Vulkane tragen zur aktuellen „Pause“ der globalen Erwärmung bei

Das Bild zeigt den Vulkan Mount Cleveland, einen der aktivsten Vulkane der Aleuten vor dem Festland Alaskas. (NASA)
Das Bild zeigt den Vulkan Mount Cleveland, einen der aktivsten Vulkane der Aleuten vor dem Festland Alaskas. (NASA)

Bis in die späten 1990er Jahre hinein hatten Wissenschaftler mehr als zwei Jahrzehnte rapider globaler Erwärmung beobachtet und erwartet, dass der Trend zur Erwärmung anhalten würde. Stattdessen blieben die Oberflächentemperaturen auf der Erde trotz ansteigendem Ausstoß von Treibhausgasen in den vergangenen 15 Jahren praktisch stabil. Der International Panel on Climate Change bestätigte diese jüngste Erwärmungs-„Pause“ in seinem neuesten Bericht.

Forscher auf der ganzen Welt haben daran gearbeitet, dieses Rätsel zu verstehen. Sie untersuchten die Wärme, die in die Ozeane strömt, die Veränderungen der Windströmungen und andere Faktoren, um zu erklären, warum die Temperaturen nahezu stabil blieben, während die Konzentrationen von Treibhausgasen weiterhin anstiegen. In einer Studie, die am 23. Februar 2014 im Journal Nature Geoscience veröffentlicht wurde, berichtet ein Team aus Forschern des MIT und anderer Institute in den USA, dass Vulkanausbrüche zu dieser jüngsten Stagnation beigetragen haben und dass die meisten Klimamodelle die Auswirkungen vulkanischer Aktivität nicht ausreichend berücksichtigt haben.

„Dies ist die umfassendste Einschätzung der Auswirkungen von vulkanischer Aktivität auf das Klima im frühen 21. Jahrhundert“, sagte Co-Autorin Susan Solomon, der Ellen Swallow Richards Professor of Atmospheric Chemistry and Climate Science am Massachusetts Institute of Technology (MIT). „Wir erfassen die Auswirkungen von Vulkanen auf die Temperaturen in der Troposphäre (der untersten Atmosphärenschicht) und stellen fest, dass sie mit Sicherheit eine gewisse Rolle dabei gespielt haben, die Erde kühl zu halten.“

Es gibt viele Komponenten im Klimasystem der Erde, welche die Temperaturen auf dem Globus ansteigen oder abfallen lassen können. Während Treibhausgase beispielsweise eine Erwärmung hervorrufen, verursachen manche Typen kleiner Partikel – Aerosole genannt – eine Abkühlung. Wenn Vulkane explosiv genug ausbrechen, unterstützen sie diese Aerosole – ein Phänomen, das als „volcanic forcing“ bezeichnet wird.

„Die jüngste Stagnation der beobachteten Oberflächen- und Troposphären-Erwärmung ist eine faszinierende Detektivgeschichte“, sagte Ben Santer, ein Klimaforscher vom Lawrence Livermore National Laboratory und der leitende Autor der Studie. „Es gibt nicht nur einen einzigen Verdächtigen, wie einige Wissenschaftler vermutet haben. Mehrere Faktoren sind daran beteiligt. Die echte wissenschaftliche Herausforderung ist es, schwierige quantitative Schätzungen von den Auswirkungen all jener Faktoren hinsichtlich der sogenannten Stagnation zu machen.“

Die Forscher bestätigten das Abkühlungsphänomen, indem sie zwei verschiedene statistische Überprüfungen durchführten, um zu bestimmen, ob kürzliche Vulkanausbrüche Abkühlungseffekte haben, die von der grundlegenden Veränderlichkeit des Klimas unterschieden werden können. Das Team fand Hinweise auf signifikante Übereinstimmungen zwischen den Beobachtungen vulkanischer Aerosole und satellitengestützten Schätzungen der troposphärischen Temperatur und des von den Teilchen in der oberen Atmosphäre reflektierten Sonnenlichts.

„Das Aufregende an dieser Arbeit war, dass wir den Einfluss der vulkanischen Aerosole auf neue Art und Weise registrieren konnten. Mit Satellitenbeobachtungen bestätigten wir die Tatsache, dass die vulkanischen Teilchen eine beträchtliche Menge der Sonnenenergie in den Weltraum reflektierten, und ein Energieverlust bedeutet natürlich eine Abkühlung. Die Temperaturen der Troposphäre zeigen das ebenfalls“, sagte Solomon. Solomon ist auch ein Mitglied des Joint Program on the Science and Policy of Global Change am MIT. „Es gibt noch Unsicherheiten darüber, wie groß die Auswirkungen exakt sind, deswegen haben wir noch mehr Arbeit zu tun.“

Alan Robock, ein Professor für Umweltwissenschaften an der Rutgers University und führender Experte für den Einfluss vulkanischer Eruptionen auf das Klima, sagte, dass diese Ergebnisse ein wichtiger Teil des größeren Klimabildes darstellen würden. „Die Abhandlung ermahnt uns, dass es mehrere Ursachen für den Klimawandel gibt – sowohl natürliche als auch anthropogene -, und dass wir sie alle berücksichtigen müssen, wenn wir das vergangene Klima interpretieren und das zukünftige Klima vorhersagen.“

„Weil keines der Standardszenarien zur Abschätzung der zukünftigen globalen Erwärmung Vulkanausbrüche einschließt, wird diese Arbeit uns helfen, die Auswirkungen von zukünftigen großen und kleinen Eruptionen zu quantifizieren, wenn sie stattfinden, und damit die Rolle des Menschen bei der Verursachung des Klimawandels besser zu interpretieren.“

Diese Forschungsarbeit wurde von einem Team des Lawrence Livermore National Laboratory geleitet und stützt sich auf Arbeiten, die Salomon im Jahr 2011 durchführte. Ihre Arbeit ergab, dass Aerosole in einer oberen Atmosphärenschicht, der Stratosphäre, ständig veränderlich sind und in Klimamodelle eingeschlossen werden müssen, um Klimaveränderungen genau verfolgen zu können. Die Studie wurde vom US-Energieministerium unterstützt.

Quelle: http://web.mit.edu/newsoffice/2014/study-volcanoes-contribute-to-recent-warming-hiatus-0223.html

(THK)

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