Wechselhafter Stern

Wie die Sonnenaktivität unser Klima beeinflusst

Der Einfluss der Sonne auf das Erdklima ist gewaltig. Schließlich bezieht die Atmosphäre den Großteil der Wärme von ihr. So kam es in den letzten 10.000 Jahren immer wieder zu Klimaschwankungen, die durch die Sonne ausgelöst wurden. Und vor über tausend Jahren war vermutlich eine Klimakatastrophe schuld am Untergang der Maya in Mittelamerika.

Ruinen im Regenwald sind das Vermächtnis der Völker, die über Jahrtausende die Halbinsel Yukatan im heutigen Mexiko besiedelten: der Maya. Zu ihrer Blütezeit bildeten sich mächtige, wohlhabende Stadtstaaten als politische Zentren. Diese begründeten ihre jeweils eigene Kultur, dennoch gab es viele Gemeinsamkeiten.

Fatale Entwicklung

Mayapyramide von Edzna
Die Maya-Pyramide von Edzna in Yukatan Quelle: ZDF

Eindrucksvolle Pyramiden symbolisierten die Macht der Herrscher. Durch ein politisches Netzwerk mit klaren hierarchischen Strukturen festigte die Elite ihre Stellung. Rituale, zu denen auch Menschenopfer gehörten, sicherten den Einfluss der Priester und Adeligen. Die Maya wählten ihre Zentren mit Sorgfalt. Denn das Land auf der Halbinsel ist nicht so fruchtbar, wie es auf den ersten Blick scheint. Wasser ist dort ein kostbares Gut, der meiste Regen fällt innerhalb weniger Monate. Zudem versickert das Wasser im karstigen Untergrund und sammelt sich nur in einzelnen Seen. Im 9. Jahrhundert nach Christus, stellten Archäologen fest, kam es zu einer überraschenden Entwicklung: Ein Stadtstaat nach dem anderen kollabierte. Über die Ursachen dieses rasanten Niedergangs wird noch heute spekuliert.

Doch es gibt Hinweise, dass die Sonne Mitschuld am Untergang der Maya-Zivilisation trägt. Die Maya, die als Ackerbauern lebten, verfügten über ein ausgeklügeltes Bewässerungssystem. Allerdings hatten sie sich von nur einer Kulturpflanze vollständig abhängig gemacht: dem Mais. Für den Maisanbau musste immer mehr Urwald gerodet werden, bis es auf dem Höhepunkt der Mayakultur rund um die Siedlungszentren keinen Wald mehr gab. Eine prekäre Entwicklung setzte ein: Der Boden konnte das kostbare Wasser nicht halten. Selbst die Seen trockneten allmählich aus, als über mehrere Jahre hinweg kaum Regen fiel. In diesen verheerenden Dürreperioden verdorrte der Mais auf den Äckern.

Vertrocknetes Maisfeld
In der Hitze verdorrten die Maisfelder. Quelle: dpa

Flecken auf der Sonnenoberfläche

Lange fragte man sich, was die Sonne über viele Jahre so unerbittlich brennen ließ. Heute glauben Forscher die Antwort zu kennen: Die Oberfläche der Sonne verändert sich über lange Zeiträume. Dunkle Bereiche kennzeichnen Bereiche erhöhter Aktivität, die sogenannten Sonnenflecken. Sie sind ein periodisch wiederkehrendes Phänomen, das mit den starken Magnetfeldern der Sonne zusammenhängt.

Diese Magnetfelder haben ihre Ursache in der Rotation der Sonne um die eigene Achse. Da sich unterschiedliche Bereiche der Sonnenoberfläche mit jeweils anderen Geschwindigkeiten - am Äquator schneller als an den Polen - drehen, verzwirbeln sich die Magnetfeldlinien. Es entstehen lokale Störungen in Form von dunklen, energiereichen Regionen, den Sonnenflecken. Ist die Sonne übersät mit diesen Flecken, so strahlt sie etwas heller. Beobachtungen zeigten, dass dies die Wolkenbildung in der Erdatmosphäre verringert. Und weniger Wolken bedeuten Trockenheit und Dürre.

Klima und Sonnenschwankungen

Die Analyse von Bohrkernen hat gezeigt, dass zu der Zeit, als die Mayakultur unterging, die Sonne extrem viele Flecken hatte. Genau in dieser Zeit war die Mayabevölkerung stark gewachsen und um die knapp werdenden Ressourcen tobte ein erbitterter Verteilungskampf. Die Dürren und Missernten über viele Jahre hinweg waren am Ende nicht mehr zu verkraften, und an der Trockenheit ging die einstige Hochkultur letztlich zugrunde. Die Sonne hatte also einer Zivilisation, die sich durch Ausbeutung ihrer Ressourcen an den Rand des Kollaps brachte, den Todesstoß versetzt.

Sonnenfleck
Sonnenflecken - ein periodisch wiederkehrendes Phänomen Quelle: ZDF

Spielt die Aktivität der Sonne auch in der gegenwärtig zu beobachtende globale Erwärmung eine Rolle? Trägt die Sonne etwa Mitschuld am Klimawandel? Vergleicht man die Sonnenaktivität mit der Temperatur auf der Erde, so korrelieren beide Kurven - sie zeigen einen Zusammenhang. Die Periode vom Untergang der Maya bis ins ausgehende Mittelalter war von einer sehr hohen Sonnenaktivität, vielen Sonnenflecken und einer erhöhten Durchschnittstemperatur auf der Erde geprägt. In den darauf folgenden Jahrhunderten erreichte die Sonnenaktivität ein Minimum, die Oberfläche der Sonne zeigte keine Flecken. Diese Perioden zwischen dem 15. und 18. Jahrhundert sind auch bekannt als die "kleine Eiszeit" in Europa. Viele Wissenschaftler gehen davon aus, dass die Aktivität der Sonne nicht der alleinige, doch aber der Hauptgrund für diese Klimaschwankungen war.

Menschgemachte Erwärmung

Bis ins 20. Jahrhundert verliefen die Schwankungen der Sonnenaktivität und der durchschnittlichen Temperatur auf der Erde mehr oder weniger synchron. Ist das der Beweis, dass die Sonnenaktivität wesentlich zur aktuellen Klimaerwärmung beiträgt? Ist unser Planet den Launen seines Muttergestirns ausgeliefert, und wird der Einfluss von uns Menschen womöglich überschätzt?

Kurvendiagramm zeigt Klima- und Sonnenaktivitätsschwankungen der letzten 150 Jahre
Globale Durchschnittstemperatur (lila) und Sonnenaktivität (gelb) seit 1850 Quelle: ZDF

Ein genauer Blick auf die oben gezeigte Kurve gibt die Antwort. Seit den 1970er Jahren haben sich die beiden Kurven entkoppelt. Die globale Durchschnittstemperatur entwickelt sich konstant nach oben, während die Sonnenaktivität zurzeit einem Minimum zustrebt. Ein anderer, neuer Faktor sorgt nun für das Aufheizen der Erde: Treibhausgase - allen voran Kohlendioxid, das zum Großteil der Mensch beim Verbrennen fossiler Energieträger erzeugt. Sie erwärmen unseren Planeten mehr, als es die Sonnenaktivität jemals vermocht hatte.

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