Klimawandel: Die sonderlichen Sonnenanbeter

Die Sonne hat Zeiten hoher und niedriger Aktivität. Doch mit dem Klimawandel hat sie nur schrecklich wenig zu tun.

Die Hauptursache für die jüngste globale Erderwärmung wird immer noch nicht von allen Zeitgenossen im Anstieg der Treibhausgase gesehen. Die Kritiker des von unzähligen Forschergruppen belegten und vom Weltklimarat IPCC längst anerkannten Befundes eines "anthropogenen Treibhauseffektes" machen statt dessen häufig langfristige Schwankungen der Sonnenaktivität für die Temperaturzunahme verantwortlich. Drei neue Untersuchungen widerlegen diese These nun nachhaltig.

Die Kleine Eiszeit und die Sonne

Die ersten Vorschläge, die schwankende Sonnenaktivität für die Klimaentwicklung auf der Erde mitverantwortlich zu machen, kamen auf, als man die Ursache der "Kleinen Eiszeit" zu erklären versuchte. Diese Periode im siebzehnten und achtzehnten Jahrhundert betraf weite Teil der Nordhalbkugel und bescherte Europa zahlreiche Extremwinter, wie zahlreiche Bilder von zugefrorenen Kanälen in Holland und von Wintermärkten auf der vereisten Themse in London bezeugen.

Der scheinbar klare Zusammenhang

Nachdem der englische Astronom Edward Walter Maunder Ende des neunzehnten Jahrhunderts aus zahlreichen Aufzeichnungen jener Zeit ein lang anhaltendes Aussetzen der Sonnenaktivität ableiten konnte, schien der Zusammenhang zwischen der Kältephase und einer schwächelnden Sonne offensichtlich. Zumal auch im fünfzehnten Jahrhundert niedrige Temperaturen und eine (nachträglich aus anderen Daten rekonstruierte) geringe Sonnenaktivität gleichzeitig aufgetreten waren.

Die Frostperiode kam früher

Doch der von Maunder identifizierte vermeintliche Zusammenhang beruht möglicherweise lediglich auf zwei zufällig parallel ablaufenden Ereignissen. Danach ist die Kleine Eiszeit weniger durch eine lang anhaltende, geringere Sonnenaktivität ausgelöst worden als vielmehr durch irdische Prozesse, wie europäische und amerikanischer Forscher in der Fachzeitschrift "Geophysical Research Letters" (doi: 10.1029/2011GL050168) berichten. Gifford Miller von der University of Boulder (Colorado) und seine Kollegen haben unter anderem das Alter abgestorbener Pflanzen in Gebieten bestimmt, die damals plötzlich von Eis bedeckt wurden und die jetzt im Zuge der Erderwärmung wieder freigelegt werden. Dabei kamen sie zu dem Schluss, dass die Kleine Eiszeit schon deutlich früher eingesetzt hat als bislang angenommen, nämlich bereits im letzten Viertel des dreizehnten Jahrhunderts. Dieser Befund deckt sich mit Messungen von Wissenschaftlern des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung.

Vulkane als Übeltäter

Der auch durch Altersbestimmungen an Sedimentbohrkernen eines Gletschersees auf Island bestätigte frühe Beginn der Kleinen Eiszeit fällt mit einer schon länger bekannten Phase starken Vulkanismus zusammen, die mit mindestens vier heftige Eruptionen einherging. Damals wurden große Mengen an schwefelhaltigem Material freigesetzt. Die damit verbundenen Eintrübungen der Erdatmosphäre führten zu einer vorübergehenden Abkühlung der Erde - ähnlich wie etwa nach dem Ausbruch des indonesischen Vulkans Tambora im Jahr 1815, der das darauffolgende Jahr zu einem "Jahr ohne Sommer" mit Eis und Schnee im Juli werden ließ.

