Vulkanausbrüche reduzieren globale Niederschläge – Unerwartete Nebenwirkungen von Geo-Engineering

Von 8. Juni 2020 Aktualisiert: 8. Juni 2020 13:16
"Durch Geo-Engineering, das Vulkane imitiert, um Sonnenlicht zu blockieren, könnten Dürre und Wassermangel erheblich zunehmen. Insbesondere in den Monsunregionen – in denen etwa zwei Drittel der Weltbevölkerung leben", erklärt Professor Min von der Universität Edinburgh. Vulkanausbrüche reduzieren die Niederschläge und können zu El Niño-Phänomenen führen.

Ein internationales Forscherteam veröffentlichte vor kurzem eine Studie zu Auswirkungen von Vulkanaktivitäten auf das Klima. Sie untersuchten, wie die globalen Niederschläge abnehmen, wenn in den Tropen Vulkane ausbrechen.

Bisherige Studien zeigten lediglich, dass vulkanische Aktivitäten die weltweiten Niederschläge verringern. Wie der spezifische Mechanismus dahinter funktioniert, blieb jedoch bisher unklar.

Heiße Vulkanausbrüche kühlen die Erde

Gemeinsam mit Forschern des französischen Zentrums für wissenschaftliche Forschung (CNRS), der Eidgenössischen Technischen Hochschule (ETH) Zürich und der Universität Edinburgh weisen Seung-Ki Min, Professor für Umweltwissenschaften und -technik an der Pohang Universität für Wissenschaft und Technik (POSTECH) einem durch Vulkanausbrüche induzierten El Niño eine Schlüsselrolle bei der Abnahme der globalen Niederschläge zu.

So sahen die Forscher nach dem Ausbruch des Mount Pinatubo im Jahr 1991 eine Abkühlung der globalen Durchschnittstemperatur um etwa 0,2 Grad Celsius. Nach dem Vulkanausbruch verdunkelte der ausgestoßene Staub den Himmel. Die Staubpartikel reflektierten einen Teil des Sonnenlichts und hinderten die Energie, die Erdoberfläche zu erreichen.

Vulkanische Aktivitäten verringern zusammen mit diesem Kühleffekt den globalen terrestrischen Niederschlag – je nach Klimamodell unterschiedlich stark. Zum ersten Mal bestätigten die Forscher damit, dass Vulkanausbrüche den El Niño maßgeblich beeinflussen und dieser zu Veränderungen beim Niederschlag führt.

El Niño ist eine natürliche Klimavariabilität, die alle drei bis acht Jahre auftritt. Abgeschwächte Passatwinde im äquatorialen Pazifik und wärmere Oberflächentemperaturen im äquatorialen Ostpazifik können dabei zu extremen Wetterbedingungen auf der ganzen Welt führen. Einschließlich Dürre und heftigen Regenfällen. Darüber hinaus kommt es unter dem Einfluss von El Niño vor allem in den globalen Monsunregionen, darunter Südostasien, Indien, Südafrika, Australien und das nördliche Südamerika, zu einem Rückgang der Niederschläge.

Sicherheit von Geo-Engineering nicht gewährleistet

Aus den Daten der Forscher geht hervor, dass El Niño meist ein Jahr nach einem Vulkanausbruch auftrat. Daraufhin kam es zu einem signifikanten Rückgang der Niederschläge um die globalen Monsunregionen. Dabei fiel auf: Je heftiger die Vulkanausbrüche und je größer das Warmwasservolumen im Westpazifik, umso stärker entwickelte sich El Niño. Mit anderen Worten: Je heftiger der Vulkanausbruch, desto weniger Niederschläge.

Die neuen Erkenntnisse, so die Forscher, helfen Nebenwirkungen von Geo-Engineering-Techniken zu identifizieren sowie bei langfristigen Vorhersagen des Klimas. Insbesondere deuten sie darauf hin, dass Geo-Engineering zur Verringerung der globalen Erwärmung unerwartete Nebenwirkungen haben könnten. Analog den natürlichen Prozessen könnte in der unteren Stratosphäre versprühtes Schwefeldioxid – der Hauptbestandteil der Vulkanasche – die Niederschlagsmuster auf der ganzen Welt verändern.

Professor Min erklärte: „Durch Geo-Engineering, das Vulkane imitiert, um Sonnenlicht zu blockieren, könnten Dürre und Wassermangel erheblich zunehmen. Insbesondere in den Monsunregionen – in denen etwa zwei Drittel der Weltbevölkerung leben.“

Winter 2020/21: Philippinen-Vulkan könnte nächsten El Niño auslösen

Als der Vulkan Taal in der Nähe von Manila am 12. Januar 2020 auszubrechen begann, spuckte er Asche 14 Kilometer hoch in die Luft und überzog Dörfer mit einer Staubschicht. Knapp eine halbe Million Menschen spürten die direkten Auswirkungen. Viele verloren den Zugang zu Elektrizität und/oder Frischwasser. Trotz der erheblichen Auswirkungen ist der Ausbruch bisher im Vergleich zu einigen der größten Eruptionen der Geschichte zahm gewesen. Seither hat das Philippinische Institut für Vulkanologie und Seismologie (PHIVOLCS) seine Alarmstufe herabgesetzt.

Dieselben Vulkanologen warnen nun jedoch davor, dass der Taal-Vulkan sich lediglich in einer Flaute befinden könnte und dass die Gefahr eines gefährlicheren Ausbruchs nach wie vor besteht. Im Falle eines erneuten heftigen Ausbruchs befürchten Klimaforscher „potenziell gefährliche Folgen für das Erdklima.“

Sie rechnen mit einer hohen Wahrscheinlichkeit (83 Prozent) mit einem El Niño ähnlichen Ereignis während des Winters 2020/21, wenn das Ausmaß des Taal-Ausbruchs einen „vulkanischen Explosionsindex“ im mittleren Bereich erreicht. Eine solche Eruption, so die Forscher, könnte zudem den Polarwirbel verstärkten und eine Erwärmung in ganz Eurasien hervorrufen, wenn sich die Oberflächentemperaturen in den folgenden Jahren wieder erholen.

(Mit Material der Pohang Universität für Wissenschaft und Technik (POSTECH) sowie dem Institut für Atmosphärenphysik der Chinesischen Akademie der Wissenschaften)

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