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Klima

Unter Klima wird die charakteristische Abfolge der meteorologischen Erscheinungen innerhalb eines Gebiets und einer festgelegten Zeitspanne verstanden. Die wichtigsten Komponenten sind die Lufttemperatur, die Niederschläge und die Einwirkung der Sonne. Die geo- und topografischen Verhältnisse, insbesondere die Alpen, sind für das Klima der Schweiz von Bedeutung. Das Klima wirkt durch Veränderungen der Umwelt auch auf demografische, wirtschaftliche, politische und gesellschaftliche Prozesse ein und wird seinerseits durch menschliche Faktoren beeinflusst.

Methoden der Klimageschichte

Hinweise zum Klima der Vergangenheit lassen sich aus natürlichen und kulturellen Archiven gewinnen. In natürlichen Archiven sind Spuren von klimatisch beeinflussten Prozessen gespeichert. Diese gliedern sich in zwei Untergruppen: Einerseits in die nicht organischen Datenträger wie Eisbohrkerne, Ablagerungen in stehenden Gewässern (Seeablagerungen, Warven, kalkreiche Sedimente), Moränen verschwundener und geschrumpfter Gletscher, Rinnenfüllungen, Talaufschüttungen oder Terrassenbildungen, andererseits in die organischen Datenträger wie Baumringe (ab ca. 700), pflanzliche und tierische Überreste (z.B. Käfer, Köcherfliegenlarven), fossile Pollen und Sporen, fossiles Holz oder Moorbildungen.

Kulturelle Archive enthalten neben Beobachtungen von klimatisch beeinflussten Prozessen auch Beschreibungen von Wettererscheinungen sowie instrumentelle Messungen von Klimaelementen. Die Beschreibungen umfassen anomale Witterungsverläufe, Naturkatastrophen, Aufzeichnungen des täglichen Wetters sowie jahreszeitliche und monatliche Witterungsverläufe (Klimatologie). Beobachtungen von klimatisch beeinflussten Prozessen gliedern sich wie die natürlichen Archive zunächst in die beiden Gruppen der organischen und der nicht organischen Daten. Zu den Ersteren gehören Beschreibungen des Entwicklungsstands von Kultur- und Wildpflanzen sowie Angaben zur Rebenkultur (Erträge, Zuckergehalt des Weinmosts), zu den Letzteren Erscheinungen von Schnee und Eis sowie Hinweise auf die Höhe der Gewässerstände. Dazu kommen Bildquellen (z.B. von ehemaligen Gletscherständen) sowie Inschriften (z.B. Sprüche an Hausfassaden und Hochwassermarken). Die Sachquellen, zum Beispiel alte Wege, archäologische Reste usw., bilden eine eigenständige Gruppe.

Messmethoden

Die Daten aus fossilen Baumstämmen, aus Ansammlungen fossiler Insekten, pflanzlichen Makrofossilien, Eisbohrkernen, Gletschern und Warven widerspiegeln frühere Klimaverhältnisse unvermittelt. Meist indirekte Hinweise liefern dagegen zum Beispiel pollenanalytische und geomorphologische Daten. Bei der Auswertung von kulturellen Daten sind die üblichen Methoden der historischen Quellenkritik anzuwenden.

Bei den indirekten Daten aus natürlichen und kulturellen Archiven werden die Beziehungen zwischen den abgebildeten Prozessen und Klimaelementen mittels Kalibration statistisch ermittelt. Für die natürlichen Daten kommen zudem spezielle Datierungsmethoden zur Anwendung, z.B. Leitfossilien, Dendrochronologie, Radiokarbon-Methode (C-14) und chemische Methoden.

Klimageschichtliche Datendichte

Gemäss der klassischen, inzwischen revidierten Gliederung in Eiszeiten, die hier noch verwendet wird, werden die ältesten eiszeitlichen Ablagerungen mit erheblichen Unsicherheiten der Mindel-Eiszeit (älter als ca. 245'000 Jahre) und der vorletzten Zwischeneiszeit (Mindel/Riss, vor 245'000-230'000 Jahren) zugeordnet. Die Ablagerungen der letzten Zwischeneiszeit (Riss/Würm, vor 130'000-115'000 Jahren) sind in ihrer Zeitstellung wesentlich sicherer. Sie liefern zusammen mit Hinweisen aus dem Früh- (vor 115'000-60'000 Jahren) und dem Mittelwürm (vor 60'000-30'000 Jahren) die ältesten verwendbaren qualitativen Daten zu den früheren Klimaverhältnissen. Ab dem Spätwürm (vor 17'000-10'000 Jahren) nimmt die Datenfülle zu. Es sind dies jedoch bis zum Einsetzen der am weitesten zurückreichenden Baumringkurven und der ersten schriftlichen Quellen vorwiegend qualitative Angaben, die mittels der Vegetations-, Gletscher- und Landschaftsgeschichte gewonnen werden.

Ab ca. 1300 n.Chr. wurden Anomalien und Naturkatastrophen, ab ca. 1500 jahreszeitliche Witterungsverläufe in Chroniken beschrieben. Von 1550 an liegen Witterungsbeschreibungen für jeden einzelnen Monat, über längere Zeitabschnitte hinweg sogar für jeden einzelnen Tag vor. Die meisten dieser Daten stammen aus dem Dreieck Basel-Luzern-Bodensee. Alle diese Informationen werden ab 1500 in zahlenmässige Aussagen zu Temperatur und Niederschlag auf einer Skala umgerechnet und mit statistischen Rechenverfahren in Beziehung zu den instrumentellen Messreihen gesetzt. Für die Zeit ab 1675 kann die mittlere monatliche Verteilung des Luftdrucks, der Temperatur und des Niederschlags über Europa mit statistischen Modellen abgeschätzt werden.

