Die Sonne ist unser Ofen: Er heizt so heftig wie seit 1100 Jahren nicht

Verschiedene Faktoren beeinflussen das Klima der Erde. Wärmende wie kühlende Einflüsse wirken zusammen und bilden ein komplexes System. Heute : Die Sonne.

Die Sonne ist der Ofen unseres Sternsystems. Rund um die Uhr wird Wasserstoff zu Helium verschmolzen, was enorme Energie freisetzt. Im Kern der Sonne herrschen 15 Millionen Grad, an der Oberfl äche immerhin noch 6000 Grad. Nach gut acht Minuten erreicht das Sonnenlicht die 150 Millionen Kilometer entfernte Erde. Die wandelt Licht in Wärmestrahlung um. Wolken, Kohlendioxid und andere Gase sorgen wie ein gut gedämmtes Dach dafür, dass die Wärme nicht gleich wieder ins All entschwindet. Eine globale Mitteltemperatur von 15 Grad bietet ein lebensfreundliches Klima. Doch dies ist kein Dauerzustand.

Die Frage nach dem Einfluss der Sonne auf das irdische Klima ist zunächst eine Frage des zeitlichen Maßstabs. Legt man den Lebenszyklus der Sonne zugrunde, so wird es wärmer. Leuchtkraft und Radius der Sonne wachsen, allerdings extrem langsam. Erst in etwa 900 Millionen Jahren, so haben Forscher errechnet, wird sich die mittlere Erdtemperatur sonnenbedingt auf 30 Grad verdoppelt haben.

Deutlich schneller variiert die Flugbahn der Erde um die Sonne. Die Umlaufbahn schwankt im Rhythmus von 100 000 Jahren. Fliegt sie fast kreisrund um die Sonne, wie derzeit, herrscht eine warme Phase. Umkreist sie die Sonne in einer recht gestreckten Ellipse, gerät der Planet in eine Kaltphase mit Gletschern bis weit nach Mitteleuropa. Für diesen Klimarhythmus gibt es handfeste Belege : altes, polares Eis. Aus ihm können Forscher das Auf und Ab sehr gut ablesen.

Für die Klimaerforschung unserer Zeit interessanter ist die Sonnenaktivität, da sie schneller wechselt. Alle elf Jahre steigt sie auf ein Maximum. Damit verbunden ist eine große Zahl von Sonnenfl ecken. Entdeckt hat den Elf-Jahres-Zyklus der Dessauer Apotheker und Hobbyastronom Heinrich Schwabe um 1850. Das jüngste Maximum erlebten wir 2001. Die Unterschiede in der Sonnenhelligkeit liegen bei etwa nur 0, 1 Prozent. Die Auswirkungen aber können mitunter enorm sein. So geschehen in der letzten Kaltphase unseres Eiszeitalters, 120 000 bis 8000 Jahre vor unserer Zeitrechnung, als nordpolare Gletscher bis nach Mitteleuropa reichten und unsere Vorfahren Mammuts jagten. Damals lösten erhöhte Sonnenaktivitäten Änderungen im Nordatlantikstrom ( Golfstrom ) aus, so dass das Klima in Grönland hin und her sprang. Binnen eines Jahrzehnts stiegen die Temperaturen um bis zu 12 Grad, um dann wieder abzufallen. Diese Kapriolen entdeckt hatten in den 80-er Jahren der Schweizer Klimaforscher Hans Oeschger ( 1927-1998 ) und sein dänischer Kollege Willi Dansgaard durch Untersuchungen im nordpolaren Eis. Klimaforscher und Ozeanografen, darunter der Uni Kiel und des Potsdam-Instituts für Klimaforschung, erklären diesen Wechsel heute mit der sich ändernden Sonnenaktivität. Neben dem 11-jährigen gibt es auch einen 86, 5- und 210-jährigen solaren Rhythmus. Den Forschern fiel auf, dass das Klima regelmäßig nach 1470 Jahren sprang : Genau dann, wenn sich zwei Rhythmen überlagerten ( 7 mal 210 = 1470 / 17 mal 86, 5 = 1470 ). Ihre These : Die Sonnenkraft reichte aus, um den Golfstrom zu ändern, so dass mildes Wasser Grönlands Eisküste taute und für Klimaumschwünge sorgte. Zwar erlebte Grönland auch im Mittelalter wieder längere Warmphasen, allerdings waren diese Wechsel längst nicht so drastisch. Der Atlantikstrom muss in der Kaltzeit wesentlich instabiler gewesen sein als in der jüngeren Geschichte.

Die Sonne hatte auch schon Schwächephasen. So bescherte eine " müde " Sonne der Nordhalbkugel zwischen 1450 und 1800 kalte Perioden mit äußerst frostigen Wintern und kühlen Sommern. Diese Periode wird auch Kleine Eiszeit genannt.

Die aktuelle solare Klimawirkung wird unter anderem am Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung in Katlenburg-Lindau ( Niedersachsen ) erforscht. Das Institut zeigt in einer Kurve : Von 1850 bis in die 1940 er Jahre stieg die Sonnenaktivität erheblich an und mit ihr die globale Mitteltemperatur auf der Erde. " Seit nunmehr fast 70 Jahren strahlt die Sonne so stark wie in den letzten 1100 Jahren nicht ", sagt Professor Sami Solanki der Volksstimme. Nach dem Zweiten Weltkrieg verläuft die Temperaturkurve jedoch eigenartig. In den 50 er und 60 er Jahren stagnierte sie. Seit den 80 er Jahren aber wird es deutlich wärmer, obwohl die Sonnenkraft nahezu konstant blieb. Potsdamer Klimaforscher haben errechnet, dass die Sonne nur mit einem Drittel an der Erwärmung von 0, 8 Grad in diesem Jahrhundert beteiligt ist. Zwei Drittel würden vor allem von den Treibhausgasen wie Kohlendioxid, Methan und Lachgas verursacht.

Umstritten ist derzeit, inwieweit Sonne und kosmische Strahlung die Wolkenbildung beeinflussen. Wolken kühlen tagsüber und sorgen für mildere Nächte. Grundlage der Forschungen ist die Erkenntnis, dass die Sonne nicht nur strahlt, sondern auch enorme Mengen Materie ins All schleudert – den so genannten Sonnenwind. Erste Beobachtungen ergaben, dass der derzeit anhaltend starke Sonnenwind die kosmische Strahlung blockt und die Wolkenbildung reduziert.