Sonne

Ende April 2012 erschien im Journal of Geophysical Research eine neue Studie zur Niederschlagsgeschichte des letzten Jahrtausends auf dem Tibet Plateaus. Das Tibet Plateau liegt auf 3000 bis 5000 m Höhe und ist das höchste und flächenmäßig größte Hochplateau der Erde. Es ist dabei äußerst sensitiv gegenüber Klimaänderungen. Junyan Sun und Yu Liu von der Chinesischen Akademie der Wissenschaften untersuchten am nordöstlichen Plateau-Rand Baumringe zweier noch lebender tausendjähriger Bäume. Das Baumwachstum am Untersuchungsort ist vor allem von der Höhe der Niederschläge abhängig.

Die beiden Forscher konnten für die letzten 1000 Jahre eine Entwicklung mit deutlichen Schwankungen in den Niederschlägen rekonstruieren. Die jeweiligen Feucht- und Trockenphasen dauerten dabei jeweils etliche Jahrzehnte an. Ein Vergleich mit anderen Klimarekonstruktionen aus der Region zeigt große Ähnlichkeiten in der Feuchtigkeitsentwicklung, so dass es sich um ein regional repräsentatives Klimasignal handelt. So ereigneten sich ausgeprägte Dürreperioden in den Abschnitten 1092-1172, 1441-1517 und 1564–1730. Insbesondere die „Große Dürre“ von 1441-1517 ist in zahlreichen historischen Dokumenten und Katastrophen-Berichten enthalten. Die „Große Dürre“ fällt dabei in den Kernbereich einer Schwächephase der Sonne, in das sogenannte Spörer Minimum, welches von 1420 und 1570 andauerte.

Interessanterweise ereigneten sich auch fast alle anderen Dürrephasen zeitgleich zu solaren Minima-Phasen, darunter das Oort Minimum, Wolf Minimum, Maunder Minimum und Dalton Minimum (Abbildung 1). Immer wenn die Sonne für einige Jahrzehnte schwächelte, blieb auch der Regen auf dem Tibet Plateau aus. Eine Frequenzanalyse der Niederschlagskurve lieferte zudem Hinweise auf solare Zyklen. So wurden der Gleissberg-Zyklus (60-120 Jahre Periodendauer) und der Suess/de Vries-Zyklus (180-220 Jahre) im Datensatz gefunden. 

weiter lesenNeue Studie vom Tibet Plateau: Immer wenn die Sonne schwach wurde, blieb der Regen aus

Die Taklamakan-Wüste ist nach der Rub el-Khali Wüste in Saudi Arabien die zweitgrößte Sandwüste der Erde. Ein chinesisch-australisches Forscherteam um Keliang Zhao von der chinesischen Akademie der Wissenschaften in Peking untersuchte nun ein Bodenprofil einer Oase am Rand der Taklamakan-Wüste, anhand dessen sie auf Basis von Pollen die Klimageschichte der vergangenen 4000 Jahre rekonstruierten. Die Wissenschaftler veröffentlichten ihre Ergebnisse Im März 2012 in der Fachzeitschrift Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology.

Die Taklamakan-Wüste ist von hohen Gebirgszügen umgeben, darunter der Tienshan, der Pamir und das Kunlun Gebirge. Die Taklamakan-Oasen reagieren äußerst sensibel auf Klimaschwankungen, da sie ihr Wasser aus den umliegenden Bergregionen beziehen, sowohl durch Grundwasser- als auch Oberflächenwasser-Zufluss. Schwankungen in der Wasser-Zufuhr machen sich umgehend in der immer durstigen Oasenvegetation bemerkbar, deren Pollen die Forscher untersuchten.

Für ihre Untersuchung legten Zhao und Kollegen ein 8,50 m tiefes Profil der Sedimentablagerungen in einer Oase frei. Die Sedimente bestanden aus Schmelzwassersanden sowie Windablagerungen. Insgesamt analysierten die Forscher die Pollenzusammensetzung von 105 Proben, die sie im Abstand von 5-10 cm entlang des Bodenprofils nahmen. Anhand der Pollen rekonstruierten sie die Entwicklung der Feuchtigkeit und Vegetationsdichte der letzten 4000 Jahre in der Oase.

