Milutin Milancovic – ein Pionier der Klimaforschung?

Wie angekündigt heute die erste Vorstellung eines bedeutenden, fast in Vergessenheit geratenen und im Zuge der weltweiten Klimaerwärmung wieder für seine Arbeiten mehr Aufmerksamkeit genießenden Wissenschaftlers, nämlich von Milutin Milancovic (1879 - 1958):

I. Zur Person

Milancovic wurde im östlichsten Zipfel Kroatiens im Vielvölkerstaat Österreich-Ungarn als Serbe geboren. Die unterschiedliche Schreibweise seines Namens, nämlich Milankowitsch, Milankovic oder Milancovic, richtet sich danach, ob er in deutscher, kroatischer oder serbischer Form niedergelegt und publiziert wurde. Nachfolgend wird nur "Milancovic" verwendet. Früh zeigte sich seine mathematische Begabung und sein technisches Interesse. Nach der Matura (Abitur) studierte er in Wien bis 1902 an der Technischen Hochschule Tiefbau, promovierte 1904 in technischen Wissenschaften und arbeitete für eine bekannte österreichische Betonbau-Firma, die Aufträge im gesamten Reichsgebiet von Österreich-Ungarn ausführte. Längst hatte er sich jedoch in der Theorie einen Namen gemacht. So wurde ihm 1909 der Lehrstuhl für angewandte Mathematik an der Universität Belgrad angeboten. Er war aber jedoch gleichzeitig für seinen bisherigen Vertragspartner tätig und hielt sich bei Ausbruch des I. Weltkriegs auf österreichisch-ungarischen Boden auf. Wegen seiner serbischen Nationalität wurde er als feindlicher Ausländer interniert, durfte dann aber später in der Bibliothek der ungarischen Akademie der Wissenschaften in Budapest arbeiten. Milancovic wandte sich immer mehr der mathematisch-astronomischen Grundlagenforschung zu. Nach Kriegsende wirkte Milancovic hauptsächlich in Belgrad und Novisad im neu entstandenen Jugoslawien. Nach dem Einmarsch deutscher Truppen in Belgrad im Zuge des Balkanfeldzuges im Frühjahr 1941 konnte Milancovic seine Arbeiten - wenn auch unter völlig veränderten Umständen - fortsetzen, ohne zum Kollaborateur zu werden, und publizierte sein Hauptwerk in deutscher Sprache. Nach Wiederherstellung Jugoslawiens in Folge des Ausgangs des II. Weltkriegs genoss Milancovic in seiner Heimat höchstes Ansehen. Geldscheine, Briefmarken und verschiedene Büsten auf öffentlichen Denkmälern zeig(t)en sein Konterfei.

II. Wissenschaftliche Arbeiten

Sein Interesse am Strahlungshaushalt der Erde und der Verbindung zu den periodisch auftretenden Vereisungen des blauen Planeten war unübersehbar. 1920 veröffentlichte er - zunächst in französischer Sprache - die "Mathematische Theorie der thermischen Phänomene verursacht durch die Solarstrahlung". Der Schwerpunkt der Arbeit liegt auf der Behandlung des Einflusses astronomischer Zyklen auf das Klima der Erde. Besonderes Augenmerk fand die von Milancovic ermittelte Formel zur Darstellung der Strahlungsintensität je Breitengrad auf der Erde. Milancovic wurde weltberühmt, als die nach ihm benannten (Solar-)Strahlungskurven in dem auch von dem bekannten Klimaforscher und Geologen Alfred Wegener herausgegebenen Werk "Die Klimate der Vorzeit" 1924 publiziert wurden.

