Erinnern Sie sich noch an Ihre Schulzeit? Dort lernten wir einst die verschiedenen Moortypen. Zum einen gibt es da das Niedermoor, welches in Gebieten mit hohem Grundwasserspiegel entsteht. Die Nässe wird hier also von unten zugeführt. Das Gegenstück hierzu ist das Hochmoor, dessen Nässe von oben, also den Niederschlägen stammt. Dieser Moortyp eignet sich besonders gut, um Schwankungen der Regenmengen in der Vergangenheit zu rekonstruieren, ist also bei Klimawissenschaftlern besonders beliebt.
Ein britisch-kanadisches Forscherteam um Graeme Swindles von der University of Leeds hat sich nun zwei Hochmoore in Nordirland vorgeknöpft, um die Veränderungen der Niederschläge für die vergangenen 4500 Jahre nachzuvollziehen. Die Gruppe veröffentlichte ihre Ergebnisse im April 2012 in den Quaternary Science Reviews. Hierbei verfolgten die Wissenschaftler eine ganz bestimmte Fragestellung, die sie in der Einleitung ihrer Arbeit klar umreißen:
„Das Erkennen und Verstehen von Periodizitäten in holozänen Klimaarchiven [der letzten 10.000 Jahre] ist eine der wichtigsten Herausforderungen der Klimawissenschaften. Eine große Anzahl von Studien aus der nördlichen Hemisphäre hat deutliche Hinweise auf die Existenz von charakteristischen Periodendauern im Bereich von Jahrzehnten bis Jahrtausenden geliefert. Einigen Perioden hiervon konnten bereits zugrundeliegende Steuerungsfaktoren zugeordnet werden, zum Beispiel astronomische. Ein besseres Verständnis des zeitlichen Auftretens, des Charakters und der Ursachen der Periodizitäten ist fundamentale Voraussetzung um die globale Dynamik des Klimasystems ordnungsgemäß beschreiben zu können.“
Soll heißen: Wenn man also die natürlichen Zyklen im früheren, heutigen und zukünftigen Klimageschehen nicht ausreichend berücksichtigt – und genau dies ist dem IPCC anzukreiden – führt dies unweigerlich zu falschen Schlüssen.
Für ihre Studie gewannen die Forscher Bohrkerne aus zwei Mooren die etwa 30 km voneinander entfernt liegen. Sie beprobten die Torfkerne detailliert im 1 cm-Abstand. An diesem Material rekonstruierten sie anhand chemischer Methoden Veränderungen in der Intensität der Humusbildung. Während trockenerer Phasen erniedrigte sich der Wasserspiegel im Moor, und es dauerte für abgestorbene Pflanzenreste länger, um in den sauerstoffarmen, konservierenden Bereich zu gelangen. Entsprechend stärker wurde dieses Material auf dem Transportweg zur Ablagerung zerstört. Während feuchterer Phasen blieben die Pflanzenreste intakter, da sie schneller in den „rettenden“ Ablagerungsbereich gelangten. Der Zerstörungsgrad der Pflanzen gibt daher Hinweise auf Feuchtigkeitsschwankungen im Moor.
Die Altersdatierung der Torfsedimente erfolgte anhand von vulkanischen Aschenlagen und der Radiokarbonmethode. Mithilfe dieser Alterseinstufung konnten für jedes der beiden untersuchten Moorprofile die beobachten Feuchtigkeits-Schwankungen zeitlich bestimmt werden. Auf Basis einer Frequenzanalyse konnten die wichtigsten Zyklenperioden bestimmt werden. Die Forscher überprüften anschließend, ob es Zyklen gab, die in beiden der untersuchten Moorgebiete ausgebildet waren. Hierdurch unterschieden sie systeminterne, lokale Schwankungen von extern gesteuerten Signalen.
Die Forscher fanden Zyklen mit Periodendauern von 130, 180, 260, 540 und 1160 Jahren, die jeweils in beiden Mooren nachgewiesen werden konnten, also wohl durch global wirkende Faktoren gesteuert wurden. Swindles und sein Team durchforsteten daraufhin gezielt die Literatur, auf der Suche nach Fallbeispielen aus anderen Teilen der Welt, in denen ähnliche Zyklenlängen beschrieben wurden. Dabei wurden sie reichlich fündig. In ihrer Arbeit zählen sie die zahlreichen Studien mit vergleichbaren Ergebnissen detailliert auf.
Auf dieser Grundlage und dem Vergleich der bekannten Grundzyklen der Sonnenaktivität diskutieren die Wissenschaftler den Ursprung der in Nordirland dokumentierten Periodenlängen. So kann der 1160 Jahres-Periode eindeutig ein solarer Ursprung zugeordnet werden. Dies ist der solare Eddy-Zyklus, der in den letzten 10.000 Jahren zusammen mit dem 2300 Jahres-Hallstatt-Zyklus (siehe S. 51 in „Die kalte Sonne“) die bekannten Bond-Klimazyklen ausgelöst hat. Die in Nordirland nachgewiesene 540 Jahres-Periode ist ein namenloser solarer Zyklus der ebenfalls als Grundsignal der Sonnenaktivität nachgewiesen wurde. Die 260 Jahres-Periode in den nordirischen Moorablagerungen interpretieren die Autoren als Spielart des solaren Suess/de Vries Zyklus, möglicherweise in Kombination mit dem kürzeren Gleissbergzyklus. Die nachgewiesene Periode von 180 Jahre fällt hingegen genau in die Suess/de Vries Zyklen-Spanne, während der 130-Jahreszyklus eine subharmonische Frequenz des Hale Zyklus sein könnte. Der angenommene solare Einfluss durch die verschiedenen solaren Zyklen ist also sehr bedeutend.
In den Daten konnten weitere Perioden nachgewiesen werden, die jedoch nur in jeweils einem der beiden Moore auftraten und daher möglicherweise andere, nichtsolare Ursachen haben.
Die Autoren sprechen auch die wichtige Frage der Solarverstärker an. Da bedeutende, solar-bedingte Klimaschwankungen in den letzten 10.000 Jahren auftraten, muss es aus rein empirischen Gründen Solarverstärker geben, die jedoch bislang in den gängigen Klimamodellen nicht implementiert sind. Die Autoren schreiben hierzu in ihrer Arbeit:
„Zahlreiche paläoklimatologische Studien zeigen eine gute Korrelation mit der solaren Gesamtstrahlung (total solar irradiance, TSI) in Zeitmaßstäben von Dekaden bis Jahrtausenden. […] Kleine Änderungen in der solaren Gesamtstrahlung (unter 0.1% im Verlauf eines Elfjahres-Sonnenfleck-Zyklus), scheinen durch das Ozean-Atmosphären-System verstärkt zu werden, so dass die Sonne einen Einfluss auf großflächig operierende Komponenten des Klimasystems nehmen, wie zum Beispiel stratosphärische und troposphärische Zirkulationsmuster. Hierzu gehört auch die innertropische Konvergenzzone […].“
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