Auf Island bricht erneut ein Vulkan aus. Verursacht der Klimawandel mehr Eruptionen?

Der Vulkan Fagradalsfjall in Island begann wieder ausbrechen am Mittwoch nach achtmonatigem Dornröschenschlaf – bisher ohne Beeinträchtigung von Mensch und Flugverkehr.

Der Ausbruch wurde erwartet. Es befindet sich in einem seismisch aktiven (unbewohnten) Gebiet und kam nach mehreren Tagen Erdbebenaktivität nahe an die Erdoberfläche. Es ist schwer zu sagen, wie lange es noch dauern wird, obwohl eine Eruption im selben Gebiet letztes Jahr etwa sechs Monate dauerte.

Klimawandel verursacht die weit verbreitete Erwärmung unseres Landes, der Ozeane und der Atmosphäre. Abgesehen davon hat es auch das Potenzial, die vulkanische Aktivität zu erhöhen, die Größe von Eruptionen zu beeinflussen und die „kühlende Wirkung“, die auf Vulkanausbrüche folgt.

Jedes dieser Szenarien könnte weitreichende Folgen haben. Dennoch verstehen wir nicht vollständig, welche Auswirkungen ein sich erwärmendes Klima auf die vulkanische Aktivität haben könnte.

Der Vulkan Fagradalsfjall liegt etwa 30 km von Islands Hauptstadt Reykjavik entfernt.

Kalte Vulkanregionen

Werfen wir zunächst einen Blick auf vulkanische Regionen, die mit Eis bedeckt sind. Da ist ein altbewährte Verbindung zwischen dem großflächigen Abschmelzen von Eis in aktiven Vulkanregionen und vermehrten Eruptionen.

Forschungen zu Islands Vulkansystemen haben eine erhöhte Aktivitätsperiode im Zusammenhang mit der großflächigen Eisschmelze am Ende der letzten Eiszeit identifiziert. Die durchschnittlichen Eruptionsraten lagen bei bis zu 100 mal nach dem Ende der letzten Eiszeit höher als in der früheren kälteren Eiszeit. Eruptionen waren auch kleiner, wenn die Eisdecke dicker war.

Aber warum ist das so? Nun, wenn Gletscher und Eisschilde schmelzen, wird der Druck von der Erdoberfläche genommen und es gibt Änderungen in den Kräften (Spannungen), die auf Felsen in der Kruste und im oberen Mantel wirken. Dies kann dazu führen, dass mehr geschmolzenes Gestein oder „Magma“ im Mantel produziert wird – was zu mehr Eruptionen führen kann.

Die Veränderungen können sich auch darauf auswirken, wo und wie Magma in der Kruste gespeichert wird, und können es dem Magma erleichtern, die Oberfläche zu erreichen.

Magma-Generation unter Island ist bereits zunehmend aufgrund eines sich erwärmenden Klimas und schmelzender Gletscher.

Der intensive ascheproduzierende Ausbruch Islands Eyjafjallajökull Vulkan im Jahr 2010 war das Ergebnis einer explosiven Wechselwirkung zwischen heißem Magma und kaltem Gletscherschmelzwasser. Basierend auf dem, was wir aus der Vergangenheit wissen, könnte eine Zunahme der isländischen Eisschmelze zu größeren und häufigeren Vulkanausbrüchen führen.

Der Eyjafjallajökull ist ein aktiver Vulkan, der von einer Eiskappe bedeckt ist. Bereits 2010 führte ein explosiver Ausbruch dazu, dass Flüge in ganz Europa eingestellt wurden.
Arnar Thorisson/AP

Wetterbedingte Eruptionen

Aber was ist mit vulkanischen Regionen, die nicht von Eis bedeckt sind – könnten diese auch von der globalen Erwärmung betroffen sein?

Möglicherweise. Wir wissen, dass der Klimawandel die Schwere von Stürmen und anderen Wetterereignissen in vielen Teilen der Welt verstärkt. Diese Wetterereignisse können weitere Vulkanausbrüche auslösen.

Am 6. Dezember 2021 verursachte ein Ausbruch an einem der aktivsten Vulkane Indonesiens, dem Mount Semeru, Ascheregen. pyroklastische Ströme und vulkanische Schlammströme („Lahare“ genannt), die mindestens 50 Menschen das Leben kosteten.

Eine körnige Luftaufnahme eines kleinen Dorfes, das von Vulkanasche bedeckt ist

Der Semeru-Ausbruch hinterließ nahe gelegene Dörfer in Asche und zwang die Bewohner zur Flucht.
Antara TV/Wikimedia Commons, CC DURCH

Die örtlichen Behörden hatten das Ausmaß des Ausbruchs nicht erwartet. Als Ursache sagten sie, mehrere Tage starker Regen hätten den Lavadom im Gipfelkrater des Vulkans destabilisiert. Dies führte zum Einsturz der Kuppel, was den Druck auf das darunter liegende Magma verringerte und einen Ausbruch auslöste.