III. Grundaussagen des Hauptwerks von Milancovic

Er berechnete die Wirkung der Schwankungen der Erdachse im Zuge von Präzession und Nutation wie die Auswirkungen der Änderungen in der Bahnexzentrizität der Umlaufellipse des blauen Planeten um die Sonne im Verhältnis zur einfallenden Strahlung. Allgemein bezeichnet man die Achsenverlagerung eines Kreisels, wie es die Erde als ein Rotationsellipsoid darstellt, als Präzession. Die Achse beschreibt aufgrund des Einflusses von Sonne und Mond in bestimmten Perioden aufgrund des Drehmoments eine Kreisbewegung. Aufgelagert auf die Präzession ist die sogenannte Nutation, nämlich eine Nickbewegung der Erdachse, die den Kreis der Präzession wie eine schwach gezackte Krone erscheinen lässt. Milancovic untersuchte die Wirkungen der Veränderungen der Erdbahn auf die Abfolge der Jahreszeiten des blauen Planeten. Dabei zeigte sich, dass sich etwa alle 40000 Jahre eine Situation ergibt, die den höheren Breiten kühlere Sommer und milde Winter beschert - Sommer, in denen Gletscher nicht stark abschmelzen, und Winter mit starkem Schneefall über der Arktis und den Hochgebirgen, also in Bereichen, in denen sich Gletscher ausbilden. Der von Milancovic berechnete Zyklus stimmt im Übrigen mit späteren Untersuchungen des Nobelpreisträgers für Chemie Harold Urey überein, die dieser in einer Art isotopischer Detektivarbeit in Bezug auf Eiszeiten an der Universität von Chicago vor allem an Gletschereis durchgeführt hatte.

IV. Kritik an Milancovic's Arbeit

Seine Theorie gibt zwar eine Erklärung von Temperaturschwankungen während der und zwischen den verschiedenen Eiszeiten, aber sie erklärt nicht, wieso und warum die Vereisungen jeweils überhaupt einsetzten. Während des größten Teils der Erdgeschichte haben sich die heutigen temperierten Zonen eines milden, subtropischen Klimas erfreut, das es beispielsweise Palmen ermöglichte, in 1500 Kilometer Entfernung zum Nordpol zu gedeihen und Fossilien zu hinterlassen. Nach den Befunden von Urey und seiner Mitarbeiter ist die Temperatur der tiefsten Teile des Ozeanwassers in den vergangenen 30 Millionen Jahren ständig gesunken, nämlich von etwa 21° Celsius zu Beginn des Eozäns auf eben knapp 1 bis 2° C zu Beginn des Eiszeitalters vor zwei Millionen Jahren. Die Schwäche in der Arbeit Milancovic besteht trotz ihrer großen Bedeutung in ihrem monokausalen Erklärungsansatz, ohne die Bedeutung der Kontinentalverschiebung, der Veränderungen der Meeresströmungen, die Auswirkungen des Vulkanismus und vor allem der Treibhausgase wie Kohlendioxid und Methan etc. für die und in der Atmosphäre hinreichend zu berücksichtigen.

V. Würdigung

Trotz aller Beanstandungen gehört Milancovic eindeutig zu den großen Wissenschaftlern des 20. Jahrhunderts, der astronomische Phänomene mit geophysischen Fragestellungen verbunden und dafür einen überzeugenden Lösungsansatz gesucht hat. Dass seinen Bemühungen nur ein Teilerfolg beschieden war, schmälert den Wert seines Werkes gleichwohl nicht. Dass diese Einschätzung von der Wissenschaftsgemeinde geteilt wird, ist daran zu erkennen, dass der Asteroid (1605) und ein Mondkrater zu seinen Ehren seinen Namen tragen.

VI. Aussicht

Auch in Zukunft wird das Werk von Milancovic in der modernen Klimaforschung Berücksichtigung finden müssen.

Hoffentlich hat die "kurze Vorstellung" der Person und der wissenschaftlichen Arbeit von Milancovic gefallen. Voraussichtlich werde ich mich das nächste Mal mit dem großen Astronomen und Mathematiker Jean-Dominique Cassini befassen, der als Hofastronom für den Sonnenkönig Ludwig XIV. von Frankreich wirken und bedeutende Entdeckungen machen durfte.

Achim