Napfoltok és a búza ára

…avagy ki fedezte fel Amerikát?

Szerző: Balogh Gábor

Sir William Herschel

1801-ben Sir William Herschel, a német származású angol csillagász meglepő hipotézist tett közzé, miszerint összefüggés lehet a napfoltok száma és a búza ára között. Herschel közel negyven évig (1779–1818) tanulmányozta a napfoltokat. Adatait összevetette Adam Smith: „A nemzetek gazdagsága” (1776) című művének a búza árára vonatkozó adataival is. Mivelhogy megfigyeléseinek legnagyobb része az úgynevezett Dalton-minimumban (1790-1830) történtek meg, amikor kevés napfolt volt, nem vehette észre a naptevékenység 11 éves periodicitását.

A jelenség gazdaságra gyakorolt hatása rendkívül fontos, ezért nem csak csillagászok, hanem gazdasági elemzők is nagyon komoly kutatásokat végeznek annak érdekében, hogy összefüggést találjanak a csillagászati események és a gazdaság között.

Hogyan is befolyásolhatják ezek a csillagászati jelenségek Földünk időjárását, vagy akár éghajlatát? Az első ilyen tudományos megerősítés 1856-ban született, mikor Edward Sabine bebizonyította a napfoltok és a mágneses viharok közötti összefüggést. Ezzel szemben, a napfoltok és az időjárás közötti közvetlen kapcsolatot sokkal nehezebb detektálni, hiszen ezt számtalan dolog befolyásolja. A napfoltok és a búza ára közötti összefüggést még nehezebb megállapítani, hiszen a gazdaság nem egy tiszta fizikai rendszer, ezt számtalan dolog befolyásolja, mint például a politika, tőzsdei spekuláció, vagy akár a tömegpszichológia is. A globalizáció is például egyfajta „védőszelepként” működik az árak esetében.

Herschel ötlete, úgy tűnik, néha „működik”, néha nem, napjainkig sok vita folyik hipotéziséről. Ami érdekes, az a rész, amikor „működik”.

Hasonló összefüggést láthatunk a szarvasmarha-árak és a napfoltok között.

Természetesen nagyon sok tényező (gazdasági, technológiai, mezőgazdasági) befolyásolja ezt a korrelációt. Vegyük például a kukorica árát, itt csak 1950-ig láthatjuk a fenti összefüggést, valószínűleg az 1960-as „Zöld Forradalom”-nak köszönhető új technológiáknak. 1950 után ez az összefüggés eltűnik.

Matematikai számításokkal is tesztelték azt a hipotézist (Burakov), és rövid- és hosszútávú összefüggést egyaránt találtak a napfoltok, a búza terméshozama, ára és a nem teljesítő banki hitelek (non-performing loan, NPL) között.

A napfoltok, ezek az időszakos jelenségek a Nap „felszínén”, fotoszféráján, a többi területhez képest sötét foltoknak látszanak. Valójában egyáltalán nem sötétek, hanem csak a mintegy 5,800°K hőmérsékletű környezetüknél kétezer fokkal hidegebbek, itt negyedannyi a sugárzás intenzitása. A napfoltok egy hasonlattal élve tulajdonképpen hűvös, mágneses dugók egy gödörben, melyek meggátolják a konvektív áramlást.

De hogyan befolyásolhatják a napfoltok a Földi időjárást, pláne a búza árát? Napfoltmaximum idején, tehát amikor több napfoltot látunk a Napon, aktívabb a Nap, kisebb a kozmikus sugárzás intenzitása, napfolt-minimumok idején pedig nagyobb. A kozmikus sugárzás – mely nem is annyira sugárzás, hanem elsősorban nagyenergiájú részecskékből áll – ionizálja a Földi légkört, és ezzel elősegíti a felhő- és csapadékképződést, befolyásolja az időjárást. Különböző földrajzi területeken azonban más lesz a jelenség hatása. Másképpen hat a Föld egészére, globálisan, és más hatásokkal találkozhatunk az egyes földrajzi területeken is. Természetesen, amint már megjegyeztük, rengeteg dolog befolyásolja a gazdaságot, a tőzsdét is.

A Nap azonban nagyobb dolgokba is beleszólhat, és itt talán egyértelműbb az összefüggés.

