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SONNE
Schlechtes Wetter durch solares Minimum
Redaktion / idw / Pressemitteilung des Deutschen GeoForschungsZentrums GFZ
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14. Mai 2012

Mit Hilfe von Sedimentablagerungen in einem Vulkansee der Eifel konnten Wissenschaftler jetzt nachweisen, dass ein ausgeprägtes solares Minimum vor 2.800 Jahren zu einer deutlichen Verschlechterung des Klimas geführt hat. Auf die Zukunft sind die Ergebnisse allerdings nur schwer zu übertragen, da inzwischen auch menschgemachte Faktoren das Klima beeinflussen.

Meerfelder Maar

Das Meerfelder Maar in der Eifel, aus dem die Sedimentproben stammen. Foto: GFZ, Achim Brauer

Vor 2.800 Jahren kam es zu einem stark ausgeprägten Minimum der Sonnenaktivität, dem ein sehr schneller Wechsel hin zu kühl-feuchtem und vor allem windigem Klima folgte. Diesen durch eine "schwache" Sonne ausgelösten Klimawechsel konnten nun Geowissenschaftler des Deutschen GeoForschungsZentrums GFZ in Potsdam zusammen mit schwedischen und niederländischen Kollegen nachweisen. Sie untersuchten dazu Sedimente aus dem Meerfelder Maar, einem See vulkanischen Ursprungs in der Eifel. Erstmals konnte mit modernsten Analyseverfahren die niedrige Sonnenaktivität selbst und gleichzeitig auch die klimatischen Folgen am selben Sedimentkern nachgewiesen werden. Die Forscher berichteten über ihre Ergebnisse in diesem Monat im Wissenschaftsmagazin Nature Geoscience.

Die nachgewiesene Klimaänderung ereignete sich zu Beginn der vorrömischen Eisenzeit und zeigt, dass vor allem sogenannte "Grand Minima" der Sonnenaktivität sich über die atmosphärische Zirkulation auf das Wettergeschehen in Westeuropa auswirken können. Eines dieser großen Minima der Sonnenaktivität, das Homerische Minimum, führte vor etwa 2.800 Jahren innerhalb eines sehr kurzen Zeitraums von nur einem Jahrzehnt zu einer deutlichen Klimaabkühlung.

Die jahreszeitlich geschichteten Ablagerungen im untersuchten Maarsee ermöglichten eine genaue Rekonstruktion und präzise Datierung selbst kurzfristiger Klimawechsel. Die Sedimentdaten belegen für einen 200 Jahre andauernden Zeitraum deutlich windigere Bedingungen und ein feucht-kühles Klima vor allem im Frühjahr. Durch Kombination mit Modellstudien haben die Forscher zudem einen Mechanismus entdeckt, der den Zusammenhang schwacher Sonnenaktivität und Klimaverschlechterung erklärt.

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"Die Änderung und Intensivierung der troposphärischen Windsysteme stehen vermutlich in einem ursächlichen Zusammenhang mit Prozessen in der Stratosphäre, die wiederum stark von der solaren UV-Strahlung beeinflusst werden", so Achim Brauer vom GFZ, der Leiter der Studie. "Diese komplexe Prozesskette könnte somit ein Verstärkungsmechanismus sein, der erklärt, warum die häufig als gering angesehenen Schwankungen der Solarstrahlung trotzdem zumindest regional deutliche klimatische Auswirkungen mit weitreichenden Konsequenzen haben."

Auch wenn diese Ergebnisse nicht direkt auf die Zukunft übertragbar sind, weil heute nicht nur natürliche, sondern auch anthropogene, also auf den Menschen zurückzuführende Faktoren das Klima beeinflussen, seien die Resultate nach Ansicht der Forscher doch ein deutlicher Hinweis auf ungeklärte Fragen beim Verständnis des Klimasystems.

Insbesondere muss offenbar der Wirkungsmechanismus der Solarstrahlung für die unterschiedlichen Wellenlängenbereiche noch genauer erforscht werden. Erst wenn diese Mechanismen genau verstanden sind, wird eine fundierte Aussage darüber möglich sein, welche klimatischen Konsequenzen das nächste große solare Minimum in unserer heutigen Welt des auch anthropogenen geprägten Klimawandels haben kann.

Weil Binnensee-Sedimente jahresgeschichtet und präzise datierbar sind, kommt ihnen eine wichtige Rolle bei der Erforschung dieser Zusammenhänge zu. Wissenschaftler des Helmholtz-Zentrums Potsdam - Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ und anderer Einrichtungen sind weltweit auf der Suche nach solchen natürlichen Archiven, um flächendeckende Informationen über das Zusammenspiel von Sonnenaktivität und Klimawandel und mögliche regionale Variationen zu erhalten.

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