Behauptung: „Wegen sinkender Sonnenaktivität wird der Klimawandel demnächst pausieren“

Die Sonnenaktivität schwankt in Elf-Jahres-Zyklen, diese sind beispielsweise an der Zahl der Sonnenflecken abzulesen oder an der Sonnenstrahlung (Total Solar Irradiance kurz: TSI), die in der Erdatmosphäre ankommt und mit Satelliten gemessen werden kann. Die Wissenschaft ist sich weitgehend einig, dass lediglich rund ein Zehntel des Klimawandels im vergangenen Jahrhundert auf das Konto der Sonne ging (Lean 2008).

Kommt es in den nächsten Jahrzehnten zu einer Phase niedriger Sonnenaktivität?

Momentan befindet sich die Sonne (laut der in der Forschung üblichen Zählweise) in Zyklus Nummer 24. Während der vorherigen Zyklen war die Sonnenaktivität vergleichsweise stark, was oft als "Modernes Maximum" bezeichnet wird. Zyklus 24 begann etwa im Jahr 2009 und wird sein Maximum um das Jahr 2014 erreichen. Die Mehrzahl der Prognosen sagt voraus, dass das Maximum dieses aktuellen Zyklus’ schon etwas schwächer ausfallen wird als die vorherigen. Es gibt darüber hinaus Anzeichen dafür, dass auf das nächste Minimum um das Jahr 2020 folgenden Zyklen schwächer ausfallen könnten als die des gerade beendeten „Modernen Maximums“ (de Jager/Duhau 2009, Lean 2010). Dann wäre in den nächsten Jahrzehnten mit einer geringeren Sonnenaktivität zu rechnen als in den letzten 50 Jahren.

Abbildung 1: Beobachtete Sonnenflecken vom frühen 17. bis zum frühen 21. Jahrhundert. Bis 1750 liegen lediglich sporadische Beobachtungsdaten vor (rote Kreuze), in blau verzeichnet sind Durchschnittswerte zahlreicher Beobachtungsstationen weltweit, die schwarze Linie zeigt die durchschnittliche Stärke der Elf-Jahres-Zyklen; Quelle: Hoyt&Schatten 1998a  und Hoyt&Schatten 1998b, Grafik: globalwarmingart.com/Wikipedia 

Einige Forscher erwarten für die Zeit nach dem 24. Zyklus sogar eine längere Phase besonders niedriger Sonnenaktivität, ein sogenanntes großes Minimum, das ähnlich ruhig ausfallen könnte wie das sogenannte Dalton-Minimum (eine Ruhephase der Sonne von ca. 1790 bis 1830, benannt nach dem englischen Meteorologen John Dalton) oder wie das noch ausgeprägtere Maunder-Minimum (von ca. 1645 bis 1715, benannt nach dem englischen Astronomen Edward W. Maunder). Solche Vorhersagen sind aber in der Wissenschaft umstritten, weil die physikalischen Ursachen der solaren Schwankungen noch nicht endgültig verstanden sind, und Prognosen daher lediglich aus der vergangenen Aktivität abgeleitet werden können. Der britische Sonnenforscher Michael Lockwood beziffert die Wahrscheinlichkeit eines neuen Maunder-Minimums innerhalb der nächsten 50 Jahre auf lediglich acht Prozent (Lockwood 2011).

Und welche Folgen hätte eine „kalte Sonne“ für den gegenwärtigen Klimawandel?

Die wichtigere Frage ist jedoch: Welche Folgen hätte eine solche Entwicklung überhaupt für das Klima der Erde? In der öffentlichen Diskussion wird häufig daran erinnert, dass schon während des nicht sehr schwachen Dalton-Minimums in London die Themse zufror und es auch in Deutschland viel kälter war, was Missernten und Hungersnöte zur Folge hatte. Ein neues Dalton- oder Maunder-Minimum, so die oft gehörte Behauptung, würden die momentane Erderwärmung bremsen oder gar vollständig stoppen – weshalb Klimaschutzmaßnahmen unnötig seien.

 Diese Argumentation ist falsch, und zwar aus dreierlei Gründen:

