In den Jahresringen von Bäumen in Lappland wurden die Spuren einer großen Sonneneruption im 19. Jahrhundert gefunden. Eine Entdeckung, die dazu beitragen könnte, unsere Gesellschaft besser auf die Folgen eines gewaltigen Sonnensturms vorzubereiten und den Kohlenstoffkreislauf besser zu verstehen.
Im Jahr 1859 tobt die Sonne. Es war das Carrington-Ereignis, der größte Sonnensturm, der in den letzten zwei Jahrhunderten aufgezeichnet wurde und dessen Spuren bis ins Herz der Bäume Lapplands zurückverfolgt werden konnten. Dies geht zumindest aus den Ergebnissen einer Studie hervor, die am 5. März in Geophysical Research Letters veröffentlicht wurde.
Forscher haben tatsächlich eine Spitze in der Konzentration von Radiokohlenstoff (oder Kohlenstoff 14) in Bäumen im Norden Finnlands gefunden, die direkt auf den Sonnensturm vor mehr als einem Jahrhundert zurückzuführen sind. Und das ist eine Premiere, da das Carrington-Ereignis noch nie in Baumringen nachgewiesen wurde. Die Ergebnisse dieser Studie können also dazu beitragen, die Folgen großer Sonnenstürme besser vorherzusehen und sich auf sie vorzubereiten. Denn solche Stürme bedeuten Störungen der Strom- und Mobilfunknetze sowie Probleme für Satelliten- und Navigationssysteme.
Aber wie können die Spuren eines vergangenen Sonnensturms in die Stämme der Bäume gelangen? Wenn es zu Sonneneruptionen kommt, setzt die Sonne starke magnetisierte Wolken aus geladenen Teilchen (Plasma) frei. Wenn diese Wolken auf das geomagnetische Feld der Erde treffen, kommt es zu geomagnetischen Stürmen. Das geomagnetische Feld lenkt dann die Teilchen des Sonnensturms in die Atmosphäre, insbesondere in die Polarregionen. Dieses Phänomen erzeugt die nördlichen und südlichen Polarlichter.
In der oberen Atmosphäre können Partikel Radiokohlenstoff produzieren, der im Laufe von Jahren oder Monaten als atmosphärisches Kohlendioxid in die untere Atmosphäre absinkt. Dieser Kohlenstoff wird dann von den Pflanzen über die Photosynthese „absorbiert“ und findet sich schließlich in den Jahresringen der Bäume wieder. „Der Radiokohlenstoff ist wie ein kosmischer Marker, der die Phänomene beschreibt, die mit der Erde, dem Sonnensystem und dem Weltraum verbunden sind“, sagte Markku Oinonen , der Leiter der Studie, in einer Pressemitteilung der Universität Helsinki vom 28. März. Die Universität Helsinki führte die Studie gemeinsam mit dem Finnischen Zentrum für Naturressourcen und der Universität Oulu sowie anderen Institutionen wie der ETH Zürich durch.
Ein besonders wichtiger Aspekt dieser Studie ist die Art und Weise, wie sich der Kohlenstoff-14-Gehalt der Bäume in Lappland von dem der Bäume in südlicheren Breitengraden unterscheidet. Diese Entdeckung kann zu einem besseren Verständnis der atmosphärischen Dynamik und des Kohlenstoffkreislaufs vor den vom Menschen verursachten Emissionen fossiler Brennstoffe beitragen und damit die Entwicklung detaillierterer Modelle des Kohlenstoffkreislaufs ermöglichen, heißt es in der Pressemitteilung.
Damals verursachte der Sonnensturm von 1859 nicht nur bis in die Tropen sichtbare Aurora, sondern auch starke Störungen in den elektrischen Telegrafennetzen, die in einigen Fällen sogar zu Bränden in Telegrafenstationen führten.
Solche Ereignisse könnten sich durchaus wiederholen. Die Sonne durchläuft nämlich einen 11-jährigen Zyklus ihrer Aktivität. Und der nächste Höhepunkt wird für das Jahr 2025 erwartet. Sollte es zu einem großen Sturm kommen, könnte uns nach Schätzungen der NASA nur eine halbe Stunde zur Verfügung stehen, um Stromnetze und insbesondere satellitengestützte Infrastrukturen zu schützen. In einer so technologieabhängigen und vernetzten Welt wie der unseren könnte ein so heftiger Sturm wie Carrington erhebliche Schäden und finanzielle Verluste in Höhe von mehreren Billionen Dollar verursachen.
Mirjana Binggeli, PolarJournal