Amerika felfedezése egy másik példája a Napnak a klímára való hatására. Arra a kérdésre, hogy ki fedezte fel Amerikát, három jó válasz is van. Mindhárom esetben a Nap szólt bele a felfedezésbe, a vikingek esetében pedig a feledésbe merülésébe is. De ki fedezte fel Amerikát? Először, tulajdonképpen, maguk az indiánok. Egyelőre nevezzük őket szibériaiaknak, akik mintegy 15-18.000 évvel ezelőtt, száraz lábbal kelhettek át a Bering-szoroson, követve a vándorló mamutokat. A tengerek szintje jóval alacsonyabb volt, mint ma, ezért ahol ma tenger van, ott egy hatalmas földnyelv kötötte össze Szibériát és Észak-Amerikát. Később, a felmelegedés hatására a jég olvadni kezdett, a tengerek szintje emelkedett, elöntve ezzel Beringiát, létrehozva a Bering-szorost. Az Amerikában ideiglenesen elszigetelődött populációkból alakultak ki az indiánok, helyesebb elnevezéssel Amerika őslakói.

Leif Erikson (Leifr Eiríksson)

Másodjára a vikingek fedezték fel Amerikát, 1001-ben. Ez az úgynevezett „Középkori Meleg Időszak” (Medieval Warm Period) ideje volt 900–1300 között. A hőmérséklet magasabb volt, mint ma, különösen az Észak-atlanti vidékeken. Az akkori átlaghőmérséklet meghaladta a római kori időszakot is. Nőttek a terméshozamok, a népesség rövid idő alatt megduplázódott. Emiatt is vált szükségessé a vikingek számára Grönland gyarmatosítása. Grönland „Zöldföldet” jelent, ez is jelzi, hogy ez a hatalmas, ma jeges sziget déli részét akkor erdők borították, a partok dúskáltak a halakban. Vörös Erik vezetésével a telepesek gabonát termesztettek, háziállatokat tartottak, csaknem 620 ilyen farmot tártak fel Grönlandon, nyolc-kilencezer embernek adva megélhetést.

Maga az amerikai kontinens felfedezése sem váratott sokáig magára. Grönland felfedezése után tovább hajóztak nyugat felé, újabb területeket fedezve fel. Bjarni Herjólfsson hajója 985-ben elszakadt társaitól, és három nap hajózás után megpillantotta az amerikai szárazföldet. Tizenöt évvel később Leif Erikson már egy kisebb telepet is létrehozott a szárazföldön, általuk Vinlandnak elnevezett területen. (Vinland vagy a viking ’vínber’ szóból ered, legjobban ’borbogyó’-nak fordíthatnánk – ez jelenthetett szőlőt is, ribizlit is, vagy a vin szóból, ami viszont mezőt, farmot jelent. Ezt sajnos ma már nem tudhatjuk, mert a középkori viking rúnaírás nem tett különbséget a hosszú és a rövid ’i’ között.) 1960-ban Új-Fundland északi részén, L’Anse aux Meadows öbölben egy viking település maradványait tárták fel, melyet a „Vörös Erik történetében” szereplő Straumfjörð-del azonosítanak.

Az idilli helyzet 400 éven át tartott. Az időjárás 1300 után kezdett megváltozni, egyre hidegebb lett, lassan lehetetlenné vált a földművelés. Egy Grönlandon járt püspök 1350-ben már elhagyatott településeket talált itt, a korábban megművelt földek helyett lényegében permafroszt, örökké fagyott talaj fogadta. 1378-ban az Egyház el is hagyta Grönlandot, mikor a part menti hajózás lehetetlenné vált a jég miatt. 1408-ből még fennmaradt egy házassági bejegyzés, de az 1721-es expedíciót vezető Hans Egede már nem talált itt európaiakat, a kontinensen pedig valószínűleg még hamarabb pecsételődött meg a települések sorsa.

Véget ért a „Középkori Meleg Időszak” (Medieval Warm Period).

Mielőtt rátérnénk a következő felfedezőre, Kolumbuszra, nézzük meg, hogy mi okozhatta a következő lehűlési időszakokat? Elfogadott elmélet, hogy a nagyobb ciklusoknak, a jégkorszakoknak főként a Milanković-ciklus az oka. Az utóbbi csaknem egymillió évben az eljegesedések 100.000 éves ciklusokban követték egymást, ami tökéletesen megfelel a Milanković-ciklus elméletének, mely egyszerre veszi figyelembe a változó Föld-Nap távolságot, a Földpálya alakját (excentricitását), a precessziót (a földtengely mozgását), az apszidiális precessziót, a forgástengely szögét, és a pályahajlást (inklináció). Természetesen más okai is vannak, különösen nagy geológiai léptékekben, mint például a légkör összetétele, a tektonikai lemezek relatív helyzete, óceánáramlatok, vulkáni tevékenységek, stb.

