Der Tonga-Vulkan schickte genug Wasser in die Atmosphäre, um den Planeten vorübergehend zu erwärmen

Das Eruption des Unterwasservulkans Hunga Tonga-Hunga Ha’apai von Anfang dieses Jahres hat so viel Wasserdampf in die Atmosphäre geschleudert, dass er nach Beobachtungen eines NASA-Satelliten wahrscheinlich die Erdoberfläche vorübergehend erwärmt. Dieser vorübergehende Ausreißer wird das Klima unseres Planeten nicht wesentlich beeinflussen, aber er zeigt, wie massiv der Ausbruch wirklich war.

Dieses sich wiederholende Video zeigt eine Regenschirmwolke, die durch den Unterwasserausbruch des Vulkans Hunga Tonga-Hunga Ha’apai entstanden ist. Bildnachweis: NASA.

Der Vulkan brach am 15. Januar aus, etwa 40 Meilen (65 Kilometer) nördlich von Tongas Hauptstadt (über 4000 km östlich der Küste Australiens), verursachte einen Tsunami und einen Überschallknall, der zweimal um die Welt zog. Der Ausbruch schickte eine Wasserdampfwolke in die Stratosphäre, eine Schicht der Atmosphäre, mit genug Wasser, um laut NASA 58.000 olympische Schwimmbecken zu füllen.

Das Phänomen war so gewaltig, dass es vom Microwave Limb Sounder (MLS)-Instrument auf dem Aura-Satelliten der NASA entdeckt wurde, das Ozon, Wasserdampf und andere atmosphärische Gase misst. Die Wissenschaftler schätzen, dass die Eruption 146 Teragramm Wasser in die Stratosphäre geschickt hat. Dies entspricht etwa 10 % des bereits in der Atmosphärenschicht vorhandenen Wassers.

„So etwas haben wir noch nie gesehen“, sagte Luis Millán, ein Atmosphärenwissenschaftler am Jet Propulsion Laboratory der NASA in Südkalifornien, in einer Erklärung. Millán führte eine Untersuchung durch, die sich mit der Menge an Wasserdampf befasste, die der Vulkan aussendet. „Wir mussten alle Messungen in der Wolke sorgfältig untersuchen, um sicherzustellen, dass sie vertrauenswürdig sind“, fügte er hinzu.

Ein massiver Ausbruch

Vulkanausbrüche setzen selten so viel Wasser frei. Die NASA hat vor 18 Jahren mit Messungen begonnen, und seitdem nur zwei weitere Eruptionen (die 2008 Kasatochi-Ereignis in Alaska und im Jahr 2015 Calbuco-Ausbruch in Chile) haben erhebliche Mengen an Wasserdampf abgegeben. Aber diese kommen dem Tonga-Ereignis nicht nahe, und der Wasserdampf löste sich schnell auf.

Im Allgemeinen macht Wasser Vulkanausbrüche explosiver, also würde man bei einem explosiven Ereignis wie Tonga viel Wasser erwarten, aber trotzdem war es überraschend zu sehen, wie viel Wasser der Ausbruch in die Atmosphäre spuckte. In diesem Fall war es nicht nur das Wasser des Vulkans selbst, das die Forscher entdeckten, sondern Wasser aus dem Ozean um den Vulkan herum, das verdampft wurde.

Normalerweise dauert es zwischen zwei und drei Jahren, bis die Aerosole von Vulkanen aus der Stratosphäre fallen. Laut den Forschern könnte es jedoch zwischen fünf und zehn Jahren dauern, bis sich das Wasser des Tonga-Ausbruchs aufgelöst hat. Angesichts dieses Zeitrahmens und der Wassermenge wäre es der erste aufgezeichnete Vulkanausbruch, der das Klima durch Oberflächenerwärmung beeinflusst.

Der Planet hat sich seit Beginn der industriellen Revolution bereits um 1,1 Grad Celsius erwärmt und wird sich weiter erwärmen. Glücklicherweise wird erwartet, dass die Wirkung des Wasserdampfs des Vulkans gering und vorübergehend ist und unsere Klimaprobleme nicht verschärfen sollte.

Die Autoren der neuen Studie erklären auch, dass der Hauptgrund für die enorme Menge an Wasserdampf die Tiefe der Caldera des Vulkans war: 150 Meter (490 Fuß) unter der Oberfläche. Wenn es zu flach gewesen wäre, hätte die Menge des durch das Magma erhitzten Meerwassers nicht der Menge entsprochen, die die Stratosphäre erreicht hätte, und wenn es zu tief gewesen wäre, hätte die Tiefe des Ozeans den Ausbruch begrenzt.

Das MLS-Instrument wurde zum Nachweis von Wasserdampf verwendet, da es in der Lage ist, natürliche Mikrowellensignale zu beobachten, die aus der Atmosphäre freigesetzt werden. Durch die Messung dieser Signale kann das MLS durch Hindernisse wie Aschewolken sehen, die andere Instrumente blenden und sich auf den Wasserdampf konzentrieren können. Für Millán war es „das einzige Instrument“, das dicht genug war, um die Wasserdampfwolke einzufangen, und es ist ein gutes Werkzeug, um uns dabei zu helfen, extreme Ereignisse wie den Tonga-Ausbruch zu verstehen.

Die Studie wurde in der Zeitschrift veröffentlicht Geophysikalische Forschungsbriefe.

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