Sonne

Sogenannte Millenniumszyklen bilden den Schlüssel zur Klimadebatte. Die letzten 10.000 Jahre waren klimatisch nicht so langweilig wie immer behauptet. Aus allen Teilen der Erde werden derzeit Fallstudien der letzten zehn Jahrtausende publiziert, in denen charakteristische Temperaturschwankungen berichtet werden, die Zyklendauern im Bereich von 1000-2500 Jahre besitzen.

Und auch wir sind direkt von dieser Zyklik betroffen: Wir befinden uns nämlich derzeit in der Wärmephase einer solchen natürlichen Klimaschwankung, welche überwiegend durch die Sonnenaktivität gesteuert wird. Im Jahr 2001 veröffentlichte ein Team um Gerard Bond im Fachmagazin Science eine entsprechende Pionier-Studie aus dem Nordatlantik, in der die beeindruckende Synchronität zwischen Temperatur und Sonnenaktivität für die Nacheiszeit erstmals systematisch nachgewiesen werden konnte.

Es überrascht nicht, dass der Weltklimarat diese Arbeit bisher erfolgreich marginalisiert hat, denn sie belegt die große Bedeutung natürlicher Klimazyklen, was dem CO2 letztendlich sehr viel Klimakraft rauben würde. Das mag natürlich auch Stefan Rahmstorf nicht und behauptete daher in seinem Blog, Bonds Zyklen und die enge Kopplung zwischen Klima und Sonne hätten in Folgestudien nicht mehr wiedergefunden werden können. Dies ist natürlich Quatsch, da die Zyklik mittlerweile eindrucksvoll in zahlreichen anderen Studien aus aller Welt reproduziert wurden (siehe „Millenniumszyklen vor Florida: Neue Arbeit dokumentiert bedeutenden Einfluss der Sonne auf das Klima vor 7000 Jahren“).

Allen Zweiflern sei eine Studie eines norwegisch-deutschen Forscherteams um Kari Berner ans Herz gelegt. Die Gruppe veröffentlichte 2008 in der Fachzeitschrift Paleoceanography eine Studie, in der sie die Meeresoberflächentemperatur der letzten 12.000 Jahre für ein Gebiet südwestlich von Island rekonstruierten, also aus einem ähnlichen nordatlantischen Gebiet wie in der Bond-Studie. Die Temperaturinformationen leiteten die Forscher diesmal aus Kieselalgen-Vergesellschaftungen eines Sedimentkerns ab, der in knapp 1700 m Wassertiefe aus dem Meeresboden herausgebohrt wurde.

In ihrer Untersuchung fanden Kari Berner und ihre Kollegen charakteristische Klimazyklen mit Temperaturschwankungen von ein bis drei Grad (Abbildung 1). Eine Frequenzanalyse ergab dabei mehrere Zyklen, deren Länge zwischen 600 und 2500 Jahren reichte. Was könnte nun der Antrieb dieser Zyklen gewesen sein? Inspiriert durch die Vorläufer-Studie des Bond-Teams verglich auch die norwegisch-deutsche Gruppe die Temperaturentwicklung mit der Sonnenaktivität, approximiert über Beryllium und Kohlenstoff-14-Isotope als Maß für die sonnengesteuerte kosmische Strahlung. Das Ergebnis des Vergleichs überraschte nicht: Wie bereits in der Bond-Studie, ereigneten sich die meisten Kältephasen zu Zeiten, als die Sonnenaktivität jeweils abgestürzt war. Die Autoren schlussfolgern daraus:

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Heute möchten wir Sie mit nach Kanada nehmen, und zwar in den Südwesten des Landes, nach British Columbia. Hier gibt es im kleinen Ort Blue River einen kreisrunden See, den ein verspätet schmelzender Eisblock am Ende der letzten Eiszeit geschaffen hat. Dies ist der Eleanor Lake, der etwa 10 Hektar umfasst. Da es keine Flüsse gibt, die Sand in den See schütten könnten, besteht die See-Sedimentfüllung vor allem aus Kieselschlamm und organischer Materie, die von Kieselalgen und anderen Pflanzen dort produziert wurden. Im Laufe der letzten 10.000 Jahre hat sich so ein hübscher Sedimentstapel gebildet, in dem das Klima der Vorzeit Schicht für Schicht gespeichert ist.

