Kühlende Aerosole

Schwefeldioxid von Vulkanen bremst die Erderwärmung

(Bild: U.S. Geological Survey)

Auf der Suche nach einer Erklärung dafür, warum sich die Erde zwischen 2000 und 2010 nicht in dem Ausmaß erwärmt hat, wie Forscher das eigentlich erwartet hatten, haben US-Wissenschaftler jetzt Vulkane als Ursache ausgemacht. Demnach führt das von ihnen ausgestoßene Schwefeldioxid zu einer Zunahme von Aerosolen, die in der oberen Atmosphäre das Sonnenlicht reflektieren.

Die Aerosole entstehen, wenn Schwefeldioxid (SO2), das bei Vulkanausbrüchen (im Bild ein solcher des Mount St. Augustine in Alaska) neben der Asche in die Luft geschleudert wird, in die Stratosphäre gelangt und dort in 19 bis 32 Kilometern Höhe durch chemische Reaktionen zu Sonnenlicht reflektierenden Schwefelsäure-Tröpfchen umgewandelt wird. Ein Effekt, der bis zu vier Jahre lang anhalten kann, aber auch die vor UV-Strahlung schützende Ozonschicht angreift.

Ein Forscherteam um Ryan Neely von der University of Colorado in Bolder hat für seine Studie ein globales Klimamodell, das die Atmosphäre bis in eine Höhe von mehreren hundert Kilometern erfasst, mit einem detaillierten Modell der Aerosolphysik gekoppelt. Bei ihren Berechnungen mithilfe eines Supercomputers berücksichtigen die Wissenschaftler zum einen den vulkanischen Schwefeldioxid-Ausstoß und zum anderen die seit Jahren stark ansteigenden SO2-Emissionen im asiatischen Raum (vor allem in Indien und China).

Vulkane für kühlende Aerosolschicht verantwortlich
Der Vergleich der Resultate der Modellberechnungen zeige, dass die Hauptursache für das Wachstum der Aerosolschicht vorwiegend auf Vulkanausbrüche zurückzuführen sei und weniger auf industrielle Emissionen, schreiben die Forscher im Fachjournal "Geophysical Research Letters".

Seit dem Jahr 2000 habe eine dichter werdende Aerosolschicht in der Stratosphäre den Effekt der von Menschen verursachten Treibhausgase um rund 25 Prozent verringert, so Neely. Sobald der Ausstoß vulkanischer Gase sinke, werde die Erderwärmung daher wieder an Tempo zulegen, betont Neelys Kollege Brian Toon und warnt: "Auf lange Sicht werden solche Vulkan-Eruptionen den Treibhauseffekt nicht neutralisieren können."

Dass sich große Vulkanausbrüche merklich auf das irdische Klima auswirken, sei eine bekannte Tatsache, so Toon weiter. Als etwa 1991 beim Ausbruch des Vulkans Pinatubo auf den Philippinen mehrere Millionen Tonnen Schwefeldioxid in die Atmosphäre gelangten, sei die Erde über mehrere Jahre messbar abgekühlt. Die neue Studie zeige nun, dass die Wissenschaft auch kleinere und mittelgroße Vulkanausbrüche stärker berücksichtigen muss, wenn sie die Veränderungen des irdischen Klimas verstehen will, so die US-Forscher.