Dendrochronologie

1. Klima 261 Dendrochronologie Der älteste lebende Baum, eine kalifornische Borstenkiefer, ist 4779 Jahre alt(Stand 2014). Die Basis der Dendrochronologie ist das „crossdating“ – dabei werden „überlappende“ Einzelstücke zu einer Gesamtchronologie zusammengeführt. Der Hohenheimer Jahres-ringkalender reicht ohne Lücke von der Gegenwart über 14500 Jahre in die Vergangen-heit zurück. (Bilder: www.geoscience-online.de).

2. Klima 262 Dendroklimatologie (1) Das Bild (Elektronenmikroskop) stellt die Jahresringe der Jahre 534 bis 539 n. Chr. aus dem Kernholz einer mongolischen Tanne dar. Die deformierten Strukturen in der Bildmitte entstanden in den Jahren 536 und 537. Sie verweisen auf einen katastrophalen Temperatursturz, der höchstwahrscheinlich durch einen Vulkanausbruch ausgelöst wurde (vermutlich ein Vorläufer des Krakatau).

3. Klima 263 Dendroklimatologie (2) Das linke Bild zeigt den Querschnitt durch eine etwa 12,900 Jahre alte Kiefer aus der Schweiz. Das Band reduzierter Breite der Jahresringe wird den klimatischen Auswirkungen des Ausbruchs des Laacher-See Vulkanes zugeschrieben. Wo man heute in der Eifel den lieblichen Laacher See findet, ereignete sich vor etwa 12,900 Jahren die gewaltigste spätquartäre Vulkanexplosion in Mitteleuropa, vergleich-bar mit dem Ausbruch des Pinatubo, 1991. Wesentlich weiter in die Vergangenheit kommt man in Mitteleuropa mit dendrochronologischen Methoden prinzipiell nicht, da es am Höhepunkt der letzten Kaltzeit (vor etwa 20,000 Jahren) in Mitteleuropa keine Bäume gab.

4. Klima 264 Dendroklimatologie und Vulkanausbrüche Aus der Dicke von Jahres-ringen kann (z.B. bei Eichen nahe der Baum-grenze) auf die Temperatur geschlossen werden. Die kältesten Jahre der letzten 6 Jahrhunderte korrelieren mit den größten Vulkan-ausbrüchen (z.B. dem des Tambora, 1815, oben).

5. Mary Shelley Klima 265 1816 - „Das Jahr ohne Sommer“ Der kalte Sommer des Jahres 1816 hatte auch Folgen für die Literaturgeschichte. 1816 trafen sich die Dichter Lord Byron und Percy Bysshe Shelley sowie dessen Frau Mary Shelley am Genfer See. Wegen des schlechten Wetters verbrachten sie viel Zeit im Haus. Bei einer dieser Zusammenkünfte schlug Byron vor, dass jeder der Anwesenden einer Gruselgeschichte schreibt. Mary Shelley verfasste daraufhin einen Roman, der noch lange fortwirken sollte: Frankenstein.

6. Klima 266 Vulkanausbrüche im Holozän Nach gewaltigen Vulkanausbrüchen bricht häufig die (dabei) geleerte Magmakammer ein. Es bildet sich ein Einsturzkrater (eine Caldera), der häufig von einem See gefüllt ist, wie hier beim Crater Lake in Oregon. Die Caldera entstand beim Ausbruch des Mt. Mazama, vor ca. 7700 Jahren, mit VEI = 7 (Bilder (c) Adam Bacher).

7. Klima 267 Santorin, ~1610 v. Chr. Santorin (links: NASA, rechts: www.meandros.gr) verdankt seine heutige Form einem gewaltigen VEI 7 Vulkanausbruch vor über 3500 Jahren. Im Inneren der Caldera wächst „Nea Kameni“. Ein Zusammenhang mit dem Untergang der minoischen Kultur wird diskutiert, ist aber umstritten.

8. Klima 268 Vulkanausbrüche im Holozän Die Caldera des Baitoushan (an der Grenze zw. Nordkorea und China) wurde bei einem Ausbruch im Jahr 946 n. Chr. gebildet (VEI = 7), sie hat einen Durch-messer von fast 5 km. Der Kratersee ist 850 m tief. Bildquelle (links: NASA, rechts: W.M. Moon). Die klimatischen Auswirkungen waren aber relativ klein.

