Die Sonne ist der Motor des irdischen Klimas. Ohne ihre Energie gäbe es keine Ozeane, keine Atmosphäre und kein Leben. Trotzdem spielt die Sonne in vielen aktuellen Klimadiskussionen nur eine Nebenrolle. Häufig wird argumentiert, dass die Schwankungen der Sonnenleistung zu gering seien, um relevante Klimaänderungen auszulösen.
Eine neue im Juli 2026 im Fachblatt Heritage veröffentlichte wissenschaftliche Arbeit aus Italien zeigt nun, dass diese Betrachtungsweise möglicherweise zu kurz greift. Die Autoren untersuchten die Klimageschichte des Mittelmeerraums über einen Zeitraum von rund 2.000 Jahren und fanden Hinweise darauf, dass Veränderungen der Sonnenaktivität mit langfristigen Schwankungen der Niederschlagsverteilung verbunden waren. Dabei geht es nicht um eine simple Aussage wie „mehr Sonne bedeutet wärmeres Klima“. Das Klimasystem ist wesentlich komplexer. Die Sonne kann über verschiedene Prozesse die atmosphärische Zirkulation beeinflussen – und damit verändern, wo, wann und wie viel Niederschlag fällt.
Gerade diese regionale Wirkung ist entscheidend. Für Landwirtschaft, Wasserverfügbarkeit und Ökosysteme ist nicht allein die globale Durchschnittstemperatur wichtig, sondern vor allem die Verteilung von Regen und Trockenperioden. Die italienische Studie liefert damit einen weiteren Baustein in einer langen Forschungsgeschichte, die bereits vor Jahrzehnten begann.
Blick in die Vergangenheit: Klimaarchive als natürliche Wetterstationen
Moderne Wetteraufzeichnungen reichen nur wenige Generationen zurück. Um die natürlichen Klimaschwankungen der Vergangenheit zu verstehen, müssen Forscher deshalb andere Quellen nutzen. Tropfsteine in Höhlen speichern Informationen über Niederschläge und Umweltbedingungen. Sedimente am Grund von Seen und Meeren dokumentieren Veränderungen der Vegetation, Temperatur und Feuchtigkeit. Baumringe, Pollenanalysen und geochemische Messungen ergänzen dieses Bild. Die italienischen Wissenschaftler werteten zahlreiche solcher Klimaarchive aus Sardinien, Sizilien und der italienischen Halbinsel aus. Das Ergebnis ist ein langfristiger Blick auf die Entwicklung von Feucht- und Trockenphasen im Mittelmeerraum. Besonders interessant ist der Vergleich verschiedener historischer Klimaperioden: der Mittelalterlichen Warmzeit und der Kleinen Eiszeit.
Mittelalterliche Warmzeit und Kleine Eiszeit
Zwischen etwa 900 und 1300 n. Chr. herrschten in vielen Regionen Europas vergleichsweise milde Bedingungen. Diese Periode wird häufig als Mittelalterliche Warmzeit bezeichnet. Später folgte die Kleine Eiszeit, die ungefähr vom 14. bis in das 19. Jahrhundert dauerte. Sie war durch häufigere kalte Winter, vorrückende Gletscher und veränderte Niederschlagsmuster geprägt. Allerdings zeigen Klimaarchive auch, dass diese Perioden regional sehr unterschiedlich verliefen. Es gab keine gleichförmige Erwärmung oder Abkühlung des gesamten Planeten. Manche Regionen wurden trockener, während andere gleichzeitig feuchter wurden. Genau dieses Muster fanden die italienischen Forscher auch im Mittelmeerraum.
