen reichen hunderte bis tausende Jahre zurück. Also haben wir viele verschiedene Datensätze zusammengefüht. Neben unserer gibt es noch ca. 30 weitere Gruppen, die sowas weltweit machen. Wir setzen diese relative exakten Temperaturarchive, die hunderte von Jahren zurückreichen, zusammen. Das ist ein erzeugtes Diagramm mit einer ganzen Menge Kurven.
In this case, at these islands, you know, corals are instrumental-quality recorders of change in the water. And of course, our thermometers only take us back 50 years or so here. The coral can take us back hundreds and thousands of years. So, what we do: we've merged a lot of different data sets. It's not just my group; there's maybe 30 groups worldwide doing this. But we get these instrumental- and near-instrumental-quality records of temperature change that go back hundreds of years, and we put them together. Here's a synthetic diagram. There's a whole family of curves here.
Wir sehen den Temperaturverlauf der letzten tausend Jahre. Das sind fünf oder sechs Zusammenstellungen. Jede dieser Zusammenstellungen besteht aus den Daten von hunderten dieser Aufzeichnungen aus Korallen. Wir machen das gleiche mit Eiskernen. Wir arbeiten mit Baumringen. Und somit finden wir heraus, was wirklich natürlich ist und wie anders das letzte Jahrhundert war. Und ich habe diese hier gewählt, weil sie so kompliziert und chaotisch aussieht. Chaotischer wird's nicht mehr. Sie erkennen hier einige Signale. Einige der Aufzeichnungen zeigen niedrigere Temperaturen als andere. Einige zeigen größere Schwankungen. Aber alle sagen uns, wie die natürliche Schwankung ist. Einige sind aus der nördlichen Hemishpäre, einige von der gesamten Erde.
But what's happening: we're looking at the last thousand years of temperature on the planet. And there's five or six different compilations there, But each one of those compilations reflects input from hundreds of these kinds of records from corals. We do similar things with ice cores. We work with tree rings. And that's how we discover what is truly natural and how different is the last century, right? And I chose this one because it's complicated and messy looking, right. This is as messy as it gets. You can see there's some signals there. Some of the records show lower temperatures than others. Some of them show greater variability. But they all tell us what the natural variability is. Some of them are from the northern hemisphere; some are from the entire globe.
Aber was wir daraus schließen können: In den letzten tausend Jahren war es natürlich, dass der Planet abkühlt. Er kühlte ab bis ca. 1900. Und es gibt durch die Sonne und El Ninos eine natürliche Schwankung. Schwankungen in Jahrhunderten und Jahrzehnten und wir kennen deren Ausmaße: ca. 2/10 bis 4/10 eines Grad Celsius. Aber dann ganz am Ende sehen Sie die Thermometeraufzeichnungen in schwarz. Und hier ist die Temperatur 2009 da oben. Wir haben den Planeten im letzten Jahrhundert um ca. 1°C erwärmt und es gibt nichts vergleichbares dazu im natürlichen Teil der Aufzeichnungen. Die Stärke unseres Arguments liegt darin, dass wir etwas wirklich anderes machen.
But here's what we can say: what's natural in the last thousand years is that the planet was cooling down. It was cooling down until about 1900 or so. And there is natural variability caused by the Sun, caused by El Ninos. A century-scale, decadal-scale variability, and we know the magnitude; it's about two-tenths to four-tenths of a degree Centigrade. But then at the very end is where we have the instrumental record in black. And there's the temperature up there in 2009. You know, we've warmed the globe about a degree Centigrade in the last century, and there's nothing in the natural part of that record that resembles what we've seen in the last century. You know, that's the strength of our argument, that we are doing something that's truly different.
Als letztes werde ich noch kurz über die Versauerung der Meere sprechen. Ich rede darüber gerne im Zusammenhang mit dem globalen Wandel, denn selbst wenn sie ein scharfer Klimawandel-Skeptiker sind, und mit solchen rede ich ziemlich oft, können Sie nicht die physikalischen Gesetze des Lösens von CO2 in den Meeren abstreiten. Sie wissen, dass wir jede Menge CO2 in die Atmosphäre blasen, von fossilen Brennstoffen, bei der Zementproduktion. Zur zeit wird ca. 1/3 dieses CO2 direkt im Meer gelöst. Und dadurch werden die Meere saurer. Darüber kann man nicht streiten. Das passiert jetzt im Moment und ist vom Thema Globale Erwärmung völlig unabhängig. Es hat viele Konsequenzen,
So I'll close with a short discussion of ocean acidification. I like it as a component of global change to talk about, because, even if you are a hard-bitten global warming skeptic, and I talk to that community fairly often, you cannot deny the simple physics of CO2 dissolving in the ocean. You know, we're pumping out lots of CO2 into the atmosphere, from fossil fuels, from cement production. Right now, about a third of that carbon dioxide is dissolving straight into the sea, right? And as it does so, it makes the ocean more acidic. So, you cannot argue with that. That is what's happening right now, and it's a very different issue than the global warming issue. It has many consequences.
