Grootste vulkaanuitbarsting van deze eeuw doet iets geks met ons klimaat

In tegenstelling tot de meeste grote vulkaanuitbarstingen die doorgaans leiden tot een paar jaar van afkoeling, lijkt het erop dat de gigantische Tonga-eruptie juist een tijdelijke wereldwijde opwarming tot gevolg heeft.

Je kunt je vast nog wel de immense uitbarsting van de Tonga-vulkaan herinneren. In december 2021 werd de onderzeese vulkaan al wat onrustig. Op 14 januari 2022 vond de eerste grote uitbarsting plaats. Maar de meest krachtige eruptie deed zich een dag later voor. Deze explosie was buitengewoon krachtig en stuwde zeewater en vulkanisch materiaal tot een ongekende hoogte van 58 kilometer de atmosfeer in. Het verhaal van de Tonga-uitbarsting is echter nog niet ten einde. Want nu, meer dan een jaar later, hebben onderzoekers ontdekt dat de vulkaanuitbarsting een onverwacht klimaateffect heeft.

Meer over de uitbarsting van de Tonga-vulkaan
Op 15 januari barstte een onderzeese vulkaan bij de eilandstaat Tonga in de Stille Oceaan met groot geweld uit. En dat ging niet onopgemerkt aan de wereld voorbij. De eruptie veroorzaakte een enorme schokgolf, die zelfs Nederland bereikte. Bovendien ontstonden er enorme tsunami’s en een sonische knal ging maar liefst twee keer de wereld rond. De uitbarsting heeft echter niet alleen voor een enorme aspluim en tsunami’s gezorgd, er zonk zelfs een deel van het eilandje weg! Deze video toont de parapluwolk die werd gegenereerd door de onderwateruitbarsting van de Hunga Tonga-Hunga Ha’apai-vulkaan op 15 januari 2022. De GOES-17-satelliet legde de reeks beelden vast die ook halvemaanvormige schokgolven en blikseminslagen laten zien. Afbeelding: NASA Earth Observatory image by Joshua Stevens using GOES imagery courtesy of NOAA and NESDIS

De uitbarsting van de Tonga-vulkaan is de boeken in gegaan als de grootste vulkaanuitbarsting van deze eeuw. En dat is ook niet zo vreemd.

Waterdamp
Wat de uitbarsting zo buitengewoon maakte, is dat de Tonga-vulkaan zich onder water bevindt, maar toch een explosieve kracht had die zich tot grote hoogten in de atmosfeer uitstrekte. Zo slingerde de vulkaan een ongekende hoeveelheid water de atmosfeer in. Er wordt geschat dat 150 miljoen ton waterdamp de stratosfeer (een stabiele luchtlaag die zich bevindt op hoogtes tussen ongeveer 10 en 50 kilometer boven het aardoppervlak) bereikte, wat overeenkomt met ongeveer 58.000 olympische zwembaden vol water! Zoiets is nog nooit eerder gezien.

Krachtige vulkaanuitbarstingen in de afgelopen eeuwen die tot de stratosfeer reikten, waren altijd vulkanen die op land lagen. Alleen de uitbarsting van de ook grotendeels onderzeese Indonesische Krakatau vulkaan in 1883 is mogelijk vergelijkbaar met de Tonga-uitbarsting.

Maar dat er zoveel water de stratosfeer in werd gepompt, is niet eens het enige opmerkelijke. De uitbarsting van de Tonga-vulkaan heeft namelijk vreemde gevolgen voor het klimaat.

Afkoeling
Bij de meest explosieve vulkaanuitbarstingen worden waterdamp, vulkaanas en zwaveldeeltjes hoog in de stratosfeer – en soms zelfs nog hoger – geïnjecteerd. Vooral de hoeveelheid zwavel die boven de 20 kilometer hoogte in de stratosfeer belandt, kan een impact hebben op het klimaat. In de koude stratosfeer vormen zich dan hele kleine druppeltjes zwavelzuur, die een deel van het zonlicht reflecteren. Omdat deze kleine zwaveldruppeltjes er meerdere jaren over doen om uit de stratosfeer te verdwijnen, kan de aarde gedurende enkele jaren iets afkoelen als gevolg van verminderde zonnestraling.

Waterdamp
Maar bij de Tonga-uitbarsting blijkt precies het tegenovergestelde het geval. Waterdamp is een broeikasgas. En wanneer het in de stratosfeer terechtkomt, leidt dit tot een toename van zowel neerwaartse als opwaartse warmtestraling. De toename van deze neerwaartse warmtestraling heeft als gevolg dat de onderliggende lagere atmosfeer opwarmt. Voorlopige berekeningen suggereren nu dat de uitbarsting van de Tong-vulkaan ertoe heeft geleid dat de aarde in 2023 zo’n 0,1 graad Celsius is opgewarmd. Dit temperatuureffect is het meest significant in de eerste twee jaar na de uitbarsting (dus nu), en zal in de komende jaren afnemen. De snelheid waarmee dit gebeurt, hangt vooral af van hoe snel de waterdamp uit de stratosfeer verdwijnt.

Onderzoek
Samengevat heeft de uitbarsting van de Tonga-vulkaan dus niet geleid tot een afkoeling, maar juist tot een opwarming van de aarde. Hoe dit zich verder zal ontvouwen, is niet bekend. Wetenschappers beschikken momenteel alleen nog over de eerste bevindingen met betrekking tot de klimaateffecten van de Tonga-uitbarsting. Veel aspecten zijn nog steeds onduidelijk, en er wordt nog veel onderzoek verricht naar zowel de wereldwijde als regionale klimaateffecten. Onderzoekers bestuderen bijvoorbeeld veranderingen in windpatronen op grote hoogte en de impact op de ozonlaag.

Ozonlaag
Dat laatste is met name interessant. Vorige week kwam namelijk het nieuws naar buiten dat het gat in de ozonlaag dit jaar opmerkelijk vroeg ontstaat. En sommige onderzoekers theoretiseren dat de ongebruikelijke timing ervan te herleiden is naar de uitbarsting van de beruchte Tonga-vulkaan. Het lijkt erop dat waterdamp die in de stratosfeer is vrijgekomen, na de jaarwisseling het Antarctische deel van de stratosfeer bereikte. Dit zou mogelijk invloed kunnen hebben gehad op de vorming van polaire stratosferische wolken, waarin ozonvernietigende stoffen reactiever worden. Bovendien zou de aanwezigheid van waterdamp kunnen hebben bijgedragen aan een versterkte polaire straalstroom, wat ook de afbraak van ozon kan bevorderen. Het is echter belangrijk op te merken dat dit op dit moment slechts speculatie is, omdat wetenschappers nog niet eerder zulke grote hoeveelheden waterdamp in de stratosfeer hebben waargenomen en de exacte gevolgen daarvan nog niet volledig begrijpen.

Het laatste woord over de immense Tonga-uitbarsting is dus nog zeker niet gezegd. De verwachting is dan ook dat bij wetenschappelijke conferenties over de atmosfeer en het klimaat in de komende jaren een of meerdere sessies geheel gewijd zullen zijn aan de (gevolgen van de) Tonga-uitbarsting, aangezien er nog veel te ontdekken en te begrijpen valt.

Bronmateriaal

"Onverwacht klimaateffect van de vulkaanuitbarsting Hunga Tonga in 2022" - KNMI
Afbeelding bovenaan dit artikel: WikiImages van Pixabay (via canva.com)

Fout gevonden?

Voor jou geselecteerd