Ein US-amerikanisch-britisches Forscherteam um Daniel Gavin von der University of Illinois hat sich nun diese Seesedimente näher angeschaut und die zeitliche Entwicklung der Kieselalgenreste feinsäuberlich über die vergangenen Jahrtausende dokumentiert. In der im Jahr 2011 in den Quaternary Science Reviews erschienenen Arbeit konnten die Wissenschaftler zeigen, dass die Umweltbedingungen im See – und daher das Klima – stets schwankten (Abbildung 1). Insbesondere die Konzentration des biogenen Kieselschlamms war dabei interessant. Je höher der biogene Siliziumgehalt des Sediments war, desto besser ging es den Kieselalgen.

Nun fragten sich Gavin und seine Kollegen, was wohl der Auslöser der charakteristischen Schwankungen gewesen sein könnte. Sie verglichen die klimatische Entwicklung des Sees in British Columbia daher mit der Kurve der Sonnenaktivität. Hierbei verwendeten sie die gängigen Näherungsgrößen über die kosmische Strahlung, Beryllium-10 und Kohlenstoff-14. Die Spannung steigt: Hatte die Sonne vielleicht etwas mit den Umweltveränderungen zu tun? Das Resultat: In der Tat, die Entwicklung von Seeklima und Sonnenaktivität verlief über weite Strecken der letzten 10.000 Jahre parallel. Immer wenn die Sonne kürzer trat, ging es den Kieselalgen (Diatomeen) offenbar besonders gut, so dass sich der Anteil von biogenem Silizium im Seesediment erhöhte (Abbildung 1). Und wenn die Sonne dann wieder aufdrehte, drosselten die Kieselalgen ihr Wachstum wieder.

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Heute wollen wir uns um die paradiesisch anmutende Zeit vor der industriellen Revolution kümmern. Über etliche Jahrtausende hinweg, lange bevor es böse Fabriken und Autos gab, war die CO₂-Konzentration in der Atmosphäre ziemlich konstant. Das sollte doch eigentlich auch das Klima honoriert haben und entsprechend stabil geblieben sein, da natürliche Klimafaktoren laut den IPCC-Modellen keine große Rolle spielen. Eine tolle Zeit muss das gewesen sein, ohne nennenswerte Klimaänderungen.

Schön wär‘s. Die Realität sieht leider ganz anders aus. Offensichtlich waren dem Klima die strikten heutigen IPCC-Grundregeln noch nicht bekannt. Statt Monotonie bewegten sich die Temperaturen in zyklischen Mustern, oftmals synchron zur Sonnenaktivität. Ganz besonders sticht hierbei eine plötzliche Abkühlung vor 8200 Jahren ins Auge (Abbildung 1). Das deutschsprachige Wikipedia weiß über das sogenannte „8.2k-Event“ zu berichten:

