Wie viel C-14 produziert wird, hängt von der Zahl der Teilchen der kosmischen Strahlung ab. Diese schwankt wiederum mit der Stärke der Sonnenaktivität: Ist die Aktivität hoch, bildet das Magnetfeld der Sonne einen Schutzschild gegen diese Teilchen. Ist die Aktivität gering, erreicht mehr kosmische Strahlung die Erdatmosphäre. Bei geringer Sonnenaktivität wird daher mehr C-14 produziert.

Wie die Forscher in der aktuellen Ausgabe des Magazins «Nature» berichten, bestimmten sie die Sonnenaktivität anhand von C-14-Atomen, die in die untere Atmosphäre gelangten und in das Holz von Bäumen eingebaut wurden. Baumstämme können noch nach Jahrtausenden aus dem Untergrund geborgen und das gespeicherte C-14 gemessen werden. Aus den Baumringen kann man dann durch Vergleich verschiedener Bäume, deren Lebenszeit sich überschneidet, das Jahr bestimmen, in dem das C-14 aufgenommen wurde. Auf diese Art haben die Forscher die Produktionsrate von C-14 über 11.400 Jahre zurück verfolgt.

Von der Produktionsrate des C-14 schlossen die Forscher auf die Zahl der Sonnenflecken in diesem Zeitraum. Sonnenflecken sind Regionen auf der Oberfläche der Sonne, in denen die Energieversorgung aus dem Inneren durch Magnetfelder behindert wird. Diese Gebiete kühlen um etwa 1500 Grad ab und erscheinen im Kontrast zu ihrer rund 5800 Grad heißen Umgebung dunkel. Die Zahl der Sonnenflecken sei ein gutes Maß auch für die Stärke anderer Phänomene der Sonnenaktivität, teilte die Max-Planck-Gesellschaft mit. Dazu gehören Eruptionen und Gasausbrüche.

Man müsse über 8000 Jahre in der Erdgeschichte zurückgehen, bis man einen Zeitraum findet, in dem die Sonne ebenso aktiv war wie in den vergangenen 60 Jahren, sagen die Wissenschaftler. Schon 2003 hatte die Forschergruppe Hinweise gefunden, dass die Sonne aktiver ist als in den 1000 Jahren zuvor. Wie frühere Perioden mit hoher Sonnenaktivität werde die gegenwärtige aber nur noch wenige Jahrzehnte andauern, sagen die Forscher voraus.

Auch die Helligkeit der Sonne schwankt mit der Sonnenaktivität. Sie scheint demnach heute etwas heller als in den 8000 Jahren zuvor. Inwieweit dies zur globalen Erwärmung im vergangenen Jahrhundert beigetragen hat, ist eine offene Frage. Die Forscher um Solanki weisen jedoch darauf hin, dass die Sonnenaktivität seit etwa 1980 weitgehend konstant sei. Die Temperatur auf der Erde sei dagegen besonders in diesem Zeitraum angestiegen.

Dass aber der Verlauf von Erdtemperatur und Sonnenaktivität während der letzten Jahrhunderte davor ähnlich sei, zeige, dass der Zusammenhang weiter erforscht werden müsse. (nz)

Sonnenfleck, aufgenommen im September 2004: Das Bildfeld umfasst etwa 45.000 mal 30.000 Kilometer. Die gesamte Erde würde also mehrfach in das Bild passen. Foto: MPI für Sonnensystemforschung