Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Globale Klimaextreme nach Vulkanausbrüchen

22.08.2017

Baumringe helfen bei der Datierung von Klimaanomalien

Historische Quellen und natürliche Umweltarchive lassen vermuten, dass im vergangenen Jahrtausend mehrere Vulkanausbrüche großflächige Wetterextreme hervorriefen, denen vielerorts Missernten und verheerende Hungersnöte folgten.


Episoden vulkanisch bedingter Klimaschwankungen, jeweils bezogen auf ein Jahrzehnt rund um einen Vulkanausbruch. Die Grüntöne zeigen verschiedene Temperaturrekonstruktionen für die nördliche Hemisphäre im Sommer (basierend auf Jahrringen von Bäumen) mit identifizierten vulkanischen Signaturen (grüne Punkte). Die Blautöne repräsentieren die aus verschiedenen Studien an Eisbohrkernen rekonstruierte vulkanische Aktivität (Strahlungsantrieb). Die Balken in lila beziehen sich auf die aktuellste Studie aus dem Jahr 2015. (Quelle: Figur aus dem Anhang zur Publikation in Environmental Research Letters)

Hochreichende Aschewolken breiteten sich über weite Teile der Atmosphäre aus, absorbierten Sonnenlicht und sorgten so in weiten Teilen der nördlichen Hemisphäre für außergewöhnliche Klimaanomalien mit kalten und verregneten Sommern.

Eines der am besten dokumentierten Beispiele ist der Tambora-Ausbruch in Indonesien im Jahr 1815. Ihm folgte in Europa das „Jahr ohne Sommer“, in dem Ernteausfälle Wirtschaftskrisen und Notstände auslösten. Ein solches Ereignis könnte auch die moderne Gesellschaft vor große Herausforderungen stellen.

Um ein besseres Verständnis über die Bandbreite und Häufigkeit von klimawirksamem Vulkanismus zu generieren, hilft der Blick in die Vergangenheit. Bislang geben nur historische Aufzeichnungen und Ascheablagerungen in Eisbohrkernen Aufschluss über die vulkanische Geschichte.

Beide Archive haben jedoch Schwächen: Dokumentierte Beobachtungen von Vulkanausbrüchen lassen sich oft schwer hinsichtlich der Größe und Klimarelevanz quantifizieren. Eisbohrkerne hingegen sind oft schwer zu datieren, was die Zuordnung nachfolgender Klimaschwankungen erschwert.

Einer internationalen Forschergruppe um Dr. Lea Schneider (Institut für Geographie an der JLU) ist es gelungen, in Baumringen die „Signaturen“ von Vulkanausbrüchen zu identifizieren und die Geschichte des Vulkanismus unabhängig von historischen Archiven nachzuzeichnen. Das Team hat die Dichte der Jahrringe gemessen und daraus die Temperaturen in der Nordhemisphäre rekonstruiert.

Bemerkenswert an der in der Fachzeitschrift „Environmental Research Letters“ erschienenen Studie ist, dass sie eine Methode aus der Ökonometrie auf erdwissenschaftliche Daten anwendet und damit zu ganz neuen Erkenntnissen kommt. Es konnten 14 Ausbrüche identifiziert werden, in deren Folge die Jahrestemperatur deutlich kühler war, als es durch die normale Variabilität des Klimas zu erklären wäre. Die festgestellte Vulkanaktivität hilft auch, Daten aus anderen Quellen zu validieren. Auffällige Unstimmigkeiten gegenüber Daten aus polaren Ascheablagerungen zeigten sich vor allem in den 1450er und 1690er Jahren.

Obwohl diese Eruptionen wohl zu den größten im vergangenen Jahrtausend zählen, ist ihr Ursprung bisher ungeklärt. Eine präzisere Datierung und räumliche Einordnung aufgrund der Informationen aus den Jahrringen ist hier von großer Bedeutung, um Ursache und Wirkung besser in Einklang zu bringen.

Anhand der neu entwickelten Methode lässt sich auch besser abschätzen, ob Klimamodelle in der Lage sind, vulkanische Abkühlung realistisch wiederzugeben. Im Vergleich zum rekonstruierten Temperaturrückgang scheinen einige Klimamodelle derzeit den Effekt von Vulkanen zu überschätzen.

Eine genauere Kenntnis der atmosphärischen Prozesse im Zusammenhang mit Vulkanismus könnte jedoch in einer Anpassung der Klimamodelle resultieren. Somit ließe sich auch die Qualität von zukünftigen Szenarien und Vorhersagen steigern, denn statistisch gesehen könnte der nächste klimarelevante Vulkanausbruch schon in naher Zukunft liegen.

Zwar rechnen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler nicht unbedingt mit lokalen Kälterekorden, gravierende Folgen könnte der Temperaturrückgang eher aufgrund seiner außergewöhnlichen räumlichen Ausdehnung haben: „Wenn die gesamte Nordhalbkugel betroffen wäre, ließen sich zum Beispiel Ernteausfälle, die im Normalfall regional begrenzt bleiben, nur sehr schwer ausgleichen“, betont Dr. Schneider.

