Dank Hunga Tonga: „Ungewöhnliches Wetter bis 2030“ erwartet

Der Hunga Tonga-Hunga Ha’apai brach am 15. Januar 2022 im pazifischen Königreich Tonga aus. Als direkte Folge löste die Eruption einen Tsunami aus und schickte Schallwellen mehrfach um den Globus. Doch die möglichen langfristigen Folgen auf das Wetter waren bislang unklar.

Dem widmete sich der Atmosphärenwissenschaftler Martin Jucker von der University of New South Wales in Australien und zeigt in seiner aktuellen Studie, dass der Vulkan eine Erklärung für das außergewöhnlich große Ozonloch im vergangenen Jahr liefern kann. Außerdem könnte er vielleicht verantwortlich für den viel feuchteren Sommer 2024 auf der Südhalbkugel sein. Noch länger könnten aber die Auswirkungen auf das weltweite Winterwetter sein.

Wasser, wo eigentlich keines ist

Normalerweise führt der Rauch eines Vulkans und das darin enthaltene Schwefeldioxid zu einer kurzzeitigen Abkühlung der Erdoberfläche, erklärt Jucker. Dies liegt daran, dass sich das Schwefeldioxid in Sulfataerosole verwandelt. Diese fördern die Bildung von Wolken, die das Sonnenlicht ins All zurückwerfen, bevor es die Oberfläche erreicht. Durch diesen Abschattungseffekt kühlt sich die Erde eine Zeit lang ab, bis das Sulfat wieder auf die Oberfläche fällt oder abgeregnet wird.

Beim Hunga Tonga ist dies jedoch nicht der Fall. Da es sich um einen Unterwasservulkan handelte, produzierte der Hunga Tonga wenig Rauch, aber viel Wasserdampf: etwa 100 bis 150 Millionen Tonnen. Dieser bildete sich durch die enorme Hitze beim Ausbruch, wo riesige Mengen an Meerwasser in Dampf umgewandelt und mit der kraftvollen Eruption hoch in die Atmosphäre geschossen wurden.

Das gesamte Wasser gelangte in die Stratosphäre, eine Atmosphärenschicht zwischen etwa 15 und 40 Kilometern über der Erdoberfläche, in der es weder Wolken noch Regen gibt. Dieser Wasserdampf hat dort zwei wesentliche Auswirkungen: Zum einen trägt er zur Zerstörung der Ozonschicht bei und zum anderen ist er ein sehr starkes Treibhausgas.

Rauchende Köpfe

Aber wie sich all der Wasserdampf auf das Wetter auswirkt, ist bislang nicht bekannt. Das liegt daran, dass Wasserdampf in der Stratosphäre nur über Satelliten gemessen werden kann, die es erst seit 1979 gibt. Seit diesem Zeitpunkt gab es keinen vergleichbaren Vulkanausbruch wie den des Hunga Tonga.

Stratosphärenforscher auf der ganzen Welt begannen mit der Untersuchung der Satellitenbeobachtungen seit dem ersten Tag des Ausbruchs. Während sich einige auf die typischen Auswirkungen – wie die Menge und Entwicklung der Sulfataerosole – konzentrierten, verfolgten andere die möglichen Auswirkungen des Wasserdampfs.

Aber niemand wusste wirklich, wie sich der Wasserdampf in der Stratosphäre verhalten würde. Wie lange wird er in der Stratosphäre bleiben? Wo geht er hin? Und vor allem: Was bedeutet das für das Klima, solange sich der Wasserdampf dort aufhält? Diese Fragen versuchten Jucker und seine Kollegen zu beantworten.

„Wir wollten etwas über die Zukunft herausfinden – leider ist es unmöglich, das zu messen. Deshalb haben wir uns an Klimamodelle gewandt, die speziell dafür gemacht sind, in die Zukunft zu schauen“, erklärt Jucker.

Was wurde herausgefunden?

Das große Ozonloch von August bis Dezember 2023 ist zumindest zum Teil auf den Hunga Tonga zurückzuführen, so die Forscher. Laut den Simulationen hatte der Wasserdampf zu diesem Zeitpunkt gerade genug Zeit, um die polare Stratosphäre über der Antarktis zu erreichen. Gleichzeitig sei anzunehmen, dass in späteren Jahren nicht mehr genug Wasserdampf vorhanden sein wird, um das Ozonloch zu vergrößern.

Dass dies eintraf, zeigten die Wetterverhältnisse in Australien Anfang des Jahres. Da das Ozonloch bis Ende Dezember andauerte, kam es – entgegen des erwarteten El Niño – zu deutlich feuchteren Witterungsbedingungen.

In Bezug auf die globalen Durchschnittstemperaturen seien die Auswirkungen von Hunga Tonga sehr gering, nämlich nur etwa 0,015 Grad Celsius. Dies bedeute, dass die seit einem Jahr gemessenen hohen Temperaturen nicht auf Hunga Tonga zurückgeführt werden können. Einig ist sich Wissenschaft in diesem Punkt allerdings nicht.

Andere Winter bis 2030

Es gibt jedoch einige überraschende dauerhafte Auswirkungen in einigen Regionen der Erde. So sagt das Modell für die nördliche Hälfte Australiens bis etwa 2029 kältere und feuchtere Winter als üblich voraus. Für Nordamerika könne hingegen das Gegenteil erwartet werden. Ein Blick nach Europa zeigt wiederum, dass Skandinavien ebenfalls kältere Winter als üblich bekommen könnte.

Doch warum ist das so? Laut den Forschern könnte der Vulkan die Art und Weise verändern, wie sich die großen Luftströmungen durch die Atmosphäre bewegen. Diese atmosphärischen Wellen sind für Hochs und Tiefs verantwortlich, die unser Wetter direkt beeinflussen. Die Forscher warnen jedoch davor, diese Aussagen als absolut anzunehmen. „Wie jedes andere Klimamodell ist auch das unsere nicht perfekt“, so die Forscher.

Weiterhin räumen die Forscher ein, dass sie keine anderen Effekte – wie den El-Niño- oder La-Niña-Zyklus – berücksichtigt haben. „Ob unsere Ergebnisse dadurch bestätigt oder widerlegt werden, bleibt abzuwarten – wir begrüßen beide Ergebnisse“, erklären die Forscher.

Die Studie erschien am 27. Mai 2024 im Fachblatt „Journal of Climate“.

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