Sonnenaktivität war nicht schuld an „kleiner Eiszeit“

Die kleine Eiszeit im Mittelalter wurde offenbar doch nicht durch eine Phase besonders schwacher Sonneneinstrahlung ausgelöst. Das hat ein deutscher Klimaforscher jetzt herausgefunden. Stattdessen hätten vor allem Vulkanausbrüche und niedrige Treibhausgas-Gehalte der Atmosphäre entscheidend zu dieser Phase kühleren Klimas im 16.und 17. Jahrhundert beigetragen, berichtet er im Fachmagazin „Geophysical Research Letters“. „Der Einfluss von Schwankungen der Sonnenaktivität wird oft überschätzt“, sagt Georg Feulner vom Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK). „Die neue Analyse zeigt dies für die Vergangenheit – und hieraus können wir etwas lernen für die Klimaentwicklung der Zukunft.“

Sonnenflecken sind ein sichtbares Zeichen der Sonnenaktivität. Ist ihre Zahl gering, ist auch die solare Strahlungsintensität messbar niedriger. Im späten 17. Jahrhundert befand sich die Sonne nach einer langsamen Abschwächung der Sonnenaktivität, die um das Jahr 1600 einsetzte, in einer ausgedehnten Ruhephase, dem Maunder-Minimum. Dies wird vielfach als Ursache der als kleine Eiszeit bezeichneten Abkühlung des Erdklimas zu dieser Zeit angesehen.

Widersprüchliche Daten zum Sonneneinfluss

Zwei Anfang des Jahres erschienene Studien haben zwei höchst unterschiedliche Werte für die Sonneneinstrahlung im Maunder-Minimum ermittelt. Die eine kommt zu dem Schluss, die solare Strahlungsintensität sei damals sehr viel geringer als heute gewesen. Die andere hat zum Ergebnis, die Sonnenintensität sei in jener Zeit lediglich genauso gering gewesen wie im außergewöhnlichen Sonnenminimum 2008/2009. Erstmals hat Feulner nun konkret ermittelt, wie sich diese sehr unterschiedlichen Werte für die Sonneneinstrahlung auf die Temperaturen der Nordhalbkugel in den vergangenen 1.000 Jahren auswirken.

Hierfür speiste der Forscher die Daten zur solaren Strahlungsintensität in ein Klimamodell ein, also in ein komplexes Gleichungssystem, das im Computer die wichtigsten Klimaprozesse in den Weltmeeren und in der Atmosphäre simuliert. Es berücksichtigt dabei auch die Treibhausgaskonzentration und den kühlenden Effekt von Schwefelsäuretröpfchen aus Vulkanausbrüchen. Die im Modell berechneten Temperaturen verglich der Forscher dann mit den aus natürlichen Klimaarchiven wie Eisbohrkernen, Baumringen, Sedimenten und Korallen rekonstruierten Temperaturen des letzten Jahrtausends.

Annahme großen Einflusses widerlegt

Das Ergebnis: Die Werte aus der Studie, die eine extrem geringe Sonneneinstrahlung in der kleinen Eiszeit fand, führten in der Modellrechnung zu Temperaturen, die deutlich unter den tatsächlich beobachteten liegen. Die Werte der anderen Studie hingegen, die keinen großen Unterschied zwischen der Strahlungsintensität damals und dem jüngsten Sonnenminimum sieht, führten im Modell zu wirklichkeitsnahen Temperaturen. Die Klimadaten stützen also die Ergebnisse dieser Studie. „Um die Klimageschichte zu verstehen, müssen natürlich neben den Treibhausgasen auch alle anderen Klimafaktoren berücksichtigt werden“, erklärt Feulner. „Die Auswirkung der Sonnenaktivität auf das Klima ist allerdings vergleichsweise gering, wie die aktuelle Untersuchung erneut zeigt.“

Keine Aussicht auf Abkühlung im Klimawandel

Was bedeuten diese Ergebnisse für unser Jahrhundert, falls die Sonne wie vielfach vermutet in eine dem Maunder-Minimum ähnliche Ruhephase eintritt? Entsprechend könne auch von einer geringen Sonnenaktivität, wie sie von einigen Forschern für die kommenden Jahrzehnte erwartet wird, keine spürbare Abkühlung für das vom Menschen mit seinen Treibhausgas-Emissionen aufgeheizte Erdklima erwartet werden. „Das würde uns lediglich eine Abkühlung von maximal 0,3 Grad Celsius bringen“, hat Feulner errechnet. Dies würde die bis zum Ende des Jahrhunderts zu erwartende und vom Menschen verursachte Erwärmung nur um etwa 10 Prozent mindern. „Leider zu wenig“, so Feulner, „um den Klimawandel spürbar abzuschwächen.“ (Geophysical Research Letters, 2011; doi:10.1029/2011GL048529)

(Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK), 02.09.2011 – NPO)