Die Sonne ist schuld daran, dass Europa vor rund 2.800 Jahren eine fast 200 Jahre andauernde Kälteperiode erlebte. Das haben Forscher mit Hilfe von Ablagerungen in einem Eifel-Maar herausgefunden. Ihre Analysen zeigen, dass damals die Sonneneinstrahlung und vor allem der UV-Anteil des Lichts vorübergehend absanken. Innerhalb von wenigen Jahren veränderte dies die Luftströmungen über der Nordhalbkugel. Als Folge sanken die Temperaturen und vor allem in den Wintern gab es mehr Wind und Regen. Diese Reaktion der Atmosphäre habe den Effekt der Sonnenaktivität verstärkt und so zu dem abrupten Klimawechsel in Europa vor rund 2.800 Jahren geführt, berichtet das internationale Forscherteam unter Leitung von Wissenschaftlern des Helmholtz-Zentrum Potsdam im Fachmagazin „Nature Geoscience“. Die Kenntnis dieses Verstärkungsmechanismus könne nun auch dabei helfen einzuschätzen, wie sich zukünftige Phasen geringer Sonnenaktivität auf das Klima auswirken.
Das Ergebnis der Forscher bestätigt Theorien, nach denen Schwankungen der Sonneneinstrahlung das europäische Klima nicht nur über nur wenige Jahre hinweg, sondern auch über mehrere Jahrzehnte bis Jahrhunderte beeinflussen können. Bisher war unklar, über welchen Mechanismus die nur minimalen Strahlungsschwankungen auf das Klima wirken. „Denn die solaren Veränderungen sind klein verglichen mit anderen klimatischen Effekten und es fehlte an verlässlichen Datenreihen“, schreiben Celia Martin-Puertas vom Helmholtz-Zentrum Potsdam – Deutsches Geoforschungszentrum und ihre Kollegen.
Ablagerungen im Meerfelder Maar in der Eifel als Klimazeugen
Aufklärung brachten nun die Sedimente im Meerfelder Maar in der Eifel. Denn diese Ablagerungen, die sogenannten Warven, konservieren wie Jahresringe von Bäumen wichtige Klimainformationen vergangener Zeiten. „Warven bestehen aus jeweils einer hellen, im Frühjahr abgelagerten Schicht aus den Schalen von Kieselalgen und einer dunklen, im Rest des Jahres angesammelten Schicht“, erklären die Forscher.
Vor 2.760 Jahren nahm die Dicke der Warven im Meerfelder Maar plötzlich um das Doppelte zu. „Dies geschah abrupt innerhalb von nur acht Jahren und wurde von vermehrten Algenblüten im Frühjahr verursacht“, berichten die Forscher. Der Grund dafür könnte sein, so vermuten sie, dass die Winde in dieser Zeit stärker wurden. Sie vermischten das Wasser des Sees stärker und die Algen erhielten dadurch mehr Nährstoffe für ihr Wachstum.
Klarer Zusammenhang mit abnehmender UV-Strahlung
Eine chemische Analyse der Warven erbrachte Hinweise auf die Ursache der stärkeren Frühjahrswinde: Denn in den Ablagerungen sank während dieser Zeit auch der Gehalt des Isotops Beryllium-10 deutlich ab. Diese Atomvariante wird immer dann im Gestein gebildet, wenn es Strahlung ausgesetzt ist. Die geringe Berylliummenge in den Warven zeigt daher an, dass während der Kälteperiode vor 2.800 Jahren auch die Sonneneinstrahlung geringer war. Vor allem die UV-Strahlung könnte damals um fünf bis acht Prozent gesunken sein, mutmaßen die Forscher.
Mit Hilfe von Modellen haben die Wissenschaftler rekonstruiert, welche Wirkung die sinkende UV-Strahlung auf das Klima haben kann. Demnach beeinflusst die niedrigere Einstrahlung den Wärmehaushalt der mittleren Atmosphäre und der Ozonschicht. Dadurch wiederum verändern sich die Luftströmungen über der Arktis und auch die Jetstreams, starke Höhenwinde, werden gestört. Das Klima der Nordhalbkugel und damit auch Europas werde dadurch vor allem im Winter kühler, windiger und regenreicher, sagen die Wissenschaftler.
(doi: 10.1038/ngeo1460
(Nature Geoscience, 07.05.2012 – NPO)