beispielsweise für Organismen die Carbonate nutzen. Es gibt viele Organismen, die ihre Schalen aus Calciumcarbonat bauen - sowohl Tiere als auch Pflanzen. Das Gerüst von Korallenriffen besteht aus Calciumcarbonat, dessen Löslichkeit in saurem Wasser ansteigt. Wir können beobachten, dass die Organismen mehr Energie aus ihrem Stoffwechsel aufwenden müssen um ihre Schalen zu bauen und zu erhalten. Wenn der CO2-Gehalt in den Ozeanen weiter ansteigt wird irgendwann ein Punkt erreicht, an dem das Material beginnen wird sich aufzulösen. Und auf Korallenriffen, auf denen das Grundgerüst dadurch verschwindet, werden wir einen starken Verlust von mariner Biodiversität erleben. Es sind aber nicht nur die Carbonatproduzenten betroffen. Es gibt viele physiologische Prozesse, die vom Säurewert des Meeres abhängen. Sehr viele Reaktionen mit Enzymen und Proteinen reagieren sensibel auf den Säuregehalt des Meeres. All das: höhere Anforderungen an den Stoffwechsel, eingeschränkte Reproduktion, Veränderungen in der Atmung und im Stoffwechsel. Das sind Dinge, von denen wir aufgrund physiologischer Gründe erwarten, dass sie negativ beeinflusst werden.
There's consequences for carbonate organisms. There are many organisms that build their shells out of calcium carbonate -- plants and animals both. The main framework material of coral reefs is calcium carbonate. That material is more soluble in acidic fluid. So one of the things we're seeing is organisms are having to spend more metabolic energy to build and maintain their shells. At some point, as this transience, as this CO2 uptake in the ocean continues, that material's actually going to start to dissolve. And on coral reefs, where some of the main framework organisms disappear, we will see a major loss of marine biodiversity. But it's not just the carbonate producers that are affected. There's many physiological processes that are influenced by the acidity of the ocean. So many reactions involving enzymes and proteins are sensitive to the acid content of the ocean. So, all of these things -- greater metabolic demands, reduced reproductive success, changes in respiration and metabolism. You know, these are things that we have good physiological reasons to expect to see stressed caused by this transience.
Wir haben sehr interessante Möglichkeiten den CO2-Gehalt in der Atmosphäre Millionen von Jahre zurückzuverfolgen. Wir haben das immer nur mit Eisbohrkernen gemacht, aber in diesem Fall gehen wir 20 Millionen Jahre zurück. Wir nehmen Proben von Sedimenten, die uns den CO2-Gehalt des Ozeans und damit indirekt den der Atmosphäre sagen. Und das Entscheidende ist: Sie müssen ca. 15 Millionen Jahre zurück gehen um eine Zeit zu finden, zu der der CO2 Gehalt etwa dem heutigen entsprach. Und Sie müssen ca. 30 Millionen Jahre zurück gehen um eine Zeit zu finden, als sie doppelt so hoch waren. Das bedeutet, dass all die Organismen, die in den Meeren leben, sich bei konstanten niedrigeren CO2-Werten als heute entwickelt haben. Das ist der Grund, warum sie sich an die schnelle Versauerung die im Moment stattfindet nicht anpassen können.
So we figured out some pretty interesting ways to track CO2 levels in the atmosphere, going back millions of years. We used to do it just with ice cores, but in this case, we're going back 20 million years. And we take samples of the sediment, and it tells us the CO2 level of the ocean, and therefore the CO2 level of the atmosphere. And here's the thing: you have to go back about 15 million years to find a time when CO2 levels were about what they are today. You have to go back about 30 million years to find a time when CO2 levels were double what they are today. Now, what that means is that all of the organisms that live in the sea have evolved in this chemostatted ocean, with CO2 levels lower than they are today. That's the reason that they're not able to respond or adapt to this rapid acidification that's going on right now.
Charlie Veron sagte letztes Jahr: "Die Aussicht der Meeres-Versauerung könnte durchaus die schlimmste aller vorhergesagten Folgen des menschlich verursachten CO2-Ausstoßes sein." Und ich glaube, dass er Recht hat und komme damit zum Ende. Wir brauchen Schutzgebiete aber im Sinne der Meere müssen wir die CO2 Emissionen so schnell wie möglich limitieren.
So, Charlie Veron came up with this statement last year: "The prospect of ocean acidification may well be the most serious of all of the predicted outcomes of anthropogenic CO2 release." And I think that may very well be true, so I'll close with this. You know, we do need the protected areas, absolutely, but for the sake of the oceans, we have to cap or limit CO2 emissions as soon as possible.
Vielen Dank.
Thank you very much.
(Applaus)
(Applause)