tumblr hit tracking tool

Naturvetenskap

Solen och det föränderliga klimatet

Av Susanna Olsson 2014-04-17
Hur stor roll spelar solen för klimatförändringarna?
Med hjälp av isotoper lagrade i träd och is kan forskarna se vad solen hade för aktivitet för 10 000 år sedan. Raimund Muscheler forskar på solens historia, och försöker spåra sambandet mellan jordens klimat och solens aktivitet.

Raimund Muscheler är fysiker och arbetar på Geologiska institutionen vid Lunds universitet. I sin forskning återskapar han solens historiska aktivitet genom att leta efter Beryllium-10 och Kol-14. De är kosmogena radionuklider, isotoper som produceras när kosmiska strålar når atmosfären.

Solaktiviteten central

Ju högre solaktivitet, desto färre är de radionuklider produceras, eftersom färre energirika kosmiska strålar når atmosfären då. Nukliderna byggs in i is eller trädstammar och lagras där, och gör det möjligt att spåra solens aktivitet långt tillbaka i tiden.

Forskningsprojektet som Raimund Muscheler arbetar med har tre olika aspekter. En är att förbättra rekonstruktioner av solens aktivitet, som går längre tillbaka i tiden än de som finns idag. Detta skall uppnås genom mätning av isotoperna i de naturliga arkiven.

En andra aspekt är att titta på solens påverkan och förändringar i klimatet, för att bättre förstå förhållandet däremellan. Det kan göras genom att jämföra data från klimatarkiven med radionuklid-arkiven.

– Ofta finns data om en klimatförändring och en rekonstruktion på solaktivitet, men sedan finns det osäkerhet i dateringen och man kan aldrig vara exakt säker på det relativa tidsförhållandet. Men, om vi mäter radionuklider för solaktivitet och motsvarande faktorer för klimat i samma geologiska arkiv, då vet vi det relativa tidsförhållandet utan tvekan, förklarar han.

En lucka i kunskapen

Den tredje delen i projektet är klimatmodellering, vilket nyss har påbörjats i forskargruppen av modellerare Jesper Sjolte. Processerna för solens påverkan på klimatet är ganska omstridda, och därmed är de delvis försummade i dagens klimatmodeller, anser Raimund Muscheler.

Till exempel har det de senaste 15 åren skett en stabilisering i den globala medeltemperaturen. En möjlig orsak till det är den minskning i solens aktivitet som observerats av forskarna. Men ofta är alla sådana processer inte med när klimatmodeller skapas.

Med i beräkningarna är däremot den 11-åriga solcykeln och dess effekt på solinstrålningen,  alltså energin från solen. Men även de uppskattningarna är mycket osäkra när man går tillbaka i tiden, eller gör prognoser för framtiden. Och att enbart titta på energin från solen kanske inte heller kan förklara stora förändringar i klimatet på jorden.

Sol-relaterade processer

Raimund Muscheler och hans kollegor undersöker därför andra processer som är relaterade till solen. Solens UV-strålning som påverkar cirkulationsmönster med återkopplingsmekanismer, och kosmisk strålning som kan ha en effekt på molnen, är några av dessa förslag.

– När vi tittar historiskt ser vi många exempel där solens aktivitet sammanfaller med förändringar i klimatet, men vi förstår inte riktigt varför.

Ännu inte full förståelse

I forskningen framöver kommer de leta efter fall av tidigare samband mellan solen och förändringar i klimatet, för att se om solenergin ensam kan förklara variationerna, eller om de andra processerna behöver tas med i modellerna.

- Alla processer samverkar. Vi förstår inte klimatsystemet särskilt bra när det gäller solens inflytande, och kanske IPCC underskattar den delen, de koncentrerar sig mest på solinstrålningen. Men eftersom vi inte förstår de andra processerna, så kan de inte riktigt inkluderas i modellerna med alla detaljer ännu. Jag tror att det är en lucka i vår kunskap som behöver fyllas.

Paleoklimatforskning

Paleoklimatforskningär som ett stort pussel där man kombinerar olika delar i rum och tid för att få en enhetlig bild av tidigare klimatförändringar. Pusselbitarna kommer från naturliga arkiv som lagrar signaler kopplade till förändringar i klimatet. Sådana klimatarkiv omfattar t.ex. iskärnor, trädringar, sjösediment och droppstenar för att bara nämna några.

Vissa innehåller årliga skikt (varv) som sedan tillåter forskarna att med hög precision bestämma ålder, och man kan för varje år läsa spåren av tidigare klimatförändringar. I iskärnor, kan till exempel nederbörd och de atmosfäriska spårgaserna hittas direkt lagrade.

Trädringar växer sig tjockare under klimatmässigt bättre år och sjösediment kan lagra algblomningar för år med goda villkor för sådana händelser. Kombineras denna information och kopplas till återskapade mönster ger det oss data om den "verkliga världen" och möjliga variationer och kopplingar i klimatsystemet.