Signale vulkanischer Unruhen werden normalerweise von Änderungen in vulkanischen Systemen (z. B. Erdbebenaktivität), Änderungen der Gasemissionen des Vulkans oder kleinen Änderungen in der Form des Vulkans (die durch bodengestützte oder Satellitenüberwachung erkannt werden können) erhalten.

Die Vorhersage von Eruptionen ist bereits eine unglaublich komplexe Aufgabe. Es wird noch schwieriger, wenn wir beginnen, das Risiko von Unwettern einzukalkulieren, die Teile eines Vulkans destabilisieren könnten.



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Der tödliche Ausbruch des Mount Semeru wurde durch Regen und Stürme ausgelöst, was es viel schwieriger macht, ihn vorherzusagen


Einige Wissenschaftler vermuten Erhöhte Regenfälle führten 2018 zum schädlichen Ausbruch des Kīlauea auf Hawaii. Vorausgegangen waren monatelange starke Regenfälle, die in die Erde einsickerten und den unterirdischen Wasserdruck im Innern erhöhten porös Felsen. Sie glauben, dass dies den Felsen geschwächt und zerbrochen haben könnte, was die Bewegung von Magma erleichtert und den Ausbruch ausgelöst hat.

Aber andere Experten widersprechen und sagen, dass es keinen wesentlichen Zusammenhang zwischen Niederschlagsereignissen und Ausbrüchen am Kīlauea-Vulkan gibt.

Regenbeeinflusster Vulkanismus wurde auch bei anderen Vulkanen auf der ganzen Welt, wie den Soufrière Hills, vorgeschlagen Vulkan in der Karibik und Gipfel der Fournaise auf der Insel Réunion im Indischen Ozean.

Änderungen am ‘Kühleffekt’

Es gibt eine weitere Ebene, die wir nicht ignorieren können, wenn es darum geht, den potenziellen Zusammenhang zwischen Klimawandel und vulkanischer Aktivität zu bewerten. Das heißt: Vulkane selbst können das Klima beeinflussen.

Ein Ausbruch kann dazu führen kühlen oder wärmenabhängig von der geografischen Lage des Vulkans, der Menge und Zusammensetzung der ausgebrochenen Asche und des Gases und davon, wie hoch die Wolke in die Atmosphäre reicht.

Vulkaninjektionen, die reich an Schwefeldioxidgas waren, hatten die stärksten klimatischen Auswirkungen, die in historischen Zeiten verzeichnet wurden. Schwefeldioxid kondensiert schließlich zu Sulfat-Aerosolen in der Stratosphäre – und diese Aerosole verringern, wie viel Wärme die Erdoberfläche erreicht, was zu einer Abkühlung führt.

Wenn sich das Klima erwärmt, Forschung zeigt, dass dies die Wechselwirkung vulkanischer Gase mit der Atmosphäre verändern wird. Wichtig ist, dass das Ergebnis nicht bei allen Eruptionen gleich ist. Einige Szenarien zeigen, dass in einer wärmeren Atmosphäre kleine bis mittelgroße Eruptionen die Kühlwirkung von Vulkanfahnen um bis zu 75 % verringern könnten.

Diese Szenarien gehen davon aus, dass die „Tropopause“ (die Grenze zwischen der Troposphäre und der Stratosphäre) mit der Erwärmung der Atmosphäre an Höhe gewinnen wird. Aber da die Eruptionssäule des Vulkans gleich bleibt, wird es weniger wahrscheinlich sein, dass die Schwefeldioxid tragende Wolke die obere Atmosphäre erreicht – wo sie die größten Auswirkungen auf das Klima hätte.

Auf der anderen Seite könnten stärkere, aber weniger häufige Vulkanausbrüche zu einem führen größer kühlende Wirkung. Das liegt daran, dass mit zunehmender Erwärmung der Atmosphäre Asche- und Gaswolken, die von starken Eruptionen ausgestoßen werden, voraussichtlich höher in die Atmosphäre aufsteigen und sich ausbreiten werden schnell von den Tropen bis in höhere Breiten.

Einer Kürzlich durchgeführte Studie hat vorgeschlagen, dass der große Vulkanausbruch Hunga Tonga-Hunga Ha’apai im Januar zur globalen Erwärmung beitragen könnte, indem riesige Mengen Wasserdampf (ein Treibhausgas) in die Stratosphäre gepumpt werden.



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