Tonga-Ausbruch füllte die Atmosphäre mit Wasser und schädigte möglicherweise die Ozonschicht

Als am 15. Januar 2022 der Vulkan Hunga Tonga-Hunga Ha'apai unter dem Pazifischen Ozean ausbrach, schleuderte die Explosion eine kolossale Wasserwolke in eine Höhe von 53 Kilometern (33 Meilen). Mithilfe von Satellitendaten haben Forscher nun berechnet, dass durch das Ereignis etwa 146 Milliarden Kilogramm (322 Milliarden Pfund) Wasser in die Stratosphäre gelangten, wo es bis zu einem Jahrzehnt verbleiben und zum Abbau der Ozonschicht beitragen könnte.

Als sich die Tsunamis nach der Eruption über den Pazifik ausbreiteten, machte sich der Microwave Limb Sounder (MLS) an Bord des NASA-Satelliten Aura sofort an die Arbeit und beobachtete Veränderungen im Schwefeldioxid- und Wassergehalt der Erdatmosphäre.

Nachdem sie diese Daten nun analysiert haben, berichten die Autoren einer neuen Studie in der Fachzeitschrift Geophysical Research Letters, dass die Menge an freigesetztem Schwefeldioxid in etwa mit der von früheren Ausbrüchen vergleichbar sei, dass die Menge an ausgestoßenem Wasser jedoch „in beiden Größenordnungen (bei weitem) beispiellos“ sei übersteigt alle vorherigen Werte im 17-jährigen MLS-Rekord) und Höhe (dringt in die Mesosphäre ein).“

„Das ist nicht überraschend, da die Caldera Hunga Tonga-Hunga Ha'apai früher 150 Meter [492 Fuß] unter dem Meeresspiegel lag“, fügen sie hinzu. Wenn man außerdem bedenkt, dass der Ausbruch der stärkste des 21. Jahrhunderts war, bekommt man einen Eindruck davon, wie viel Meerwasser in den Himmel geschleudert wurde. Insgesamt schätzen die Forscher, dass das Ereignis den Gesamtwassergehalt der Stratosphäre um etwa 10 Prozent erhöhte.

Normalerweise haben große Vulkanausbrüche eine kühlende Wirkung auf den Planeten, da die von ihnen ausgestoßenen Schwefelverbindungen das Sonnenlicht von der Erdatmosphäre weg reflektieren. Wasser hingegen absorbiert die Energie der Sonne, was bedeutet, dass ein derart massiver Anstieg des Wassergehalts in der Stratosphäre die globale Erwärmung verstärken könnte.

Darüber hinaus erklären die Autoren der Studie, wie Wassermoleküle, die mit Sauerstoffatomen in der Atmosphäre reagieren, zu einem Anstieg der Hydroxidkonzentration führen könnten, die dann über einen Prozess, der als Hydroxylradikalzyklus bekannt ist, zum Ozonabbau beitragen könnte.

Erschwerend kommt hinzu, dass die Forscher damit rechnen, dass sich das durch die Eruption freigesetzte Schwefeldioxid innerhalb von zwei bis drei Jahren verflüchtigt, sagen aber, dass die Wasserfahne „fünf bis zehn Jahre“ in der Atmosphäre verbleiben könnte. Mit anderen Worten: Die wärmende Wirkung des Wasserdampfs wird wahrscheinlich die kühlende Wirkung der Eruption überdauern.

Infolgedessen kommen die Autoren zu dem Schluss, dass Hunga Tonga-Hunga Ha'apai „der erste beobachtete Vulkanausbruch sein könnte, der das Klima nicht durch Oberflächenkühlung durch vulkanische Sulfataerosole, sondern durch Oberflächenerwärmung durch übermäßigen H2O-Strahlungsantrieb beeinflusst.“