Klima
Von wegen Klima-Erwärmung: Forscherin sagt Kleine Eiszeit voraus

Wir schwitzen uns bei dieser Hitzewelle fast zu Tode, doch eine englische Forscherin sagt eine «Kleine Eiszeit» für die kommenden Jahrzehnte voraus. Was hat sie für Gründe?

Rainer Kayser
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Der Sonnendynamo: Laut Experten ein chaotisches System. Kleine Störungen verursachen manchmal grosse Wirkungen.

Der Sonnendynamo: Laut Experten ein chaotisches System. Kleine Störungen verursachen manchmal grosse Wirkungen.

Reuters

Alle reden von der globalen Erwärmung – die Sonnenforscherin Valentina Zharkova von der University of Northumbria in Newcastle upon Tyne in Grossbritannien hält dagegen: «Im übernächsten Zyklus erreicht die Aktivität der Sonne den niedrigsten Stand seit 370 Jahren – also wie zur Kleinen Eiszeit.» Für Mittelengland sagt die Wissenschafterin daraus eine um 1,5 bis 2 Grad niedrigere Temperatur voraus, «in Zentraleuropa und auf anderen Kontinenten kann der Effekt noch deutlich stärker sein».

Also frieren statt schwitzen, zugefrorene Flüsse statt Palmen am Nordseestrand? Zharkovas Fachkollegen reagieren mit Skepsis. «Hochgradig nichtlineare Prozesse treiben die Sonnenaktivität an», sagt Sami Solanki, der die Sonnenforschung am Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung in Göttingen leitet. Für den aktuellen Zyklus mit seiner vergleichsweise niedrigen Aktivität reichten die im Vorfeld publizierten Vorhersagen von extrem geringer bis aussergewöhnlich starker Aktivität – alles auf Basis höchst komplexer, wissenschaftlich fundierter Modelle, wie der Wissenschafter erläutert. «Und gegen diese Modelle ist das Modell von Frau Zharkova ausgesprochen einfach.»

Unberechenbares Magnetfeld

Die Aktivität der Sonne – sichtbar vor allem in Form dunkler Flecken auf der Oberfläche – schwankt mit einer Periode von etwa elf Jahren, wobei es auch einmal neun oder dreizehn Jahre sein können. Als Motor der Aktivität, so viel ist klar, fungiert das Magnetfeld der Sonne. Lokal starke Magnetfelder verhindern beispielsweise, dass heisse Materie aus dem Sonneninneren aufsteigt. Dadurch kühlen diese Gebiete um rund 1500 Grad ab und erscheinen im Kontrast zu ihrer 5500 Grad Celsius heissen Umgebung dunkel.

Die starken Magnetfelder der Sonnenflecken reichen weit ins All hinaus und bilden dabei oftmals verwickelte Strukturen. Wenn diese Magnetfeld-Knäuel sich entwirren und umgruppieren, setzen sie immense Energien frei – es kommt zu gewaltigen Explosionen, die grosse Mengen an elektrisch geladener Materie aus der heissen Sonnenkorona mit hohen Geschwindigkeiten ins All hinauskatapultieren. Treffen die hochenergetischen Teilchen eines solchen Auswurfs auf die Magnetosphäre der Erde, so können sie erhebliche Störungen der Telekommunikation, Satelliten-Abstürze und grossräumige Stromausfälle auslösen.

Sonne machte schon mal Pause

Bereits der zyklische Verlauf der Sonnenaktivität ist für die Forscher schwer zu erklären. Noch grössere Probleme bereitet ihnen das scheinbar zufällige Schwanken der Länge und vor allem der Stärke der Aktivitätszyklen. Und mitunter scheint die Sonne sogar ganz und gar Pause zu machen: So gab es in der Zeit zwischen 1645 und 1715, also über sechs Zyklen hinweg, nahezu keine Sonnenflecken. Und dieses sogenannte Maunder-Minimum lag mitten in der als «Kleine Eiszeit» bezeichneten Klima-Anomalie, einer Epoche lang andauernder extrem kalter Winter und regenreicher kühler Sommer. In Europa führte das kühle, regnerische Wetter zu Missernten und Hungersnöten.

Wie das Magnetfeld der Erde, so wird auch das Magnetfeld der Sonne nach Ansicht der Forscher durch einen Dynamo-Effekt produziert – aber wo sich dieser Dynamo befindet und wie er genau funktioniert, darüber herrscht keinerlei Einigkeit. «Wir wissen heute sogar weniger darüber, als wir vor zehn Jahren zu wissen geglaubt haben», gesteht Solanki ein. Klar sei lediglich, dass es sich beim Sonnendynamo um ein chaotisches System handle, bei dem kleine Störungen grosse Wirkungen verursachen können – ganz ähnlich wie beim Wetter auf der Erde.

Einer oder zwei Dynamos?

Zharkova und ihre Kollegen haben ein Modell entwickelt, bei dem nicht einer, sondern gleich zwei in unterschiedlicher Tiefe angesiedelte Dynamos die Aktivität antreiben. Beide Dynamos haben Perioden von etwa elf Jahren – die aber nicht exakt übereinstimmen. Dadurch arbeiten die Dynamos mal im Gleichschritt und verursachen starke Aktivitätszyklen, mal asynchron gegeneinander und führen so zu Maunder-ähnlichen Minima der Aktivität. «Wir haben die Ergebnisse unseres Modells mit den Beobachtungen des gegenwärtigen Zyklus verglichen und eine Genauigkeit von 97 Prozent festgestellt», so Zharkova.

Aus diesem Erfolg leitet die Forscherin ihr Vertrauen auf die Vorhersagekraft des Modells für die künftigen Aktivitätszyklen ab. Das für 2022 erwartete Maximum des kommenden Zyklus fällt demnach bereits deutlich niedriger aus, für den übernächsten Zyklus von 2030 bis 2040 sagt das Modell ein Maunder-Minimum voraus. Solanki bleibt skeptisch: «Auch andere Modelle lieferten korrekte Daten für frühere Zyklen – und versagen vollkommen bei der Vorhersage der Aktivität.»

Die «Kleine Eiszeit» wurde allerdings nicht nur von der Sonnenaktivität bewirkt. Vulkanausbrüche und Schwankungen der Erdumlaufbahn spielten eine Rolle. Und ob die Sonnenaktivität den Klimawandel der letzten Jahre bremsen kann, ist fraglich. «Heute beobachten wir einen durch den Menschen verursachten globalen Temperaturanstieg. Eine Verringerung der Sonnenaktivität mag diesen Anstieg eine Zeit lang bremsen – aber sicherlich nicht umkehren.»

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