A Kis Jégkorszakot például, melynek jó részét a Maunder-minimum uralta, az „elhúzódó napfolt-minimum kora”, a napfoltok szélsőségesen kevés száma jellemezte. 1645 és 1715 között a napfolttevékenység szünetelt, illetve szélsőségesen ritka volt.

De mi a helyzet azokkal az időszakokkal, mikor még nem történt rendszeres napfolt-megfigyelés, és így nem állnak rendelkezésünkre ilyen adatok? Szerencsére a szén 14-es izotópja segítségünkre lehet ebben. Ennek az izotópnak (14C) a képződése a nap aktivitásának függvénye. A 14C a felső atmoszférában képződik, amikor a légköri nitrogénből (14N) képződik a kozmikus sugárzás hatására. Ha a Nap aktívabb, kevesebb kozmikus sugárzás éri Földünket. Ez a 14C, amelyet a sarki jégben vagy akár fák évgyűrűiben találhatunk, egyedülálló lehetőséget kínál a kozmikus sugárzás és a naptevékenység sok évezredes hatásainak a rekonstruálására. Segítségével felbecsülhetjük az adott időszak napfolttevékenységét, és ez által az adott klímát.

A kozmikus sugárzás intenzitásának csúcsai tökéletesen egybeesnek az adott hidegebb időszakokkal, (O:Oort-, W:Wolf-, S:Spörer-, M:Maunder-, D:Dalton-, G:Gleissberg-minimumok) .

Amerika viking felfedezése felejtésbe merült – Európának még nem volt rá szüksége.

Kolumbusz Kristóf (Cristoforo Colombo)

Kolumbusz családjának – és sok más polgárnak a sorsa azonban egyre nehezebb lett Oszmán Birodalom terjeszkedésével egyidejűleg, ugyanis ez a keleti piacok, kereskedelmi utak megszűnésével járt. A fiatal Kolumbusznak hamar szakítania is kellett a posztókereskedelemmel, és tengerésznek állt. Többek között, 1477-ben eljutott Izlandra, és ez meghatározó fordulat volt életében. Beszélt izlandi tengerészekkel, akiknél a korábbi nyugati utak még nem merültek feledésbe, ahol nem is olyan távoli nagyapáik jártak. Motoszkálni kezdett egy gondolat a fejében.

Akkoriban már közismert volt, hogy a Föld gömbölyű, viták csak arról szóltak, hogy mekkora is ez a gömb. Ötlete az volt, hogy nyugat felé hajózva is el lehet jutni a gazdag Indiába. Tudta, hogy ilyen nagyszabású tervhez támogatókra lesz szüksége, néhány ével belül neki is látott támogatást szerezni. Mivel akkoriban Portugáliában élt, először a portugál királyt kereste meg tervével. Az addig jelentéktelen Portugália akkor kezdett tengeri hatalommá válni. II. János portugál király azonban nem látván reálisnak tervét, visszautasította őt. A portugálok inkább Afrikát megkerülve akartak eljutni Indiába.

Ezután a Spanyolországot egyesítő katolikus uralkodókhoz, Aragóniai Ferdinándhoz és Kasztíliai Izabellához fordult. A zűrös politikai helyzet miatt az uralkodók azonban sokáig váratták, csak 1492 januárjában született döntés, hogy támogatják Kolumbusz útját.

1492. augusztus 3-án vágott neki az óceánnak három, mai szemmel ijesztően kicsi hajóval. A háromárbocos Santa María karakkal és két kis karavellával, a Pinta-val és a Niña-val. Technikai problémák, hajósérülések miatt a Kanári szigetekről csak szeptember elején indulhattak tovább. Maga a hajóút sem volt konfliktusoktól mentes, Kolumbusz négy hétre becsülte az utat, de ez idő lejártával még mindig a nyílt óceánon voltak. Miután csaknem lázadás tört ki, kozmetikázni kezdte a hajónaplót, kevesebb megtett utat jegyzett fel a hajónaplóban.

