Vulkanausbrüche im pazifischen Feuerring haben die Erde vielleicht Jahrhunderte lang abgekühlt

Laut einer neuen Studie, die in der Zeitschrift Nature Communications veröffentlicht wurde, könnten Vulkanausbrüche im pazifischen Feuerring verlängerte Abkühlungsphasen ausgelöst haben, die Jahrhunderte dauerten. Wissenschaftler haben eine Korrelation zwischen größeren Eruptionen und verlängerten kalten Phasen während der Holozän-Äpoche, die vor etwa 12.000 Jahren begann, identifiziert. Diese kalten Episoden, von denen einige hunderte Jahre dauerten, trugen zur Erweiterung der Gletscher bei und veränderten die globalen Klimamodelle.

Viele dieser Ausbrüche fanden im westlichen Pazifik statt, entlang des sogenannten Pazifischen Feuerrings, einer Region, die für häufige seismische und vulkanische Aktivitäten aufgrund von Interaktionen der tektonischen Platten bekannt ist. Die Forscher verwendeten mehrere Methoden, um das Timing dieser Ausbrüche zu bestimmen, darunter Eiskernproben aus der Arktis und der Antarktis sowie Radiokohlenstoffdatierung von organischen Materialien, die in Asche-Schichten erhalten waren. Zusätzliche Erkenntnisse kamen aus der Datierung vulkanischer Gesteine.

Das Team kam zu dem Schluss, dass das beobachtete Muster nicht zufällig war, sondern eher auf eine kausale Beziehung hinweist. Der von den Forschern vorgeschlagene Mechanismus beinhaltet die Injektion von Schwefeldioxid in die Stratosphäre während großer Eruptionen. Diese Schwefelpartikel wirken als reflektierende Agenten, zerstreuen das Sonnenlicht und reduzieren die Menge an Sonnenstrahlung, die von der Erdoberfläche absorbiert wird. Dies führt zu einer vorübergehenden Abkühlung, insbesondere in der Nordhalbkugel.

Mit sinkenden Temperaturen dehnt sich das arktische Meereis aus, wodurch der Ozean weiter isoliert und die Wärmeübertragung in die Atmosphäre eingeschränkt wird.

Diese kaskadierenden Effekte verstärken den allgemeinen Abkühlungstrend und ermöglichen es den Gletschern, sogar in Regionen wie den Alpen deutlich voranzukommen. Allerdings spielt die Intensität des Vulkanausbruchs eine entscheidende Rolle bei der Bestimmung, ob eine anhaltende Abkühlungsphase auftritt. Wenn ein Ausbruch zu schwach ist, erreichen die Schwefelpartikel möglicherweise nicht die obere Atmosphäre und verhindern so die notwendige Abkühlung. Umgekehrt könnten zu starke Ausbrüche zu einer schnellen Absetzung der Partikel führen, ihre atmosphärische Präsenz verringern und die Dauer des Abkühlungseffekts verkürzen. Daher sind die Stärke und der Standort des Ausbruchs entscheidende Faktoren für die Einleitung und Aufrechterhaltung langfristiger Kaltperioden.

Diese Entdeckung stellt frühere Theorien in Frage, die diese kalten Phasen auf Faktoren wie Schwankungen der Sonnenleistung oder Veränderungen der Meeresströmungen zurückführen. Stattdessen hebt sie das Potenzial vulkanischer Aktivitäten hervor, um erhebliche und anhaltende Klimaänderungen zu bewirken. Während frühere Eruptionen wie der des Mount Tambora im Jahr 1816 eine kurze, aber schwere Abkühlung verursachten, deuten die aktuellen Ergebnisse darauf hin, dass bestimmte Eruptionen mehrere Jahrhunderte dauernde Abkühlungstrends ausgelöst haben könnten.

Da die Wissenschaftler ihr Verständnis der Klimageschichte der Erde weiter verfeinern, wird die Rolle von Vulkanausbrüchen bei der Gestaltung des langfristigen Klimawandels immer deutlicher.