Die frühesten instrumentellen Messungen von Luftdruck, Temperatur, Niederschlag und Pegel wurden 1708 von Johann Jakob Scheuchzer in Zürich vorgenommen. Die längste Messreihe von Temperatur und Luftdruck (ab 1755) stammt aus Basel, die längste Niederschlagsreihe (ab 1778) aus Genf. Auf der Alpensüdseite ist die Temperatur ab 1753 durch die lange Messreihe von Turin, jene des Niederschlags durch die Messreihe von Mailand dokumentiert. Von diesen Reihen kann auf die Verhältnisse in der Südschweiz geschlossen werden. 1863 nahmen 88 Stationen des ersten nationalen meteorologischen Messnetzes ihren Betrieb auf (Meteorologie). 2001 betrieb Meteo Schweiz (ehemalige Schweizerische Meteorologische Anstalt) 815 Beobachtungsstationen, die in Netztypen mit unterschiedlichen Beobachtungsprogrammen organisiert sind.

Das Klima bis 1200 n.Chr.

Von den Eiszeiten bis 8000 v.Chr.

Die Maximalphasen der drei letzten Eiszeiten Mindel, Riss (vor 180'000-120'000 Jahren) und Würm (vor 115'000-10'000 Jahren) waren durch sehr kaltes, trockenes Klima und Waldfreiheit gekennzeichnet. Die Jahresmitteltemperaturen lagen unter 10°C. In den jeweiligen Späteiszeiten mit zunächst noch kaltem, halbwüstenartigem Klima erfolgte im Zuge der Erwärmung die Wiederbewaldung (Wald) durch zunächst anspruchslose Gehölze wie Birke und Föhre (Flora). In den beiden letzten Zwischeneiszeiten sowie in der Nacheiszeit (Beginn vor ca. 10'000 Jahren) breiteten sich wärmeliebende Holzarten wie Eiche, Buche, Hainbuche und Hasel rasch aus. Das Temperaturoptimum der letzten Zwischeneiszeit lag im Vergleich zu den heutigen Sommermitteltemperaturen deutlich höher. Das Ende einer Zwischeneiszeit und der Übergang zur nächsten Eiszeit manifestierten sich durch die Ausbreitung von Nadelwäldern (Tanne und Fichte), durch eine erneute Zunahme klimatisch anspruchsloser Holzarten sowie die stärkere Ausbreitung der Gräser und Kräuter.

Die vorletzte Zwischeneiszeit (Mindel/Riss) ist durch eine Phase kühl gemässigten Klimacharakters zweigeteilt. Die zweite Warmphase war eher trockener und etwas kühler. Der Beginn der Riss-Eiszeit ist in mindestens vier Warmphasen (wärmere Zeitabschnitte innerhalb einer Eiszeit) kühl-gemässigten Klimatyps mit dazwischenliegenden halbwüstenartigen Kaltphasen (Kaltzeiten innerhalb einer Eiszeit) zu gliedern. Das kalte und trockene Riss-Maximum ähnelte klimatisch dem Würm-Maximum. Die Riss-Späteiszeit war wie die Würm-Späteiszeit durch einen Wechsel von anfänglich sehr kalt-halbwüstenartigen zu kühl-gemässigten Klimaverhältnissen geprägt. Als charakteristisch für die letzte Zwischeneiszeit gilt das kühl-gemässigte Klima mit hoher Niederschlagsmenge, günstig für das Wachstum von Nadel- und Laubwäldern. Anfang und Ende waren durch markante Erosionsphasen bestimmt. In der Hauptphase mit warm-gemässigtem Klima dominierten Laubmischwälder. Die Klimaverhältnisse der Hauptphase waren den nacheiszeitlichen ähnlich, jedoch wahrscheinlich durch grössere Schwankungen mit zum Teil trockeneren Sommern und milderen Wintern gekennzeichnet.

In der Frühwürm-Eiszeit sind drei Kaltphasen mit kalt-trockenem Klima, geprägt von Steppentundra mit Birken- und Föhrenbeständen, und drei Warmphasen kühl-gemässigten Klimas zu unterscheiden. Am kältesten war die erste Kaltphase, am wärmsten die erste und zweite Warmphase. Die dritte Warmphase dürfte im Vergleich zu den vorangehenden deutlich trockener gewesen sein. Das Mittelwürm kann in mehrere Kalt- und Warmphasen gegliedert werden, wobei das Klima kalt-halbwüstenartig bzw. kühl-gemässigt war. Im Vergleich zum Frühwürm dürfte das Mittelwürm eher trockener gewesen sein. Das Würm-Maximum (vor ca. 20'000-18'000 Jahren) war von den grössten Gletscherausdehnungen bei sehr kalt-halbwüstenartigem Klima (Jahresmitteltemperatur ca. 12-15°C tiefer als heute) und völliger Waldfreiheit geprägt. Die Sommermitteltemperaturen lagen im Gebiet der Schweiz um rund 8-10°C tiefer als gegenwärtig. Die Jahresniederschlagsmenge dürfte gegenüber heute um ca. 500 mm/Jahr geringer gewesen sein. In der Würm-Späteiszeit erfolgte in mehreren Schüben vor ca. 16'000 Jahren, 14'500 Jahren, 13'000 Jahren und 10'000 Jahren eine signifikante globale Erwärmung.

