Een spectaculaire uitbarsting van een IJslands lavaveld van zes maanden zou de cruciale sleutel kunnen zijn voor wetenschappers om de rol die aerosolen spelen bij klimaatverandering te ontsluiten, door hun interacties met wolken.

Een internationaal team van klimaatwetenschappers, geleid door de Universiteit van Exeter, hebben nauwgezet de effecten bestudeerd die de uitbarsting van 2014-15 bij Holuhraun, in IJsland had op wolkenformaties in de omliggende regio.

Ze ontdekten dat de uitbarsting van de Holuhraun-spleet in 2014-15, de grootste sinds Laki, die acht maanden lang in 1783-4 uitbarstte, stootte meer zwaveldioxide uit dan alle 28 Europese landen bij elkaar opgeteld en veroorzaakte een enorme pluim van sulfaataerosoldeeltjes boven de Noord-Atlantische Oceaan.

Zoals te verwachten was, deze aerosolen verkleinden de grootte van wolkendruppels, maar tegen de verwachting in nam de hoeveelheid water in de wolken niet toe.

De onderzoekers zijn van mening dat deze verrassende resultaten de onzekerheden in toekomstige klimaatprojecties aanzienlijk kunnen verminderen door de impact te schetsen van sulfaataerosolen gevormd door menselijke industriële emissies op klimaatverandering.

De baanbrekende studie is gepubliceerd in het toonaangevende wetenschappelijke tijdschrift, Natuur , op donderdag 22 juni.

Dr. Florent Malavelle, hoofdauteur van de studie en van de afdeling Wiskunde van de Universiteit van Exeter zei:"De enorme vulkaanuitbarsting bood het perfecte natuurlijke experiment om de interactie tussen aerosolen en wolken te berekenen.

"We weten dat aerosolen potentieel een groot effect hebben op het klimaat, en vooral door hun interacties met wolken. De omvang van dit effect is echter onzeker. Deze studie geeft ons niet alleen het vooruitzicht om een ​​einde te maken aan deze onzekerheid, maar belangrijker, biedt ons de kans om een ​​aantal bestaande klimaatmodellen te verwerpen, wat betekent dat we de toekomstige klimaatverandering veel nauwkeuriger dan ooit tevoren kunnen voorspellen."

Aërosolen spelen een cruciale rol bij het bepalen van de eigenschappen van wolken, aangezien ze fungeren als de kernen waarop waterdamp in de atmosfeer condenseert om wolken te vormen.

Sulfaataërosol wordt al lang erkend als de belangrijkste atmosferische aërosol uit industriële bronnen, maar er bestaan ​​ook andere natuurlijke bronnen van sulfaataerosol, inclusief die gevormd door het vrijkomen van zwaveldioxide als gevolg van vulkaanuitbarstingen.

De uitbarsting van Holuhraun in 2014-15 zou tussen de 40, 000-100, 000 ton zwaveldioxide elke dag tijdens de uitbarstingsfase. Met behulp van state-of-the-art klimaatsysteemmodellen, gecombineerd met gedetailleerde satellietopvragingen geleverd door NASA en de Université libre de Bruxelles, het onderzoeksteam kon de complexe aard van de bewolking bestuderen die als gevolg van de uitbarsting werd gevormd.

Ze ontdekten dat de grootte van de waterdruppels werd verminderd, wat op zijn beurt leidde tot verheldering van de wolken - wat resulteert in een grotere fractie van binnenkomend zonlicht dat wordt teruggekaatst in de ruimte en, uiteindelijk, zorgt voor een verkoelend effect op het klimaat.

Cruciaal is echter deze aërosolen hadden geen waarneembaar effect op veel andere wolkeneigenschappen, inclusief de hoeveelheid vloeibaar water die de wolken bevatten en de hoeveelheid wolk. Het team gelooft dat het onderzoek aantoont dat cloudsystemen "goed gebufferd" zijn tegen aerosolveranderingen in de atmosfeer.

Professor Jim Haywood, co-auteur van het artikel en ook van de Universiteit van Exeter voegde toe:"Explosieve en uitbundige vulkaanuitbarstingen zijn heel verschillend. De enorme explosieve uitbarsting van Pinatubo in 1991, die aërosol injecteerde tot een hoogte van 25 km+ in de stratosfeer, is hét evenement geweest voor het verbeteren van onze modelsimulaties van de impact van explosieve vulkaanuitbarstingen op het klimaat.

"Nu hebben vulkanen een nieuwe aanwijzing gegeven voor het klimaatprobleem:hoe aerosolen die worden uitgestoten op hoogtes die vergelijkbaar zijn met die van menselijke emissies, het klimaat beïnvloeden. de uitbundige uitbarsting bij Holuhraun zal in dit opzicht de go-to-studie worden."