Alle tausend Jahre eine neue Saheldürre – lange vor dem industriellen CO2

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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Die kalte Sonne: Immer noch zu wenig Sonnenflecken !

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: 

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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Immer wenn die Sonne schwächelte, brauste in Portugal der Wind auf

Zwanzig Kilometer südlich der portugiesischen Hauptstadt Lissabon liegt die Halbinsel Setúbal. Der anbrandende Atlantik hat sich hier in das Land hineingefressen und steile Kliffs in die Landschaft geschnitten. Dünen haben den vom Atlantik neugeschaffenen Platz an der Küste heute zum Teil wieder aufgefüllt. Bereits in den vergangenen Jahren haben Forscher diese Dünen mithilfe von Radar (GPR – ground penetrating radar) durchleuchtet und die Dünenarchitektur kartiert. Dabei fiel den Wissenschaftlern auf, dass die Dünen wohl nur während ganz bestimmter, relativ kurzer Zeiten aktiv waren und sich aufbauten. Den größten Teil der Nacheiszeit muss das Dünenfeld dagegen inaktiv gewesen sein.

Ein portugiesisch-US-amerikanisches Forscherteam um Susana Costas vom Nationalen Labor für Energie und Geologie von Portugal hat nun die Dünenaktivitätsphasen altersmäßig eingestuft. Die Wissenschaftler veröffentlichten ihre Ergebnisse im April 2012 im Fachmagazin Quaternary Science Reviews. Auf Grundlage der vorliegenden Radar-Kartierung sammelten die Forscher Sandproben der verschiedenen Dünengenerationen. Die Altersdatierung erfolgte mithilfe der sogenannten „optisch stimulierten Luminiszenz-Methode“. Die Technik baut darauf auf, dass die Sande Spuren von natürlichen radioaktiven Elementen enthalten. Die von diesen Elementen erzeugte Strahlung verursacht Schäden im Kristallgitter der Körner, wobei instabile Elektronen eingebaut werden. Stimuliert man nun die Körner mit spezieller Strahlung, so sendet das Mineral ein charakteristisches Licht aus („Luminiszenz“). Je älter das Sediment ist, desto mehr Strahlung wird ausgesendet. Die Luminiszenz-Uhr beginnt zu ticken, wenn der Sand das letzte Mal direkt von der Sonne beschienen wurde. Hierdurch wird die Uhr quasi auf Null gestellt. Die Methode wird sowohl von Geologen als auch von Archäologen angewandt.

Susana Costas und ihre Kollegen konnten im portugiesischen Untersuchungsgebiet fünf Hauptphasen der Dünenaktivität feststellen, während derer die Westwinde besonders stark gewesen sein müssen. Diese Starkwindphasen ereigneten sich vor 12.600, 5.600, 1.200, 400 und 300 Jahren. Ähnlich windreiche Episoden traten zeitgleich auch in Nordwesteuropa auf.

Die Forscher verglichen die Wind-Entwicklung auch mit der Temperatur-Geschichte im Nordatlantik, welche vor mehr als zehn Jahren von einem Team um Gerard Bond anhand von Tiefseebohrkernen rekonstruiert wurde. Interessanterweise fielen die portugiesischen Starkwindphasen jeweils in ausgeprägte nordatlantische Kälteperioden (Abbildung 1). Mittlerweile sind die Bond-Klimazyklen aus den verschiedensten Teilen der Erde bekannt, haben also einen globalen Charakter. Bond konnte zudem zeigen, dass die von ihm dokumentierten Temperaturschwankungen der vergangenen 10.000 Jahre in beeindruckender Weise parallel zur Sonnenaktivität verliefen. Die kalten, windreichen Phasen im atlantischen Raum fanden alle zu Zeiten geringer Sonnenaktivität statt, so dass ein solarer Auslöser dieser Ereignisse wahrscheinlich ist. 

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