[Das 8.2 kiloyear event (auch als Misox-Schwankung bezeichnet)] war eine scharf abgegrenzte, relativ kurzfristige Klimaveränderung rund 6200 Jahre v. Chr. Im mesolithischen Mitteleuropa kam es innerhalb weniger Jahrzehnte zu einer Abkühlung um etwa 2 °C. Die Wiedererwärmung erfolgte nach weniger als 100 Jahren ähnlich schnell. Die Klimaschwankung wurde durch pollenanalytische Untersuchungen an den Mooren des Misoxtals im Schweizer Kanton Graubünden für den alpinen Raum nachgewiesen. Die Entdeckung wurde bereits im Jahr 1960 von Heinrich Zoller (1923–2009), Professor für Botanik an der Universität Basel, gemacht. Der Nachweis einer Abkühlung innerhalb des bis dahin als klimatisch stabil angesehenen Frühholozäns führte zur raschen Anerkennung und Verbreitung der pollenanalytischen Methodik bei der Darstellung paläoklimatischer Zusammenhänge. Bei einer solchen Abkühlung kommt es innerhalb eines Zeitraums von wenigen Jahrzehnten in den höheren Stufen der Alpen zum Rückgang von Weisstanne (Abies alba), Fichte (Picea abies), Lärche (Larix decidua), Bergkiefer (Pinus mugo) und zu ihrer Ersetzung durch Sträucher wie Wacholder (Juniperus communis), Sanddorn (Hippophae rhamnoides), Weiden (Salix sp.), Grünerle (Alnus viridis), Heidekrautgewächse (Ericaceae), Heidekraut (Calluna vulgaris) und Krähenbeere (Empetrum nigrum). Dieser Wechsel im Artenspektrum zeigt sich auch in den Pollen, die in den Ablagerungen der Seen und Moore konserviert wurden. Da auch in den grönländischen Eisbohrkernen des GRIP („Greenland Ice Core Project“) und des GISP („Greenland Ice Sheet Project“) eine Schwankung zum Zeitpunkt rund 6200 Jahre v. Chr. feststellbar ist, wird die These, dass diese Klimaveränderung global oder zumindest in der Nordhemisphäre weit verbreitet war, belegt. Bereits in den 1960er Jahren wurde eine hemisphärische Verbreitung dieser Schwankung diskutiert. Untersuchungen am Soppensee (Schweiz) und im Schleinsee (Süddeutschland) zeigten, dass die geschichteten Sedimente einen ähnlichen Wechsel in der Pollenverteilung aufweisen. Über eine Lage von Tephra genannter, unbefestigter pyroklastischer Vulkanasche, die in den Sedimenten beider Seen auftrat, konnten die Daten korreliert und absolut datiert werden. Es zeigte sich auch für die montane Höhenstufe ein rascher Wechsel der Vegetation zur Zeit der 8.2k-Schwankung. 

Im April 2012 erschien im Fachmagazin Geology eine Arbeit eines österreichisch-schweizerischen Teams, in der Kurt Nicolussi und Christian Schlüchter von den Universitäten Innsbruck und Bern, erstmals den Rückzug von Alpengletschern im Zuge der Abkühlung vor 8200 Jahren belegen konnten. Wikipedia schreibt weiter:

Auch in norwegischen Seen ließen sich die Profile von Sedimenten mit der in den Eisbohrkernen vorgefundenen Anomalie vor 8200 Jahren korrelieren. Die durch diese Untersuchungen bestätigte Abkühlung wird in Norwegen Finse-Ereignis genannt. 

An dieser Stelle endet der deutschsprachige Wikipedia-Artikel. Zu gerne würde man nun erfahren, was eigentlich der Auslöser dieser plötzlichen und heftigen Abkühlung gewesen sein könnte. Das Kohlendioxid fällt offensichtlich aus, da es sich nicht verändert hat. Was könnte es wohl gewesen sein?

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Die kalten Winter 2009/2010 und 2010/2011 trafen Europa ziemlich unvorbereitet (siehe S. 97-98 in „Die kalte Sonne“). Eigentlich sollte es laut IPCC doch immer wärmer werden, und dann sowas. Was könnte der Auslöser gewesen sein? Offensichtlich muss es sich um einen Mechanismus handeln, der in den Klimamodellen bislang zu kurz gekommen ist, sonst wäre man nicht so überrascht worden.War es nur Zufall, dass zeitgleich auch die Sonnenaktivität in ungeahnte Tiefe stürzte?

