Waarom geen afkoeling na de Tonga uitbarsting?
Het noordelijk halfrond wordt sinds deze lente door hittegolven geteisterd. Een te verwachten gevolg van klimaatverandering, die nu geen dreiging meer is maar een werkelijkheid. We kunnen dus best wat afkoeling gebruiken. Het is een welbekend feit dat grote vulkaanuitbarstingen en hun aerosolen een verkoelend effect kunnen hebben (al is dat niet dé oplossing voor de klimaatcrisis). Geologen stellen zich dan de vraag, wat was de klimaatimpact van Tonga? Waarom heeft die de temperatuur niet wereldwijd doen dalen?
Op 15 januari 2022 barstte de toen compleet onbekende Hunga Tonga-Hunga Ha’apai uit, een onderzeese vulkaan uit de Ring van Vuur in de Stille Oceaan. De askolom rees tot 48 km hoogte, tsunami’s rolden over de oceaan en een atmosferische drukgolf werd wereldwijd door meetstations geregistreerd.
Tonga is de grootste gemeten vulkaanuitbarsting ooit. De magnitude van een vulkaan wordt uitgedrukt met de Vulkanische Explosiviteitsindex of VEI. Die zou voor Tonga 6 geweest zijn, zoals Pinatubo in 1991. In een druk bewoond continent zou die totale chaos veroorzaakt hebben.
Jaar zonder zomer
Maar naast de onmiddellijke lokale effecten zoals gloedwolken en asregens, hebben grote vulkaanuitbarstingen soms ook een wereldwijde, jarenlange impact. Grote omwentelingen in de geschiedenis liepen soms synchroon met natuurrampen. En onderzoekers vinden steeds meer bewijs dat dat geen toeval is maar dat er oorzakelijke verbanden zijn.
Zo zijn mogelijks de Neanderthalers uit Zuid-Italië verdwenen door een uitbarsting van de Campi Flegrei-supervulkaan, bijna 40 duizend jaar geleden. Er zouden verbanden zijn tussen de instorting van Egypte ten tijde van Cleopatra en een uitbarsting in Alaska. De Franse Revolutie kan een resultaat zijn van de IJslandse vulkaan Hekla. Tambora in 1815 veroorzaakte een jaar zonder zomer en een temperatuurdaling in Europa van 2 graden.
Al deze uitbarstingen hadden iets gemeen, ze creëerden grote ravage, niet alleen lokaal, maar wereldwijd.
Mislukte oogsten
Een enorme uitbarsting kan koeling, verduistering, veranderingen in de temperatuur van het zeewater, en veranderingen in het El Niño-fenomeen en in de watercyclus veroorzaken. Dat heeft verstrekkende gevolgen. De mensheid is het gewoon dat het weer voorspelbaar is en rekenen op een trouwe opeenvolging van de seizoenen, jaar na jaar. Daarop is eigenlijk heel de beschaving gebaseerd sinds de tijd dat de landbouw werd uitgevonden. Maar als het te koud was, of er kwam geen zomer, of geen regen, dan mislukten de oogsten. Enkele moeilijke jaren konden wel overbrugd worden, maar na een tijd leidde het meer dan eens tot hongersnood en oorlog, migratie en grote machtsverschuivingen.
Klimaatmodel
Geen wonder dus dat er na de uitbarsting van Tonga ongerustheid heerste over de klimaatimpact. Vooral nadat men begon te beseffen hoe gigantisch die uitbarsting wel was geweest.
Chinese wetenschappers (zie bron onderaan) hebben berekeningen gemaakt van wat we van Tonga kunnen verwachten. In hun klimaatmodel gebruikten ze de geografische ligging van de vulkaan en de hoeveelheid aerosols (mengsel van as, gas en stofdeeltjes), en hun chemische samenstelling, die bij de uitbarsting waren vrijgekomen. Om het model te toetsen gebruikten ze ook data van 70 uitbarstingen van het laatste millennium en hun effecten op het klimaat.
Maar een paar milligraadjes
Het resultaat toont dat de klimaatimpact van Tonga verwaarloosbaar klein blijkt. Het klimaat in de noordelijke hemisfeer zou maar 0,004 graden Celsius gedaald zijn, en in de zuidelijke hemisfeer iets meer, 0,018 graden, wat ook niet bijster veel is.
De reden hiervoor is de samenstelling van de stratosferische aerosolen. Vulkanen stoten gassen uit, waaronder zwaveldioxide (SO2). Als zwaveldioxide in contact komt met zuurstof oxideert het en dan vormt zich zwavelzuur. Dat bindt zich met water en vormt druppeltjes die een deel van de zonnestraling terug de ruimte in kaatsen. Dit effect ligt aan de basis van het afkoelende effect van sommige vulkaanuitbarstingen, het werkt verduisterend.
Tonga vs Pinatubo
In Tonga kwam er 0,4 Tg SO2 vrij (terrogram), dat is blijkbaar niet genoeg om een merkbaar effect te genereren. Ter vergelijking, Pinatubo stootte vijftig keer zoveel zwavel uit en veroorzaakte een daling van de wereldwijde gemiddelde temperatuur van 0,6 graden. Het effect duurde twee jaar.
De ligging van Tonga speelt ook een rol bij haar beperkte impact. Vulkanen in de zuidelijke hemisfeer beïnvloeden vooral het klimaat aan die kant van de aardbol, terwijl vulkanen in de noordelijke hemisfeer en de tropen een meer verspreide impact hebben. Toch moeten we zulke resultaten met een korrel zout nemen. Klimaatberekeningen zijn zeer complex en er zijn niet genoeg data met betrekking tot vulkanen om met een zeer hoge graad van betrouwbaarheid een uitspraak te kunnen doen.
Maar als het aan de vulkanen zelf ligt, is er momenteel nog geen afkoeling in zicht.
Bron: Zuo et al 2022, Volcanoes and Climate: Sizing up the Impact of the Recent Hunga Tonga-Hunga Ha’apai Volcanic Eruption from a Historical Perspective, in Advances in Atmospheric Sciences.
Bonne, K. Tonga volcano, large eruptions and climate impact. GondwanaTalks, 2022.