Die Forscher fanden drei Zeitabschnitte, in denen die Oase bei feuchteren klimatischen Bedingungen wuchs und gedieh: Diese Zeiten ereigneten sich 4000-2620 Jahre vor heute, 1750–1260 Jahre vor heute und 550-390 Jahre vor heute (Abbildung 1). Diese fallen interessanterweise genau mit Kaltphasen im Nordatlantik zusammen, wie sie von Bond et al. (2001) beschrieben wurden, den sogenannten Bond-Zyklen. Gerard Bond konnte damals zeigen, dass sich die nordatlantischen Kaltphasen zu Zeiten geringerer Sonnenaktivität ereigneten, also durch solar Aktivitätsschwankungen verursacht worden sind. Im chinesischen Untersuchungsgebiet äußerten sich die solaren Schwächephasen jeweils als Feuchtperiode. Die letzte Feuchtphase entspricht dabei der Kleinen Eiszeit. Während eines Großteils der Mittelalterlichen Wärmeperiode hingegen herrschten warme, trockene Bedingungen. 

weiter lesenOasen der chinesischen Taklamakan-Wüste erblühten im Takt der solaren Millenniumszyklen

Seen bilden ein ausgezeichnetes Klimaarchiv. Lage für Lage stapeln sich die Sedimentschichten im Laufe der Zeit wie in einem Geschichtsbuch. Aus den Ablagerungen kann durch die Analyse charakteristischer Materialwechsel im Jahresrhythmus, Fossilinhalt und Schwankungen der chemischen Zusammensetzung das Klima der Vorzeit rekonstruiert werden. Geowissenschaftler des Deutschen GeoForschungsZentrums GFZ in Potsdam haben sich nun gemeinsam mit schwedischen und niederländischen Kollegen die Klimageschichte eines Eifel Maar vorgeknöpft, des Meerfelder Maar (Abbildung 1). Dabei konzentrierten sie sich auf die Zeit 3300 bis 2000 Jahre vor heute, die sogenannte Eisenzeit. Die Studie erschien Anfang Mai 2012 in Nature Geoscience.

Abbildung 1: Meerfelder Maar dessen Ablagerungen in der Studie analysiert wurde. Bildquelle: GFZ.

Bei ihrer Analyse stießen die Forscher auf eine abrupte Klimaverschlechterung die vor knapp 2800 Jahren begann und fast 200 Jahre andauerte. Die Temperaturen kühlten sich spürbar ab, es wurde feuchter und die Winde verstärkten sich. Eine ungemütliche Zeit. Danach entspannte sich die klimatische Situation wieder.

Was könnte die Ursache für diesen Kälteeinbruch gewesen sein? Um dies zu klären, analysierte das internationale Forscherteam im gleichen Sedimentkern neben den klimatischen Hinweisen auch Indikatoren für die Sonnenaktivität. Letztere rekonstruierten die Wissenschaftler über Beryllium-Isotope (¹⁰Be), die einen Näherungswert für die Stärke der kosmischen Strahlung liefert, welche wiederum vom Magnetfeld der Sonne beeinflusst wird. Die Sonne stellt dabei eine Art Schutzschild für die Erde dar. Je schwächer die Sonne, desto mehr Beryllium gelangt in das Sediment. Der Vergleich der auf diese Weise rekonstruierten Sonnenaktivität mit der Klimaentwicklung brachte ein deutliches Ergebnis: Die Forschergruppe um Celia Martin-Puertas konnte zeigen, dass die Abkühlungsphase zeitgleich zur solaren Schwächephase verlief. Als die Sonne schließlich wieder aufdrehte, begannen auch die Temperaturen wieder anzusteigen. Es muss daher davon ausgegangen werden, dass die Klimaschwankungen durch Änderungen der Sonnenaktivität verursacht wurden. Zum gleichen Resultat kamen in der Vergangenheit zahlreiche andere Studien, die wir in Kapitel 3 unseres Buches „Die kalte Sonne“ sowie in unseren Blogartikeln ausführlich zitiert und beschrieben haben. Die Fallstudien stammen aus den verschiedensten Regionen der Erde, so dass von einem nahezu global gültigen Effekt auszugehen ist.

weiter lesenGeoforschungszentrum Potsdam: Solarflaute vor 2800 Jahren löste Kälteperiode in Mitteleuropa aus