Wie Vulkane das gesamte Weltklima beeinflussen können

Allgemein können Vulkanausbrüche klimawirksam sein und einen kühlenden oder auch wärmenden Effekt auf unser Klima haben. Entscheidend dabei ist einerseits die Stärke der Eruption bzw. die Höhe der Eruptionssäule, andererseits aber auch die Zusammensetzung der vulkanischen Gase.

Damit es zu einer messbaren Wirkung auf das globale Klima kommen kann, müssen die Auswurfmaterialien lange in der Atmosphäre bleiben. Das ist nicht der Fall, wenn der Ausbruch unterhalb der atmosphärischen Sperrschicht der Tropopause in etwa 10 bis 15 km Höhe bleibt. Bei sehr starken Eruptionen gelangen die Gase aber in höhere Stockwerke der Atmosphäre, wo sie dann deutlich länger verweilen können.

Sulfataerosole entscheidend

Manche gasförmige Materialien eines Vulkanausbruchs wie CO2 und Wasserdampf vermindern die langwellige Wärmeausstrahlung der Erde und erwärmen damit die Atmosphäre. Dagegen reagiert Schwefeldioxid (SO2) in der Atmosphäre mit Wasserdampf zu Schwefelsäure, aus der dann kleine Schwefelsalz-Partikel entstehen (Sulfataerosole). Diese vermindern die einfallende kurzwellige Sonnenstrahlung und kühlen die Atmosphäre. Entscheidend ist also die anteilige Zusammensetzung der Gase bei einem starken Ausbruch.

Vorübergehend leicht wärmender Effekt

Der Ausbruch des Hunga Tonga-Hunga Haʻapai Mitte Jänner 2022 (siehe Bildstrecke unten) erreichte eine außergewöhnliche Höhe von teils mehr als 50 km, was der höchsten Eruptionswolke entspricht, die je vom Weltraum aus beobachtet wurde. Diese Ausbruch sorgte auch für den größten Eintrag von Wasserdampf in die Stratosphäre seit Beginn der Satellitenbeobachtungen.

Aktuelle Studien zeigen, dass in diesem Fall der erwärmende Effekt des Wasserdampfs den kühlenden Effekt der Schwefelaerosole übertrifft und die globale Erwärmung vorübergehend leicht beschleunigt. Dieser Vulkanausbruch produzierte einfach zu wenig Sulfataerosole, um eine kühlende Wirkung zu erreichen, wie es etwa beim Ausbruch des Pinatubo auf den Philippinen im Jahr 1991 der Fall war. Dessen Eruption hatte die globale Durchschnittstemperatur damals für ein paar Jahre um etwa 0,4 Grad gesenkt.

Aktuelle Lage in Island

Der aktuelle Vulkanausbruch in Island bei weitem nicht stark genug, um messbare Auswirkungen auf das globale Klima zu haben. Bei solchen Spalteneruptionen kommt es nämlich meist nicht zu großen Explosionen bzw. hochreichenden Aschewolken.

Im Gegensatz zum Ausbruch des Eyjafjallajokull im Jahre 2010 handelt es sich diesmal auch nicht um einen Schildvulkan, der von einem Gletscher überlagert wird. Damals war es die Interaktion des Magmas mit dem Eis bzw. Schmelzwasser, die den Ausbruch so explosiv und gefährlich für die Luftfahrt machte.