Sonntagsstory: Ein Wink aus alten Zeiten

Aus der Vergangenheit kann man lernen. Dies ist ein Grund, wieso viel Aufwand betrieben wird, das vergangene Wetter und Klima zu rekonstruieren.

«Früher war alles besser.» Diese bekannte, unumstössliche Tatsache gilt natürlich auch beim Wetter. Die Meteorologen und Klimatologen hätten es aber gerne etwas genauer. Bei den Themen Klimawandel und Unwetter möchte man z.B. aus der Vergangenheit lernen. Ein Blick zurück hilft beim Blick nach vorn. Aus diesem Grund hat sich ein eigener Zweig der Wissenschaft entwickelt, welcher sich mit der Rekonstruktion des vergangenen Wetters resp. des vergangenen Klimas befasst.

Die fast bequeme Art

Wetterstation mit verschiedenen Instrumenten in bergigem Gelände.

Bildlegende: Wetterstation Erst seit verhältnismässig kurzer Zeit liegen kontinuierliche und präzise Messungen vor. Marcel Steiner

Am einfachsten ist es natürlich, Daten von Wetterstationen zu verwenden. Nur reichen die Messwerte im besten Fall 260 Jahre zurück. An den meisten Standorten sind die Messreihen viel kürzer. Zudem müssen die Daten oft korrigiert werden. Bei gleichem Wetter messen alte Stationen andere Werte als die heutigen, modernen Instrumente. Manche Stationen wurden zudem im Laufe ihrer Geschichte verschoben. Die daraus entstehende Veränderung muss ebenfalls berücksichtigt werden. Ein weiterer, je nach Betrachtung «störender» Faktor ist die Verstädterung. Früher standen viele Stationen auf dem Land, heute sind sie umgeben von Siedlungen. Dies kann sich u.a. auf die Lufttemperatur auswirken.

Die Stärke und Schwäche des Menschen

Weiter zurück als Messreihen gehen historische Aufzeichnungen. Manche beschreiben das Wetter ganz konkret, beispielsweise Unwetter oder aussergewöhnliche Wetterlagen. Bei anderen Quellen ist Detektivarbeit gefragt: Bemerkungen über frühe Ernten, Fäulnis oder Weinqualität geben Hinweise über den Witterungscharakter. Nicht alle Chronisten waren dabei gleich zuverlässig. Einige beobachteten direkt, andere schrieben auf, was andere (angeblich) beobachtet hatten. Zudem waren schon früher gewisse Zeitgenossen nüchterne Beobachter und andere eher auf Sensation aus. Deshalb gilt: Je mehr verschiedene Texte zu einem Jahr vorliegen, desto genauer wird das Bild.

Notiert wurde früher natürlich vor allem das, was für die Lebensmittelproduktion relevant war oder was Tote oder Schäden verursachte. «Harmloses» Wetter fand weniger Beachtung. Über den Hochnebel schien deutlich weniger gejammert worden zu sein als heute.

Wenn Bäume reden könnten

Baum im Abendlicht.

Bildlegende: Hölzernes Wissen Je nach Wetter wächst ein Baum unterschiedlich gut. Peter Beutler

Die der Natur ist voll von verschiedenen Wetterarchiven. Man muss nur wissen, wie diese zu lesen sind. Eine dieser Wissenschaften ist die Dendrochronologie, die Kunst des «Baumlesens». Je nach Witterung wachsen Bäume unterschiedlich, was sich in den Jahrringen niederschlägt. Um andere Einflüsse wie Schädlingsbefall zu eliminieren, braucht es viele Exemplare, um eine saubere Geschichte zu erhalten. Je nach Art reagieren zudem Bäume unterschiedlich. Einige sind empfindlicher bezüglich Temperatur, andere wiederum mögen Trockenheit nicht. Dank altem Holz (z.B. Balken in historischen Gebäuden) kann beachtlich weit in die Vergangenheit zurück geblickt werden.

Ein anderes Archiv sind Ablagerungen in Seen und Meeren. In diesen finden sich Überreste von Pollen und Lebewesen. Weil je nach Klima unterschiedliche Pflanzen und Tiere leben, sind diese Ablagerungen Zeugen des damaligen Klimas.

Winzige Chronisten

Beleuchtete, grosse Höhle, von welcher Tropfsteine herunterhängen.

Bildlegende: Geschichte in Stein Tropfsteine sind nicht nur schön, in ihnen findet sich auch Information zum vergangenen Klima. Reuters

Die chemische Formel von Wasser kennt jeder: H₂O. Dennoch ist Wasser nicht gleich Wasser. Vom Sauerstoffatom (O) gibt es nebst der normalen Variante noch schwerere Exemplare. Die unterschiedlich schweren Varianten werden Isotope genannt. Hat ein Wassermolekül ein schweres Sauerstoffisotop, dann wird das ganze Molekül schwerer als die anderen. Dies hat Auswirkungen: Schwere Wassermoleküle verdampfen etwas weniger gut als ihre normalen Geschwister und regnen auch wieder schneller aus. Das macht sie zu einer Art Thermometer. In kälteren Gegenden hat es im Regen weniger schwere Wassermoleküle als in warmen Regionen. Somit sagt die Zusammensetzung der Isoptope im Regenwasser etwas über das Wetter aus. Zu einem Archiv wird das Niederschlagswasser, wenn es im Boden Kalk auflöst. Bei diesem Vorgang tauschen Wasser und Kalk Sauerstoffatome aus. Scheidet diese der Kalk später wieder aus, beispielsweise als Tropfstein, dann befinden sich darin die Sauerstoffatome des Regens. Weil Tropfsteine zudem oft auch noch Wachstumsringe haben wie Bäume, sind sie besonders dankbar als Klimabuch.

Mit dieser Isotopenanalyse kann nebst Kalk auch aus anderen Ablagerungen Informationen gewonnen. Das Eis der Antarktis beherbergt die Klimageschichte von etlichen Hundertausenden von Jahren.

Ganz woanders

Im Kalkstein des Juras oder in den Voralpen finden sich Fossilien. Sie erzählen uns, dass hier früher statt Berge ein tropisches Meer lag. Daraus darf allerdings nicht direkt geschlossen werden, dass das Klima früher wärmer war. Die «Schweiz» lag damals, vor über 150 Millionen Jahre, so weit im Süden wie heute die Sahara.

Das unbrauchbarste zum Schluss

Ein verlockendes, aber furchtbar unzuverlässiges Archiv ist das menschliche Erinnerungsvermögen. Wer in den Messdaten nachschaut wird überrascht sein, wie der vielbesungene «Sommer von früher» war: Ziemlich wechselhaft und keineswegs so warm, wie wir uns erinnern. Da darf man von Glück reden, dass wir heute in der Lage sind, in der genaueren Erinnerung der Natur zu stöbern.