I årevis har forskerne vært uenige om hvilken rolle variasjon i solaktivitet spiller for den globale oppvarmingen.

Aktiviteten følger nemlig en spesiell syklus, og i en ny undersøkelse finner forskerne beviser for at klimaet på Grønland har svingt i takt med denne, helt tilbake til den siste istiden for om lag 20 000 år siden.

– Hvis vi vil vite helt nøyaktig hvor kraftig den menneskeskapte globale oppvarmingen er, må vi å vite hvordan solens naturlige variasjon spiller inn. Denne undersøkelsen er et skritt på veien, sier Anders Svensson, som er førsteamanuensis ved avdelingen for is og klima ved Niels Bohr-instituttet, Københavns Universitet.

Han er en av forskerne bak den nye studien.

Istidsklima ble påvirket av solen

De siste årene har flere studier indikert at solens varierende aktivitet spiller en rolle for hvordan klimaet arter seg i bestemte områder av kloden.

Det er en kjent sak at solen følger en spesiell syklus, som varer i 11. Forskerne at solens aktivitet samtidig har en litt svakere syklus, som varer omkring 207 år.

– Denne syklusen kan vi nå finne i dataene våre, som stammer fra den forrige istiden. Det er imidlertid en svært liten endring. Derfor er det litt overraskende at vi likevel kan se det i klimaet, sier Anders Svensson.

Han henviser til at flere andre studier har funnet en sammenheng mellom solens varierende aktivitet og dagens klima. Forskerne diskuterer imidlertid hvilken rolle solen har spilt for den globale oppvarmingen, som har kommet de siste 150 årene.

Viktig å kjenne solens rolle

Anders Svensson påpeker at solens aktivitet har vært svakt avtagende i løpet av de siste to tiårene, og noen forskere har foreslått at det kan være årsaken til at den globale oppvarmingen har vært mindre enn forventet i denne perioden. 

– Vi vet fortsatt ikke helt nøyaktig hvordan og hvorfor solens aktivitet påvirker klimaet. Det er viktig å undersøke dette for å forstå den globale oppvarmingen.

– Men det kan være veldig vanskelig å skille påvirkning fra solen og fra utslipp av drivhusgasser. Derfor er det viktig å gå tilbake til istiden, før det var menneskelig innblanding, og se hvordan solen påvirket klimaet den gang, sier Svensson.

Støtter omstridt teori

Den nye undersøkelse sier ikke noe konkret om hvor mye solens variasjon fikk temperaturene på Grønland til å variere under den siste istiden – bare at det er snakk om små endringer.

– Vi kan dessverre ikke komme med noen sterke utsagn om nøyaktig hva variasjonen i solaktiviteten gjorde med klimaet på Grønland den gang. Vi kan bare si at det er en sammenheng mellom solaktiviteten og klimaet. Når det skal omsettes til konkrete temperaturer er det uenighet om hvordan det skal gjøres, sier Svensson.

En av de mest kjente – og omstridte – talsmenn for at solens naturlige variasjon spiller en viktig rolle for dagens klimaendringer, er den danske professoren Henrik Svensmark.

Han fremsatte i 1996 en teori om at solens aktivitet, sammen med kosmisk stråling, bar en stor del av ansvaret for klimaendringene.

Teorien vakte både debatt og sinne blant andre klimaforskere fordi Svensmark satte spørsmålstegn ved om den globale oppvarmingen er menneskeskapt.

Støtter ikke Svensmarks teori

Anders Svensson tror imidlertid ikke den nye undersøkelsen kan brukes som noe argument for Svensmarks teori.

– Slik som jeg forstår Svensmarks uttalelser, mener han at den varierende solaktiviteten og den kosmiske strålingen har en veldig stor innflytelse på klimaet. Den fortolkningen får ikke støtte fra vår undersøkelse.

– Vi viser bare en svak kobling og bare i regionale endringer. Men vi kan heller ikke si at teorien er feil, sier Svensson.

Forskningsleder Jens Hesselbjerg Christensen ved Dansk Klimacenter ved Danmarks Meteorologiske Institut tror ikke at solens syklus spiller en viktig rolle for den globale oppvarmingen.

– Undersøkelsen er med på å forklare det vi allerede vet – at små variasjoner i solaktivitet påvirker klimaet. De kan se at solaktiviteten også svinger under den siste istiden, og det er ikke så overraskende at solen oppfører seg på samme måte som i dag.

– Men det får ikke klimaet til å svinge mange grader – det er en veldig liten effekt, sier Hesselbjerg Christensen.

