Berlin. Viele Wissenschaftler gehen davon aus, dass Supervulkane die Erde abkühlen können. Eine neue Studie sät Zweifel an der Theorie.

Supervulkane können gigantische Eruptionen hervorbringen und sogar das Klima massiv verändern – zumindest gingen Forscher bislang davon aus. Eine neue Studie sät jetzt aber Zweifel an Teilen der Theorie.

„Eine großräumige Abkühlung nach Vulkanausbrüchen erfolgt, wenn diese große Mengen an Schwefelgasen in die Stratosphäre transportieren. Sie ist die zweitniedrigste Schicht der Atmosphäre und beginnt etwa bei 15 Kilometern Höhe“, heißt es beim Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung. Dort würden die Gase einen schwefelhaltigen Aerosolschleier erzeugen, der über Monate oder Jahre anhalte. „Die Aerosole reflektieren einen Teil der einfallenden Sonnenstrahlung, der die unteren Schichten der Atmosphäre und die Erdoberfläche nicht mehr erreichen kann.“ In der Folge kühlt sich das Klima also ab.

Supervulkan Toba: Kühlte er die Erde wirklich ab? Forscher zweifeln

Die Phlegräischen Felder (Campi Flegrei) bei Neapel gelten als gefährlichstes Vulkangebiet Europas.
Die Phlegräischen Felder (Campi Flegrei) bei Neapel gelten als gefährlichstes Vulkangebiet Europas. © IMAGO/Antonio Balasco | IMAGO/Antonio Balasco

Der Superausbruch des Toba auf der Insel Sumatra in Indonesien vor 74.000 Jahren gilt als Paradebeispiel für eine solche Abkühlung. Er soll angeblich sogar die Menschheit an den Rand der Ausrottung gebracht haben. „Dieser Ausbruch hinterließ jedoch kaum physische Beweise für seine Schwere und die Modelle gehen hinsichtlich des Ausmaßes der Abkühlung nach dem Ausbruch stark auseinander“, schreiben Zachary McGraw und seine Kollegen in der neuen Studie, die jüngst im Fachjournal „Journal of Climate“ erschien.

In ihrer Modellstudie zeigen die Wissenschaftler, dass – aufgrund einer Wissenslücke – ganz unterschiedliche Klimafolgen nach dem Ausbruch eines Supervulkans möglich sind. Grund dafür ist die unbekannte Größe des vulkanischen Sulfataerosols. Grob gesagt: Sind die Partikel in der Stratosphäre größer, fallen sie schneller wieder herab und lassen mehr Sonnenlicht durch. Sind die Partikel kleiner, verbleiben sie länger und weniger Sonnenlicht trifft auf die Erde.

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Vulkanausbruch: Moderate Veränderungen des Klimas sind möglich

Die Forscher simulierten in ihrer Studie nun verschiedene Supereruptionen mit unterschiedlicher Schwefelmasse und Aerosolgröße. Dabei kommen sie zu dem Schluss: „Dass Supereruptionen möglicherweise nicht in der Lage sind, die globalen Temperaturen wesentlich stärker zu verändern als die größten Eruptionen der Common Era.“ Eruptionen könnten die Erde zwar abkühlen, vermutlich aber bis lediglich 1,5 Grad schätzen die Forscher. Und in Extremszenarien sei sogar ein umgekehrter Effekt möglich und damit von einer Erwärmung der Erde auszugehen.

Ob Ausbrüche von Supervulkanen die Menschheit bedrohen, bleibe somit umstritten, meinen die Forscher. Allerdings könne die Studie erklären, warum archäologische Aufzeichnungen keine Hinweise auf eine erhöhte menschliche Sterblichkeit nach dem Ausbruch des Toba liefern.

Wichtige Fragen und Antworten: Was ist ein Supervulkan?

Ein Supervulkan kennzeichnet sich durch Eruptionen, die ein außergewöhnlich großes Volumen an Material freisetzen – weit über die Menge, die bei kleineren vulkanischen Ereignissen beobachtet wird. Diese Eruptionen resultieren in der Bildung einer Caldera, einem großen Krater, der durch das Kollabieren des Geländes über der entleerten Magmakammer entsteht, anstelle eines traditionellen Vulkankegels.

Wie oft brechen Supervulkane aus?

Supervulkan-Eruptionen sind extrem selten und finden im Durchschnitt nur alle 100.000 Jahre statt. In der historischen Zeit war keiner der bekannten Supervulkane aktiv.

Gibt es eine wissenschaftlich exakte Definition für Supervulkane?

Eine einheitliche wissenschaftliche Definition für Supervulkane gibt es nicht, aber Eruptionen mit einem Vulkanexplosivitätsindex (VEI) von 7 oder höher (teilweise auch erst ab VEI 8) werden in der Regel als Supervulkan-Eruptionen betrachtet. Entscheidend für diese Einstufung ist vor allem die Menge des ausgestoßenen Materials und die Höhe der Eruptionssäule.

lro