9. Klima 269 Vulkanausbrüche im Holozän Erst 2012 wurde der „Schuldige“ für eine lange Zeit rätselhafte Rekord-Schwefelablagerung in Eisbohrkernen entdeckt. Der Ausbruch des Samalas bzw, Rinjani auf Lombok, Indonesien im Jahr 1257 (VEI = 7) war wohl sogar noch gewaltiger als der des Tambora auf der Nachbarinsel Sumbawa (Bilder: F. Levigne, PNAS). Die klimatischen Auswirkungen waren aber relativ klein. Der Ausbruch fällt auffällig genau mit dem Beginn der „Kleinen Eiszeit“ zusammen.

10. Klima 270 Ausbruch des Krakatau Nach dem gewaltigen Ausbruch des Krakatau (Indonesien) im Jahre 1883 wächst in der (beim Ausbruch gebildeten) Caldera ein neuer Vulkan – Anak Krakatau (Bildquelle: B. Decker). Die spektakulären Sonnenuntergänge nach dem Ausbruch des Krakatau lieferte dem norwegischen Maler Edvard Munch (1863 – 1944) vermutlich die Inspiration für sein berühmtes Bild „Der Schrei“ (inzwischen wieder in der Nationalgalerie in Oslo).

11. Klima 271 Abkühlung nach Vulkanausbrüchen Beim Ausbruch des Pinatubo auf den Philippinen (1991) gelangten etwa 21 Millionen Tonnen Schwefel in die Stratosphäre, das führte im darauffolgenden Jahr zu einer weltweiten Abkühlung um bis zu 0.5°C. Für die Eisbären in Churchill/Kanada war es ein gutes Jahr. Die besonders „gut besetzte“ Generation, die in diesem Jahr geboren wurde, bezeichnet man als Pinatubo-Bären.

12. Klima 272 Sonnenflecken Sonnenflecken erscheinen dunkel, weil sie (mit ~4000°C im Kernbereich) weniger heiß sind, als die umgebende Sonnenoberfläche (~6000°C). Ein isolierter Sonnenfleck mit der Größe der Erde würde immer noch 50mal heller scheinen als der Vollmond. In den Sonnenflecken wird die Konvektion (Granulen im Bild oben) durch starke Magnetfelder verringert. Im Jänner 2005 gab es einige Fleckengruppen in Jupiter-Größe.

13. Klima 273 Sonnenflecken und Fackeln Sonnenflecken machen die Sonne zwar dunkler, bei hoher Sonnenaktivität gibt es aber auch mehr helle Fackeln, die diesen Effekt überkompensieren.

14. Klima 274 Sonnenaktivität und Klima Am Temperaturanstieg zu Beginn des 20. Jhdts. war die Sonne wahrschl. mit-beteiligt. Für die letzten ~35 Jahre, in denen der Temperaturanstieg besonders stark war, haben wir gute Satellitenmessungen – es gibt keinen Hinweis auf eine Zunahme der Sonnenstrahlung in diesem Zeitraum. Die Zahl der Sonnenflecken variiert in einem Zyklus von etwa 11 Jahren. Während des Maunder Minimums von 1645 bis 1715 wurden kaum Flecken beobachtet, zur gleichen Zeit war ein Höhepunkt der „Kleinen Eiszeit“.

15. Klima 275 Wein als „Klimazeuge“ Der Sommer1540 war in Mitteleuropa wahrscheinlich sogar noch heißer als derdes Jahres2003.Aus diesem Jahr stammt ein Jahrtausendwein, für den noch im 17. Jhdt. in Würzburg eigene Prunkfässer gebaut wurden (links). Eine letzteFlasche (mit Inhalt!) wird wie ein Schatz gehütet (rechts).

16. Klima 276 Die letzten 1000 Jahre – Nordhalbkugel Quelle: IPCC, 2001 Abweichung der Temperatur [°C]vom Mittelwert der Periode 1961-90 Thermometerdaten, Temperaturrekonstruktionmit Daten von Baumringen, Korallen, Eisbohrker-nen, historischen Quellen und deren Unsicherheit.

17. Klima 277 Die letzten ~1000 Jahre – Nordhalbkugel Neuere Rekonstruktionen ergeben z.T. eine stärkere Variabilität als die „klassische“ „Mann et al.“ Kurve („hockey stick“) von der vorherigen Folie, hier in violett. Im Mittelalter waren die Temperaturen vielleicht so hoch wie zur Mitte des 20. Jhdts., der Temperaturanstieg seither bleibt aber in jedem Fall ungewöhnlich (Quelle: Science).