Die Wolkenbedeckung ist einer der Klimaindikatoren, die Zyklen aufzuweisen scheinen. © RUB

Die Frage nach der Relevanz der astrophysikalischen Einflüsse auf das Erdklima können die Bochumer Forscher durch ihre Kenntnis der Physik der Heliosphäre und des Transportes der kosmischen Strahlung möglicherweise nun beantworten. Der Fluss der kosmischen Strahlung, gemessen durch Neutronenmonitore von der Erde aus, zeigt eine dominante elf-jährige Periode infolge der Sonnenaktivität. Dieser deutlich überlagert ist aber eine 22-jährige Periode, die sich nach Ansicht der Physiker durch die Drift der energiereichen, geladenen Teilchen im heliosphärischen Magnetfeld erklären lässt.

Daten zeigen 22-Jahres-Periode
Untersuchungen haben gezeigt, dass die elektromagnetische Strahlung der Sonne lediglich die elf-jährige Periode, aber keine signifikante mit 22 Jahren zeigt. Eine Reihe klimasensitiver Indikatoren, wie Baumringdicken, Niederschläge oder Sedimentablagerungen zeigen ebenfalls eine 20- bis 24-jährige Variation. Sollten diese am besten mit dem Fluss der kosmischen Strahlung korrelieren, wäre das ein weiterer Hinweis für einen Einfluss des interstellaren Mediums auf die Erde.

Der 22-jährige Magnetische Zyklus der Sonne manifestiert sich in der Intensität der kosmischen Strahlung © RUB

Temperaturverlauf korreliert mit kosmischer Strahlung
Ein erstes ähnliches Indiz wurde ebenfalls an der Ruhr-Universität durch den Geowissenschaftler Jan Veizer erkannt: Der Temperaturverlauf auf der Erde über die letzten 500 Millionen Jahre hinweg korreliert besser mit dem Fluss der galaktischen kosmischen Strahlung als alle Alternativen. In diesem Falle ist allerdings nicht die solare Aktivität, sondern die Variation der kosmischen Strahlung entlang des Sonnenorbits in der Milchstraße ausschlaggebend, die wiederum mit der Spiralstruktur unserer Galaxis verknüpft ist.

Der Vorteil des von den Bochumer Physikern vorgeschlagenen „22-Jahres-Kriteriums“ gegenüber dieser Langzeitkorrelation ist seine bessere Nutzbarkeit. Die Genauigkeit einer Fülle von klimarelevanten Daten ist natürlich deutlich höher für eine Zeitspanne von Jahrzehnten als für eine von 500 Millionen Jahren.

Wie die Debatte auch entschieden wird, es sollte berücksichtigt werden: Auf Zeitskalen von Jahrzehnten bis Jahrhunderten moduliert die solare Aktivität die Struktur der Heliosphäre und damit auch den Einfluss der solaren und kosmischen Strahlung auf die Erde. Obwohl bei Weitem noch nicht abschließend erforscht, ist anzunehmen, dass diese externen Einflüsse nicht dominant sind. Es ist demnach wahrscheinlich, dass der größte Klimaeffekt der letzten 50 Jahre tatsächlich anthropogenen Ursprungs ist.