Ein Klima-Puzzle: Sardinien gegen das italienische Festland
Die neue Studie beschreibt ein auffälliges Wechselspiel zwischen verschiedenen Regionen. Während Sardinien in bestimmten Jahrhunderten feuchtere Bedingungen aufwies, waren Teile des italienischen Festlands gleichzeitig trockener. In anderen Zeitabschnitten kehrte sich dieses Muster um. Ein solches Verhalten deutet auf Veränderungen der großräumigen Luftströmungen hin. Der entscheidende Mechanismus könnte die Nordatlantische Oszillation (NAO) sein. Die NAO beschreibt die Schwankungen des Luftdruckunterschieds zwischen dem Azorenhoch und dem Islandtief. Sie beeinflusst die Position des Jetstreams und damit die Zugbahnen von Tiefdruckgebieten über Europa. Eine positive NAO-Phase führt häufig zu milden und feuchten Wintern in Nord- und Mitteleuropa, während der Mittelmeerraum eher trockener bleibt. Bei einer negativen NAO-Phase kann sich dieses Muster umkehren. Die Autoren sehen Hinweise darauf, dass die Sonnenaktivität die Häufigkeit bestimmter NAO-Zustände beeinflussen könnte.
Die Sonne wirkt nicht nur über Wärme
Der häufigste Einwand gegen einen starken solaren Klimaeinfluss lautet: Die Gesamtenergie der Sonne verändert sich im elfjährigen Sonnenfleckenzyklus nur um etwa 0,1 Prozent. Diese Zahl ist korrekt – aber sie erzählt nicht die ganze Geschichte. Die Sonnenaktivität verändert nicht nur die gesamte Strahlungsmenge, sondern auch die ultraviolette Strahlung und die magnetische Aktivität. Diese Faktoren können Prozesse in der oberen Atmosphäre beeinflussen. Die Stratosphäre spielt dabei eine wichtige Rolle. Veränderungen der UV-Strahlung beeinflussen die Bildung und Verteilung von Ozon. Dadurch können sich Temperaturunterschiede in der Atmosphäre verändern und langfristig auch Wetterlagen in der Troposphäre beeinflussen.
Eine umfassende Übersicht zu diesen Mechanismen lieferten Gray und Kollegen 2010 in der viel zitierten Arbeit „Solar influences on climate“ in Reviews of Geophysics. Die Autoren diskutierten darin verschiedene bekannte und mögliche Mechanismen solarer Klimaeinflüsse – von Änderungen der Sonnenstrahlung bis zu möglichen Wirkungen kosmischer Strahlung.
Gray et al. (2010): Solar influences on climate – Reviews of Geophysics. Die neue italienische Studie reiht sich in diese Forschungsrichtung ein. Sie untersucht nicht die direkte Strahlungswirkung der Sonne, sondern deren mögliche Rolle bei der Steuerung großräumiger Klimamuster.
Das Maunder-Minimum: Als die Sonne fast verstummte
Eine der bekanntesten Episoden der historischen Sonnenforschung ist das Maunder-Minimum. Zwischen etwa 1645 und 1715 wurden ungewöhnlich wenige Sonnenflecken beobachtet. Der Zeitraum fällt in eine besonders kalte Phase der Kleinen Eiszeit. Der britische Astronom John Eddy machte dieses Phänomen in den 1970er Jahren wieder bekannt und zeigte, dass die Sonnenaktivität im vergangenen Jahrtausend erheblichen Schwankungen unterlag.
Neuere Rekonstruktionen bestätigen, dass das Maunder-Minimum tatsächlich eine Phase außergewöhnlich geringer Sonnenaktivität war. Eine umfangreiche Neubewertung verschiedener Datenquellen erfolgte beispielsweise durch Usoskin und Kollegen.
Usoskin et al. (2015): The Maunder minimum (1645–1715) was indeed a Grand minimum – arXiv
Die zeitliche Nähe zwischen geringer Sonnenaktivität und der Kälteperiode der Kleinen Eiszeit hat die Forschung seit Jahrzehnten beschäftigt. Allerdings ist die genaue Stärke des solaren Beitrags weiterhin Gegenstand wissenschaftlicher Untersuchungen.
