N.B. Het kan zijn dat elementen ontbreken aan deze printversie.
Atmosfeer Na de onderzeese vulkaanuitbarsting van januari kwam de wolk van as ongekend hoog. Wat het gevolg daarvan is, is onbekend.
Beeld NOAA
De onderzeese vulkaan Hunga Tonga-Hunga Ha’apei in de Grote Oceaan, die januari dit jaar explosief uitbarstte, stuwde as en gas naar een recordhoogte van maar liefst 57 kilometer. Dat hebben onderzoekers op basis van satellietbeelden berekend. Hun studie is deze donderdag gepubliceerd in Science.
De vulkaan, die vlak bij de eilandengroep Tonga ligt, barstte op 15 januari ’s ochtends om 4:06 uur (universele tijd) uit, en kreeg daarna veel media-aandacht. Niet alleen omdat hij een tsunami veroorzaakte, en een op de zeebodem liggende kabel voor internationaal internetverkeer brak. Maar ook vanwege de ongekende hoeveelheid waterdamp die hoog de atmosfeer in werd geslingerd. De heftigheid van de eruptie riep destijds meteen de vraag op of hij van invloed zou zijn op de temperatuur aan het aardoppervlak.
:format(webp)/s3/static.nrc.nl/images/gn4/stripped/data80751055-bafd5c.jpg)
Lees ook: Explosie van onderzeese vulkaan
Van vulkanen is bekend dat ze het klimaat wereldwijd tijdelijk kunnen beïnvloeden, als de bij een uitbarsting uitgespuwde as de stratosfeer bereikt. Dat is de luchtlaag tussen circa 15 en 50 km hoogte. Daar verspreiden de vulkanische asdeeltjes zich makkelijk. Ze reflecteren deels het invallende zonlicht en dat zorgt aan het aardoppervlak voor afkoeling. Alleen heel explosieve erupties hebben dit effect. De uitbarsting van Mount Pinatubo in 1991, op de Filippijnen, zorgde voor een afkoeling van circa 0,5°C in het daaropvolgende jaar.
Opvallend weinig zwaveldioxide
In het geval van de Hunga Tonga-Hunga Ha’apei reikte de pluim zelfs verder dan de stratosfeer, en bereikte de mesosfeer, de laag vanaf 50 tot circa 80 km hoogte. Welk effect de as en het gas daar hebben, is niet duidelijk, schrijven de onderzoekers.
Maar op het klimaat zal de uitbarsting waarschijnlijk geen grote invloed hebben, schrijven de onderzoekers, omdat er opvallend weinig zwaveldioxide (SO2) in de pluim werd gemeten. En het is zwaveldioxide dat in de lucht reageert tot zwavelhoudende aerosolen, de deeltjes die het zonlicht reflecteren. Waarom de concentratie SO2 in dit geval zo laag was, onderzoeken de wetenschappers nog.
Voor hun berekening van de pluimhoogte combineerden ze beelden van verschillende satellieten. „Als je maar één satelliet gebruikt is de positie van de pluim vertekend”, zegt Simon Proud, eerste auteur van het artikel, en meteoroloog aan de universiteit van Oxford. Als je vanuit een bewegend voorwerp (een satelliet) een ander voorwerp (de vulkanische pluim) bekijkt, tegen een achtergrond, lijkt de voorgrond sneller te bewegen dan de achtergrond – zoals wanneer je in een rijdende trein zit en naar buiten kijkt. De positie en hoogte van de vulkanische pluim zijn nauwkeuriger te bepalen als hij tegelijkertijd vanuit verschillende posities wordt bekeken.
Dat hebben de onderzoekers gedaan, door data van drie satellieten te gebruiken. Daaruit leiden ze af dat een kwartier na de uitbarsting de vulkanische pluim al een hoogte van 25 km had bereikt. Na een half uur had hij z’n top van 57 km bereikt. De pluim had een doorsnede van 90 km. De onderzoekers zagen ook twee rankvormige pluimen mee omhoog gaan, langs de hoofdpluim. Op basis van de schaduwen die de ranken op de hoofdpluim wierpen, konden ze de hoogte ervan achterhalen: 57,5 km.
Veel meer opnames
Proud zegt dat ze de berekeningen zo nauwkeurig hebben kunnen maken omdat satellieten tegenwoordig vaker opnames maken dan vroeger. „Elke tien minuten in dit geval.” De uitbarsting van de Hunga Tonga-Hunga Ha’apei duurde slechts acht minuten. Dat de vulkanische pluim een hoogte bereikte van 57 km was op slechts twee momenten zichtbaar, rond 4:30 en 4:50 uur.
Ten tijde van de uitbarsting van Mount Pinatubo, in 1991, namen satellieten veel minder vaak opnames; één keer in het uur. Die eruptie werd ook door maar één satelliet geobserveerd. Destijds is de hoogte van de pluim geschat op 40 km, maar Proud vermoedt dat hij hoger reikte.
KNMI-geofysicus Jelle Assink, die niet bij het onderzoek betrokken was, noemt het „een goed leesbaar” artikel van „goede kwaliteit”. Maar bij de nieuwswaarde zet hij vraagtekens. NASA meldde half februari al dat de pluim een recordhoogte van circa 58 km had bereikt. Op 18 april publiceerde Geophysical Research Letters er een wetenschappelijke studie over – die uitkwam op 55 km – waaraan NASA-wetenschappers meewerkten. Assink zelf schreef mee aan een publicatie, ook in Science, over seismische en geluidsgolven die de eruptie voortbracht. „Naar geen van die studies wordt nu gerefereerd.”
Proud wil er niet al te veel over kwijt. Hun artikel hebben ze al op 1 februari bij Science ingediend, zegt hij. Hij houdt het erbij dat „reviewprocessen soms lang kunnen duren”.
