Von Klima usw.
von Javier Vinós
Teil I einer dreiteiligen Serie.
Die Sonne ist ein veränderlicher Stern und die Menge an Energie, die sie aussendet, variiert von Monat zu Monat, von Jahr zu Jahr und von Jahrhundert zu Jahrhundert. Eine der Erscheinungsformen dieser Variationen sind Sonnenflecken, die häufiger auftreten, wenn die Sonne aktiver ist, und verschwinden, wenn sie weniger aktiv ist. Diese Flecken folgen einem Sonnenzyklus von etwa 11 Jahren, aber manchmal gibt es einen längeren Zeitraum, Jahrzehnte oder Jahrhunderte, in dem die Sonnenaktivität so gering ist, dass es keine Flecken gibt. Diese Perioden werden große Sonnenminima genannt. Es gibt auch Zeiträume von Jahrzehnten oder Jahrhunderten, in denen die Aktivität höher ist. Diese werden große Sonnenmaxima genannt.
Die Sonne liefert 99,9 % der Energie, die das Klimasystem erhält. Es gab also schon immer Wissenschaftler, die glaubten, dass Schwankungen in der Sonne die Ursache für den Klimawandel seien. Das Problem ist, dass sie nie genügend Beweise hatten, um dies zu beweisen. Bis jetzt.
- Das IPCC und die NASA sagen…
Das IPCC und die NASA sind davon überzeugt, dass Veränderungen in der Sonne nur sehr geringe Auswirkungen auf das Klima haben. Sie stützen sich auf zwei Argumente. Erstens sind die Veränderungen der Sonnenaktivität sehr gering. Wir messen sie mit Satelliten, weil sie nicht von der Oberfläche aus gemessen werden können, und wir wissen, dass die Strahlungsenergie der Sonne nur um 0,1 % schwankt. Das Ausmaß der Änderungen lässt sich besser erkennen, wenn wir den gesamten Maßstab nutzen. Viele Wissenschaftler glauben, dass eine so kleine Veränderung nur kleine Klimaveränderungen bewirken kann.
Das zweite Argument ist, dass die Temperaturentwicklung nicht mit der Entwicklung der Sonnenaktivität zusammenfällt. Seit den 1990er Jahren hat die Sonnenaktivität abgenommen, während die Erwärmung anhielt.[i]
Tatsächlich ist dieses Argument nicht gültig, da es nicht besagt, dass die Sonne keinen Einfluss auf die Temperatur hat, sondern dass sie nicht der einzige Faktor dafür ist, was wir bereits wussten, da die Temperatur auf viele Faktoren wie El Niño, Vulkane usw. reagiert Polarwirbel oder Veränderungen in der Erdumlaufbahn. Es gibt viele natürliche Ursachen, die das Klima verändern, und wir müssen wissen, ob die Sonne eine der Hauptursachen dafür ist.
Um das herauszufinden, müssen wir uns nicht darum kümmern, was das IPCC und die NASA denken, wir müssen das Klima selbst befragen. Es spielt keine Rolle, wie klein die Veränderungen in der Sonne sind, wenn sich herausstellt, dass das Klima stark darauf reagiert und große Veränderungen hervorruft.
- Klima im Holozän
Und der beste Weg, dies herauszufinden, besteht darin, sich anzusehen, was mit dem Klima in den letzten 11.000 Jahren passiert ist, der Zwischeneiszeit, die wir Holozän nennen. Der Vorteil dieser Vorgehensweise besteht darin, dass die Klimaveränderungen im Holozän nicht durch Veränderungen des CO₂ verursacht worden sein können. Sie müssen durch etwas anderes verursacht worden sein.
Um das Klima der Vergangenheit zu untersuchen, nutzen Wissenschaftler verschiedene Klima-Proxies, die sie in verschiedenen Teilen der Welt sammeln. Eine große, in Science veröffentlichte Studie nutzte 73 dieser Proxys, um das holozäne Klima zu rekonstruieren.[ii] Ich habe dieselben Proxys verwendet, mit einer leichten Änderung in der Art und Weise, wie sie gemischt werden.
Was wir sehen und was auch zahlreiche Studien belegen, ist, dass es eine Warmzeit von Jahrtausenden gab, das sogenannte Klimaoptimum, gefolgt von einer langen Abkühlungsperiode, die sogenannte Neoglaziation.