Bond-Zyklen: Wiederkehrende Klimaschwankungen im Nordatlantik
Eine weitere wichtige Forschungsrichtung entstand durch die Arbeiten des amerikanischen Geologen Gerard Bond und seiner Kollegen. Bond untersuchte Sedimentkerne aus dem Nordatlantik und entdeckte darin Hinweise auf wiederkehrende Kaltphasen mit einer Periodizität von etwa 1.500 Jahren. Diese Ereignisse werden heute als Bond-Zyklen bezeichnet. Die Studie von Bond aus dem Jahr 1997 sorgte für großes Aufsehen, weil sie zeigte, dass das Klima des Nordatlantiks offenbar natürlichen Schwankungen unterliegt, die weit über die bekannten 11-jährigen Sonnenzyklen hinausgehen. Bond und seine Kollegen vermuteten, dass diese langfristigen Schwankungen möglicherweise mit Veränderungen der Sonnenaktivität zusammenhängen könnten. Besonders interessant war, dass einige der erkannten Klimasignale zeitlich mit bekannten Phasen erhöhter oder verringerter Sonnenaktivität übereinstimmten.
Die ursprüngliche Arbeit: Bond et al. (1997): Persistent Solar Influence on North Atlantic Climate During the Holocene – Science
Die Bond-Zyklen sind bis heute Gegenstand wissenschaftlicher Diskussion. Nicht alle Forscher sehen die Sonne als alleinigen Auslöser. Auch interne Schwankungen des Ozeans, insbesondere Veränderungen der Atlantischen Meridionalen Umwälzzirkulation (AMOC), spielen vermutlich eine wichtige Rolle. Dennoch haben die Arbeiten von Bond den Blick dafür geschärft, dass das Klimasystem natürliche Rhythmen besitzt, die sich über Jahrhunderte und Jahrtausende erstrecken. Die neue italienische Studie passt in dieses Forschungsfeld, weil auch sie zeigt, dass langfristige Klimaschwankungen regionale Muster besitzen und mit Veränderungen großräumiger atmosphärischer Zirkulation verbunden sein können.
Der Eddy-Zyklus: Ein tausendjähriger Sonnenrhythmus?
Neben den Bond-Zyklen wird in der Solarforschung häufig der sogenannte Eddy-Zyklus diskutiert. Der Zyklus wurde nach dem amerikanischen Astronomen John Eddy benannt, der durch seine Arbeiten zum Maunder-Minimum bekannt wurde. Gemeint ist eine mögliche langfristige Schwankung der Sonnenaktivität über einen Zeitraum von etwa 1.000 Jahren. Solche Langzeitschwankungen sind schwer nachzuweisen, da direkte Sonnenbeobachtungen erst seit wenigen Jahrhunderten existieren. Forscher müssen deshalb indirekte Hinweise nutzen, beispielsweise die Konzentrationen bestimmter Isotope in Eisbohrkernen oder Baumringen.
Besonders wichtig sind dabei die Isotope Kohlenstoff-14 (C-14) und Beryllium-10 (Be-10). Beide entstehen durch kosmische Strahlung in der Atmosphäre. Da die magnetische Aktivität der Sonne den Zustrom kosmischer Strahlung beeinflusst, können diese Isotope als eine Art Archiv vergangener Sonnenaktivität dienen.
Eine wichtige Übersicht zur Rekonstruktion langfristiger Sonnenaktivität stammt von Solanki und Kollegen:
Die Autoren zeigten, dass die Sonne während des 20. Jahrhunderts ungewöhnlich aktiv war verglichen mit vielen früheren Jahrhunderten. Auch wenn die genaue Stärke eines tausendjährigen Sonnenzyklus weiterhin diskutiert wird, verdeutlichen diese Arbeiten eines: Die Sonne ist kein konstanter Strahler, sondern unterliegt langfristigen Veränderungen.
