Vulkanisme heeft grote invloed op het klimaat. Zo blijkt de invloed van een enkele grote vulkaanuitbarsting vergelijkbaar met El Niño, de regelmatig terugkerende oceanische stroming waarmee veel klimaatverschijnselen samenhangen (heftige regenval en droogte). Veelgebruikte klimaatmodellen nemen aan dat grote vulkaanuitbarstingen invloed hebben op het zeeniveau, namelijk een zeespiegeldaling. Die aanname blijkt onjuist. Die invloed is echter tegengesteld aan wat tot nu toe werd aangenomen, want het blijkt dat de zeespiegel in het jaar na een grote uitbarsting juist stijgt. De 2-3 jaar erna daalt het zeeniveau.

Methode

De nieuwe inzichten zijn gebaseerd op onderzoek aan het zeeniveau als reactie op de vijf grootste vulkaanuitbarstingen van de laatste decennia, waaronder die van de Pinatubo. Dit onderzoek is zeer lastig, omdat het zeeniveau moeilijk te bepalen is. Voor het onderzoek is daarom een werkwijze gekozen die lokale uitzonderlijke situaties en meetfouten als gevolg van de apparatuur uitsloot. Dat gebeurde door maandelijks gemiddelde waarden te nemen van 830 meetstations die over de hele wereld verspreid liggen. Door de veranderingen van het gemiddelde zeeniveau voor en na grote vulkanische uitbarstingen statistisch vast te stellen, konden de onderzoekers nagaan of er een verband bestaat tussen de uitbarstingen en het zeeniveau.

Zeespiegeldaling en -stijging

Dit verband blijkt inderdaad te bestaan en toeval is uitsloten. Het blijkt dat de zeespiegel in het eerste jaar na een grote vulkanische uitbarsting 6-12 mm stijgt, en dat de zeespiegel in de 2-3 jaar na de uitbarsting weer daalt. Deze daling van de zeespiegel is sterker dan de stijging in het eerste jaar, zodat de zeespiegel 2-3 jaar na de uitbarsting 4-10 mm lager staat dan de zeespiegel voor de uitbarsting.

Verklaringen

De onderzoekers verklaren deze zeespiegelfluctuaties met een viertal samenhangende processen: (1) de uitstoting door de vulkaan van aerosolen (kleine vloeibare of vaste deeltjes in de atmosfeer) tot in de stratosfeer (15-50 km hoog in de atmosfeer) (2) reflectie van het zonlicht door deze aerosolen, waardoor de zonne-instraling vermindert en de temperatuur op aarde daalt (3) afname van de verdamping uit de oceanen vanwege de afgenomen temperatuur van het oppervlaktewater (4) minder neerslag op het land – en dus ook minder afvoer van rivierwater naar zee – door de afgenomen verdamping van zeewater

Voor het zeeniveau heeft dit de volgende consequenties: (1) minder verdamping van zeewater verstoort de balans tussen toevoer van water naar en afvoer van water vanuit de zee, waardoor de zeespiegel eerst stijgt, en (2) een verdichting (inkrimping) van het zeewater door de afnemende temperatuur en dus een daling van de zeespiegel daarna.

Referentie:

Grinsted, A., Moore, J.C. & Jevrejeva, S., 2007. Observational evidence for volcanic impact on sea level and the global water cycle. Proceedings of the National Academy of Sciences the United States of America 104: 19730-19734.

Foto’s welwillend ter beschikking gesteld door Aslak Grinsted, Arctic Centre, University of Lapland, Rovaniemi (Finland).