Eine Gruppe von Wissenschaftlern der Universität Mainz und der ETH Zürich um Frank Sirocko hat sich jetzt einmal den Zusammenhang zwischen kalten Wintern in Mitteleuropa und der Sonnenaktivität angeschaut und kam zu überraschenden Ergebnissen. Die Forscher publizierten ihre Arbeit Ende August 2012 in den Geophysical Research Letters. In der Tat: In Jahren, in denen die Sonnenfleckenzahl als Zeichen der magnetischen Aktivität des Gestirns besonders niedrig ist, kommt es gehäuft zu frostigen Wintern. Dies war dann sogar der Süddeutschen Zeitungeinen Bericht wert, der in der Wochenendausgabe vom 25./26. August 2012 erschien. Christopher Schrader schreibt in dem Artikel anerkennend: „Die Sonne hat offenbar einen unerwartet starken Einfluss auf die Winter in Europa.“

Die Ergebnisse der Studie sind in einer Pressemitteilung der Universität Mainz gut zusammengefasst:

Wissenschaftler haben lange vermutet, dass der 11-Jahres-Rhythmus der Sonne Einfluss auf das Klima bestimmter Regionen der Welt haben könnte. Allerdings reichen die Temperaturaufzeichnung häufig nicht weit genug zurück, um eindeutige Muster aufzeigen zu können. Jetzt hat ein internationales Team von Forschern einen neuen Ansatz gefunden, der genau diese Vermutung bestätigt. Sie zeigten nicht nur, dass ungewöhnlich kalte Winter in Mitteleuropa während Phasen geringer Sonnenaktivität vorkamen, sondern auch dass die Anzahl der Sonnenflecken zu dieser Zeit auf ein Minimum reduziert war. Der Schlüssel zu dieser Forschung ist Deutschlands größter Fluss: Der Rhein.

Obwohl die Erdoberfläche in ihrer Gesamtheit derzeit eine Erwärmung aufweist, zeigen die neuen Daten eine Verbindung zwischen Perioden geringer Aktivität der Sonne und extremen Kälteereignissen in Mitteleuropa, insbesondere konzentriert auf die Regionen des Rheins. „Der Rhein ist als Forschungsobjekt ideal für unsere Arbeit“, schwärmt Univ.-Prof. Dr. Frank Sirocko, Erstautor der Studie und Professor für Sedimentologie und Paläokli-matologie am Forschungszentrum Geocycles der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU). „Wir nutzen die Eisbedeckung in der Vergangenheit als Proxy, also einen indirekten Hinweis auf die klimatischen Verhältnisse der jeweiligen Zeit. Es ist ein sehr simpler, aber zuverlässiger Hinweis: Entweder es gab Eis, oder es gab keins.“

Doch wie bekommt man diese Information? Die Antwort ist einfach: Seit dem 18. Jahrhundert nutzen Flussschiffer den Rhein als Transportweg. Die Verlade- und Anlegestellen entlang des Flusses führten jährlich Buch darüber, wann Eisbedeckung die Rheinschifffahrt behinderte oder sogar unmöglich machte. Die Wissenschaftler bestimmten anhand dieser und weiterer historischer Unterlagen die Anzahl der Jahre, in denen der Rhein vollständig zugefroren war und fanden heraus, dass zwischen 1780 und 1963 der Rhein 14 Mal an verschiedenen Stellen zufror. „Allein die schiere Größe des Rheins bedeutet, dass es für ein solches Ereignis extreme Kälte braucht, was die Eisbedeckung zu einem sehr guten Proxy macht“, so Sirocko.

Das Team trug nun den Zeitpunkt dieser Kälteereignisse gegen den regelmäßigen 11-Jahres-Zyklus der Sonnenfleckenaktivität auf. Sie fanden heraus, dass 10 der 14 Kälteereignisse gleichzeitig mit einem geringen Vorkommen der Sonnenflecken auftraten. „Damit zeigen wir erstmals anhand robuster Daten, dass auffallend kalte Winter in Mitteleuropa während der letzten 230 Jahre auf eine gemeinsame Ursache zurückgeführt werden können“, so Sirocko.