Svensmark und die Wolkenhypothese
Eine besonders kontrovers diskutierte Theorie zum solaren Klimaeinfluss stammt vom dänischen Physiker Henrik Svensmark. Seine Hypothese besagt, dass die Sonnenaktivität über das Magnetfeld der Sonne den Einstrom kosmischer Strahlung zur Erde beeinflusst. Diese kosmische Strahlung könnte wiederum die Bildung kleiner Aerosolpartikel fördern, aus denen unter bestimmten Bedingungen Wolken entstehen können. Mehr kosmische Strahlung würde demnach zu mehr tiefen Wolken führen, die Sonnenlicht zurück ins All reflektieren und dadurch eine kühlende Wirkung besitzen könnten. Die ursprüngliche Hypothese wurde Anfang der 1990er Jahre vorgestellt und löste intensive Forschung aus.
Eine frühe Veröffentlichung:
Später wurde der Mechanismus durch Laborexperimente untersucht. Besonders bekannt ist das CLOUD-Experiment am CERN, das zeigte, dass kosmische Strahlung tatsächlich die Bildung bestimmter Aerosole beeinflussen kann.
CERN CLOUD Experiment: Cosmics Leaving Outdoor Droplets
Die entscheidende offene Frage bleibt jedoch, wie groß dieser Effekt unter realen atmosphärischen Bedingungen tatsächlich ist. Viele Forscher sehen darin einen interessanten Mechanismus, dessen globale Klimawirkung noch nicht abschließend geklärt ist.
Wichtig ist: Die neue italienische Studie benötigt diesen Mechanismus nicht, um ihre Ergebnisse zu erklären. Ihr Schwerpunkt liegt auf der Verbindung zwischen Sonnenaktivität, atmosphärischer Zirkulation und Niederschlagsmustern.
NAO: Das Bindeglied zwischen Sonne und regionalem Klima?
Die vielleicht wichtigste Erkenntnis der neuen Arbeit liegt in der Rolle der Nordatlantischen Oszillation. Denn gerade hier zeigt sich, warum der Einfluss der Sonne nicht einfach mit einem Thermometer gemessen werden kann. Eine geringe Änderung der Sonnenaktivität bedeutet nicht automatisch eine gleichmäßige Erwärmung oder Abkühlung. Vielmehr können kleine Veränderungen in der Stratosphäre oder im Energiehaushalt der Atmosphäre die Dynamik des gesamten Wettersystems beeinflussen. Die NAO wirkt dabei wie ein Verstärker.
Wenn sich die Häufigkeit bestimmter NAO-Phasen verändert, können sich die Niederschlagszonen über Europa verschieben. Eine Region kann trockener werden, während wenige hundert Kilometer entfernt mehr Regen fällt. Genau dieses Muster fanden die italienischen Forscher in ihren Klimaarchiven. Die Studie liefert damit einen wichtigen Hinweis: Der solare Einfluss könnte vor allem über Veränderungen der atmosphärischen Zirkulation sichtbar werden.
Was bedeutet das für die heutige Klimaforschung?
Die neue Studie wird vermutlich nicht die Klimadebatte entscheiden. Sie zeigt aber eindrucksvoll, dass natürliche Klimafaktoren weiterhin eine wichtige Rolle spielen. Die Klimageschichte der vergangenen Jahrtausende war geprägt von Warmphasen, Kaltphasen, Trockenperioden und feuchteren Abschnitten. Diese Veränderungen fanden statt, lange bevor der Mensch große Mengen fossiler Brennstoffe verbrannte. Daraus folgt jedoch nicht automatisch, dass jede heutige Klimaveränderung natürlich verursacht ist.
Die moderne Klimaforschung unterscheidet zwischen verschiedenen Zeitskalen und Antrieben. Langfristige natürliche Schwankungen durch Sonne, Ozeane und Vulkanismus existieren weiterhin. Gleichzeitig zeigen zahlreiche Studien, dass menschliche Treibhausgasemissionen einen wesentlichen Beitrag zur aktuellen Erwärmung leisten. Die eigentliche wissenschaftliche Herausforderung besteht daher nicht darin, einen einzigen Klimafaktor zu suchen, sondern die Beiträge aller Faktoren möglichst genau zu bestimmen. Gerade deshalb sind historische Klimaarchive so wertvoll. Je besser bekannt ist, wie natürliche Faktoren in der Vergangenheit gewirkt haben, desto besser können heutige Veränderungen eingeordnet werden.