Chronologie zur Klima- und Vegetationsgeschichte der Schweiz
Chronologie zur Klima- und Vegetationsgeschichte der Schweiz […]

Während der Spätwürm-Kaltphasen – der sogenannten Ältesten und Jüngeren Dryas – herrschte in den Alpen kalt-halbwüstenartiges Klima vor. In der Ältesten Dryas (vor ca. 17'000-15'000 Jahren) lagen die Jahresmitteltemperaturen um ca. 7-11,5°C tiefer als heute. Die Alpengletscher stiessen mehrmals vor. Nach dem Erwärmungsschub vor 14'500 Jahren stiegen die Julimitteltemperaturen im westlichen Mittelland auf ca. 10-12°C. Während der signifikanten Erwärmung vor 13'000 Jahren nahm die Jahresmitteltemperatur im Mittelland innerhalb weniger Jahrzehnte um ca. 4,3-7,2°C zu. In den Warmzeiten der späteiszeitlichen Wiederbewaldung Bölling (vor 13'000-12'000 Jahren) und Alleröd (vor 11'700-10'700 Jahren) lagen die Jahresmitteltemperaturen nur etwa um ca. 2-3°C tiefer als heute. Diese beiden klimatisch recht einheitlichen Warmphasen wurden durch zwei schwache Kaltphasen voneinander getrennt. In der nachfolgenden Kaltphase der sogenannten Jüngeren Dryas (vor 11'000-10'000 Jahren) erfolgte vor ca. 11'000 Jahren eine abrupte Abkühlung von ca. 3-4°C innerhalb weniger Dekaden und damit verbunden eine Senkung der Waldgrenze um ca. 200 m. Die durch mehrere Gletschervorstösse gegliederte Jüngere Dryas endete mit einer raschen Zunahme der Jahresmitteltemperatur um ca. 3-5°C innerhalb weniger Jahrzehnte. Zudem gab es allgemein mehr Niederschläge. Im Präboreal, nach dem Ende der letzten Eiszeit vor 10'000 Jahren, verlängerten sich die Vegetationsperioden um ca. 4-5 Wochen, was die Waldgrenze in den Alpen um ca. 400 m ansteigen liess. Die Alpengletscher schmolzen auf neuzeitliche Grössenordnungen zurück.

Von 8000 v.Chr. bis 1200 n.Chr.

Nach diesem raschen Temperaturanstieg wurde eine Periode eingeleitet, die als Nacheiszeit (Postglazial oder Holozän) bekannt ist. Im Vergleich zur vorangegangenen Eiszeit war diese durch bedeutend höhere Temperaturen gekennzeichnet, die mit geringer Amplitude um einen Mittelwert schwankten. Nach heutigem Kenntnisstand wichen die Sommertemperaturen im längerfristigen Mittel um nur plus/minus 0,6 bis 0,7°C von den heutigen ab. Die Temperaturschwankungen innerhalb der geringen Bandbreite von 1,2 bis 1,4°C schlugen sich einerseits in einer Verlagerung der Waldgrenze um plus/minus 100 m gegenüber der heutigen nieder, bewirkten andererseits aber auch, dass die Seespiegel schwankten und die Alpengletscher mehrmals vorstiessen und wieder zurückschmolzen. Analog zu den Temperaturschwankungen bewegten sich diese in der Nacheiszeit innerhalb einer räumlichen Bandbreite, die durch das sogenannte Gletschervorfeld zwischen dem heutigen Gletscherrand und dem Hochstandswall von 1850 bis 1860 gut abgrenzbar ist.

Die Nacheiszeit wird in acht ausgeprägte Kaltphasen gegliedert, die zum Teil mehrere hundert Jahre umfassten und durch ausgeprägte Warmphasen voneinander getrennt waren. Die bekannteste nacheiszeitliche Kaltphase war die Kleine Eiszeit (ca. 1300-1850), an die sich unsere heutige Warmphase anschloss. Klimageschichtlich kann die Nacheiszeit in zwei Abschnitte unterteilt werden: Nach einer Kaltphase ca. 9000-8600 v.Chr. (Palü-Schwankung) mit Gletscherhochständen folgte 8600-5000 v.Chr. eine mehrere tausend Jahre dauernde Warmphase mit überwiegend geringer Ausdehnung der Alpengletscher (erstes postglaziales Klimaoptimum). Eher schwache Klimaoszillationen innerhalb dieses Wärmeoptimums sind durch die Misoxer-Schwankung dokumentiert (6400-5600 v.Chr.). Im zweiten Abschnitt von ca. 5000 v.Chr. bis heute folgten sich in unregelmässigen und relativ kurzen Abständen vermehrt Kalt- und Warmphasen. Als längster wärmerer Abschnitt heben sich im Anschluss an die Piora Kaltphasen I und II (4200-3000 v.Chr.) das zweite postglaziale Klimaoptimum (ca. 3000-1800 v.Chr.) und anschliessend als ausgeprägteste Klimaverschlechterung die Löbben Kaltphase (ca. 1800-1400 v. Chr.) ab. Auf eine 400 Jahre dauernde Warmphase, dem sogenannten Optimum der Bronzezeit (ca. 1400-1000 v.Chr.), folgten erneut von Gletschervorstössen begleitete Kaltphasen. Eine erste dauerte von ca. 1000-400 v.Chr. (Göschener Kaltphase I). Nach einer längeren Warmphase, dem sogenannten eisenzeitlichen/römerzeitlichen Klimaoptimum, verschlechterte sich in den ersten nachchristlichen Jahrhunderten das Klima wieder (Göschener Kaltphase II). In dieser Zeit stiessen die Gletscher mindestens dreimal kräftig vor, so zwischen 100-300 n.Chr., zwischen 400-600 n.Chr. und vermutlich auch zwischen 750-850 n.Chr. Gegen Ende des 9. Jahrhunderts traten wärmere Klimabedingungen ein, die bis zum Beginn der Kleinen Eiszeit andauerten. Diese als mittelalterliches Klimaoptimum bezeichnete Warmphase war kurzfristig von einer Klimaverschlechterung mit einer schwachen Gletschervorstossphase um 1100 unterbrochen.

Das Auftreten des Menschen im Eiszeitalter und in der Nacheiszeit

Während der Zwischeneiszeiten lebten im Jura, im Mittelland und in den Voralpen vermutlich Menschen, so zum Beispiel in der Riss/Würm-Zwischeneiszeit in der Region Zürich und im Rheintal bei Basel. Entsprechende Spuren bzw. Funde fehlen jedoch. Während der Eiszeiten war das Klima im Bereich der grossen Vereisungen für den Menschen ungünstig. Mit den klimatischen Veränderungen und den verschiedenen Gletscherausdehnungen liess sich der Mensch periodisch nieder und zog sich wieder zurück. Streufunde lassen auf erste menschliche Aktivitäten im Paläolithikum (vor rund 400'000 Jahren) schliessen. Im Jura, im Mittelland sowie im Rheintal zwischen Schaffhausen und Basel sind Freilandstationen, Höhlen und Abris aus dem Mittelpaläolithikum (vor ca. 130'000-35'000 Jahren) belegt (Prähistorische Temporärsiedlungen). Jäger lebten in kleinen Gruppen als Nomaden an Seen, Flüssen und in Höhlen.