Woher wissen wir, dass diese Rekonstruktion korrekt ist? Eine weitere Studie rekonstruierte die Entwicklung der Gletscher der Erde in den letzten 11.000 Jahren.[iii] Sie teilten den Globus in 17 Regionen ein, und diese Grafik zeigt die Anzahl der Regionen, deren Gletscher in jedem Jahrhundert des Holozäns an Größe zunahmen.
Da Gletscher wachsen, wenn es kälter ist, können wir ihre Abbildung umkehren und sie mit der Temperaturrekonstruktionsgrafik vergleichen, sodass ihre Bedeutung dieselbe ist. Wir finden ein hohes Maß an Übereinstimmung. Die Gletscher bestätigen, was die Temperaturrekonstruktion zeigt. Wir wissen auch, dass CO₂ das Gegenteil der Temperatur bewirkt hat, aber das ist eine Geschichte für einen anderen Tag.
Hinweis: Die Y-Achse ist der Z-Faktor, der mit der Temperaturanomalie zusammenhängt.
Beide Grafiken zeigen auch einige starke Abkühlungsepisoden, die mit einem verstärkten Gletscherwachstum einhergingen. Diese abrupten Klimaereignisse der Vergangenheit wurden von Paläoklimatologen untersucht und identifiziert. Von allen konzentrieren wir uns auf die vier wichtigsten. Die Boreale Oszillation, das 5,2-Kilojahr-Ereignis, das 2,8-Kilojahr-Ereignis und die Kleine Eiszeit.
Die vier sind durch Vielfache von 2.500 Jahren voneinander getrennt und bilden einen Zyklus, den ich den Bray-Zyklus genannt habe, weil so der Wissenschaftler hieß, der ihn 1968 entdeckte.[iv]
Da wir nun das Klima der Vergangenheit kennen, müssen wir über die Aktivität der Sonne in der Vergangenheit sprechen.
- Vergangene Sonnenaktivität
Die Aktivität der Sonne wird in den Baumringen durch die Einwirkung kosmischer Strahlung aufgezeichnet. Ein konstanter Strom kosmischer Strahlung von der Galaxie erreicht das Sonnensystem. Manche interagieren mit der Atmosphäre. Einige kollidieren mit Stickstoff in der Atmosphäre und wandeln ihn in Kohlenstoff-14 um, der schwerer als normaler Kohlenstoff-12 und radioaktiv ist. Dieses Kohlenstoff-14 verbindet sich mit Sauerstoff zu radioaktivem CO₂, das von Bäumen eingeatmet wird. Der Kohlenstoff wird bei der Photosynthese zur Herstellung von Zellulose verwendet, wodurch der Baumstamm im Durchmesser wächst. Wenn der Baum stirbt, zerfällt der Kohlenstoff-14 im Holz über Jahrhunderte und Jahrtausende hinweg langsam. Sie müssen nur messen, wie viel Kohlenstoff-14 noch im Holz vorhanden ist, um zu wissen, wie viel Zeit seit dem Absterben des Baumes vergangen ist.
Jeder Wachstumsring eines Baumes zeichnet den Kohlenstoff-14 auf, der sich in diesem Jahr in der Atmosphäre befand, und Wissenschaftler haben jahrtausendealte Bäume und konservierte Baumstämme verwendet, um eine Kalibrierungskurve zu erstellen, die Zehntausende von Jahren umfasst. Dadurch können sie das Alter aller organischen Überreste bestimmen, auch wenn es sich nicht um einen Baumstamm handelt, indem sie einfach den darin enthaltenen Kohlenstoff-14 kennen. Dies wird als Radiokarbondatierung bezeichnet.
Das einzige Problem besteht darin, dass die Produktion von Kohlenstoff-14 durch kosmische Strahlung nicht konstant ist. Das Magnetfeld der Sonne lenkt den Weg der kosmischen Strahlung ab, was dazu führt, dass viele die Erde verfehlen, und Änderungen in der Aktivität der Sonne wirken sich auf ihr Magnetfeld aus.
