Experten sprechen in Nature eine Warnung aus. Der nächste große Vulkanausbruch wird ein Klima-Chaos auslösen

Wie verheerend wäre der nächste massive Vulkanausbruch vor dem Hintergrund des Klimawandels? Die Gesellschaft ist darauf nicht vorbereitet, warnen Geographen in der Zeitschrift Nature.

Es gibt noch viele Unbekannte über die Auswirkungen eines großen Vulkanausbruchs auf den Planeten im aktuellen Klimawandel.
Es gibt noch viele Unbekannte über die Auswirkungen eines großen Vulkanausbruchs auf den Planeten im aktuellen Klimawandel.

Glücklicherweise sind katastrophale Vulkanausbrüche selten, aber sie sind unvermeidbar. Eine in der Zeitschrift Nature veröffentlichte Studie mehrerer Geographen und Klimaforscher warnt, dass die Regierungen sich bemühen müssen, die globale Erwärmung zu verlangsamen und sich auf Extremereignisse wie große Eruptionen mit globalen Auswirkungen vorzubereiten.

Wenn sich heute ein massiver Ausbruch wie der des Mount Tambora in Indonesien im Jahr 1815 ereignen würde, der etwa 90.000 Menschen das Leben kostete, würde er weltweit Wellen von Klimaanomalien auslösen.

Auswirkungen von massiven Vulkanausbrüchen

Während des massiven Ausbruchs des Mount Tambora kühlte sich die Nordhalbkugel um 1 °C ab, und im Jahr darauf gab es keinen Sommer. Bis 1817 hielt die ungewöhnlich kalte Umgebung in Europa und Nordamerika an und führte zu schlechten Ernten. Die Getreidepreise verdoppelten sich und stürzten die USA in ihre erste Wirtschaftskrise.

Das unregelmäßige Klima in Indien wurde mit einer Cholera-Epidemie in Verbindung gebracht, die sich ausbreitete und 1817 zu einer weltweiten Pandemie wurde. Auch die Folgen des Tambora-Ausbruchs forderten zig Millionen Todesopfer.

Die geologischen Beweise für die vulkanischen Ablagerungen der letzten 60.000 Jahre legen nahe, dass die Wahrscheinlichkeit, dass es in diesem Jahrhundert erneut zu einem massiven Vulkanausbruch kommt, 1:6 beträgt.

Wenn sie in den nächsten fünf Jahren eintreten würde, würden die wirtschaftlichen Auswirkungen allein im ersten Jahr mehr als 3 Billionen US-Dollar betragen . Laut dem Versicherungs- und Rückversicherungsmarkt von Lloyd's of London wären diese Auswirkungen vor allem auf die Folgen extremer Wetter- und Klimabedingungen, reduzierter landwirtschaftlicher Erträge und instabiler Ernährungssituation zurückzuführen.

Wichtigste wissenschaftliche Unsicherheiten

Obwohl die Kosten enorm sind, sind die Unsicherheiten groß. Die wissenschaftliche Gemeinschaft versteht die grundlegenden Mechanismen des Einflusses des Vulkanismus auf das Klima, aber nicht die Details.

Schwefeldioxid wird in die Stratosphäre ausgestoßen, wo es Sulfataerosole bildet, die die einfallende Sonnenstrahlung reflektieren und die Erdoberfläche abkühlen. Das Ausmaß der Abkühlung hängt von der Anzahl, der vertikalen Verteilung und der Größe der Sulfataerosolpartikel ab.

Die Auswirkungen auf die Niederschläge sind schwerer vorherzusagen, ebenso wie die Auswirkungen auf die Landwirtschaft und die Wirtschaftsmärkte. Auch der Einfluss des Vulkanismus auf regionale Klimaphänomene wie El Niño und Monsun ist nur unzureichend bekannt.

Alle Auswirkungen eines massiven Vulkanausbruchs werden vom Klimawandel betroffen sein und diesen wiederum beeinflussen.