Publikation:
Schneider L, Smerdon JE, Pretis F, Hartl-Meier C, Esper J: A new archive of large volcanic events over the past millennium derived from reconstructed summer temperatures. Environmental Research Letters 9, DOI: 10.1088/1748-9326/aa7a1b.

Kontakt:
Dr. rer. nat. Lea Schneider, Bereich Klimatologie, Klimadynamik und Klimawandel
Institut für Geographie
Senckenbergstraße 1, 35390 Gießen
Telefon: 0641 99-36223

Weitere Informationen:

http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-9326/aa7a1b

Caroline Link | idw - Informationsdienst Wissenschaft
Weitere Informationen:
http://www.uni-giessen.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht PM des MCC: CO2-Entzug aus Atmosphäre für 1,5-Grad-Ziel unvermeidbar
22.05.2018 | Mercator Research Institute on Global Commons and Climate Change (MCC) gGmbH

nachricht Die Ostsee als Zeitmaschine
14.05.2018 | GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Vielseitige Nanokugeln: Forscher bauen künstliche Zellkompartimente als molekulare Werkstatt

Wie verleiht man Zellen neue Eigenschaften ohne ihren Stoffwechsel zu behindern? Ein Team der Technischen Universität München (TUM) und des Helmholtz Zentrums München veränderte Säugetierzellen so, dass sie künstliche Kompartimente bildeten, in denen räumlich abgesondert Reaktionen ablaufen konnten. Diese machten die Zellen tief im Gewebe sichtbar und mittels magnetischer Felder manipulierbar.

Prof. Gil Westmeyer, Professor für Molekulare Bildgebung an der TUM und Leiter einer Forschungsgruppe am Helmholtz Zentrum München, und sein Team haben dies...

Im Focus: LZH showcases laser material processing of tomorrow at the LASYS 2018

At the LASYS 2018, from June 5th to 7th, the Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) will be showcasing processes for the laser material processing of tomorrow in hall 4 at stand 4E75. With blown bomb shells the LZH will present first results of a research project on civil security.

At this year's LASYS, the LZH will exhibit light-based processes such as cutting, welding, ablation and structuring as well as additive manufacturing for...

Im Focus: Kosmische Ravioli und Spätzle

Die inneren Monde des Saturns sehen aus wie riesige Ravioli und Spätzle. Das enthüllten Bilder der Raumsonde Cassini. Nun konnten Forscher der Universität Bern erstmals zeigen, wie diese Monde entstanden sind. Die eigenartigen Formen sind eine natürliche Folge von Zusammenstössen zwischen kleinen Monden ähnlicher Grösse, wie Computersimulationen demonstrieren.

Als Martin Rubin, Astrophysiker an der Universität Bern, die Bilder der Saturnmonde Pan und Atlas im Internet sah, war er verblüfft. Die Nahaufnahmen der...

Im Focus: Self-illuminating pixels for a new display generation

There are videos on the internet that can make one marvel at technology. For example, a smartphone is casually bent around the arm or a thin-film display is rolled in all directions and with almost every diameter. From the user's point of view, this looks fantastic. From a professional point of view, however, the question arises: Is that already possible?

At Display Week 2018, scientists from the Fraunhofer Institute for Applied Polymer Research IAP will be demonstrating today’s technological possibilities and...

Im Focus: Raumschrott im Fokus

Das Astronomische Institut der Universität Bern (AIUB) hat sein Observatorium in Zimmerwald um zwei zusätzliche Kuppelbauten erweitert sowie eine Kuppel erneuert. Damit stehen nun sechs vollautomatisierte Teleskope zur Himmelsüberwachung zur Verfügung – insbesondere zur Detektion und Katalogisierung von Raumschrott. Unter dem Namen «Swiss Optical Ground Station and Geodynamics Observatory» erhält die Forschungsstation damit eine noch grössere internationale Bedeutung.

Am Nachmittag des 10. Februars 2009 stiess über Sibirien in einer Höhe von rund 800 Kilometern der aktive Telefoniesatellit Iridium 33 mit dem ausgedienten...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

22. Business Forum Qualität: Vom Smart Device bis zum Digital Twin

22.05.2018 | Veranstaltungen

48V im Fokus!

21.05.2018 | Veranstaltungen

„Data Science“ – Theorie und Anwendung: Internationale Tagung unter Leitung der Uni Paderborn

18.05.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Vielseitige Nanokugeln: Forscher bauen künstliche Zellkompartimente als molekulare Werkstatt

22.05.2018 | Biowissenschaften Chemie

Mikroskopie der Zukunft

22.05.2018 | Medizintechnik

Designerzellen: Künstliches Enzym kann Genschalter betätigen

22.05.2018 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics