Explosive Vulkanausbrüche können das Klima weit über die Gebiete in der Umgebung des Vulkans hinaus beeinflussen. Wenn Schwefeldioxid die Stratosphäre erreicht, reagiert es mit Wasserdampf und Sauerstoff und bildet Schwefelsäureaerosole. Diese Partikel reflektieren einen Teil des einfallenden Sonnenlichts zurück ins All und verringern dadurch die Energie, die monatelang oder sogar jahrelang die Erdoberfläche erreicht.

Eine neue Studie unter Leitung von Dr. Zachary McGraw von der Columbia University untersucht, ob der Breitengrad eines Vulkans die Stärke der Abkühlung beeinflusst, die auf der Nordhalbkugel auftritt. Die in den Geophysical Research Letters veröffentlichte Untersuchung stellt frühere Ergebnisse infrage, denen zufolge Ausbrüche in den außertropischen Breiten—zwischen 30° und 70° geographischer Breite—eine bis zu 7,5-mal stärkere Abkühlung der Nordhalbkugel verursachen könnten als gleich große tropische Ausbrüche.

Mithilfe eines Klimamodells der NASA verglichen die Forschenden tropische und außertropische Ausbrüche, die im Sommer und Winter unterschiedliche Schwefelmengen freisetzten. Ihre Simulationen ergaben keine eindeutigen Belege für einen derart großen Unterschied. Ein außertropischer Ausbruch verursachte höchstens doppelt so viel Abkühlung wie ein vergleichbares tropisches Ereignis.

Das Team identifizierte einen Mechanismus, der die Wirkung außertropischer Ausbrüche verstärken könnte: Aerosole können auf der Nordhalbkugel konzentriert bleiben, während Aerosole aus tropischen Ausbrüchen durch die atmosphärische Zirkulation auf beide Hemisphären verteilt werden. Die Forschenden fanden jedoch keinen bekannten Prozess, der die in früheren Studien berichtete 7,5-fache Verstärkung hervorrufen könnte.

Die Forschenden verglichen ihre Simulationen außerdem mit paläoklimatischen Belegen, darunter Aufzeichnungen von Baumringen. Sie untersuchten historische außertropische Ausbrüche in Island im Jahr 1783, in den mittleren Breiten im Jahr 536 n. Chr. und in Alaska im Jahr 43 v. Chr. und verglichen sie anschließend mit zahlreichen tropischen Ausbrüchen, die nach 750 n. Chr. dokumentiert wurden. Baumringe können die Auswirkungen kalter, trockener oder anderweitig belastender Wachstumsbedingungen durch Veränderungen ihrer jährlichen Breite widerspiegeln.

Die Analyse zeigte, dass auf tropische Ausbrüche häufiger eine Abkühlung der Nordhalbkugel folgte. Die Forschenden stellten außerdem fest, dass Aerosole aus außertropischen Ausbrüchen im Allgemeinen bis zu neun Monate lang bestehen blieben, verglichen mit bis zu drei Jahren nach tropischen Ausbrüchen. Sie führten die kürzere Verweildauer auf Schwefelemissionen in geringerer Höhe, die Entfernung durch Regen und Schnee sowie die Bewegung der Aerosole in Richtung der Pole zurück.

Die Ergebnisse könnten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern dabei helfen, Klimamodelle zu verbessern und die Auswirkungen vulkanischer Aerosole auf Landwirtschaft, Ernährungssicherheit und den Wettbewerb um Ressourcen zu bewerten. Die Studie bietet außerdem eine klarere Grundlage dafür, die vorübergehende, durch Ausbrüche verursachte Abkühlung von längerfristigen Klimatrends zu unterscheiden, die mit vom Menschen verursachten Treibhausgasemissionen verbunden sind.

Die Studie trägt den Titel „No evidence for strongly enhanced Northern Hemisphere cooling from extratropical versus tropical eruptions“ und wurde 2026 in den Geophysical Research Letters veröffentlicht. Ihre DOI lautet 10.1029/2026GL122071.

Quellen: Phys.org.