Vor ca. 50'000-40'000 Jahren ist im Gebiet der Schweiz eine dichtere Besiedlung nachweisbar. Menschen lebten in Freilandstationen, bewohnten Höhlen und Abris und lebten auch in Höhlenstationen in den Alpen. Sie jagten in den Wäldern, die mit der dazugehörigen Fauna (Säugetiere wie z.B. Rentier, Mammut, Wollnashorn) in den Warmphasen entstanden waren. Es ist anzunehmen, dass sie auch Beeren und Früchte sammelten (Sammelwirtschaft). Auch im Früh- und Mittelwürm war das Gebiet der heutigen Schweiz in den Warmphasen besiedelt. Zur Zeit der grössten Ausdehnung der Gletscher der Würm-Eiszeit mied der Mensch die unwirtlichen gletschernahen Bereiche. Im Spätwürm folgte er dem zurückweichenden Eis. Phasen der Wiederbesiedlung erfolgten vor allem vor ca. 12'000-10'000 Jahren.

Zu Beginn der Nacheiszeit bestanden vor allem im Mittelland offene Wasserflächen, Seen und Tümpel, deren Uferbereiche von den Menschen genutzt wurden (Mesolithikum). Im Neolithikum erfolgte der Übergang von der Sammel- zur Landwirtschaft (Getreidebau, Haustierhaltung, Waldweide), wobei vorzugsweise an den Seeufern und Flussläufen des Mittellands und Juras sowie im Unter- und Mittelwallis gesiedelt wurde. Nach dem derzeitigen Kenntnisstand der Ur- und Frühgeschichte hatten die nacheiszeitlichen Kaltphasen in den Alpen keinen Siedlungsunterbruch zur Folge. In der Bronzezeit wurden erstmals Flächen von 1-2 ha überbaut.

Der Klimaverlauf im Mittelland vom Mittelalter bis in die Gegenwart

Bis um 1300 lagen die Temperaturen im Sommerhalbjahr zeitweise etwas höher als im Durchschnitt des 20. Jahrhunderts, namentlich im 11. und im 13. Jahrhundert. Strenge Winter waren vor allem im 13. Jahrhundert seltener als in der Periode zwischen 1300 und 1900. Feigenbäume gediehen bis auf die geografische Breite von Köln. Die Alpengletscher waren damals so weit zurückgeschmolzen wie heute. Ein Sturz der durchschnittlichen Wintertemperaturen von mehr als 1°C leitete um 1300 die Kleine Eiszeit ein, die durch häufige strenge Winter gekennzeichnet war. Eine Serie nasser und teilweise extrem kalter Sommer (1342-1347) liess die Alpengletscher bis um 1380 auf einen Hochstand anwachsen. Ausgeprägte Gletscherhochstandsphasen gab es auch zwischen 1600 und 1670 und zwischen 1820 und 1860. Bis um 1420 lagen die Temperaturen im Sommerhalbjahr um etwa 0,5°C höher als 1901-1960, wodurch die Gletscherzungen zurückschmolzen.

Der zugefrorene Zürichsee im Januar 1571. Darstellung aus der Chronik des Chorherrn Johann Jakob Wick (Zentralbibliothek Zürich, Handschriftenabteilung, Wickiana, Ms. F 19, Fol. 191).
Der zugefrorene Zürichsee im Januar 1571. Darstellung aus der Chronik des Chorherrn Johann Jakob Wick (Zentralbibliothek Zürich, Handschriftenabteilung, Wickiana, Ms. F 19, Fol. 191). […]

Die Winter- und Frühjahrsperioden

Die Winter blieben bis zum Ende des 19. Jahrhunderts mit Ausnahme von wenigen Jahren kälter und erheblich trockener als heute. Hochdruckgebiete etablierten sich relativ häufig und lange über der Nordsee oder über Skandinavien und führten an ihrer Ostflanke kalt-trockene Festlandluft in Form von Bise nach Mitteleuropa. Besonders ausgeprägt trat diese Tendenz im späten 16. Jahrhundert, im späten 17. Jahrhundert und um 1890 hervor. In den Extremwintern 1572-1573 und 1694-1695 waren die meisten Seen im Mittelland zugefroren. Sogar der Thunersee wurde in seiner ganzen Länge mit Schlitten befahrbar. 1572-1573 blieb der Bodensee 60 Tage lang mit Eis bedeckt; er begann erst Anfang April aufzutauen. Kleinere Seen wie der Bielersee waren im 18. Jahrhundert jedes zweite oder dritte Jahr zugefroren. Dagegen kamen in dieser Kaltzeit einzelne Winter (u.a. 1529-1530) den wärmsten Wintern des 20. Jahrhunderts gleich. Die Kirschbäume standen schon Mitte März in Blüte. Nach 1895 ging die Zahl der kalten Wintermonate mit anhaltenden Bisenlagen schlagartig zurück. Diese Erwärmung ist noch als natürlicher Übergang von einer Kaltphase zu einer Warmphase zu verstehen, wie sie auch im Mittelalter nachgewiesen ist. Zwar fiel das Klimasystem während dieser Erwärmungsphase zeitweilig in alte Muster zurück, zum Beispiel im Winter 1962-1963, als der Bodensee und der Zürichsee letztmals zufroren und für Fussgänger und Fahrzeuge tragfähig waren. Zu Beginn der 1970er Jahre brach eine lange Phase vorwiegend warmer und sehr warmer Winter an. Dies zeigte sich vor allem an der Dauer der Schneebedeckung im Mittelland. In den letzten drei Jahrhunderten lassen sich drei unterschiedliche Niveaus erkennen: 60 Tage Schneebedeckung verkörperten den Normalwert der Kleinen Eiszeit bis um 1895. Im Durchschnitt der Jahre 1895-1987 lag der Schnee während 46 Tagen, auf 27 Tage schrumpfte die Schneedauer in den Jahren 1988-1997 zusammen. 1988-1998 erreichte die Schneebedeckung nie auch nur den Durchschnitt der Periode 1895-1987. Seit 1901 nahmen die Niederschläge deutlich zu, im Mittelland, im Jura und in Teilen des Wallis bis zu 20%. Dabei wurden die einzelnen Niederschlagsereignisse intensiver, was mit der Ankurbelung des Wasserkreislaufs zusammenhängt.

