Mehr als acht Monate nach dem Ausbruch des Unterwasservulkans Tonga analysieren Wissenschaftler immer noch die Auswirkungen einer großen Explosion und entdecken, dass sie den Planeten erhitzen könnte.
Forscher haben kürzlich berechnet, dass der Tonga-Ausbruch neben einer riesigen Menge Asche und vulkanischen Gasen etwa 50 Millionen Tonnen Wasserdampf in die Atmosphäre freigesetzt hat. Diese massive Freisetzung von Dampf erhöhte die Feuchtigkeitsmenge in der globalen Stratosphäre um etwa 5 % und hätte einen Zyklus aus Abkühlung und Erwärmung der stratosphärischen Oberfläche auslösen können – und diese Effekte könnten laut einer neuen Studie in den kommenden Monaten anhalten.
Der Ausbruch des Tonga-Vulkans, der am 13. Januar begann und zwei Tage später seinen Höhepunkt erreichte, war der stärkste der letzten Jahrzehnte auf der Erde. Die Explosion breitete sich über 260 Kilometer aus und wirbelte Asche-, Dampf- und Gassäulen in eine Höhe von mehr als 20 Kilometern auf.
Große Vulkanausbrüche kühlen normalerweise den Planeten, indem sie Schwefeldioxid in die obere Atmosphäre der Erde speien, das die Sonnenstrahlung filtert. Gesteins- und Aschepartikel können den Planeten auch vorübergehend kühlen, indem sie das Sonnenlicht blockieren. Daher könnten weit verbreitete und heftige vulkanische Aktivitäten in der fernen Vergangenheit der Erde zum globalen Klimawandel beigetragen und vor Millionen von Jahren Massenaussterben verursacht haben.
Jüngste Eruptionen haben auch die Fähigkeit von Vulkanen demonstriert, den Planeten zu kühlen. Als 1991 der Mount Pinatubo auf den Philippinen explodierte, senkten die durch die Vulkanexplosion ausgestoßenen Aerosole die globalen Temperaturen für mindestens ein Jahr um etwa 0,5 Grad Celsius.
Tonga emittierte etwa 440.000 Tonnen Schwefeldioxid, etwa 2 % der Menge, die der Mount Pinatubo während des Ausbruchs von 1991 ausspuckte. Aber im Gegensatz zu Pinatubo (und den meisten großen Vulkanausbrüchen an Land) haben die Unterwasser-Vulkanfahnen von Tonga erhebliche Wassermengen in die Stratosphäre geschleudert, eine Zone, die sich von etwa 20 km über der Erdoberfläche bis 50 km erstreckt.
In Unterwasservulkanen können Eruptionen einen Großteil ihrer explosiven Energie aus dem Zusammenspiel von Wasser und heißen Magmen beziehen, was zur Freisetzung riesiger Mengen Wasser und Dampf in die Eruptionssäule führt, schreiben Wissenschaftler in einer neuen Studie. Innerhalb von 24 Stunden nach dem Ausbruch erstreckte sich die Wolke mehr als 28 km in die Atmosphäre.
Die Forscher analysierten die Wassermenge in den Schwaden, indem sie Daten auswerteten, die mit Instrumenten namens Radiosonden gesammelt wurden, die an Wetterballons befestigt und in die Vulkanschwaden geschickt wurden. Wenn diese Instrumente in die Atmosphäre aufsteigen, messen ihre Sensoren Temperatur, Luftdruck und relative Luftfeuchtigkeit und übertragen diese Daten an einen Bodenempfänger.
Atmosphärischer Wasserdampf absorbiert Sonnenstrahlung und strahlt sie als Wärme wieder ab; Mit zig Millionen Tonnen Tongas Feuchtigkeit, die jetzt in der Stratosphäre treiben, wird sich die Erdoberfläche erwärmen – obwohl laut der Studie nicht klar ist, wie stark.
Da der Dampf jedoch leichter als andere vulkanische Aerosole ist und weniger von der Schwerkraft beeinflusst wird, dauert es länger, bis sich dieser Erwärmungseffekt auflöst, und die Erwärmung der Oberfläche könnte sich in den kommenden Monaten fortsetzen, sagen die Wissenschaftler.
Frühere Untersuchungen zum Ausbruch zeigten, dass Tonga genug Wasserdampf freisetzte, um 58.000 olympische Schwimmbecken zu füllen, und dass diese enorme Menge an Luftfeuchtigkeit möglicherweise die Ozonschicht schwächen könnte.
In der neuen Studie stellten die Wissenschaftler auch fest, dass diese enormen Mengen an Wasserdampf tatsächlich die chemischen Kreisläufe verändern können, die das stratosphärische Ozon kontrollieren, aber detaillierte Studien sind erforderlich, um die Wirkung auf das Ozon zu quantifizieren, da andere chemische Reaktionen ebenfalls eine wichtige Rolle spielen können .
2022-09-26 18:25:46
Autor: Vitalii Babkin