Wie weit würde ein Vulkanausbruch die Erde abkühlen lassen?

Schon lange fragen sich Forscher*innen, ob der Ausbruch eines Supervulkans das Erdklima abkühlen könnte. Sogar ob ein solches Ereignis unseren Fortbestand auf der Erde bedrohen könnte, wird diskutiert. Einer neue Studie zufolge, die im Journal of Climate erschienen ist, dürften die von einem solchen Vulkan ausgestoßenen Partikel allerdings keinen so starken Effekt haben, wie bisher angenommen. Frühere Studien gingen von einer Abkühlung des Klimas um bis zu 8 Grad Celsius aus.

Forscher*innen simulierten Supervulkan-Ausbruch

In ihrer Studie erklären die Forscher*innen vom Goddard Institute of Space Studies (GISS) und der Columbia University, dass der Kühleffekt tatsächlich nicht mehr als 1,5 Grad Celsius betragen dürfte - ähnlich wie bei heutigen Vulkanausbrüchen. Um das zu zeigen, simulierten sie den Ausbruch eines Supervulkans, der mit dem Toba vergleichbar ist. Diese Eruption ereignete sich vor 74.000 Jahren im heutigen Indonesien. Sie gilt als die mächtigste der Menschheitsgeschichte. Lange Zeit wurde darüber spekuliert, ob sie fast zur Auslöschung des Menschen geführt hätte. 

Die neuen Erkenntnisse könnten auch in der Toba-Diskussion mehr Klarheit schaffen: „Die relativ geringen Temperaturänderungen, die unserer Meinung nach am ehesten mit den Beweisen vereinbar sind, könnten erklären, warum keine einzige Supereruption eindeutige Beweise für eine globale Katastrophe für Menschen oder Ökosysteme erbracht hat“, sagte der beteiligte Forscher Zachary McGraw gegenüber Phys.org.

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Welchen Effekt haben die Schwefelpartikel tatsächlich?

Von einer Supereruption sprechen Wissenschaftler*innen, wenn bei einem Vulkanausbruch mehr als 1.000 Kubikkilometer Magma ausgestoßen werden. Der letzte Ausbruch dieser Art ereignete sich vor 22.000 Jahren in Neuseeland.

In ihrer Simulation untersuchten die Forscher*innen, welche Effekte durch einen solchen Ausbruch hervorgerufene Schwefelpartikel in der Atmosphäre hätten, die in der Stratosphäre zu flüssigen Sulfatpartikeln kondensieren. 

Die Teilchen können die Oberflächentemperatur auf der Erde dann auf zwei Arten beeinflussen. Einerseits reflektieren sie Sonnenlicht – wodurch eine Abkühlung passieren könnte. Andererseits können sie die nach außen fließende Wärmeenergie aber auch einfangen, was eine Art Treibhauseffekt zur Folge hätte.

Je kleiner und dichter die Teilchen sind, desto größer ist ihre Fähigkeit, Sonnenlicht zu blockieren. Die Schätzung der tatsächlichen Größe bei einem Supervulkan-Ausbruch ist jedoch schwierig, da frühere Supereruptionen keine verlässlichen Beweise hinterlassen haben. In der Atmosphäre verändert sich die Größe der Partikel abermals. Deshalb simulierten die Forscher*innen nun Supervulkanausbrüche mit verschiedenen Schwefelpartikel-Größen.

Künstlicher Vulkanausbruch

In der Vergangenheit wurde immer wieder darüber diskutiert, ob man das Erdklima möglicherweise durch die Einbringung von Schwefelpartikel in die Erdatmosphäre abkühlen könnte. Diese Studie zeigt, dass in diesem Bereich noch viel Forschung notwendig ist, weil der Effekt von Vulkanausbrüchen auf das Erdklima noch zu wenig verstanden wird. Weitere Studien und Simulationen sollen Klarheit schaffen - etwa um besser zu verstehen, wie groß die Schwefelpartikel bei einem Supervulkan-Ausbruch tatsächlich waren.