Klimabeobachtungen von La Treille (Genf) aus den Jahren 1818 bis 1829 (Grossratssaal des Kantons Genf; Fotografie inScience).
Klimabeobachtungen von La Treille (Genf) aus den Jahren 1818 bis 1829 (Grossratssaal des Kantons Genf; Fotografie inScience). […]

Die Frühjahrsperioden waren im mittleren Drittel des 16. Jahrhunderts nur geringfügig kälter als heute. Nach 1560 sanken die Temperaturen unter dem Einfluss häufiger Bisenlagen in kurzer Zeit um 1°C ab, zugleich wurden die Niederschläge spärlicher. Der Typ des kalten, trockenen Frühjahrs blieb für die Kleine Eiszeit – abgesehen von der Periode 1656-1685 – bis 1855 bestimmend. Am häufigsten und extremsten trat er in den 1690er Jahren und 1738-1747 auf, als die Temperaturen mittelfristig bis zu 2°C unter dem heutigen Mittel lagen. Neben kalt-trockenen sind auch kalt-feuchte Extreme dokumentiert: So fiel im Mai 1740 im höheren Mittelland fast anhaltend Schnee. In Höhenlagen um 900 m schmolz die Schneedecke erst Anfang Juni. Nach 1840 stiegen die Niederschlagsmengen langfristig an, ab 1855 allmählich auch die Temperaturen. Abgesehen von den 1940er Jahren traten warme Frühjahrsperioden bisher jedoch nicht gehäuft auf.

Die Sommer- und Herbstperioden

Die Sommer waren im ersten Drittel des 16. Jahrhunderts kühl und feucht, im zweiten Drittel vorwiegend warm und trocken. Im letzten Drittel waren sie unter dem Einfluss häufiger Staulagen kalt und extrem nass, vor allem im Hochsommer begleitet von Schneefällen in den Bergen. 1555-1595 sank die Temperatur in der warmen Jahreszeit um 1,5°C und es fiel 25% mehr Niederschlag. Weit herabreichende Gletscher wie der Untere Grindelwaldgletscher stiessen innert weniger Jahrzehnte um mehr als einen Kilometer weit vor und begruben Heuställe und Wohnhäuser unter sich. 1600-1680 pendelten die Sommertemperaturen bei etwas höheren Niederschlägen um den Mittelwert der Jahre 1901-1960. Eine Ausnahme bildete eine kühle Zwischenphase in den 1620er Jahren. 1685-1705 dominierten kühl-feuchte Sommer, 1706 dehnte sich das Azorenhoch erstmals wieder für mehrere Wochen nach Mitteleuropa aus. Im 18. Jahrhundert waren die Sommer bis um 1780 mehrheitlich wärmer als im 20. Jahrhundert und teilweise sehr trocken, so in den Jahren 1718, 1719 und 1724. Unter dem Einfluss von gewaltigen Vulkanausbrüchen (v.a. Tambora 1815) folgten sich 1812-1817 sechs kalte Sommer mit einem Kältemaximum 1816, dem «Jahr ohne Sommer», das die letzte grosse Hungersnot zur Folge hatte. In diesen sechs Jahren wurden erneut weitreichende Vorstösse der Alpengletscher ausgelöst. Bei tiefen Temperaturen blieben die Sommer bis um 1835 eher trocken. Das folgende Wechselspiel kühl-feuchter (1835-1855, 1876-1895) und warm-trockener (1856-1875) Zwanzigjahresperioden spiegelte sich in den Bewegungen der Gletscherzungen und den Konjunkturen des Weinbaus. Im 20. Jahrhundert kam es zu einer für die letzten 500 Jahre einmaligen Häufung warmer und zeitweise sehr trockener Sommer insbesondere in der Periode 1943-1952 (Dürreperioden). Durchgehend kalte und verregnete Sommer, die zu den bestimmenden Elementen des Klimas in den letzten Jahrhunderten gehört hatten, sind seit 1956 nicht mehr belegt.

Die Herbste des 16. Jahrhunderts können wie die Sommer in drei Teile gegliedert werden. Das Wärmemaximum lag jedoch schon in den frühen 1530er Jahren und die Abkühlung nach 1570 – verbunden mit mehr Feuchtigkeit – fiel weniger deutlich aus. 1600-1750 pendelten die Temperaturen um den Mittelwert der Jahre 1901-1960, die Niederschläge lagen darunter. Um 1750 bahnte sich eine tiefgreifende Änderung der herbstlichen Witterung an, indem die Temperaturen langfristig zurückgingen und die Niederschläge um über 25% zunahmen. Abgesehen von einem Unterbruch um 1815-1825 blieben die Herbste bis um 1895 sehr nass. Grundlegend veränderte sich diese Jahreszeit um 1920: Die Temperaturen stiegen um etwa 1°C an und die Niederschläge gingen mit wenigen Ausnahmen auf den langjährigen Mittelwert zurück.

Anomalien der Temperaturen seit 1500

Temperaturanomalien 1500-2000 (pro Jahrzehnt)
Temperaturanomalien 1500-2000 (pro Jahrzehnt) […]

Werden für die letzten 500 Jahre die bedeutenden positiven oder negativen Abweichungen der monatlichen Durchschnittstemperatur über alle Monate des Jahres hinweg betrachtet und nach ihrem Niederschlagscharakter gegliedert, lässt sich Folgendes feststellen: In «ruhigen» Zeiten wie zum Beispiel in der Mitte des 16. und des 17. Jahrhunderts wurden kaum Anomalien verzeichnet. Dies kann mit den vorwiegend von Westen nach Osten verlaufenden Zirkulationsformen in Zusammenhang gebracht werden. Daneben fallen turbulente Phasen auf, zum Beispiel die Jahre 1676-1685, als sich positive und negative Extreme in ausserordentlichem Masse häuften. Diese waren Ausdruck einer vorwiegend von Norden nach Süden gerichteten Zirkulationsform. Gesamthaft gesehen lässt sich feststellen, dass kalte und trockene Anomalien im Winterhalbjahr als Ergebnis anhaltender Bisenlagen 1560-1900 häufiger auftraten als vor und nach dieser Zeitspanne. Sprunghafte Wechsel von einem Klimazustand zum anderen lassen sich um 1560 und um 1986 feststellen. Um 1560 kippte das Klima auf die kalte, um 1986 auf die warme Seite, wobei die seither anhaltende Tendenz zu warmen Anomalien alles Bekannte der letzten Jahrhunderte in den Schatten stellt.

Der Klimaverlauf auf der Alpensüdseite und im zentralen Alpenraum

Für das Klima der Alpensüdseite liegen die Werte erst ab 1753 vor. Die Winter waren abgesehen von wenigen Jahren durchwegs kälter und meist trockener als 1901-1960. Wie auf der Alpennordseite lag die kälteste Phase in den frühen 1890er Jahren. Um 1970 war ein markanter Anstieg der Temperaturen zu beobachten. Die Frühjahrsperioden waren bis um 1835 kälter als auf der Alpennordseite und trocken, dann stiegen die Temperaturen deutlich an, während sie auf der Alpennordseite bis um 1860 weiterhin tief blieben. Ausgeprägtere Unterschiede zeigten sich in den Sommern, die zwischen 1760 und 1835 durchwegs um 1-2°C zu kalt waren. Dann erreichten die Temperaturen fast das Niveau der Jahre 1901-1960. Kühle, aber trockene Sommer häuften sich in den Jahren 1960-1990. Die markantesten Veränderungen traten im Herbst auf: Die sprunghafte Zunahme der Niederschläge in den Jahren 1835-1880 stand in unmittelbarem Zusammenhang mit der Häufigkeit der schweren Überschwemmungen. Um 1940 stiegen die Temperaturen mit Verspätung auch auf der Alpennordseite um etwa 0,5°C an.

Die Zunahme der Überschwemmungen auf der Alpensüdseite und im zentralen Alpenraum am Ende des 20. Jahrhunderts warf die Frage nach dem Zusammenspiel natürlicher und anthropogener Einflüsse auf. Um dies abzuklären, sind möglichst lange Beobachtungsreihen notwendig. Dies gilt auch für Naturkatastrophen, die regelmässig zwischen dem 20. August und dem 10. November auftreten. Sie stehen im Zusammenhang mit der Entstehung von Tiefdruckgebieten über dem Golf von Genua. Diese sogenannten Kaltlufttropfen steuern warme und feuchte Luftmassen aus dem noch erwärmten Mittelmeer gegen die Alpen und erreichen immer die gleichen Gebiete. In den vergangenen 500 Jahren traten solche Ereignisse mit unterschiedlicher Häufigkeit auf. Perioden mit geringer Überschwemmungshäufigkeit waren 1641-1706 und 1876-1975, solche mit grosser Überschwemmungshäufigkeit 1550-1580 und 1827-1875. Die Überschwemmungen am Ende des 20. Jahrhunderts bewegen sich demgemäss noch innerhalb der natürlichen Variabilität des Klimas.

Auswirkungen von Klimaveränderungen auf die Agrargesellschaften

Aufgrund der bis heute gesicherten Kenntnisse können die Auswirkungen von Klimavariationen auf Agrargesellschaften (bis ca. 1860) untersucht werden. Dabei ist davon auszugehen, dass die gesamte, weitgehend auf der Produktion von Biomasse (Nahrungsmittel, Futtermittel, Holz) beruhende Nahrungs- und Wärmeproduktion dieser Gesellschaften von der Abfolge der erforderlichen klimatischen Konstellationen abhing. Die Unstetigkeit dieser Verhältnisse schlug sich in heftigen Schwankungen der Getreidepreise nieder, die den mittelfristigen Verlauf der Konjunktur bestimmten (Kornpolitik). Zur Verminderung von Produktions- und Existenzrisiken hatten diese Gesellschaften eine Reihe von Pufferstrategien entwickelt (Ersatzprodukte, Mischsorten, horizontale und vertikale Streuung, Vorratshaltung). Bei der Festlegung von Kriterien zur Definition von «günstigen» bzw. «ungünstigen» Perioden ist einerseits von Optimaljahren auszugehen, in denen alle Zweige der Landwirtschaft – Getreidebau, Weinbau, Obstbau, Vieh- und Milchwirtschaft – gute Erträge erbrachten, andererseits von Fehljahren, die alle Produktionszweige in Mitleidenschaft zogen.

