Det kosmiske fingeraftryk

Global opvarmning på vippen? Hovedparten af verdens klimaforskere tilslutter sig efterhånden teorien om global opvarmning. Også politikerne hælder i stigende grad til ideen om, at den menneskeskabte udledning af CO2 har sat nogle klimaændringer i gang, som på længere sigt kan få vidtrækkende konsekvenser for livet på Jorden. Men de kritiske røster findes stadigvæk i forskerverdenen og bidrager til at holde diskussionen om klimaforandringerne levende og nære den videnskabelige erkendelsesproces. I samarbejde med magasinet Polarfronten bringer videnskab.dk en artikel om astrofysikeren Henrik Svensmarks kontroversielle arbejde. Læs mere om de kritiske danske røster i klimadebatten i Polarfrontens tema 'Klimatvist - Global opvarmning på vippen?'

Nu havde vi lige vænnet os til tanken om, at fremtiden vil byde på global opvarmning med smeltende gletsjere, havvandsstigninger og ustabilt vejr. Og så slår nogle af de videnskabsfolk, som mener, at det er solen, som har den afgørende betydning for klimaforandringerne, pludselig kontra. De siger, at vi i stedet kan risikere, at vores ophedede klode er på vej ind i en længerevarende kuldeperiode. En lille istid, som allerede fra midten af dette årtusinde kan få temperaturerne til at falde markant.

Den overraskende udmelding kom for nylig fra den russiske forsker Khabibullo Abdusamatov fra Pulkovo-observatoriet i Skt. Petersborg. Og astrofysiker Henrik Svensmark fra DTU Space, som er Danmarks førende teoretiker på området, tilslutter sig russerens vurdering.

»Vi har oplevet ni små istider, siden den sidste store istid sluttede for 11.500 år siden, den seneste fra 1300 til 1850. Så vi kan med stor sikkerhed sige, at det vil ske igen, selvom det selvfølgelig er svært at sige hvornår. Men det kan meget vel blive inden for de næste 50-100 år,« vurderer Henrik Svensmark.

Henrik Svensmark henviser til, at Solen i sin seneste 11-års-cyklus nåede den højeste magnetiske aktivitet i tusind år, og hvis den opfører sig, som den plejer, venter der os snart nogle perioder med lavere solaktivitet. Netop lav solaktivitet har ifølge Svensmark været det karakteristiske under de kortere, tilbagevendende kuldeperioder.

Solen regulerer
Solforskerne er dog ikke enige om, hvordan Solen påvirker klimaet på Jorden. En udbredt holdning er, at det skyldes ændringer i Solens lysstyrke. Men Henrik Svensmark er overbevist om, at det er den kosmiske stråling, der har den afgørende finger med i spillet.

Foto: Bo Thornvig, Dansk Polarcenter.

Jorden bliver hele tiden bombarderet af kosmiske stråler, som hovedsagelig består af energirige brintkerner, der stammer fra universets gigantiske supernova-eksplosioner. Men før strålerne når igennem til Jordens atmosfære, skal de passere både Solens og Jordens magnetfelt. Især Solens magnetfelt fungerer som et skjold mod det kosmiske bombardement. Hvor godt skjoldet er, afhænger af, hvor stor den magnetiske aktivitet er på Solens overflade.

Stor aktivitet skaber et stærkt magnetfelt, som frastøder mange af de kosmiske stråler fra Mælkevejen, inden de når frem til Jorden. Lav aktivitet lader til gengæld flere stråler slippe igennem det magnetiske panser. Dermed bliver Solen i Svensmarks optik reduceret til at spille en indirekte rolle for den lille istid og andre tilsvarende klimabegivenheder. Den bliver varmemesteren, der skruer op og ned for mængden af den kosmiske stråling, som har den direkte og afgørende indflydelse på klimaets svingninger.