Die Sonne bleibt ein zentraler Forschungsgegenstand
Die neue italienische Arbeit ist ein weiteres Beispiel dafür, dass die Sonne als Klimafaktor nicht einfach ignoriert werden kann. Von den Arbeiten über das Maunder-Minimum über die Bond-Zyklen bis zu modernen Untersuchungen der Sonnenphysik zeigt sich ein konsistentes Bild:
Die Sonne verändert sich.
Diese Veränderungen können die Erde beeinflussen.
Und die Wirkung erfolgt häufig über komplexe Rückkopplungen im Klimasystem.
Die offene Forschungsfrage lautet nicht, ob die Sonne überhaupt Einfluss besitzt – das ist physikalisch selbstverständlich. Die entscheidende Frage ist vielmehr: Wie groß ist dieser Einfluss auf unterschiedlichen Zeitskalen und in verschiedenen Regionen? Die neue Studie aus Italien liefert hierzu einen wichtigen Beitrag. Sie zeigt, dass solare Signale in regionalen Klimadaten über lange Zeiträume sichtbar bleiben können. Für die Klimaforschung bedeutet dies eine wichtige Erinnerung: Wer die Zukunft verstehen will, muss zunächst die Vergangenheit möglichst genau entschlüsseln. Und diese Vergangenheit zeigt, dass die Sonne weit mehr ist als nur eine gleichmäßige Wärmelampe am Himmel. Sie ist ein dynamischer Stern, dessen Veränderungen das komplexe Klimasystem der Erde über Jahrhunderte und Jahrtausende mitprägen können.
Quelle: Roberto Graziano, Sebastiano Perriello Zampelli & Silvia Fabbrocino (2026): „Metadata Analysis of Hydroclimate Dynamics over the Last Two Thousand Years in Sardinia and in the Italian Peninsula–Sicily: Insights into Solar-Induced, NAO-Mediated Contrasting Regional Variabilities“, Heritage 9(7), Artikel 258. DOI: https://doi.org/10.3390/heritage9070258
Andere thematisch verwandte Papers:
- Bond, G. et al. (1997): Persistent Solar Influence on North Atlantic Climate During the Holocene – Science
https://www.science.org/doi/10.1126/science.278.5341.1257 - Solanki, S. K. et al. (2004): Unusual activity of the Sun during recent decades compared to the previous 11,000 years – Nature
https://www.nature.com/articles/nature02995 - Gray, L. J. et al. (2010): Solar influences on climate – Reviews of Geophysics
https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2009RG000282 - Svensmark, H. & Friis-Christensen, E. (1997): Variation of cosmic ray flux and global cloud coverage
https://doi.org/10.1016/S1364-6826(97)00001-1 - Müller-Plath, G.; Lüdecke, H.J.; Lüning, S. Long-distance air pressure differences correlate with European rain. Sci. Rep. 2022, 12, 10191.
- Laurenz, L.; Lüdecke, H.J.; Lüning, S. Influence of solar activity changes on European rainfall. J. Atmos. Sol.-Terr. Phys. 2019, 185, 29–42.
- Lüning, S.; Schulte, L.; Garcés-Pastor, S.; Danladi, I.B.; Galka, L. The Medieval climate anomaly in the Mediterranean region. Paleoceanogr. Paleoclimatol. 2019, 34, 1625–1649.
- Connolly, R.; Soon, W.; Connolly, M.; Baliunas, S.; Berglund, J.; Butler, C.J.; Cionco, R.G.; Legates, D.R.; Lüning, S.; Scafetta, N.; et al. How much has the Sun influenced Northern Hemisphere temperature trends? An ongoing debate. Res. Astron. Astrophys. 2021, 21, 68.