Cereal crop yields in Spain and their relationship with climate and solar activity
Diese Studie analysiert die spanischen Getreideerträge von 1961 bis 2021 und stellt fest, dass, obwohl einige quasi-dekadische Variabilitäten mit den Zyklen der Sonnenaktivität überlappen, die beobachteten Korrelationen keinen kausalen Zusammenhang belegen, was die Notwendigkeit weiterer Forschung zu atmosphärischen Mechanismen und einer robusten statistischen Validierung unterstreicht.
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Landwirte wissen schon immer, dass das Wetter über Erfolg oder Misserfolg einer Ernte entscheidet. Während moderne Technologie, besseres Saatgut und verbesserte Anbaumethoden die Menge des Getreides, das Spanien produziert, in den letzten sechzig Jahren stetig gesteigert haben, werden die jährlichen Schwankungen dieser Zahlen immer noch weitgehend durch das Klima bestimmt. Wenn Regen zur richtigen Zeit fällt, steigen die Erträge; wenn Dürre zuschlägt, sinken sie. Doch jenseines der unmittelbaren Witterung einer einzelnen Saison haben sich Wissenschaftler schon lange gefragt, ob es tiefere, langsamere Rhythmen in der Natur gibt, die die landwirtschaftliche Produktivität ebenfalls beeinflussen könnten. Eine der beständigsten Fragen auf diesem Gebiet ist, ob die Sonne, die unsere Wettersysteme antreibt, einem Zyklus folgt, der die Menge der Lebensmittel, die wir anbauen, subtil beeinflussen könnte. Die Sonne scheint nicht mit vollkommener Beständigkeit; sie durchläuft Phasen höherer und niedrigerer Aktivität, die durch das Erscheinen dunkler Flecken auf ihrer Oberfläche gekennzeichnet sind, welche über etwa ein Jahrzehnt hinweg anwachsen und abnehmen. Wenn diese solaren Rhythmen globale Wettermuster verschieben können, könnten sie auch einen schwachen Fingerabdruck auf den Feldern Europas hinterlassen.
Ein Forscherteam unternahm den Versuch, diese Möglichkeit zu untersuchen, indem es die Langzeitaufzeichnungen von Getreidekulturen in Spanien analysierte. Sie konzentrierten sich auf vier Grundnahrungsmittel: Hafer, Gerste, Roggen und Weizen. Die Wissenschaftler sammelten Daten darüber, wie viel jeder dieser Ernteerträge in jedem Jahr von 1961 bis 2021 geerntet wurde. Um die verborgenen Muster zu erkennen, entfernten sie zunächst den stetigen, Aufwärts gerichteten Anstieg der Produktion, der durch menschliche Verbesserungen in der Landwirtschaft verursacht wurde. Dies ließ die verbleibenden Auf und Abs übrig, die natürliche Variabilität, die von Jahr zu Jahr auftritt. Sie verglichen diese Schwankungen dann mit der jährlichen Anzahl der Sonnenflecken, die als zuverlässiges Maß für die Sonnenaktivität dient. Durch den Einsatz mathematischer Werkzeuge, die darauf ausgelegt sind, sich wiederholende Rhythmen in Daten zu finden, untersuchten sie, ob die Spitzen und Täler der Ernteerträge mit den Zyklen der Sonne übereinstimmten.
Die Analyse ergab, dass die Erträge dieser spanischen Getreidesorten tatsächlich in Zyklen verlaufen. Der offensichtlichste Rhythmus tritt alle zwei bis vier Jahre auf, was mit der natürlichen Variabilität der Region und der Niederschläge übereinstimmt. Die Forscher fanden jedoch auch einen breiteren, langsameren Rhythmus, der sich etwa alle acht bis vierzehn Jahre wiederholt. Dieser längere Zyklus ähnelt frappierend dem bekannten elfjährigen Zyklus der Sonnenaktivität. Als die Forscher die zeitliche Abfolge von nassen und trockenen Jahren in Spanien betrachteten, sahen sie, dass Phasen mit starken Regenfällen oft mit bestimmten Phasen des Sonnenzyklus zusammenfielen, während Trockenperioden in anderen auftraten. Die Verbindung war nicht perfekt; die Übereinstimmung war manchmal stark und manchmal schwach, und der Zeitpunkt des Zusammenfalls verschob sich über die Jahrzehnte leicht. Dennoch deutet das Vorhandensein dieses gemeinsamen Rhythmus darauf hin, dass die Sonne eine Rolle im Hintergrundrauschen des Klimasystems spielen könnte, das die Landwirtschaft beeinflusst.
Trotz des Fundes dieser statistischen Verbindung sind die Autoren vorsichtig damit, zu behaupten, dass die Sonne direkt die Größe einer Ernte kontrolliert. Sie argumentieren, dass die Sonne nicht herabsteigt, um die Pflanzen zu verändern, damit sie wachsen. Stattdessen schlagen sie eine Kette von Ereignissen vor, bei denen die Sonnenaktivität die großräumigen Luftbewegungen über dem Nordatlantik beeinflussen könnte. Diese Veränderungen in der Atmosphäre könnten die Zugbahnen von Winterstürmen über die Iberische Halbinsel verändern und somit beeinflussen, wie viel Regen fällt und wie viel Feuchtigkeit im Boden gespeichert wird. Da der Boden Wasser über Jahre hinweg speichern kann, könnte ein nasser Winter, der durch ein bestimmtes atmosphärisches Muster angetrieben wurde, dazu beitragen, dass die Pflanzen im folgenden Frühjahr besser wachsen, selbst wenn das Wetter in diesem Jahr durchschnittlich ist. Dieses „Gedächtnis“ des Bodens könnte der Mechanismus sein, der einen langsamen Sonnenzyklus in einen greifbaren Effekt auf die Ernte übersetzt.
Die Studie kommt zu dem Schluss, dass die Beweise zwar auf eine mögliche Verbindung hindeuten, dies jedoch noch keine bewiesene Ursache-Wirkungs-Beziehung ist. Die Forscher betonen, dass die Verbindung intermittierend und komplex ist und wahrscheinlich von vielen anderen Faktoren wie Änderungen in der Landwirtschaftstechnologie, der Bewässerung und dem natürlichen Chaos des Klimasystems beeinflusst wird. Sie mahnen zur Vorsicht, da das gleichzeitige Auftreten zweier Dinge in der Zeit nicht beweist, dass das eine das andere verursacht. Die Ergebnisse legen nahe, dass die Sonnenaktivität eine von mehreren schwachen Kräften sein könnte, die das Klimasystem beeinflussen, welches wiederum den Boden und die Pflanzen beeinflusst. Um diese Beziehung wirklich zu verstehen, muss zukünftige Arbeit genauer auf die spezifischen Wettervariablen und Bodenbedingungen schauen, die zwischen der Sonne und dem Feld liegen. Für den Moment bietet die Studie einen faszinierenden Hinweis darauf, dass die Rhythmen der Sonne in den Feldern von Spanien widerhallen können, bleibt aber mit der Behauptung, die Sonne sei der Gebieter über die Ernte, zurück.
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