Die DFG-Forschungsgruppe VolImpact, koordiniert von der Universität Greifswald, hat wissenschaftliche Ergebnisse zu den Auswirkungen von Vulkanausbrüchen auf Atmosphäre und Klima veröffentlicht. Seit 2019 arbeiten Forschende der beteiligten Universitäten Bremen, Hamburg und Leipzig, des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT), des Max-Planck-Instituts für Meteorologie in Hamburg und des Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung in Kiel zusammen. Ausgangspunkt war der Vulkanausbruch des Hunga im Januar 2022 im Südpazifik. Er bot die Möglichkeit, Modelle und Hypothesen an einem aktuellen Beispiel zu überprüfen. Die Ergebnisse der Forschung sind in der Zeitschrift Atmospheric Chemistry and Physics erschienen.

Aerosole in der Stratosphäre

Ein zentrales Ergebnis der Arbeiten ist die Beobachtung, dass sich die durch den Vulkanausbruch freigesetzten Aerosole in der Stratosphäre anders verhalten als bisher angenommen. Statt zu wachsen, schrumpfen die Schwefelpartikel in vielen Fällen. Das soll die Wirkung der Partikel auf das Klima beeinflussen. Kleinere Partikel streuen Sonnenlicht anders und verändern so die Temperaturverhältnisse in der Atmosphäre. Diese Beobachtung wurde durch Satellitendaten belegt und durch Klimamodelle bestätigt. Die Größe der Aerosole habe Einfluss auf ihre Klimawirkung, da sie sowohl physikalische als auch chemische Prozesse in der Atmosphäre steuern.

Wellenbewegungen reichen bis in 100 Kilometer Höhe

Ein weiteres Ergebnis der Forschungsgruppe betrifft die Dynamik in der oberen Atmosphäre. Die durch den Ausbruch verursachte Erwärmung der Stratosphäre veränderte laut den Forschenden dort die Temperaturfelder. Dies führe zu einer dynamischen Kopplung durch Wellen, die die Atmosphäre bis in Höhen von mehr als 100 Kilometern beeinflusst.

Zusammenhang mit nachtleuchtenden Wolken?

Ein weiterer Forschungsansatz befasste sich mit sogenannten nachtleuchtenden Wolken – einem Phänomen, das erstmals nach dem Krakatoa-Ausbruch im Jahr 1883 dokumentiert wurde. Die Untersuchungen im Rahmen der Hunga-Eruption deuten darauf hin, dass der dabei freigesetzte Wasserdampf Anfang 2024 die obere polare Mesosphäre auf der Südhalbkugel erreichte. Dort stieg die Konzentration von Wasserdampf leicht an. Laut Dr. Sandra Wallis von der Universität Greifswald könnte dieser Anstieg mit einer leicht erhöhten Häufigkeit der nachtleuchtenden Wolken im Januar und Februar desselben Jahres zusammenhängen. Ein klarer Zusammenhang lässt sich jedoch nicht belegen.

Öffentliche Veranstaltung in Greifswald

Zum Abschluss veranstaltet die Forschungsgruppe Vollmpact einen internationalen Workshop und lädt die Öffentlichkeit zu einem Abendvortrag ein. Die Veranstaltung findet am Mittwoch, dem 23. April, um 19:00 Uhr im Alfried Krupp Wissenschaftskolleg in Greifswald statt. Prof. Dr. Andrea Burke von der University of St. Andrews wird einen Vortrag in englischer Sprache mit dem Titel „Ice Core Records of Changes in Volcanic Stratospheric Sulfate Aerosols and Climate“ halten.