Mit zunehmender Sonnenaktivität trifft weniger kosmische Strahlung ein, es wird weniger Kohlenstoff-14 produziert und organische Überreste erscheinen älter, weil sie weniger davon enthalten. Wenn die Aktivität der Sonne schwächer wird, trifft mehr kosmische Strahlung ein, es wird mehr Kohlenstoff-14 produziert und die organischen Überreste sehen jünger aus, weil sie mehr davon enthalten.
Dies führt zu Abweichungen in der Kalibrierungskurve, die es uns ermöglichen, die Aktivität der Sonne in der Vergangenheit zu ermitteln.
- Sonnenminima vom Spörer-Typ
Wenn wir die Radiokarbonkurve der letzten 11.000 Jahre analysieren, beobachten wir große Abweichungen, die auf lange Perioden geringer Sonnenaktivität hinweisen. Diese längeren Perioden geringer Sonnenaktivität werden als große Sonnenminima bezeichnet und erhöhen die Kohlenstoff-14-Produktion um 2 %. Die häufigsten Exemplare haben eine Lebensdauer von etwa 75 Jahren, in den letzten 11.000 Jahren gab es etwa zwanzig. Das jüngste war das Maunder-Minimum im späten 17. Jahrhundert. Aber es gibt andere Arten von großen Sonnenminima, die viel schwerwiegender sind, weil sie doppelt so lange dauern, etwa 150 Jahre. Das letzte dieser schwerwiegenden Sonnenminima war das Spörer-Minimum, das im 15. und 16. Jahrhundert auftrat.
Im gesamten Holozän gab es nur vier solcher großen Minima vom Spörer-Typ. Vor 2.800 Jahren gab es das Homer-Minimum, vor 5.200 Jahren das Sumerische Minimum und vor 10.300 Jahren das Boreale Minimum. Dank Baumringen wissen wir, wann sie aufgetreten sind.
Wenn Ihnen die Daten bekannt vorkommen, dann deshalb, weil die vier großen holozänen Minima vom Spörer-Typ genau mit den vier großen Klimaereignissen in der Grafik zusammenfallen, die wir zuvor gesehen haben. Wir wissen, dass das Klima während jedes dieser großen Sonnenminima, als die Sonnenaktivität 150 Jahre lang nachließ, eine enorme Abkühlung erlebte, die erhebliche Auswirkungen auf die Klimaindikatoren rund um den Globus hatte.
Wir wissen auch, dass die geringe Sonnenaktivität während der großen Minima große Auswirkungen auf die menschliche Bevölkerung hatte. Frühere menschliche Siedlungen und ihre Teilstrukturen können mit Radiokarbon datiert werden. Wenn es den Menschen in der Vergangenheit gut ging, wuchs die Bevölkerung und sie bauten mehr, und wenn es ihnen schlecht ging, normalerweise weil es weniger Nahrung gab, ging die Bevölkerung zurück und sie bauten weniger. Wissenschaftler haben die Entwicklung der menschlichen Bevölkerung auf den Britischen Inseln geschätzt, indem sie die Radiokarbondaten von Tausenden und Abertausenden von Überresten aus Hunderten von archäologischen Ausgrabungen analysiert haben.[v]
Sie fanden heraus, dass die Bevölkerung mit dem Aufkommen der Landwirtschaft stark zunahm, aber jedes Mal, wenn es zu einer starken Verschlechterung des Klimas kam, litt die menschliche Bevölkerung unter einer Verknappung der Ressourcen. Und die größten Rückgänge ereigneten sich, als große Solarminima vom Spörer-Typ auftraten. Andere Bevölkerungsrückgänge fallen auch mit anderen Abkühlungsperioden zusammen, was unsere Rekonstruktion bestätigt.
Dies zeigt uns, dass die schlimmsten Klimaveränderungen der Vergangenheit durch Veränderungen der Sonnenaktivität verursacht wurden. Es zeigt uns auch, dass Abkühlung und nicht Erwärmung schlecht für die Menschheit ist.
Jetzt können wir dem IPCC und der NASA antworten. Ganz zu schweigen davon, dass sich die Sonneneinstrahlung nur sehr wenig ändert, und ganz zu schweigen davon, dass die Temperatur nicht immer das Gleiche bewirkt wie die Sonnenaktivität. Offensichtlich spielen noch andere Faktoren eine Rolle. Aber wir können mit Nachdruck sagen, dass Veränderungen der Sonnenaktivität das Klima beeinflussen, denn das sagt das Klima aus. Die Untersuchung des vergangenen Klimas lässt keinen Zweifel offen. Die Sonne verändert das Klima. Und wenn wir nicht wissen, wie es das macht, sollten wir es studieren.
