Uraltes Eis offenbart zahlreiche gigantische Vulkanausbrüche

Eisbohrkerne in der Antarktis und in Grönland haben gigantische Vulkanausbrüche während der letzten Eiszeit offenbart. Neunundsechzig davon waren größer als jeder Ausbruch in der modernen Geschichte. Nach Ansicht der Physiker der Universität Kopenhagen, die hinter diesen Forschungen stehen, können diese Ausbrüche uns etwas über die Empfindlichkeit unseres Planeten gegenüber dem Klimawandel lehren.

Viele Menschen denken bei der Erwähnung eines Vulkanausbruchs an Weltuntergangsszenarien mit ohrenbetäubenden Explosionen, dunkler Asche, die bis in die Stratosphäre aufsteigt, und glibberiger Lava, die alles unter sich begräbt, während Menschen in Panik um ihr Leben rennen. Obwohl ein solcher Ausbruch theoretisch schon morgen stattfinden könnte, mussten wir uns bisher mit Katastrophenfilmen und Büchern begnügen, wenn es um wirklich massive Vulkanausbrüche in der Neuzeit ging.

“Wir haben keinen der größten Vulkanausbrüche der Geschichte erlebt. Das können wir jetzt sehen. Der Eyjafjellajökull, der 2010 den europäischen Flugverkehr lahmlegte, verblasst im Vergleich zu den Ausbrüchen, die wir weiter zurück in der Vergangenheit festgestellt haben. Viele dieser Ausbrüche waren größer als alle Eruptionen der letzten 2 500 Jahre”, sagt Anders Svensson, Associate Professor am Niels-Bohr-Institut der Universität Kopenhagen.

Durch den Vergleich von Eiskernen, die in der Antarktis und in Grönland gebohrt wurden, gelang es ihm und seinen Forscherkollegen, die Anzahl und Intensität von Vulkanausbrüchen in den letzten 60.000 Jahren zu schätzen. Schätzungen von Vulkanausbrüchen vor mehr als 2.500 Jahren waren bisher mit großer Unsicherheit und mangelnder Präzision verbunden.

Neunundsechzig Eruptionen größer als der Mount Tambora

Bei fünfundachtzig der von den Forschern ermittelten Vulkanausbrüche handelte es sich um große globale Eruptionen. Neunundsechzig davon sind schätzungsweise größer als der Ausbruch des Mount Tambora in Indonesien im Jahr 1815 – der größte Vulkanausbruch in der Geschichte der Menschheit. Beim Ausbruch des Tambora wurde so viel Schwefelsäure in die Stratosphäre geschleudert, dass sie das Sonnenlicht blockierte und in den Folgejahren zu einer globalen Abkühlung führte. Der Ausbruch verursachte auch Tsunamis, Dürre, Hungersnöte und mindestens 80.000 Todesopfer.

“Um alte Vulkanausbrüche zu rekonstruieren, bieten Eisbohrkerne einige Vorteile gegenüber anderen Methoden. Bei jedem wirklich großen Ausbruch wird Schwefelsäure in die obere Atmosphäre geschleudert, die sich dann weltweit verteilt – auch auf Grönland und der Antarktis. Wir können das Ausmaß einer Eruption anhand der Schwefelsäuremenge abschätzen, die heruntergefallen ist”, erklärt Anders Svensson.

In einer früheren Studie ist es den Forschern gelungen, Eisbohrkerne aus der Antarktis und Grönland zu synchronisieren, d. h. die jeweiligen Kernschichten auf der gleichen Zeitskala zu datieren. Auf diese Weise konnten sie die Schwefelrückstände im Eis vergleichen und ableiten, wann sich die Schwefelsäure nach weltweit bedeutenden Eruptionen an beiden Polen ausgebreitet hat.

Wann wird dies wieder geschehen?

“Die neue 60.000-jährige Zeitleiste der Vulkanausbrüche liefert uns bessere Statistiken als je zuvor. Jetzt können wir sehen, dass während der prähistorischen Eiszeit viel mehr dieser großen Ausbrüche stattfanden als in der Neuzeit. Da große Eruptionen relativ selten sind, braucht man eine lange Zeitspanne, um zu wissen, wann sie stattfinden. Das haben wir jetzt”, sagt Anders Svensson.

Man kann sich fragen, wann die nächste dieser gewaltigen Eruptionen stattfinden wird. Aber Svensson ist nicht bereit, konkrete Vorhersagen zu machen:

“Während des gesamten von uns untersuchten Zeitraums ereigneten sich drei Ausbrüche der größten bekannten Kategorie, die so genannten VEI-8-Ausbrüche (siehe Faktenkasten). Wir können also irgendwann mit weiteren rechnen, aber wir wissen nicht, ob das in hundert oder ein paar tausend Jahren sein wird. Eruptionen von der Größe des Tambora scheinen ein- oder zweimal alle tausend Jahre auszubrechen, so dass die Wartezeit bis dahin kürzer sein könnte.”

Wie wurde das Klima beeinflusst?

Wenn sie stark genug sind, können sich Vulkanausbrüche auf das globale Klima auswirken, wobei es in der Regel zu einer 5-10-jährigen Abkühlung kommt. Daher ist es von großem Interesse, die großen Eruptionen der Vergangenheit zu kartieren, denn sie können uns helfen, in die Zukunft zu blicken.

“Eisbohrkerne enthalten Informationen über die Temperaturen vor und nach den Eruptionen, die es uns ermöglichen, die Auswirkungen auf das Klima zu berechnen. Da große Eruptionen viel darüber aussagen, wie empfindlich unser Planet auf Veränderungen im Klimasystem reagiert, können sie für Klimavorhersagen nützlich sein”, erklärt Anders Svensson.

Die Bestimmung der Klimaempfindlichkeit der Erde ist eine Achillesferse der derzeitigen Klimamodelle. Svensson schlussfolgert:

“Die aktuellen IPCC-Modelle haben keine genaue Vorstellung von der Klimasensitivität, d. h. davon, wie sich eine Verdoppelung des CO2-Gehalts in der Atmosphäre auswirkt. Der Vulkanismus kann uns Antworten darauf geben, wie stark sich die Temperatur verändert, wenn sich der Strahlungshaushalt der Atmosphäre ändert, sei es durch CO2 oder durch eine Decke aus Schwefelpartikeln. Wenn wir also die Auswirkungen großer Vulkanausbrüche auf das Klima abgeschätzt haben, können wir die Ergebnisse nutzen, um Klimamodelle zu verbessern.”

Datum: März 16, 2022
Quelle: Universität Kopenhagen – Fakultät für Naturwissenschaften


Journal Reference:

  1. Jiamei Lin, Anders Svensson, Christine S. Hvidberg, Johannes Lohmann, Steffen Kristiansen, Dorthe Dahl-Jensen, Jørgen Peder Steffensen, Sune Olander Rasmussen, Eliza Cook, Helle Astrid Kjær, Bo M. Vinther, Hubertus Fischer, Thomas Stocker, Michael Sigl, Matthias Bigler, Mirko Severi, Rita Traversi, Robert Mulvaney. Magnitude, frequency and climate forcing of global volcanism during the last glacial period as seen in Greenland and Antarctic ice cores (60–9 ka)Climate of the Past, 2022; 18 (3): 485 DOI: 10.5194/cp-18-485-2022

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