Klimaatmodellen onderschatten de verkoelende effecten van vulkaanuitbarstingen enorm

De huidige klimaatmodellen hebben de verkoelende effecten van vulkaanuitbarstingen sterk onderschat, vooral omdat er geen rekening is gehouden met kleine uitbarstingen. Omdat het verkoelende effect tijdelijk is, kan het de opwarming van de aarde niet stoppen.

Cambridge (Engeland). Vulkanen hebben een enorme impact op het wereldwijde klimaatsysteem. Wanneer de vulkaan uitbarst, stoot het zwavelgassen uit die in de bovenste atmosfeer condenseren tot kleine deeltjes die aerosolen worden genoemd. Deze aerosolen zijn in staat zonlicht terug de ruimte in te reflecteren. Tijdens bijzonder zware vulkaanuitbarstingen, zoals de uitbarsting van Hunga Tonga-Hunga Ha’apai (HTHH), die de sterkste onweersbui ooit veroorzaakte, kan het volume van aerosolen zo groot zijn dat het resulteert in een wereldwijde afkoeling van de temperatuur. Dergelijke grote uitbarstingen komen echter maar een paar keer per eeuw voor, terwijl kleine uitbarstingen bijna jaarlijks voorkomen.

Klimaatvoorspellingen, zoals het Sixth Assessment Report (AR6) van het Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) van de Verenigde Naties (VN), gaan ervan uit dat de vulkanische activiteit van 2015 tot 2100 op hetzelfde niveau zal liggen als van 1850 tot 2014. Studie Cambridge Universiteit Door onderzoekers onder leiding van Mai Shim blijkt nu dat de effecten van uitbarstingen met lage intensiteit verwaarloosbaar zijn.

“Vergeleken met de broeikasgassen die door menselijke activiteiten worden uitgestoten, is de impact van vulkanen op het wereldklimaat relatief klein. Het is echter belangrijk om ze op te nemen in klimaatmodellen, zodat we toekomstige temperatuurveranderingen nauwkeurig kunnen inschatten.”

IJskernanalyse en satellietgegevens

Volgens de publicatie in Geofysische onderzoeksbrieven De onderzoekers ontwikkelden verschillende scenario’s voor toekomstige vulkanische activiteit op basis van de ijskern en satellietgegevens. Ze kozen scenario’s die lage, gemiddelde en hoge niveaus van vulkanische activiteit vertegenwoordigden en voerden vervolgens klimaatsimulaties uit met behulp van het UK Earth System Model.

Hun simulaties geven aan dat de effecten van vulkaanuitbarstingen op het klimaat, inclusief oppervlaktetemperatuur, zeeniveau en de omvang van zee-ijs, worden onderschat. De reden hiervoor ligt in het feit dat de huidige klimaatprojecties de waarschijnlijke toekomstige omvang van vulkanische activiteit sterk onderschatten.

Vulkanische invloed sterk geminimaliseerd

Volgens het toekomstscenario voor de middellange termijn van de studie wordt de impact van vulkanen op de atmosfeer in klimaatvoorspellingen tot 50 procent onderschat. Dit is grotendeels te wijten aan de effecten van uitbarstingen met lage intensiteit.

We ontdekten dat vulkanische kracht niet alleen wordt onderschat, maar dat minder intense uitbarstingen in feite verantwoordelijk zijn voor tot wel de helft van de vulkanische kracht. Afzonderlijk hebben deze uitbarstingen met lage intensiteit mogelijk geen meetbaar effect, maar als ze worden gegroepeerd, is de impact aanzienlijk. Ik was verrast om te zien hoe belangrijk deze uitbarstingen met lage intensiteit zijn. We wisten dat het een impact had, maar we wisten niet dat het zo groot was.”

Hoewel het verkoelende effect van vulkanen wordt onderschat in klimaatprojecties, benadrukken de onderzoekers dat het niet te vergelijken is met de door de mens veroorzaakte koolstofemissies.

Bovenste stratosferische vulkanische aerosolen blijven gewoonlijk een tot twee jaar in de atmosfeer, terwijl koolstofdioxide veel langer blijft. Zelfs als we een periode van uitzonderlijk hoge vulkanische activiteit zouden hebben, laten onze simulaties zien dat dit niet genoeg zou zijn om de opwarming van de aarde te stoppen. Het is als een voorbijtrekkende wolk op een hete, zonnige dag: het verkoelende effect is tijdelijk. “

Wetenschappers zijn van mening dat een volledige boekhouding van vulkanische effecten de betrouwbaarheid van klimaatvoorspellingen zou kunnen helpen verbeteren. Ze gebruiken hun simulaties momenteel om te testen of toekomstige vulkanische activiteit de aanvulling van het Antarctische ozongat zou kunnen verstoren en zo relatief hoge niveaus van schadelijke UV-straling aan het aardoppervlak zou kunnen handhaven.

Geofysische onderzoeksbrieven, doi: 10.1029/2023GL103743