Broeikas-skeptici krijgen het lastig. De afgelopen jaren mochten ze graag beweren dat de temperatuurstijging op aarde niet het gevolg was meer CO2 in de atmosfeer, maar van meer zonnevlekken. Maar volgens het Max Planck Instituut heeft de mens al sinds twintig jaar een grotere invloed dan de zon.
Afgelopen week presenteerde Dr. Sami Solanki van het Max Planck Instituut op het Hamburgse congres 'Cool stars, stellar systems and the sun' zijn studie naar het verband tussen zonnevlekken en klimaat in de afgelopen 1150 jaar. Solanki concludeert dat de zon in de afgelopen zestig jaar de hoogste activiteit vertoont (en dus de meeste zonnevlekken). Maar vanaf 1985 is het aantal zonnevlekken constant, terwijl de gemiddelde temperatuur wel verder toeneemt. Het ligt voor de hand die meest recente toename toe te schrijven aan het broeikaseffect.
Het verband tussen zonnevlekken en de gemiddelde temperatuur op aarde is al langer bekend. Vanaf 1610, kort na de uitvinding van de telescoop, is het aantal zonnevlekken bijgehouden, en zo ontdekte men dat de zon een elfjarige cyclus in haar activiteit kent, evenals andere, langere cycli.
Opvallend weinig zonnevlekken waren er in de tweede helft van de zeventiende eeuw, een periode die bekend werd als de kleine ijstijd. Het waren de schilderachtige koude winters van Hendrick Avercamp. In de meteorologie staat die periode bekend als het Maunder-minimum, genoemd naar de Britse astronoom die het verband ontdekte. Enkele decennia later merkte een andere Britse astronoom (William Herschall) een omgekeerde relatie op tussen zonnevlekken en de graanprijs.
Maar hoe kan een verhoogde zonne-activiteit een hogere gemiddelde temperatuur teweegbrengen? Wat is het mechanisme? Professor Henrik Svensmark (Danish Space Research Institute) stelde in 1997 een verklaring voor. Een hogere zonneactiviteit betekent behalve meer zonnevlekken ook een sterkere zonnewind. Dat is een straalstroom aan geladen deeltjes die vanaf de zon de ruimte ingeslingerd worden. (Op aarde kan een sterke zonnewind zichtbaar worden als het noorderlicht.) Sterke zonnewind schermt de aarde af van de immer aanwezige kosmische straling. Door vermindering van de kosmische straling worden er ook minder (hoge) wolken gevormd, waardoor het zonlicht minder wordt teruggekaatst. Ergo, het wordt warmer.
Terug naar het sterrencongres in Hamburg. Onderzoeker Solanki (MPI, Sonnensystemforschung) zou graag de zonneactiviteit over een langere periode bestuderen dan vanaf 1610. Hij heeft daartoe zijn toevlucht genomen tot een ijskern uit Groenland. Solanki deelt de veronderstelling van Svensmark dat verhoogde zonneactiviteit de aarde in enige mate afschermt van de kosmische straling. De mate van kosmische straling leest Solanki af aan de concentratie van een Beryllium-isotoop, dat in de atmosfeer onder invloed van kosmische straling gevormd wordt. Kort door de bocht: veel Beryllium-10 betekent weinig zonne-activiteit en andersom.
Bestudering van Beryllium-concentraties in de ijskern gaf Solanki inzicht in de zonnegeschiedenis van de afgelopen duizend jaar. Hij zag het Maunder-minimum terug, evenals andere bekende minima uit de historie en een maximum tijdens de middeleeuwen. In de laatste paar honderd jaar ziet Solanki een gestage toename in zonnevlekken die samenvalt met de globale opwarming.
Maar de laatste twintig jaar is het aantal zonnevlekken grofweg gelijk gebleven, terwijl de gemiddelde temperatuur verder is gestegen. Solanki concludeert hieruit dat de zon weliswaar een grote invloed op het klimaat heeft, maar dat de mens de laatste tijd ook een aanzienlijk aandeel levert.
Die conclusie van Solanki wordt ondersteund door recent onderzoek van paleoklimatoloog Caspar M. Ammann (National Center for Atmosferic Research). Het team van Ammann werkt met het klimaat simulatiemodel CCSM. Dit uiterst geavanceerde klimaatmodel berekent behalve de invloed van de zon ook die van de uitstoot van vulkanen en
de menselijke CO2-productie op het klimaat. Door verschillende simulaties te toetsen aan de werkelijkheid, kunnen de relatieve bijdragen van zon, vulkaan en mens uitgesplitst worden. En ook hier is de 'antropogene' factor sinds ongeveer 1985 de belangrijkste.
-- Jos Wassink