Generell beeinflussten Wärme und Sonnenschein in den Frühjahrsmonaten bei ausreichender Feuchtigkeit die Erträge bei allen Kulturen sowie die Viehzucht grundsätzlich positiv, Kälte und anhaltende Nässe durchwegs negativ. Als besonders ungünstig auf die Preisentwicklung wirkten sich ein grosses Wärmedefizit in den Frühjahrsmonaten (März und April) sowie hohe Niederschläge im Hochsommer (Juli) aus. Dies gilt vor allem, wenn sie kumulativ und/oder in mehreren aufeinanderfolgenden Jahren eintraten. Kälte und lange Schneebedeckung oder übermässige Nässe im Frühjahr hielten das Wachstum des Grases zurück, erstickten die Saat, verhinderten die Obstblüte und schoben den Beginn der Grünfütterung hinaus. Anhaltende Niederschläge und Sonnenmangel im Juli liessen das Getreide auswachsen, die feuchten Körner litten in den Speichern unter Schimmel und Insektenfrass. Im Futter fehlte es an Nährstoffen, was im folgenden Winter die Milchleistung auf den Alpen und den Ertrag des Viehs drückte. Die Trauben verrieselten und kamen kaum zur Reife, die Weinernte war spärlich und das Gewächs sauer.

Die meisten Teuerungen und Hungersnöte der letzten Jahrhunderte (u.a. 1529-1530, 1570-1571, 1586-1587, 1627-1628, 1688-1689, 1692-1693, 1770-1771, 1816-1817, 1851-1852) sind auf die Kombination dieser Faktoren zurückzuführen. Katastrophale Fehljahre dieser Art waren Ausdruck lang anhaltender Grosswetterlagen, die weite Teile Mitteleuropas in ähnlicher Weise trafen. In manchen Perioden traten positive (z.B. 1531-1565, 1818-1844) und negative (z.B. 1566-1600, 1679-1720) Klimaeinflüsse gehäuft auf. Dies trug zur Entspannung oder Verschärfung sozialer Probleme bei und wirkte sich über veränderte Stimmungslagen gemeinsam mit anderen Faktoren auch auf Kultur, Politik und Gesellschaft aus.

Der menschengemachte Klimawandel

Während globale und regionale Klimaschwankungen der Vergangenheit vor allem durch natürliche Einflussfaktoren (Aktivität der Sonneneinstrahlung, Vulkanausbrüche) sowie durch die natürliche interne Variabilität des Klimasystems geprägt waren, tritt seit Beginn der Industrialisierung immer mehr der Mensch in den Vordergrund. Durch die Verbrennung fossiler Energieträger (Kohle, Öl, Gas), Landnutzungsänderungen (z.B. die Rodung tropischer Regenwälder) und damit verbundene landwirtschaftliche Aktivitäten verändert der Mensch das globale Klima stark. Die Hauptrolle spielt hierbei der anthropogene Treibhauseffekt, der durch den Ausstoss sehr wirksamer und langlebiger Treibhausgase wie Kohlendioxid, Methan und Distickstoffoxid hervorgerufen wird.

Durch diesen systematischen Eingriff in das Klimasystem ist die global gemittelte bodennahe Lufttemperatur seit Mitte des 19. Jahrhunderts um ca. 1°C angestiegen. Es zeichnet sich eine globale Erwärmung als Hintergrundtrend ab, der auf kürzeren Zeitskalen von Jahren und Jahrzehnten und vor allem auf regionaler Ebene von natürlichen und in der Regel chaotisch verlaufenden Klimaschwankungen überprägt sein kann. In einzelnen Regionen der Erde ist die langfristige Erwärmung seit früh- oder vorindustrieller Zeit sogar noch deutlich stärker ausgefallen als im globalen Mittel. So ist die Jahresmitteltemperatur in der Schweiz seit Beginn systematischer Temperaturmessungen im Jahre 1864 um knapp 2°C angestiegen, also in etwa doppelt so stark wie der globale Mittelwert.

Die bereits beobachteten Klimaveränderungen und die Ergebnisse der bisherigen Forschung über klimatische Prozesse machen deutlich, dass ein zusätzlicher menschenbedingter Ausstoss von Treibhausgasen zu einer weiteren Erwärmung auf globaler Skala führen wird. Auswertungen globaler Klimamodelle, die in regelmässigen Abständen vom Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) zusammengetragen werden, zeigen, dass sich unter «Weiter-wie-bisher»-Szenarien die globale Mitteltemperatur bis Ende des 21. Jahrhunderts um weitere circa 4°C erhöhen wird. In einem optimistischen Klimaschutz-Szenario wird es nur circa 1°C sein – zusammen mit der bisher erfolgten Erwärmung seit Mitte des 19. Jahrhunderts also circa 2°C, was in etwa dem 2-Grad-Klimaziel der Pariser Konferenz von 2015 entspricht. Die unlängst veröffentlichten CH2018: Klimaszenarien für die Schweiz beleuchten detailliert, was die globalen Klimaprojektionen konkret bedeuten. In einem «Weiter-wie-bisher»-Szenario hat die Schweiz bis Ende des Jahrhunderts mit einem weiteren Anstieg der Mitteltemperatur zwischen 3.3 und 5.4°C zu rechnen (bester Schätzwert 4.3°C). Dieser Unsicherheitsbereich kommt durch die Auswertung einer Vielzahl von Klimamodellen zustande, welche die natürlichen Vorgänge im Klimasystem jeweils nur vereinfacht und auf unterschiedliche Art und Weise abbilden. Für ein explizites Klimaschutz-Szenario ergibt sich ein weiterer Anstieg zwischen 0.6 und 1.9°C (bester Schätzwert 1.2°C). Der zukünftige Klimawandel wird sich jedoch nicht nur in erhöhten Temperaturen manifestieren, sondern auch in einer verstärkten Sommertrockenheit, der Zunahme intensiver Niederschläge, einem deutlichen Anstieg der Hitzebelastung im Sommer sowie in wesentlich schneeärmeren Wintern. Ganz allgemein steigt die Wahrscheinlichkeit klimabedingter Extremereignisse und Naturkatastrophen auch in der Schweiz.

Die Treibhausgasemissionen der Schweiz sind im internationalen Vergleich als Folge des Wohlstands ihrer Bevölkerung sehr hoch, vor allem wenn der Pro-Kopf-Konsum im In- und Ausland zum Massstab genommen wird (Konsumverhalten). In der Schweiz waren die CO2-Emissionen im 20. Jahrhundert bis 1950 stabil, danach stiegen sie bis in die 1980er Jahre deutlich an. In einer nächsten Phase bis etwa 2010 blieben sie weitgehend konstant, um danach einen leicht sinkenden Trend zu zeigen.