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Das Klima der vergangenen 10.000 Jahre war bei weitem nicht so stabil und monoton wie lange von führenden IPCC-Forschern angenommen. In den letzten zehn Jahren sind aus den verschiedensten Teilen der Erde Fallstudien publiziert worden, in denen ein zyklisches Schwanken des Klimas im 1000-Jahres-Maßstab dokumentiert worden ist (Abbildung 1). Die Klimaänderungen verliefen dabei weitgehend synchron zur Entwicklung der Sonnenaktivität, so dass Änderungen der Sonnenaktivität als Hauptklimaantrieb identifiziert werden konnten. Auch die Klimaentwicklung der letzten 1000 Jahre, einschließlich der Erderwärmung des 20. Jahrhunderts passen gut in dieses bekannte Schema.

Die lange unterschätzten natürlichen „Millenniumszyklen“ werden derzeit von einer ganzen Reihe von Forschungsgruppen untersucht. Die neueste Arbeit hierzu erschien im Juli 2012 im Fachmagazin Paleoceanography. Eine Forschergruppe um Matthew Schmidt von der Texas A&M University untersuchte einen Sedimentkern, der in knapp 200 m Wassertiefe aus dem Meeresboden der Floridastraße erbohrt wurde und die Klimageschichte der letzten 10.000 Jahre erschließt (Abbildung 1). Die Floridastraße ist eine 100 bis 200 Kilometer breite Meeresstraße zwischen dem US-Bundesstaat Florida und Kuba. Durch dieses Nadelöhr zwängt sich auch der Golfstrom auf dem Weg nach Norden, so dass das Gebiet ein wichtiges Verbindungsglied zwischen den Tropen und den hohen Breiten im Atlantik darstellt.

Abbildung 1: Literatur-Übersicht der von solarer Aktivität hervorgerufenen weltweiten Millenniums-Zyklen. Schwarzer Punkt markiert die neue Publikation von Matthew Schmidt und Kollegen aus der Floridastraße.

Schon länger ist bekannt, dass das Klimageschehen der Floridastraße eng an die Klimaentwicklung der hohen atlantischen Breiten gekoppelt ist. So stürzten während der Kleinen Eiszeit im Nordatlantik die Temperaturen ab, was im Meeresgebiet vor Florida zu trockeneren klimatischen Bedingungen führte. Ursache war eine Verlagerung der atmosphärischen Zirkulationssysteme, wobei sich die Hadley Zelle und die innertropische Konvergenzzone verschoben hatten.

Matthew Schmidt und seine Kollegen konzentrierten sich in ihrer neuen Studie auf die erste Hälfte der Nacheizeit, 9.000 bis 6000 Jahre vor heute. Waren hier möglicherweise ähnliche Klimamuster ausgebildet, also eine klimatische Austrocknung vor Florida während solarer Flauten und kühlen „Kleinen Eiszeiten“ zu verzeichnen? Zur Beantwortung dieser Frage erstellten die Forscher eine detaillierte Klimarekonstruktion für das Untersuchungsgebiet mit einer Auflösung von etwa 25 Jahren pro Datenpunkt. Die Temperaturentwicklung erfassten sie mithilfe des Magnesium-Kalzium-Verhältnisses von Schalen kalkiger Einzeller, den sogenannten Foraminiferen. Den Salzgehalt rekonstruierte das Team auf Basis von Sauerstoffisotopen. Das Alter der Schichten wurde über die Radiokarbonmethode bestimmt.

Das Ergebnis überrascht nicht: Auch in der frühen Nacheiszeit fielen die trockenen Zeiten in Florida mit Sonnenflauten zusammen. Wenn es sich im Nordatlantik und anderen Teilen der Erde abkühlte, blieb in der Floridastraße regelmäßig der Regen aus. Im Pazifik häuften sich gleichzeitig die El Nino-Ereignisse (Abbildung 2). Der solare Taktgeber wirkte sich zudem auch in vielen anderen Gebieten der Erde aus. So wurde in China während dieser sonnenschwachen Zeiten jeweils eine Abschwächung des asiatischen Monsuns registriert.