Für die Definition dieser Unsicherheiten ist ein dreifacher Ansatz erforderlich. Erstens müssen die Forscher eine Verbindung zwischen den Modellen und den geologischen Beweisen für vergangene Klimazonen und historischen Vulkanaufzeichnungen herstellen. Sie müssen untersuchen, wie die vulkanische Abkühlung mit der vom Menschen verursachten globalen Erwärmung interagieren kann.

Schließlich müssen Strategien entwickelt werden, um die Auswirkungen eines katastrophalen Vulkanausbruchs zu minimieren, indem Klimamodellierung, Kulturpflanzenmodellierung und Modellierung der Auswirkungen auf die Ernährung miteinander kombiniert werden, wobei untersucht wird, wie sich die Auswirkungen von Ausbrüchen in verschiedenen Klimazonen unterscheiden.

Wie wird die vulkanische Abkühlung in einer wärmeren Welt aussehen?

In einer wärmeren Welt werden sich viele physikalische und chemische Prozesse in der Atmosphäre, in den Ozeanen und auf dem Land verändern. Beispielsweise erwärmt die globale Erwärmung die untere Atmosphäre und kühlt die Stratosphäre ab. Die Veränderung der atmosphärischen Schichten wirkt sich auf die Ausbreitung der vulkanischen Fahnen und ihre Höhe aus.

Die Zunahme extremer Wetterphänomene geht mit einer Zunahme der Folgen vulkanischer Aktivität einher. Wir müssen verstehen, wie Eruptionen den anthropogenen Klimawandel verstärken oder abschwächen.

Veränderungen in den atmosphärischen Zirkulationsmustern würden sich auch auf die Ausbreitung und das Wachstum von Aerosolen auswirken. Kleinere Aerosole streuen das Sonnenlicht effektiver und kühlen die Erdoberfläche stärker ab.

In den Ozeanen verstärkt die globale Erwärmung die ozeanische Schichtung, die die Vermischung von Tief- und Flachwasser behindert. Vulkanausbrüche können die oberen Schichten der Wasser- und Luftmassen über dem Ozean unverhältnismäßig stark abkühlen.

Die nächste Generation von Klimamodellen muss daher genauere Darstellungen des Vulkanismus, eine bessere Modellierung historischer Eruptionen, die nicht von Satellitendaten abgedeckt werden, zukünftige Trends zu einem wärmeren Klima und mikrophysikalische Prozesse in der Stratosphäre einbeziehen .

Sozioökonomische Auswirkungen eines Kataklysmus

Der nächste Tambora-ähnliche Ausbruch würde nicht nur in einem wärmeren Klima stattfinden , sondern auch in einer stärker vernetzten Welt mit einer achtmal so großen Bevölkerung wie im Jahr 1815 . Landwirtschaftliche Systeme wären plötzlich mit einem kälteren Klima, geringerer Sonneneinstrahlung und veränderten Feuchtigkeitsmustern konfrontiert - alles in rascher Folge.

Dies hätte massive soziale Auswirkungen, wie etwa Ernteausfälle, die die globale Ernährungssicherheit und die Versorgungsketten stören und wahrscheinlich Unruhen, Konflikte und Migration auslösen würden.

Die Entwicklung robuster Modelle und Stresstests für ein solches Ereignis sollte für Unternehmen, Regierungen und Versicherungsgesellschaften eine Priorität sein, damit die Menschheit angemessen auf eine zukünftige Katastrophe vorbereitet ist.

Den Modellen fehlen vergleichbare Analysen für Vulkanausbrüche, wo der Schwerpunkt auf den mittelgroßen Auswirkungen von Vulkanausbrüchen auf die globale Landwirtschaft liegt. Um hier Licht ins Dunkel zu bringen, müssen die modernsten Klimaprojektionen und die fortschrittlichsten Landwirtschaftsmodelle kombiniert werden.

Quellenhinweis:

Markus Stoffel, Christophe Corona & Scott St. George. The next massive volcano eruption will cause climate chaos — we are unprepared Nature 635, 286-289 (2024) doi: https://doi.org/10.1038/d41586-024-03680-z