Tweet der Bewegung Klimastreik Schweiz vom 28. September 2019 zur nationalen Klimademo in Bern (Twitter; Screenshot HLS vom 13.07.2021).
Tweet der Bewegung Klimastreik Schweiz vom 28. September 2019 zur nationalen Klimademo in Bern (Twitter; Screenshot HLS vom 13.07.2021). […]

Die Schweiz unternahm in den letzten Jahrzehnten einige Anstrengungen, um eine politisch adäquate Antwort auf die Klimafrage zu finden. Dabei folgte sie der weltweit praktizierten Doppelstrategie, die Massnahmen zur Senkung der Emissionen (Mitigation) mit solchen zur Anpassung an den bereits einsetzenden Klimawandel (Adaptation) verknüpfte. Auf dem internationalen Parkett zählte sie immer zu den Ländern, die für verstärkten Klimaschutz plädierten; sie ratifizierte unter anderem auch am 6. Oktober 2017 das Pariser Abkommen von 2015. Sie willigte damit ein, ihre Treibhausgasemissionen bis 2030 gegenüber dem Stand von 1990 um 50% zu reduzieren, unter teilweiser Verwendung ausländischer Emissionsminderungen. 2019 verschärfte der Bundesrat seine Klimapolitik mit dem Beschluss, dass die Schweiz bis 2050 unter dem Strich keine Treibhausgase mehr ausstossen solle. Anlass dazu gab nicht zuletzt der verstärkte Druck durch soziale Bewegungen im Inland, allen voran durch die schweizerischen Aktivistinnen und Aktivisten der 2018 mit dem Schulstreik von Greta Thunberg lancierten Fridays-for-Future-Bewegung, die überwiegend von Schülerinnen und Schülern bzw. Studentinnen und Studenten getragen wird. Die knappe Ablehnung des CO2-Gesetzes an der Urne im Juni 2021 zeigte aber auch, dass politische Mehrheiten für eine Klimapolitik in der Schweiz noch keineswegs vorausgesetzt werden können.

Quellen und Literatur

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  • Holzhauser, Hanspeter: Zur Geschichte der Aletschgletscher und des Fieschergletschers, 1984.
  • Pfister, Christian: Das Klima der Schweiz von 1525-1860 und seine Bedeutung in der Geschichte von Bevölkerung und Landwirtschaft, 2 Bde., 19883.
  • Welten, Max: Neue pollenanalytische Ergebnisse über das Jüngere Quartär des nördlichen Alpenvorlandes der Schweiz (Mittel- und Jungpleistozän), 1988.
  • Frenzel, Burckhard; Pécsi, Marton; Veličko, Andrej Alekseevič (Hg.): Atlas of Paleoclimates and Paleoenvironments of the Northern Hemisphere. Late Pleistocene – Holocene, 1992.
  • Wegmüller, Samuel: Vegetationsgeschichtliche und stratigraphische Untersuchungen an Schieferkohlen des nördlichen Alpenvorlandes, 1992.
  • Lang, Gerhard: Quartäre Vegetationsgeschichte Europas: Methoden und Ergebnisse, 1994.
  • Holzhauser, Hanspeter: «Gletscherschwankungen innerhalb der letzten 3200 Jahre am Beispiel des Grossen Aletsch- und des Gornergletschers. Neue Ergebnisse», in: Schweizerische Akademie der Naturwissenschaften (Hg.): Gletscher im ständigen Wandel. Jubiläums-Symposium der Schweizerischen Gletscherkommission 1993, Verbier (VS). 100 Jahre Gletscherkommission –  100'000 Jahre Gletschergeschichte, 1995, S. 101-122.
  • Bader, Stephan; Kunz, Pierre: Klimarisiken. Herausforderung für die Schweiz, 1998.
  • Burga, Conradin A.; Perret, Roger: Vegetation und Klima der Schweiz seit dem jüngeren Eiszeitalter, 1998.
  • Pfister, Christian: Wetternachhersage. 500 Jahre Klimavariation und Naturkatastrophen (1496-1995), 1999.
  • Meyer, Fabian Daniel: Rekonstruktion der Klima-Wachstumsbeziehungen und der Waldentwicklung im subalpinen Waldgrenzökoton bei Grindelwald, Schweiz, 2000.
  • Wanner Heinz et al.: Klimawandel im Schweizer Alpenraum, 2000.
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  • National Centre for Climate Services (Hg.): CH-2018: Klimaszenarien für die Schweiz2018.
  • Begert, Michael; Stöckli, Reto; Croci-Maspoli, Mischa: Klimaentwicklung in der Schweiz – Vorindustrielle Referenzperiode und Veränderung seit 1864 auf Basis der Temperaturmessung, 2019 (Fachbericht MeteoSchweiz, 274).
  • Bundesamt für Umwelt; Bundesamt für Meteorologie und Klimatologie; National Centre for Climate Services (Hg.): Klimawandel in der Schweiz. Indikatoren zu Ursachen, Auswirkungen, Massnahmen, 2020 (Umwelt-Zustand, 2013).
  • Dupuis, Johann: «Le climat : "La Suisse, pionnière des politiques climatiques?"», in: Mieg, Harald A.; Haefeli, Ueli (Hg.): Umweltpolitik der Schweiz. Von der Forstpolizei zur Ökobilanzierung, 2020, S. 127-147.
Weblinks

Zitiervorschlag

Pfister, Christian; A. Burga, Conradin; Holzhauser, Hanspeter; Kotlarski, Sven; Haefeli, Ueli: "Klima", in: Historisches Lexikon der Schweiz (HLS), Version vom 07.09.2021. Online: https://hls-dhs-dss.ch/de/articles/007770/2021-09-07/, konsultiert am 05.12.2021.