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Nur noch wenige Monate trennen uns vom Maximum des 24. Sonnenzyklus, welches für Frühling 2013 vorhergesagt ist. Etwa alle elf Jahre wird solch ein Höhepunkt erreicht, doch diesmal wird es eher wenig zu feiern geben. Unsere Sonne schwächelt.

Aufgrund des bisherigen Verlaufs und anderer Parameter können bereits Prognosen über die zu erwartende Sonnenfleckenzahl des aufziehenden Maximums getroffen werden. Am bekanntesten sind die Prognosen der NASA, die im Monatstakt erscheinen. Die neueste Vorhersage stammt vom 2. Juli 2012 und nimmt absolute Tiefstwerte an. Noch im März 2008 hatte die Behörde ein geglättetes Sonnenflecken-Maximum von 130 bis 140 prognostiziert, reduzierte es im Januar auf 100 bis 110, korrigierte dies im Mai 2009 auf 80 bis 90 und endete jetzt im Juli 2012 mit einer Prognose von 60 (Abbildung 1). Das ist sehr wenig, nur noch etwa halb so stark wie im vorangegangenen Sonnnenzyklus. Es ist gleichzeitig absoluter Minusrekord für die letzten 100 Jahre: Noch nie war die Sonne in dieser Zeit schwächer als im aktuellen Elfjahreszyklus.

Abbildung 1: Sonnenfleckenprognose der NASA aus dem Juli 2012 für den weiteren Verlauf des 24. Sonnenzyklus. Quelle. Marshall Space Flight Center.

David Archibald hat den aktuellen Sonnenzyklus kürzlich in einem WUWT-Artikel in den Kontext der letzten Jahrzehnte gestellt. Das Ergebnis: Die Sonne ist eindeutig in eine Art Winterschlaf-Modus verfallen. Das Sonnenmagnetfeld ist im letzten Minimum des Sonnenzyklus auf einen Tiefstwert gefallen, der in den letzten 80 Jahren niemals erreicht wurde (Abbildung 2). Aber es kommt noch schlimmer: Das jetzt im Frühling 2013 anstehende Maximum des Sonnenzyklus wird voraussichtlich Werte erreichen, die sonst in den Minima des Sonnenzyklus gemessen wurden (Abbildung 2). Wie auf einer Treppe marschiert die Sonne derzeit mit jedem Zyklus eine Etage tiefer.

Abbildung 2: Entwicklung des Sonnenmagnetfelds während der letzten 80 Jahre (approximiert über den sogenannten Ap-Index). Die braune Linie stellt eine schematische Prognose dar. Abbildungsquelle (leicht verändert): WUWT.

Die kosmische Strahlung ist ein Spiegelbild der Sonnenaktivität. Ein starkes Sonnenmagnetfeld hält die kosmische Strahlung von der Erde ab, ein schwaches Feld lässt die kosmischen Teilchen vermehrt bis zur Erde passieren. Der Vergleich des aktuellen 24. Sonnenzyklus mit den Zyklen der vergangenen 50 Jahre ist aufschlussreich (Abbildung 3): Das Sonnenminimum des Zyklus um 2009 ragt als einsame, steile Klippe aus der kosmischen Strahlungskurve empor. Das Sonnenmagnetfeld war so schwach, dass kosmische Teilchen in großen Mengen auf die Erde durchmarschieren konnten. Interessant ist nun das heraufziehende Maximum des Sonnenzyklus. Die kosmische Strahlung reagiert darauf kaum und bleibt auf einem hohen Niveau, mit Werten die weit über denjenigen der vorangegangenen Sonnenmaxima liegen (Abbildung 3).

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Die klimatische Wirkung von Schwankungen der Sonnenaktivität ist anhand von zahlreichen Fallstudien auf den verschiedensten Zeitmaßstäben empirisch gut dokumentiert worden. 

