Een enorme vulkaanuitbarsting op IJsland in 1783-84 veroorzaakte geen extreme zomerhittegolf in Europa. Maar, zoals Benjamin Franklin speculeerde, de uitbarsting veroorzaakte een ongewoon koude winter, volgens een door Rutgers geleide studie.

De studie, in de Journal of Geophysical Research:Atmosferen , zal helpen bij het verbeteren van de voorspellingen van hoe het klimaat zal reageren op toekomstige vulkaanuitbarstingen op hoge breedtegraad.

De acht maanden durende uitbarsting van de Laki-vulkaan, vanaf juni 1783, was de grootste uitbarsting op hoge breedte in de laatste 1, 000 jaar. Het injecteerde ongeveer zes keer zoveel zwaveldioxide in de bovenste atmosfeer als de uitbarstingen van Krakatau in 1883 of Pinatubo in 1991. volgens co-auteur Alan Robock, een Distinguished Professor in de afdeling Milieuwetenschappen aan de Rutgers University-New Brunswick.

De uitbarsting viel samen met ongewoon weer in heel Europa. De zomer was ongewoon warm met juli-temperaturen van meer dan 5 graden Fahrenheit boven de norm, leidend tot maatschappelijke ontwrichting en mislukte oogsten. De Europese winter van 1783-1784 was tot 5 graden kouder dan gemiddeld.

Franklin, de Amerikaanse ambassadeur in Frankrijk, speculeerde over de oorzaken in een paper uit 1784, de eerste publicatie in het Engels over de mogelijke gevolgen van een vulkaanuitbarsting voor het klimaat.

Om te bepalen of Franklin en andere onderzoekers gelijk hadden, het door Rutgers geleide team voerde 80 simulaties uit met een ultramodern klimaatmodel van het National Center for Atmospheric Research. Het computermodel omvatte het weer tijdens de uitbarsting en vergeleek het daaropvolgende klimaat met en zonder de effecten van de uitbarsting.

"Het bleek, tot onze verbazing, dat de warme zomer niet werd veroorzaakt door de uitbarsting, ' zei Robock. 'In plaats daarvan, het was gewoon natuurlijke variabiliteit in het klimaatsysteem. Zonder de uitbarsting zou het nog warmer zijn geweest. Na zo'n uitbarsting zou je een koude winter verwachten."

De warme zomer van 1783 vloeide voort uit ongewoon hoge druk boven Noord-Europa die ervoor zorgde dat koude poollucht de regio omzeilde, zegt de studie. Na de uitbarsting, neerslag in Afrika en Azië fors gedaald, veroorzaakt wijdverbreide droogte en hongersnood. De uitbarsting verhoogde ook de kans op El Niño, met ongewoon warm water in de tropische Stille Oceaan, in de komende winter.

De uitbarsting veroorzaakte een zwavelhoudende aërosolwolk - de "Laki-nevel" genoemd - die in 1783 over het grootste deel van het noordelijk halfrond bleef hangen. Rapporten uit heel Europa omvatten minder zicht en de geur van zwavel of waterstofsulfide. De luchtvervuiling was gekoppeld aan meldingen van hoofdpijn, ademhalingsproblemen en astma-aanvallen, samen met schade door zure regen aan bomen en gewassen, de studienotities.

Meer dan 60 procent van het IJslandse vee stierf binnen een jaar, en ongeveer 20 procent van de mensen stierf in een hongersnood. Meldingen van verhoogde sterftecijfers en/of ademhalingsstoornissen doorkruisten Europa.

"Het begrijpen van de oorzaken van deze klimaatafwijkingen is niet alleen belangrijk voor historische doeleinden, maar ook voor het begrijpen en voorspellen van mogelijke klimaatreacties op toekomstige vulkaanuitbarstingen op hoge breedtegraad, " zei Robock. "Ons werk vertelt ons dat zelfs met een grote uitbarsting als Laki, het zal onmogelijk zijn om zeer lokale klimaateffecten te voorspellen vanwege de chaotische aard van de atmosfeer."

Wetenschappers blijven werken aan de mogelijke gevolgen van vulkaanuitbarstingen voor mensen via het project Vulkanische effecten op klimaat en samenleving. De Laki-uitbarsting zal worden opgenomen in hun onderzoek. Vulkaanuitbarstingen kunnen wereldwijde klimaateffecten hebben die meerdere jaren aanhouden.

De hoofdauteur van de studie is Brian Zambri, een voormalig postdoctoraal medewerker die promoveerde bij Rutgers en nu aan het Massachusetts Institute of Technology werkt. Wetenschappers van het National Center for Atmospheric Research en de Universiteit van Cambridge hebben bijgedragen aan het onderzoek.