Stråling giver skyer
Den kosmiske stråling efterlader sit visitkort på Jorden i form af radioaktivt kulstof, og målinger viser, at der er et sammenfald mellem klimaændringer og ændringer i mængden af kosmisk stråling. Svensmark opstillede på den baggrund hypotesen om, at den kosmiske stråling havde betydning for Jordens klima, fordi den påvirkede skydækket. Og efter en række eksperimenter i kælderen under Institut for Rumforskning og -teknologi kunne Svensmark og hans forskerhold i 2006 sandsynliggøre en fysisk sammenhæng mellem den kosmiske stråling og skydannelsen.

Deres eksperimenter viste, at de ladede, energirige partikler, som trænger helt ned til Jordens overflade, fremmer produktionen af de såkaldte aerosoler, hvorpå vanddamp kan fortætte til skyer. Det skaber de lavtliggende skyer, som er med til at holde planeten kølig, og på den måde påvirker ændringer i den kosmiske stråling Jordens temperaturer.

»Man kan sige, at jeg vender klimadebatten lidt på hovedet, for normalt siger man, at det er klimaet, der skaber skydækket. Men vores idé er, at det er skydækket, der giver klimaet,« siger Henrik Svensmark.

Lige netop fysikken bag vanddampe og skydannelse er et af de felter, som de nuværende klimamodeller ifølge Svensmark har meget svært ved at beskrive tilfredsstillende. Svensmark mener også, at den kosmiske stråling kan forklare de seneste 100 års globale opvarmning:

»Den kosmiske stråling er faldet med ca. 15 procent i de sidste 100 år. Det har betydet, at der nu er færre lave skyer over Jorden. De lave skyer har en afkølende virkning i atmosfæren, og da der er blevet færre af dem, har vi her antagelig forklaringen på en del af den opvarmning af Jordens atmosfære på 0,7º C, som er sket i løbet af de sidste 100 år,« siger han.

Et spørgsmål om data

Illustration: Dansk Polarcenter.

De fleste klimaforskere anerkender, at Solen har haft en stærk indflydelse på Jordens klima. Nogle anerkender også, at der kan være en forbindelse mellem kosmisk stråling og klima. Men grundlæggende vender mange klimaforskere sig i dag mod, at variationer i solens aktivitet kan forklare den globale opvarmning, der har fundet sted de seneste ca. 30 år. De mener, at den historiske forbindelse mellem solen og klimaet er slut. Sammenholder man udviklingen i kosmisk stråling og globale temperaturer, ser det også ud til, at den kosmiske stråling de seneste 20-30 år har svært ved at forklare opvarmningen (se »figur 2«).

Henrik Svensmarks kommentar er, at det er afgørende, hvilket datasæt man vælger, både for den kosmiske stråling og for temperaturen. Bruger man i stedet for overfladetemperaturerne data fra målinger fra troposfæren (se »figur 3«), finder man en ganske god overensstemmelse mellem den kosmiske stråling og klimaet.

Stor usikkerhed
Ifølge Svensmark er troposfæremålingerne de mest pålidelige, fordi der er tale om to sæt data fra hhv. satellitmålinger og radiosondemålinger. Omvendt er overfladetemperaturerne ikke uden problemer, for selvom man har forsøgt at fjerne den såkaldte urbaniseringseffekt, antyder undersøgelser, at også de korrigerede tal overvurderer overfladetemperaturerne.

»Det er vigtigt at forstå, at der faktisk er en stor usikkerhed, og at det ikke er sikkert, at opvarmningen udelukkende skyldes CO2, eller at alting kan forklares med Solen. Vi prøver at finde ud af, hvor stort et fingeraftryk, der er fra de forskellige klimakomponenter.«

Mens uenighederne og diskussionerne sikkert vil rulle videre, kan svaret være tættere på, end vi forestiller os.

»Måske vil solen selv afgøre den tvist, vi har om klimaet. Den kosmiske stråling er meget høj for øjeblikket, og inden for de næste 10-15 år risikerer vi faktisk, at vi går mod en afkøling,« siger Henrik Svensmark.

Denne artikel bringes i samarbejde med magasinet Polarfronten fra Dansk Polar Center, hvor du kan læse mere om uenighederne i kimaforskingen i temaet 'Klimatvist - Global opvarmning på vippen?'

 

Links
Henrik Svensmarks profil