• Sie verschweigt , dass der globale Temperaturrückgang Ende des 18. und Anfang des 19. Jahrhunderts nur wenig mit dem Dalton-Minimum zu tun hatte. Haupt­ursache waren offenbar große Vulkanausbrüche, insbesondere die des Laki (1783) und des Tambora (1815) – die dabei ausgestoßenen Partikel verdunkelten die Sonne und kühlten so die Erde (Wagner&Zorita 2005). Eine aktuelle Studie sieht starke Vulkanausbrüche sogar als alleinige Ursache des kühleren Klimas während der „Kleinen Eiszeit“ vom 14. bis zum 19. Jahrhundert (Miller 2012). Andere Studien hatten der niedrigen Sonnenaktivität bereits eine untergeordnete Rolle zugewiesen (Robock 1979, Crowley 2000, Feulner 2011).
• Sie übertreibt die Auswirkungen der historischen Sonnenminima. Wie bei allen Klima­entwicklungen, so gab es auch damals starke regionale Unterschiede. US-Wissenschaftler untersuchten schon vor mehr als zehn Jahren, wie es global während des besonders extremen Maunder-Minimums aussah (Shindell 2001). Nach Auswertung von Proxydaten (etwa aus Baumringen) und einer Modellierung der damaligen Klimabedingungen kamen sie zu dem übereinstimmenden Ergebnis: In einigen Regionen gab es eine drastische Abkühlung, beispielsweise in Mitteleuropa oder Teilen Nordamerikas, in anderen Erdgegenden aber änderten sich die Temperaturen kaum oder stiegen gar (siehe Abbildung 2). Global gesehen war die Abkühlung während des Maunder-Minimums relativ schwach, die Erdmitteltemperatur sank um lediglich 0,3 bis 0,4 Grad Celsius - und ein Gutteil davon ist auf die heftigen Vulkanausbrüche während der "Kleinen Eiszeit" zurückzuführen (s.o.).
• Die Argumentation lässt völlig außer acht, wie stark die Erderwärmung infolge der menschengemachten Treibhausgasemissionen in den kommenden Jahrzehnten voraussichtlich ausfallen wird. Nach den Szenarien des IPCC ist bis Ende dieses Jahrhunderts mit einem Anstieg der Erdmitteltemperatur zwischen 1,1 und 6,4 Grad Celsius zu rechnen – jedenfalls ein Vielfaches der Abkühlungswirkung des Maunder-Minimums.

Abbildung 2: Temperaturveränderung auf der Erde infolge des Maunder-Minimums (berechnet mit dem Klimamodell des Goddard Institute for Space Studies der Nasa), gezeigt sind die Temperaturen von 1780 im Vergleich zu jenen von 1680, blau bedeutet Abkühlung, gelb und rot Erwärmung; Quelle: Shindell 2001

In Wahrheit also wird eine abnehmende Sonnenaktivität die bereits zu beobachtende Erderwärmug allenfalls geringfügig beeinflussen. Zu diesem Ergebnis kommen auch zwei voneinander unabhängige Studien, die in den vergangenen beiden Jahren erschienen sind. Feulner&Rahmstorf (2010) kamen zu dem Ergebnis, dass "die Erdmitteltemperatur sich im Jahr 2100 höchstwahrscheinlich nur um rund 0,1 Grad Celsius abschwächen würde", selbst bei Berücksichtigung aller Unsicherheiten der Berechnung läge die Temperaturminderung bei "nicht mehr als 0,3 Grad Celsius". Und weiter: "Dieser Rückgang ist viel kleiner als die Erwärmung, die bis zum Ende des Jahrhunderts aufgrund von menschengemachten Treibhausgasemissionen erwartet werden.“

In Abbildung 3 sind die Ergebnisse optisch dargestellt.

Abbildung 3: Veränderung der Erdmitteltemperatur von 1900 bis 2100 (relativ zum Niveau 1961-1990),  blau dargestellt sind die Messdaten der Vergangenheit, rot und violett die Entwicklung für zwei verschiedene Szenarien des IPCC zum Ausstoß menschengemachter Treibhausgase – die durchgehende rote bzw. die violette Linie zeigen die Entwicklung bei unveränderter Sonnenaktivität, die gestrichtelten Linien jene bei Eintritt eines neuen Tiefpunkts der Sonnenaktivität („Grand Minimum“) von der Größenordnung des Maunder-Minimums; Quelle: Feulner&Rahmstorf 2010 

Britische Forscher kommen in einer weiteren Studie zu ähnlichen Resultaten (Jones 2012). Sie leiteten aus Beobachtungen und Rekonstruktionen der solaren Aktivität der vergangenen 9.000 Jahre das fürs kommende Jahrhundert wahrscheinlichste Maß der Verringerung ab. Diese würde bis 2100 zu einer Minderung der Erwärmung zwischen 0,06 und 0,1 Grad Celsius führen. Selbst wenn sich die Sonne stärker als von ihnen erwartet abkühlen würde und tatsächlich in ein neues Maunder-Minimum einträte, wären die Folgen für das Klima gering – die Erderwärmung würde dann lediglich um 0,13 Grad Celsius bis 2100 gedämpft, also um ein Zehntel bis ein Fünfzigstel des voraussichtlich vom Menschen verursachten Klimawandels.

Das britische Team hat sogar berechnet, wie lange eine Ruhephase der Sonne den Zeitpunkt verzögern würde, an dem die Menschheit durch ihre Treibhausgasemissionen die Schwelle zu einem gefährlichen Klimawandel überschreiten würde: Wahrscheinlich wären es höchstens vier Jahre, selbst bei extrem wohlwollenden Annahmen läge der „Zeitgewinn“ lediglich zwischen acht und 23 Jahren. Ihr Fazit:

„Von der Sonne ist keine substantielle Verzögerung der Zeit bis zum Erreichen kritischer Temperaturschwellen zu erwarten, und die allenfalls möglichen kleinen Verzögerungen sind voraussichtlich größer, wenn die Menschheit den Ausstoß von Treibhausgasen verringert.“

Die Behauptung wäre also falsch, wegen einer „kalten Sonne“ könne es sich die Menschheit leisten, beim Klimaschutz weniger Tempo zu machen.

Georg Feulner/Toralf Staud/klimafakten.de, Stand: Februar 2012