Wenn sich das Klima in der gegenwärtigen Geschwindigkeit weiter ändert, könnten unsere Kinder - und sogar einige von uns - in nicht allzu ferner Zukunft Jahre ohne Sommer erleben.
Durch die Untersuchung der möglichen Auswirkungen größerer Vulkanausbrüche auf die Erde in der Zukunft haben Wissenschaftler gewarnt, dass unsere Ozeane nicht mehr in der Lage sein werden, die Auswirkungen von ausbrechendem Schwefel und Aerosolen auf unsere Atmosphäre abzufedern, wie dies in der Vergangenheit der Fall war.
Die Forschung wurde vom Nationalen Zentrum für Atmosphärenforschung (NCAR) in den USA geleitet. Die Autoren untersuchten zunächst die Auswirkungen des Ausbruchs des indonesischen Mount Tambora auf das Erdklima im April 1815. Es wird angenommen - und diese Studie scheint dies bestätigt zu haben -, dass dieser verheerende Ausbruch 1816 das sogenannte Jahr ohne Sommer auslöste.
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Nach Angaben des Last Millennium Ensemble Project des Community Earth System Model (CESM), das das Erdklima anhand der historischen Aufzeichnungen von Vulkanausbrüchen von 850 bis 2005 simuliert, verursachte der Ausbruch ein bedeutendes globales Abkühlungsereignis.
Insbesondere der Ausbruch des Mount Tambora im April 1815 warf Schwefeldioxid in die obere Erdatmosphäre, wo es zu Sulfatpartikeln wurde, die als Aerosole bezeichnet werden. Diese dünne Partikelschicht reflektierte das Licht der Sonne von der Erde weg, was den Planeten abkühlte und anschließend dazu führte, dass sich auf größeren Landflächen, insbesondere in Europa, mehr Schnee und Eis bildeten.
Dies soll dazu geführt haben, dass die Temperaturen im folgenden Sommer 1816 sanken, was wiederum mit weitverbreiteten Ernteausfällen, Krankheiten und dem Tod von 100.000 Menschen in Verbindung gebracht wurde.
Die Forscher haben dann die historischen Daten von CESM weitergeleitet und einen Ausbruch im Mount Tambora-Stil im Jahr 2085 simuliert - vorausgesetzt, die Treibhausgasemissionen steigen weiterhin so wie sie sind.
Die historischen Simulationen zeigten, dass zwei Klimaprozesse dazu beitrugen, die Temperatur der Erde nach dem Ausbruch des Mount Tambora zu regulieren. Während die Aerosole einen Anstieg von Schnee und Eis an Land befeuerten und die Wärme vom Planeten reflektierten, kühlte sich die Oberfläche der Ozeane im Einklang mit dem zunehmenden Eis ab, was dazu führte, dass kälteres Wasser sank und wärmeres Wasser aufstieg und Wärme an die Atmosphäre zurückgab .
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Als sich die Aerosolschicht auflöste, erreichte mehr Wärme die Erde. Zu diesem Zeitpunkt half der Ozean, die Atmosphäre abzukühlen, da große Gewässer länger brauchen, um sich aufzuwärmen und Wärme freizusetzen als Land.
Wenn ein ähnlicher Ausbruch im Jahr 2085 stattfinden würde, zeigen die Simulationen, dass die globalen Temperaturen tiefer sinken würden als im Jahr 1815. Anstatt jedoch die mit Schnee und Eis bedeckte Landfläche zu erhöhen, würde die durch den Klimawandel vorhergesagte zukünftige Erwärmung eine Abdeckung erfahren bleiben ungefähr gleich.
Dies klingt nach einer relativ guten Nachricht, in den zukünftigen Modellen ist der Ozean jedoch stärker geschichtet. Wenn sich unser Klima erwärmt, steigen die Meeresoberflächentemperaturen und das wärmere Wasser an der Meeresoberfläche kann sich weniger mit dem kälteren, dichteren Wasser darunter vermischen.
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In den Simulationen könnte diese Zunahme der Schichtung des Ozeans dazu führen, dass das nach dem Vulkanausbruch gekühlte Wasser an der Oberfläche eingeschlossen wird, anstatt sich tiefer in den Ozean einzumischen, wodurch die in die Atmosphäre freigesetzte Wärmemenge verringert wird.
Dies bedeutet, dass die Fähigkeit des Ozeans, die Abkühlung des Landes im Jahr 2085 zu mildern, erheblich beeinträchtigt würde. Diese kühleren Meeresoberflächentemperaturen würden auch die Menge an Wasser verringern, die in die Atmosphäre verdunstet, und daher die globalen durchschnittlichen Niederschläge und Niederschläge verringern. Dies könnte die Ernte weiter zerstören.
Darüber hinaus würde die Abkühlung der Erde (modelliert auf etwa 1,1 Grad Celsius) nicht ausreichen, um die durch den Klimawandel verursachte Erwärmung auszugleichen, die bis 2085 voraussichtlich 4,2 Grad Celsius erreichen wird.
Die Ergebnisse werden jedoch mit Vorsicht präsentiert. Die genauen Auswirkungen und das Ausmaß der Abkühlung sind nach Ansicht der Forscher schwer zu quantifizieren, da nur wenige Simulationen zu bearbeiten waren.
Es ist auch nicht bekannt, wie das Klima zwischen jetzt und dem Zeitpunkt eines großen Ausbruchs reagieren wird und wie es auf Änderungen und Richtlinien reagieren wird, die von Regierungen eingeführt werden.
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Die Reaktion des Klimasystems auf den Ausbruch des indonesischen Mount Tambora im Jahr 1815 gibt uns einen Ausblick auf mögliche Überraschungen für die Zukunft, aber mit der Wendung, dass unser Klimasystem möglicherweise sehr unterschiedlich reagiert, erklärte der Autor Otto-Bliesner.
Die Forschung wird in der Zeitschrift Nature Communications veröffentlicht.
