Modelsimulaties doen twijfel rijzen: kunnen supervulkanen de wereld aanzienlijk afkoelen?

De modelsimulatie roept twijfels op
Kunnen supervulkanen de wereld aanzienlijk afkoelen?

Geschreven door Laura Kranish
10 maart 2024 om 13:32 uur

Luister naar het materiaal

Een onderzoek door klimaatfysici in de Verenigde Staten is tot de verrassende conclusie gekomen dat de vaak gevreesde uitbarstingen van zogenaamde supervulkanen misschien niet zo catastrofale gevolgen hebben als eerder werd aangenomen. Kleine aerosoldeeltjes zijn de boosdoener.

Ongeveer 74.000 jaar geleden vond er een enorme uitbarsting van de gigantische Toba-vulkaan plaats in wat nu Indonesië is, waardoor de wereld veranderde. De uitbarsting liet een enorme krater achter die nu wordt gevuld door het Tobameer, dat 87 kilometer lang en 27 kilometer breed is. Er bestaat in de wetenschap al lang de opvatting dat deze explosie de mensheid tijdelijk op de rand van uitsterven had kunnen brengen, onder meer als gevolg van de enorme mondiale afkoeling.

Gegeven onder meer het zogenaamde ‘genetische knelpunt’ dat de mensheid in de periode kort na deze natuurramp ervoer, kwamen onderzoekers uit verschillende disciplines in de jaren negentig met een theorie dat de Toba-uitbarsting een scherpe daling van de genetische diversiteit had veroorzaakt dat zou . Er wordt gezegd dat slechts een paar duizend mensen over de hele wereld deze ramp hebben overleefd. Enkele resultaten Nieuwe studie Amerikaanse klimaatfysici van Columbia University en NASA's Goddard Institute for Space Studies hebben echter op zijn minst grote twijfels dat de enige reden hiervoor in feite een supervulkaanuitbarsting was.

De mondiale afkoeling die vaak wordt waargenomen na grote vulkaanuitbarstingen, vaak de vulkanische winter genoemd, wordt veroorzaakt door de uitgestoten zwaveldioxide en de daaruit voortvloeiende zwavelaërosolen. Het kan de stratosfeer bereiken via explosieve uitbarstingen, dat wil zeggen in luchtlagen boven de 20 km en tot ongeveer 50 km hoog. Ze kunnen daar jaren of zelfs decennia blijven en de intensiteit van het binnenkomende zonlicht aanzienlijk verminderen, waardoor de aarde aanzienlijk afkoelt. Voor bijzonder grote explosies hebben de auteurs van het onderzoek echter modellenimulaties gebruikt om te ontdekken dat dit effect aanzienlijk kan worden verzwakt of zelfs omgekeerd door twee tegenmaatregelen.

Kleine moleculen, groot verschil

Als bijzonder grote hoeveelheden zwavelaerosol in korte tijd in de atmosfeer terechtkomen, zal de grootte van de aerosoldeeltjes waarschijnlijk ook toenemen. Enerzijds kunnen ze door hun grotere gewicht sneller terug op de grond vallen, wat de afkoelduur kan beperken. Aan de andere kant zorgen grotere aërosoldeeltjes er doorgaans voor dat meer zonlicht de aarde bereikt, terwijl het broeikaseffect van grote en kleine deeltjes ongeveer hetzelfde is. Dit maakt het denkbaar dat vooral grote uitbarstingen tot een matige opwarming kunnen leiden. Ook uitgestoten broeikasgassen zoals waterdamp, kooldioxide en methaan kunnen dit effect vergroten.

In moderne tijden zijn uitbarstingen zo groot als die bij de Toba-supervulkaan niet waargenomen. Daarom is het voor wetenschappers moeilijk om de effecten van een mogelijke verandering in de grootte van vulkanische aërosoldeeltjes te kwantificeren. De auteurs van het onderzoek concluderen daarom dat het erg moeilijk blijft om de werkelijke impact van dergelijke enorme explosies op het mondiale klimaat en de mensheid te bepalen.

Historisch bekende vulkaanuitbarstingen waren in staat de wereld een paar jaar lang met ongeveer een of twee graden Celsius af te koelen, wat hongersnoden veroorzaakte en, na de uitbarsting van Tambora in Indonesië in 1815, het beroemde ‘Jaar zonder zomer’ in Europa. Met betrekking tot supervulkaanuitbarstingen kwamen de auteurs van het onderzoek tot de conclusie dat de gevolgen ervan er enigszins anders uit kunnen zien dan eerder werd gedacht.

Een explosie van deze omvang zou dodelijk zijn

Maar om dit in relatie te plaatsen tot bekende hedendaagse uitbarstingen: hoewel de mondiale gevolgen van een uitbarsting van deze omvang misschien niet zo drastisch zijn als eerder werd gedacht, zouden de regionale gevolgen en misschien zelfs de gevolgen voor de biosfeer en de wereldeconomie ongeveer zo groot zijn als dezelfde. Het zal zeker catastrofaal zijn en door iedereen over de hele wereld gevoeld worden. Hoewel de mensheid waarschijnlijk niet zal sterven, zal zij jarenlang zwaar te lijden hebben onder de verschrikkelijke gevolgen. De daaruit voortvloeiende extreme weersomstandigheden kunnen bijvoorbeeld leiden tot ernstige schade aan gewassen en hongersnood. Ook de ozonlaag kan aanzienlijke schade oplopen door een uitbarsting van deze omvang.

Als een dergelijke explosie zou plaatsvinden in dichtbevolkte gebieden, zoals de recentelijk seismisch actieve phlegrain-velden bij Napels, zouden honderdduizenden of zelfs miljoenen mensen waarschijnlijk het slachtoffer worden van een dergelijke explosie. Maar 70.000 jaar geleden speelde dit zeker geen rol. Wat het genetische knelpunt van de mensheid op dit moment het beste zou kunnen verklaren en of de Toba-uitbarsting door andere oorzaken werd veroorzaakt, moet nog gedetailleerder worden onderzocht.