Utslipp av fra basaltiske vulkanutbrudd på Island har potensial til å «forstyrre» klimaet, ifølge nye beregninger. Bildet viser Nornahraun-utbruddet i september 2014. (Foto: Morgan Jones og Sverre Planke, CEED og VBPR)
Utslipp av fra basaltiske vulkanutbrudd på Island har potensial til å «forstyrre» klimaet, ifølge nye beregninger. Bildet viser Nornahraun-utbruddet i september 2014. (Foto: Morgan Jones og Sverre Planke, CEED og VBPR)

Islandske vulkanutbrudd påvirker klimaet

Et kraftig utbrudd fra vulkanen Bárðarbunga på Island høsten 2014 kunne forstyrret været på den nordlige halvkule dersom det hadde funnet sted om sommeren.

Publisert

Pådriv

En strøm av energi målt i watt per kvadratmeter på en horisontal flate.

Et positivt pådriv vil over tid føre til oppvarming, mens et negativt pådriv vil forårsake avkjøling.

Både positive og negative pådriv kan påvirke nedbørsmønstre.

Klimamodell

En matematisk modell som uttrykker fysiske og kjemiske prosesser i atmosfæren, havet, havisen og landjorda i form av dataprogrammer.

Modellen simulerer tidsutviklingen i klimasystemet og blir «kjørt» på superdatamaskiner.

31. august 2014 begynte et kraftig vulkanutbrudd nord for isbreen Vatnajökull på Island. Lava strømmet ut fra en nyåpnet revne cirka 50 kilometer nordøst for vulkansystemet Bárðarbunga.

Ikke mange dager senere kom meldinger om farlig høye nivåer av giftige svovelgasser på østkysten av Island, rundt 100 kilometer fra utbruddet. Senere kom tilsvarende rapporter fra andre steder på øya, alt etter vindretning. Utbruddet varte et halvt år, til 28. februar 2015, og det er beregnet at det ble sluppet ut 4–5 millioner tonn svovelgass (SO2) til atmosfæren.

– Heldigvis ble det ikke sluppet ut aske i utbruddet, sier Jón Egill Kristjánsson.

Han er professor i meteorologi ved Institutt for geofag ved Universitetet i Oslo.

Lavaen som rant ut dekker et areal på 85 kvadratkilometer, med et volum på omtrent 1,5 kubikkilometer, ifølge Islands meteorologiske institutt.

Utbruddet ble først kalt opp etter det gamle lavafeltet Holuhraun, som betyr «hullete lava». Senere også etter det truende utseendet på lavaen: Nornahraun, «hekselava».

Tre ganger så mye

Islandske vulkanologer anslo at det ble sluppet ut gjennomsnittlig 35 tusen tonn SO2 til atmosfæren hver dag i løpet av de første 100 dagene utbruddet varte. Dette tilsvarer nesten tre ganger så mye som alle menneskeskapte utslipp av SO2 fra de 28 EU-landene.

Jordkloden mottar enorme mengder energi fra solen. Når ytre faktorer som vulkanutslipp, solaktivitet eller utslipp av klimagasser fører til endringer i jordas klima, kalles det strålingspådriv. Økte utslipp av klimagasser vil ha et positivt strålingspådriv, mens for eksempel sulfatpartikler fra vulkanutbrudd fører til et negativt strålingspådriv fordi de reflekterer solstråling tilbake til verdensrommet. Pådrivet måles i watt per kvadratmeter.

Kristjánsson har, sammen med to andre forskere, brukt en klimamodell til å beregne virkningen av svovelutslippene fra Nornahraun. Resultatene viste at dersom utbruddet hadde funnet sted om sommeren, ville det ført til et strålingspådriv på minus 7,4 over et område som strekker seg fra Grønland i vest til Sverige i øst og fra Nord-Italia i sør til Finnmark i nord.

– Pådrivet fra Nornahraun-utbruddet var 30 prosent mer enn vanlig pådriv i dette området fra alle menneskeskapte partikkelutslipp på jorda. Til sammenligning er strålingspådrivet fra menneskeskapte drivhusgasser cirka 2,8 overalt på jorda, sier Kristjánsson.

Reflekterer solstråler

Hovedårsaken til det store pådrivet fra vulkanutbruddet er at svovelgassene danner partikler som i neste omgang påvirker skyene på en slik måte at de reflekterer mer solstråling tilbake til verdensrommet.

– Det er all grunn til å tro at et så stort regionalt pådriv ville ha ført til betydelige forstyrrelser av den naturlige sirkulasjonen i atmosfæren, med påfølgende konsekvenser for nedbør og temperatur over Europa, sier Kristjánsson.

I realiteten kom Nornahraun-utbruddet på den tiden av året når sola står lavest, og derfor ble effekten av sulfatpartiklene kraftig svekket. For høstmånedene beregnet forskerne et pådriv på minus 0,21, altså bare tre prosent av det de fant for sommersesongen.

Nornahraun-utbruddet i 2014–2015 var av samme type, geologisk sett, som det voldsomme Laki-utbruddet i 1783, men var betydelig svakere.

Slike utbrudd av forskjellig styrke og til forskjellige tider på året kan finne sted når som helst på Island. De kalles basaltiske utbrudd og forekommer ofte fra sprekker der jordplatene dras fra hverandre, som langs den midtatlantiske ryggen og på Island. Basalt er jordens vanligste bergart, og lavaen er tyntflytende.

Vulkanutslipp påvirker klimaet

Eksplosive vulkanutbrudd nær ekvator kan kjøle ned klimaet på jorda. Det er fordi slike utbrudd slipper ut enorme mengder SO2 til stratosfæren 15–25 kilometer over jorda, der de danner sulfatpartikler som reflekterer solstråler.

Det mest kjente eksemplet i senere tid er utbruddet fra vulkanen Pinatubo på Filippinene i 1991. Dette utbruddet forårsaket en global avkjøling på cirka en halv grad over et tidsrom på to år.

– Utbrudd av den typen vi nylig hadde fra Bárðarbunga-systemet på Island er viet mindre oppmerksomhet i klimaforskningen, sier Kristjánsson.

Den vulkanske skyen når vanligvis ikke opp i stratosfæren, noe som gjør at svovelpartiklene vil ha en levetid på bare dager eller uker. I stratosfæren ville de hatt en levetid på måneder og år, og derfor hatt en mer langvarig effekt.

Først i 2003 ble det påvist at kraftige basaltiske utbrudd som det er mange av på Island, slipper ut enorme mengder svovelgasser som i neste omgang kan danne sulfatpartikler i atmosfæren.

Det er anslått at Laki-utbruddet på Island i 1783–1784 – som var blant de største basaltlava-utbruddene på jorda i historisk tid – slapp ut over 120 millioner tonn av SO2. Dette er seks ganger så mye som Pinatubo-utbruddet i 1991.

Utslippene rammet Islands befolkning hardt og kunne også merkes i Europa som en helseskadelig dis sommeren 1783.

Referanser:

Gettelman, Schmidt og Kristjánsson: Icelandic volcanic emissions and climate, Nature Geoscience, april 2015, doi: 10.1038/ngeo2376. Sammendrag

Thordarson og Self: Atmospheric and environmental effects of the 1783–1784 Laki eruption: A review and reassessment. Journal of Geophysical Research, januar 2003, doi: 10.1029/2001JD002042. Sammendrag