1492. október 12-én érték el Guanahani szigetét, melyet San Salvadornak, Szent Megmentőnek nevezett el. Az itt látott taínókat indiánoknak nevezte, mert úgy vélte, hogy Indiába jutott. Tovább hajózott Kubába – melyet Kínának hitt, majd Hispaniolába, és sok más szigetet is felfedezett. 1493. március 15-én ért haza a spanyol Palos kikötőjébe nemesfémmel, fűszerekkel, új gyümölcsökkel, kukoricával, dohánnyal és burgonyával – és az Indiába vezető út felfedezésének dicsőségével. Visszatérte után hősként fogadták, majd újabb utakkal bízták meg. Kolumbusz négy útja után sem tudta, hogy (újra-)felfedezte Amerikát, de ezzel megalapozta a Spanyol világbirodalom születését.

A sors fintora, hogy a reconquista utáni Spanyolország szinte csak nemesekből és nincstelenekből álló társadalma nem volt képes az Újvilág kincseit befogadni, ezek nagyon hamar elfolytak az országból. Spanyolországot a fél világ meghódítása és a fantasztikus kincsek özöne is csak még szegényebbé tette, hiszen nem volt polgári réteg, kereskedők, szakemberek, ipar, bankrendszer. A beáramló érték tovább folyt külföldi országokba, főleg a Németalföldre.

Források:

Burakov, D. (2017) “Do Sunspots Matter for Cycles in Agricultural Lending: a VEC Approach to Russian Wheat Market”, AGRIS on-line Papers in Economics and Informatics, Vol. 9, No. 1, pp. 17 – 31. ISSN 1804-1930. DOI 10.7160/aol.2017.090102. DOI: 10.7160/aol.2017.090102

Easterbrook, D.J.: Evidence-Based Climate Science, ISBN978-0-12-804588-6 

Fizikai Szemle, Kozmikus sugárzás és csillagászat. 1999/1.

Grove, Jean M.; Switsur, Roy (1994): „Glacial geological evidence for the medieval warm period”

Herrera et al.: Reconstruction and prediction of the total solar irradiance: From the Medieval Warm Period to the 21st century. New Astronomy Volume 34, January 2015, Pages 221-233

LiveScience: Humans Crossed the Bering Land Bridge to People the Americas,
https://www.livescience.com/64786-beringia-map-during-ice-age.html

Mann, M. E.; Zhang, Z.; Rutherford, S.; et al. (2009): „Global Signatures and Dynamical Origins of the Little Ice Age and Medieval Climate Anomaly” (http://www.geo.umass.edu/climate/papers2/Mann2009.pdf)

McClellan, Tom: Sunspots – The Real Cause of Higher Grain Prices
(http://time-price-research-astrofin.blogspot.com/2017/02/sunspots-real-cause-of-higher-grain.html)

Meadows, A. J. (1975), A hundred years of controversy over sunspots and weather, Nature, 256, 95–97.

NASA’s SDO Observes Largest Sunspot of the Solar Cycle: https://www.nasa.gov/content/goddard/sdo-observes-largest-sunspot-of-the-solar-cycle/

National Geographic, Ancient DNA reveals complex migrations of the first Americans.
https://www.nationalgeographic.com/science/2018/11/ancient-dna-reveals-complex-migrations-first-americans/

Philip Ball: Sun set food prices in the Middle Ages, Nature. (https://www.nature.com/articles/news031215-12)

Potgeiter, M. (2013). „Solar Modulation of Cosmic Rays”. Living Reviews in Solar Physics. https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2013LRSP…10….3P/abstract

Pustilnik, L.A., G. Yom Din: Space Climate Manifestation in Earth Prices – from Medieval England Up to Modern Usa
(https://arxiv.org/abs/astro-ph/0411165)

Science Direct: Medieval Warm Period
https://www.sciencedirect.com/topics/earth-and-planetary-sciences/medieval-warm-period

Solar cycle variations and cosmic rays. Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics, Volume 70, Issues 2–4, February 2008, Pages 207-218. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1364682607002726

SolarStorms, Cosmic Rays Received,
http://www.solarstorms.org/Scosmic.html

Steinhilber et al.: 9,400 years of cosmic radiation and solar activity from ice cores and tree rings, https://www.pnas.org/content/109/16/5967

Tarassov, Sergey: Sunspot activity and stock market. http://www.timingsolution.com/TS/Articles/sunspot/

University of Delaware, Cosmic Rays and the Solar Cycle,
http://neutronm.bartol.udel.edu/catch/cr3.html

U.S. Geological Survey, The Sun and Climate. U.S. Geological Survey Fact Sheet 0095-00
https://pubs.usgs.gov/fs/fs-0095-00/