Gewelddadige vulkaanuitbarstingen beschadigen de ozonlaag

Uitbarstingen gooien broom en chloorgassen in de bovenste atmosfeer

De Apoyo Caldera in Nicaragua was het toneel van een enorme vulkaanuitbarsting 24.500 jaar geleden, waarbij gassen vrijkwamen die de ozonlaag tijdelijk dunner maakten. © S. Kutterolf, GEOMAR
voorlezen

Grote vulkaanuitbarstingen kunnen ozonafbrekende stoffen ver in de bovenste atmosfeer werpen. In extreme gevallen geven deze uitbarstingen voldoende broom- en chloorgassen vrij om de ozonlaag aanzienlijk te verdunnen. Verslag GEOMAR wetenschappers | Helmholtz Center for Ocean Research in Kiel op een conferentie van de American Geophysical Union in Selfoss (IJsland). Ze hadden de gasemissies van 14 uitbraken in de afgelopen 70.000 jaar bestudeerd in wat nu Nicaragua is. De broom- en chloorgassen die in deze uitbarstingen tot grote hoogten werden gegooid, waren voldoende om de aantasting van de ozonlaag in de bovenste atmosfeer aanzienlijk te verhogen, zeggen de onderzoekers.

"Broom en chloor zijn zogenaamde halogenen, die zeer gemakkelijk reageren met andere stoffen - vooral ozon -", legt Kirstin Krüger van GEOMAR uit, die de projectresultaten op de conferentie presenteert. Als deze stoffen de stratosfeer bereikten, bevorderden ze de afbraak van ozon die ons beschermt tegen UV-straling. Omdat vulkaanuitbarstingen de gassen soms erg hoog gooien, kan de ozonafbraak die ze veroorzaken grote delen van de aarde beïnvloeden, zeggen de onderzoekers. Eenmaal in de stratosfeer is het gas daar zeer wijd verspreid - zelfs in de poolgebieden. Bovendien kunnen vulkanische gassen tot zes jaar in de stratosfeer blijven hangen.

Exacte omvang van ozonschade nog onduidelijk

Het is echter nog onduidelijk welke mate van aantasting van de ozonlaag kan worden bereikt door een sterke uitbarsting. "Vervolgens moet je erachter komen hoeveel schade de vulkanische gassen in het verleden precies hebben toegevoegd aan de ozonlaag", zegt Steffen Kutterolf, vulkanoloog bij GEOMAR. Dan zou men daaruit kunnen afleiden, welke schade toekomstige uitbarstingen zou kunnen veroorzaken.

Als onderdeel van hun project ontdekten de wetenschappers echter dat de 14 uitbarstingen die ze bestudeerden niet alleen sterk genoeg waren om gassen naar meer dan 15 kilometer hoogte te transporteren. Ze hadden ook het potentieel om voldoende broom en chloor vrij te maken om een ​​sterke invloed op de ozonlaag uit te oefenen. Bijvoorbeeld, de Upper Apoyo-uitbarsting gaf 24 megaton chloor en 600.000 ton broom 24.500 jaar geleden vrij in de stratosfeer, melden de onderzoekers. Gemiddeld bereikten prehistorische uitbarstingen twee tot driemaal de concentratie van broom en chloor in de stratosfeer, zoals het geval was in deze atmosferische laag in 2011.

Gasinsluitsels in het lavasteen geanalyseerd

Om de totale hoeveelheid gas te bepalen die vrijkwam tijdens de uitbarstingen, analyseerden de onderzoekers de beste glasinsluitingen in kristallen gevormd vóór de uitbarstingen in de magma-kamers van de vulkanen. Deze insluitsels bevatten zeer kleine hoeveelheden gas en maakten aldus een conclusie mogelijk over het broom- en chloorgehalte van het magma. tonen

De resultaten van deze analyses vergelijken de wetenschappers met die van lavasteen, dat zich had gevormd na de respectievelijke uitbraken. Het verschil vertelde hen hoeveel van de halogeenverbindingen tijdens de uitbarsting in de atmosfeer waren gegooid. Uit eerdere modelberekeningen blijkt dat gemiddeld een kwart van de totaal vrijgekomen gassen de ozonlaag bereikt. Voor hun onderzoek gingen de wetenschappers zelfs uit van een veel conservatievere schatting, volgens welke slechts tien procent van de halogenen de stratosfeer bereiken. En zelfs toen toonden de berekeningen aan dat de uitbarstingen voldoende gas hadden uitgestoten om een ​​significant effect op de ozonlaag te hebben.

(GEOMAR | Helmholtz Center for Ocean Research, Kiel, 13.06.2012 - NPO)