- Das Sonnenmaximum des 20. Jahrhunderts
Da eine geringe Sonnenaktivität zu einer Abkühlung führt, liegt es nahe, dass eine hohe Aktivität zu einer Erwärmung führen muss. Die Sonnenaktivität war im 20. Jahrhundert sehr hoch und lag in den oberen 10 % der letzten 11.000 Jahre.
Wenn wir die Anzahl der Sonnenflecken in jedem Sonnenzyklus der letzten 300 Jahre zählen und durch die Länge jedes Zyklus dividieren, können wir sehen, wie stark die Sonnenaktivität vom Durchschnitt abgewichen ist. Seit dem Maunder-Minimum während der Kleinen Eiszeit hat die Sonnenaktivität zugenommen und lag zwischen 1933 und 1996 weit über dem Durchschnitt, einem Zeitraum von sechs Zyklen erhöhter Sonnenaktivität, die das Sonnenmaximum des 20. Jahrhunderts bildeten.
Obwohl wir nicht wissen können, wie viel der Erwärmung des 20. Jahrhunderts auf dieses moderne Sonnenmaximum zurückzuführen ist, lässt sich nicht leugnen, dass dies ein erheblicher Teil ist, denn wie wir gesehen haben, war die Sonne die Ursache für einen Großteil des großen Klimawandels im Laufe der Zeit die letzten 11.000 Jahre.
- Schlussfolgerungen
Es gibt zwei gute Nachrichten. Erstens kann die Sonnenaktivität nicht über das Maximum des 20. Jahrhunderts ansteigen. Es ist nicht wie CO₂, das weiter steigen kann. Die Aktivität der Sonne kann hoch bleiben oder sinken, aber sie kann nicht steigen, daher sollte sich die Erwärmung nicht beschleunigen und nicht gefährlich sein.
Im Jahr 2016 habe ich ein Modell zur Vorhersage der Sonnenaktivität im 21. Jahrhundert entwickelt. Damals glaubten einige Wissenschaftler, dass die Sonnenaktivität bis zu einem neuen großen Sonnenminimum und einer Mini-Eiszeit weiter abnehmen würde. Aber mein Modell sagt voraus, dass die Sonnenaktivität im 21. Jahrhundert der des 20. Jahrhunderts ähnlich sein wird. Es wurde auch vorhergesagt, dass der aktuelle Sonnenzyklus, der 25., mehr Aktivität aufweisen würde als der vorherige, und das war richtig.
Die zweite gute Nachricht ist, dass es keinen Klimanotstand gibt, wenn ein Großteil der Erwärmung im 20. Jahrhundert auf die Sonne zurückzuführen ist. Zu glauben, dass der gesamte Klimawandel auf unsere Emissionen zurückzuführen ist, gehört zu den Fehlern, die manchmal in der Wissenschaft vorkommen, wie etwa die Annahme, dass die Erde das Zentrum des Sonnensystems ist, dass der interplanetare Raum voller Äther ist oder dass Magengeschwüre durch Stress verursacht werden , keine Bakterien.
Dieser Artikel kann auch sein
[i] NASA. Verursacht die Sonne die globale Erwärmung?
[ii] Marcott, SA, et al., 2013. Eine Rekonstruktion der regionalen und globalen Temperatur für die letzten 11.300 Jahre. Science, 339 (6124), S. 1198-1201.
[iii] Solomina, ON, et al., 2015. Holozäne Gletscherschwankungen. Quaternary Science Reviews, 111, S. 9-34.
[iv] Bray, JR, 1968. Vereisung und Sonnenaktivität seit dem 5. Jahrhundert v. Chr. und der Sonnenzyklus. Natur, 220 (5168).
[v] Bevan, A., et al., 2017. Holozäne Schwankungen in der menschlichen Bevölkerung zeigen wiederholte Zusammenhänge mit der Nahrungsmittelproduktion und dem Klima. PNAS, 114 (49), S. E10524-E10531.
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