Die Kälte brachte das Packeis

Aufgrund der wiederholt extrem kalten Sommer dürfte gegen Ende des dreizehnten Jahrhunderts vermehrt arktisches Treibeis weit nach Süden vorgedrungen und erst dort geschmolzen sein. Weil das weniger dichte süße Schmelzwasser trotz seiner leicht geringeren Temperatur auf der Wasseroberfläche schwamm, war der sonst übliche Wärmeaustausch mit tieferen Wasserschichten eingeschränkt. Dadurch strömte schließlich auch kühleres Wasser zurück in die Arktis, wo es aufgrund des geringen Salzgehaltes besser zu Meereis frieren konnte. Die Folge war die rasche Ausweitung der Polareiskappe. Die Expansion wurde durch den heftigen Vulkanismus und die damit verbundene Eintrübung der Erdatmosphäre weiter verstärkt. Die Forscher konnten anhand von Modellrechnungen zeigen, dass dieser Effekt wahrscheinlich noch lange nach dem Ende der atmosphärischen Eintrübungen wirkte. Bis sich die Strömungs- und Temperaturverhältnisse Ende des dreizehnten Jahrhunderts wieder normalisierten sind vermutlich mehreren Jahrhunderte vergangen.

Erwärmung trotz schwächelnder Sonne

Einen weiteren Beleg dafür, dass Variationen in der Sonnenaktivität einen eher untergeordneten Einfluss auf drastische Klimaveränderungen wie derzeit haben dürften, liefern französische und amerikanische Forscher um James Hansen, dem Direktor des Goddard Institute für Weltraumforschung der Nasa. Die Wissenschaftler haben die Energiebilanz der Erde während der vergangenen sechs Jahre untersucht. In diese Zeit fiel ein ungewöhnliches langes Minimum der Sonnenaktivität. Doch selbst während dieser Phase geringerer Sonneneinstrahlung hat die Erde deutlich mehr Wärme aufgenommen als an den umgebenden Weltraum abgestrahlt, wie sie in der Zeitschrift "Atmospheric Chemistry and Physics" (doi: 10.5194/ acp-11-13421-2011) berichten.

Die wahre Rolle der Sonne

Die Forscher um Hansen stützen sich auf Daten von mehr als dreitausend Messbojen in den Ozeanen der Erde. Die Weltmeere wirken wie riesige Wärmespeicher. Sie federten schon oft das Klima auf der Erde mittel- bis langfristig ab. Kurzfristige Temperatur-Überschüsse oder -defizite werden jedoch aufgefangen und sind nachweisbar.

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Dass sich die Erde auch während des Sonnenfleckenminimums weiter erwärmt hat, ist für Hansen ein deutliches Indiz, dass die Sonne bei dem gegenwärtig zu beobachtenen Klimawandel höchstens eine untergeordnete Rolle spielt. Eine Abkühlung aufgrund einer verringerten Sonneneinstrahlung in Phasen fehlender Sonnenaktivität konnten sie in ihren Messdaten nicht feststellen.

Die gestörte Energiebilanz

Selbst ein noch so lange dauerndes Sonnenminimum kann nach Ansicht der Forscher die durch den zunehmenden Treibhauseffekt gestörte Temperaturbilanz der Erde nicht ausgleichen. Hansen und seine Kollegen konnten aus den Messungen und Berechnungen ableiten, dass diese Temperaturbilanz der Erde erst dann wieder ins Gleichgewicht käme, wenn die gegenwärtige Kohlendioxid-Konzentration in der Erdatmosphäre um rund zehn Prozent gesenkt würde - auf rund 350 Teilchen pro Million und damit auf etwa den Wert, der vor dem verstärkten Kohlendioxid-Ausstoß seit Beginn der industriellen Revolution üblich war.

Unterstützung aus England

Die Wissenschaftler um Hansen stehen mit ihren Erkenntnissen nicht allein da. Sie haben Unterstützung von Klimaforschern des britischen Wetterdienstes in Exeterden und von der University of Reading erhalten. Gareth Jones, Peter Stott und Michael Lockwood haben berechnet, wie sich die Temperatur der Atmosphäre verändern würde, wenn die Aktivität der Sonnen noch die kommenden neunzig Jahre ausbleiben würde. Ihr ernüchterndes Ergebnis: Die Erde würde sich bis zum Jahr 2100 um maximal 0,1 Grad abkühlen. Damit wird die reduzierte Sonneneinstrahlung keinesfalls dazu ausreichen, den dominanten Einfluss des Treibhauseffekts auf die globale Temperaturentwicklung auszugleichen, berichten die drei Forscher in der Online-Ausgabe der Zeitschrift "Geophysical Research Letters" (doi: 10.1029/2011JD 017013). Klimaforscher beziffern die mittlere globale Temperaturerhöhung in Folge des Treibhauseffekts für die kommenden hundert Jahre auf 2,5 Grad.

Quelle: F.A.Z.
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