Allerdings gab es auch Untersuchungen, in denen Klimazyklen im Jahrzehnt-Bereich zwar nachgewiesen werden konnte, die aber nicht so recht mit den Sonnenaktivitätszyklen in Deckung gebracht werden konnten. Während in einigen Zeitabschnitten die Maxima der Kurven gut übereinstimmten, schienen sie zu anderen Zeiten sogar entgegengesetzt zu verlaufen. Mit einfachen statistischen Vergleichsmethoden konnte in solchen Fällen keine Korrelation zwischen Klima- und Sonnenzyklen gefunden werden. Einige Forscher nahmen dies in der Vergangenheit breits zum Anlass, einen möglichen Klimaeinfluss der Sonne anzuzweifeln. Möglicherweise zu Unrecht, wie sich jetzt zeigte. 

Ein russisch-brasilianisches Forscherduo hat sich dieses Problem jetzt etwas genauer angeschaut und kommt zu einem sehr interessanten Ergebnis. Gusev und Martin veröffentlichten ihre Studie im Januar 2012 im Fachmagazin Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics. Als Untersuchungsmaterial dienten den Wissenschaftlern Datenreihen zu globalen Niederschlägen. Besonderes Augenmerk richteten sie dabei auf eine Regenstatistik aus dem brasilianischen Fortaleza, die bis 1849 zurückreicht. Die Niederschläge schwankten dabei im Takte des solaren 11-Jahres-Schwabe-Zyklus sowie des 22-Jahres-Hale-Zyklus (Abbildung 1). Allerdings war hierbei etwas sehr Merkwürdiges zu beobachten. Bis in die 1940er Jahre fielen die Maxima der Niederschläge mit den Maxima der Sonnenzyklen zusammen. Seit dieser Zeit ist jedoch ein gegenläufiger Trend ausgebildet. Die Regenmaxima fielen in den letzten 60 Jahren nun in die Sonnenminima. Zufall? Alles nur Rauschen? Was bedeutet dieser seltsame Zusammenhang? 

Die beiden Forscher nehmen an, dass es sich bei den dokumentierten Niederschlagszyklen um ein Gemeinschaftsprodukt handelt, wobei das Umschlagen eines im Klimasystem intern ablaufenden Zyklus durch den Sonnenzyklus getaktet wird. Dabei kann es zu sogenannten Phasenverschiebungen kommen, das heißt die Sonnen- und Klimazyklen können sich zeitlich zueinander verschieben. Gusev und Martin entwickelten nun eine mathematische Formel, mit der sie die dokumentierten Zyklen zuverlässig nachbilden und die Phasenverschiebung gut reproduzieren konnten. Der Untersuchungszeitraum von über 150 Jahren war dabei lang genug und enthielt eine ausreichend hohe Anzahl von Zyklen, so dass von einer stichhaltigen Rekonstruktion auszugehen ist. 

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Die Sahara ist die größte Trockenwüste der Welt. Im Sommer können die Temperaturen auf bis zu 60 Grad Celsius ansteigen, während in einigen Winternächten das Thermometer auf frostige minus zehn Grad abfällt. Trotz der extremen Bedingungen leben auch in dieser Region Menschen und Tiere. Kalte-Sonne-Coautor Sebastian Lüning ist ein ganzes Jahrzehnt mit zahlreichen wissenschaftlichen Expeditionen durch die Sahara gestreift und kam dabei auch an den berühmten Felsbildern im libyschen Akakusgebirge sowie den Malereien in Höhlen am Jebel Aweinat vorbei. Mancher Leser kennen diese Bilder vielleicht aus dem bekannten Buch und Film „Schwimmer in der Wüste“. Die Zeichnungen stammen aus einer Zeit vor 8000 bis 5500 Jahren als die Sahara noch begrünt war. Damals bevölkerten Giraffen, Nilpferde und Elefanten das Gebiet. Der Sahel-Regen hatte sich von Süden kommend bis in das Saharagebiet verschoben, und auch die Regenfälle aus dem Mittelmeergebiet drangen von Norden tiefer und häufiger in die Sahara ein.