Svensmark: Viser solens betydning

Professor Henrik Svensmark, som arbeider ved avdeling for solsystemfysikk ved Danmarks Tekniske Universitet (DTU), mener den nye undersøkelsen legger til enda en studie til den store samlingen av studier som viser at solaktivitet har betydning for klimaendringer.

– De fleste handler om moderne tid, men det er interessant at de ser en sammenheng under istiden. Det viser at solens påvirkning av klimaet har vært til stede til alle tider, sier Svensmark.

Han påpeker imidlertid at den nye studien ikke bidrar til å forklare hvordan og hvorfor endringer i solaktivitet påvirker klimaet.

– Som så mange tidligere studier viser det veldig tydelig at solens aktivitet er av betydning, med det viser ikke hva mekanismen er. Det jeg har arbeidet med gjennom en årrekke, er en detaljert forståelse av hvordan endringer i solaktivitet kan påvirke klimaet, sier Svensmark.

Svensmarks hypotese går ut på at endringer i solaktiviteten styrer hvor mye kosmisk stråling som kommer inn i jordens atmosfære. Det bestemmer igjen hvor mange lavtliggende skyer som dannes. Svensmark mener disse virker avkjølende.

Alternativ til Svensmarks teori

I den nye undersøkelsen henviser forskerne imidlertid til en annen hypotese når de skal forklare resultatene sine.

At ultrafiolette stråler (UV-stråler) fra solen påvirker strømningene i atmosfæren omkring jorden. Det kan altså bestemme om det blir sendt varm eller kald luft inn over for eksempel Grønland.

– Det er en velbegrunnet hypotese, men det er ingen som kjenner de presise mekanismene, sier Jens Hesselbjerg Christensen. 

Ifølge denne teorien betyr lav solaktivitet at det blir varmere vintre på Grønland på grunn av de sørlige vindene. Men effekten er bare regional, og den samme prosessen fører ifølge teorien til kaldere vintre i Europa – slik vi opplevde det ved forrige solminimum i 2009/10.

– Det er viktig å understreke at det bare er snakk om en regional effekt. Endringer i solaktivitet kan påvirke klimaet i et bestemt område uten å påvirke den globale gjennomsnittstemperaturen, sier Christensen.

Solen må inn i modellene

Dermed understreker Hesselbjerg at endringer i solaktivitet ikke nok til å kunne forklare temperaturstigningene i det siste århundret. Men han er enig i at solaktivitet kan spille en rolle regionalt sett.

Førsteamanuensis Anders Svensson fra Københavns Universitet mener dagens klimamodeller vil kunne forbedres hvis forskerne kan forstå solens rolle bedre.

– I dag forstår vi ikke i detalj hvordan solens aktivitet påvirker klimaet – vi kan bare konstatere at det er en sammenheng. I framtiden kan mer kunnskap gjøre klimamodellene bedre, sier Svensson.

Tidsskalaer basert på iskjerner

Men hvordan vet forskerne hvordan klimaet var forrige istid – og hvordan solen oppførte seg?

Svensson forklarer at de brukt innlandsisen på Grønland. De har tatt i bruk iskjerner fra Greenland Ice Core Project (GRIP), som forskere fra Niels Bohr-instituttet har stått i spissen for.

Når det gjelder iskjerner, kommer man lenger tilbake i tiden når man borer dypere ned. Hvert eneste lag i isen rommer informasjon om klimaet da islaget ble skapt.

– Vi har blitt veldig dyktige til å lage tidsskalaer basert på iskjerner. Vi kan følge klimaet år for år, forklarer Anders Svensson.

I den nye undersøkelsen har forskerne utført kjemiske analyser av de forskjellige lagene i isen. Her har de blant annet observert isens innhold av en spesiell variant av oksygen.

– Mengden varierer sammen med klimaet. Det viser endringer i klimaet, men ikke nøyaktig hvilke temperaturendringer det har vært, forklarer Svensson.

I tillegg har forskerne registrert innholdet av et annet stoff – beryllium 10.

– Det sier noe om solaktiviteten. Når vi sammenligner de to målingene, kan vi se at variasjonene følger hverandre, forklarer Svensson.

Forskerne har også brukt karbon 14-målinger, og de konkluderer med endringer i solaktivitet har ført til endringer i klimaet på Grønland.

Referanse:

Persistent link between solar activity and Greenland climate during the Last Glacial Maximum, Nature Geoscience (2014), DOI: 10.1038/NGEO2225