Schwächelnde Sonne: Eiszeit oder Heisszeit?

Die Sonne wird in den nächsten 90 Jahren immer schwächer. Erinnerungen an die Kleine Eiszeit werden wach. Wie stark die Sonne unser Klima beeinflussen wird, zeigt eine neue Studie.

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Der 11-jährige Solarzyklus: Zurzeit beginnt der 24. Zyklus. Das Maximum dürfte deutlich tiefer ausfallen als beim letzten Zyklus.
Grafik: NOAA

Die Strahlungsintensität der Sonne wird sich bis Ende Jahrhundert sehr wahrscheinlich verringern. Zu diesem Schluss kommen Forscher vom britischen Klima- und Wetterdienst MetOffice in einer Studie, die zusammen mit Kollegen der Universität Reading anfangs 2012 erarbeitet wurde. Doch wie stark wird die Schwächung der Sonne in den nächsten Jahren ausfallen? Und wie wirkt sich dies auf die globalen Temperaturen aus? Fakt ist, dass sich die verringerte Sonnenaktivität bereits seit einigen Jahren abzeichnet. Im Zyklus von 11 Jahren durchwandert der Zentralstern Perioden mit schwacher und starker Aktivität. Das Maximum des letzten Zyklus wurde zwischen 2000 und 2002 beobachtet, bevor sich die Solaraktivität in eine ungewöhnlich lange Ruhephase begab, die erst letztes Jahr zu Ende ging. Der 24. Solarzyklus startete mit rund einem Jahr Verzögerung und wird um 2013 ein deutlich geringeres Maximum haben, verglichen mit dem Vorgängerzyklus. Doch auch die kommenden Zyklen, damit rechnen die Forscher, werden deutlich schwächer ausfallen, als die letzten Dutzend. Längere Perioden mit schwacher Strahlungsintensität der Sonne sind aus der Geschichte bekannt. Eine ausgeprägte Phase mit reduzierter Sonnenkraft ist zwischen 1645 und 1715 dokumentiert, das so genannten Maunder Minimum.

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Der Strahlungsantrieb, welcher unser zukünftiges Klima bestimmt. Der Einfluss der Sonne wurde im letzten (4. Synthesebericht) auf nur 0,12 Watt pro Quadratmeter geschätzt. Zukünftig wird er wohl leicht negativ sein! Aber immer noch um Grössenordnungen kleiner als jener der Treibhausgase!
Grafik: IPCC

Kleine Eiszeit?
Das Zeitfenster des Maunder Minimum geht in Europa auch mit der Kleinen Eiszeit einher. Wintermonate, die in Zürich im Durchschnitt -10 Grad eisig waren sowie Jahre ohne Sommer stammen aus dieser Zeit, wie aus den Chroniken von Christian Pfister (Wetternachhersage – 500 Jahre Klimavariation und Naturkatastrophen) zu lesen ist. Wird das 21. Jahrhundert in Folge der schwächelnden Sonne entgegen aller Klimaprojektionen und der globalen Erwärmung nun erneut Eiswinter und Jahre ohne Sommer bringen?
Aktuelle Untersuchungen des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung PIK vom September 2011 zeigen auf, dass das Ausmass der verringerten Solaraktivität das Weltklima kaum ändert und die Kleine Eiszeit nicht ausgelöst haben kann. Der beobachtete Temperaturrückgang bis zur Kleinen Eiszeit, in Europa wurde es knapp ein Grad kälter, sei viel wahrscheinlicher auf grosse Vulkanausbrüche zurückzuführen, die durch Aerosole und Staub in der Luft die einkommende Strahlung verminderten. Zudem zeigt sich, dass der Golfstrom damals rund 10 Prozent weniger Warmwasser ins Nordpolarmeer vor Europa führte, als Folge davon sind Eiswinter durchaus plausibel.

Temperatur steigt!
In der Studie von MetOffice und der Universität Reading heisst es weiter, dass bei einem Strahlungsintensitätsverlust wie im Maunder Minimum von einer globalen Abkühlung von 0,13 Grad ausgegangen werden muss. Ganz so drastisch wird sich die Sonne aber nicht verdunkeln. Sehr wahrscheinlich wird sich die Solaraktivität aufs Niveau des Dalton Minimum (um 1820) reduzieren, so dass mit einer globalen Abkühlung von weniger als 0,1 Grad gerechnet werden kann. Verglichen mit den zwei bis drei Grad Erwärmung im Zuge der anthropogenen Treibhausgase (folglich IPCC AR4), ein verschwindend kleiner Anteil. Die Forscher verwendeten für ihre Aussagen nur ein einziges Klimamodell, so dass die Unsicherheiten nicht genau abgeschätzt werden können. Bereits im vierten Synthesebericht des IPCC wird jedoch der Einfluss der Sonne auf die globale Temperatur abgeschätzt. Demzufolge tragen Variationen der Solarstärke nur wenige Zehntel Watt pro Quadratmeter zum Strahlungsantrieb der Erde bei. Der Einfluss der Treibhausgase ist mit rund zweieinhalb Watt pro Quadratmeter um mehr als eine Grössenordnung gewichtiger.
Bis Ende Jahrhundert bedeutet dies für Europa, trotz schwächer werdender Sonne, eine Erwärmung von zweieinhalb bis vier Grad mit all den Auswirkungen auf Mensch und Natur. Von einer neuen Kleinen Eiszeit also keine Spur.

Schwächelnde Sonne: Eiszeit oder Heisszeit?