Was könnte die Ursache der „Grünen Sahara“ gewesen sein? Würde man auf der Straße eine Umfrage durchführen, würden die meisten Passanten wohl antworten, dass es damals wohl kälter gewesen sein muss. Umso überraschender ist es dann, wenn man hört, dass genau das Gegenteil der Fall war. Die globale Durchschnittstemperatur zur Zeit der Grünen Sahara lag damals etwa ein Grad über dem heutigen Niveau. Ursache war ein Strahlungsmaximum auf der Nordhalbkugel durch die langen Milankovic-Zyklen (siehe Kapitel 3 in „Die kalte Sonne“).

Ein wärmerer Planet machte die Sahara in der Vergangenheit feuchter. Könnte dies eigentlich auch für die heutige Zeit gelten? Wie haben sich die Sahara und benachbarte Regionen in den letzten Jahren verändert? Glaubt man den Prophezeiungen einiger interessierter Gruppen, so müsste die Sahara durch den menschengemachten Klimawandel immer trockener werden.

Doch die Realität sieht anders aus. Beduinen der Sahara berichten, dass es in den letzten Jahren wieder ungewöhnlich viel geregnet hat. Jonathan Seaquist konnte in einer 2009 im Fachmagazin Biogeosciences veröffentlichten Studie zusammen mit Kollegen anhand von Satellitendaten zeigen, dass die Photosyntheseaktivität in der Sahelzone zwischen 1982 und 2002 signifikant angestiegen ist. Die Lebensbedingungen für Pflanzen haben sich in dieser Zeit spürbar verbessert. In ihrer Studie fanden die Forscher zudem heraus, dass weder die Bevölkerungsentwicklung im Sahel, noch landwirtschaftliche Aktivität einen nennenswerten Einfluss auf die Vegetationsdynamik genommen hat, selbst in den dichter besiedelten Gebieten des Sahel. 

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Was hat eigentlich unsere liebe Sonne so die letzte Zeit über getrieben? In den vergangenen Monaten hatten wir bereits mehrfach über den schwächelnden Titelstar unseres Buches berichtet: 

• Nationales Astronomisches Observatorium von Japan sagt Abkühlung voraus (30.4.2012)
• Verliert die Sonne jetzt auch noch ihre Flecken, kurz vor dem Maximum des solaren 11-Jahres-Zyklus? (8.4.2012)
• Was bringt die kommende Solarflaute? Das Hadley Centre lässt sich ein Hintertürchen offen (11.3.2012)
• NASA’s neue Sonnenflecken-Vorhersage: Der schwächste Zyklus seit 100 Jahren ! (25.2.2012) 

Blogger dh7fb hat nun ein Sonnen-Update für Mai 2012 zusammengestellt, aus dem wir gerne (in leicht vereinfachter Form) zitieren: 

„Am Anfang schwach, am Ende schwach…zu Mitte des Monats ein wenig Belebung. So könnte man die Sonnenaktivität im Mai zusammenfassen. Die amtliche Sonnenfleckenzahl betrug 69, das sind 59 Einheiten weniger als im Mittel aller Zyklen von 1 bis 23.“

Abbildung 1: Sonnenfleckenentwicklung des 24. Zyklus (kräftige rote Kurve) im Vergleich zum Durchschnittswert der Zyklen 1-23 (blaue Kurve). Zum Vergleich ist in leichtem braun der Verlauf von Zyklus 14 dargestellt, der ein ähnlich tiefes Niveau wie der aktuelle Zyklus 24 hatte. Zyklus 14 um 1905 war der schwächste Zyklus des vergangenen Jahrhunderts (siehe Abbildung 2). Abbildungsquelle: dh7fb. 

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