In de zomer van 536 na Christus verscheen een mysterieuze wolk boven het Middellandse-Zeegebied. "De zon schonk haar licht zonder helderheid, " schreef de Byzantijnse historicus Procopius, "en het leek buitengewoon op de zon in de eclips, want de stralen die het wierp waren niet helder." meer dan een decennium. Gewassen mislukten en er was wijdverspreide hongersnood. Van 541 tot 542 trok een pandemie bekend als de pest van Justinianus door het Oost-Romeinse rijk.
gerelateerde inhoud
- 200 jaar na Tambora blijven enkele ongewone effecten hangen
Wetenschappers hadden al lang vermoed dat de oorzaak van al deze ellende een vulkaanuitbarsting zou kunnen zijn, waarschijnlijk door Ilopango in El Salvador, die de atmosfeer van de aarde met as vulde. Maar nu zeggen onderzoekers dat er twee uitbarstingen waren - een op 535 of 536 op het noordelijk halfrond en een op 539 of 540 in de tropen - die de temperaturen in het noorden koel hielden tot 550.
De onthulling komt van een nieuwe analyse die ijskernen verzameld in Antarctica en Groenland combineert met gegevens van boomringen. Het laat zien dat de zesde-eeuwse tragedie slechts één hoofdstuk is in een lange geschiedenis van vulkanische interferentie. Volgens de gegevens kunnen bijna alle extreme zomerkoelinggebeurtenissen op het noordelijk halfrond in de afgelopen 2500 jaar worden herleid tot vulkanen.
Wanneer een vulkaan uitbreekt, spuit deze zwaveldeeltjes aerosolen in de lucht, waar ze twee tot drie jaar kunnen aanhouden. Deze aerosolen blokkeren een deel van de inkomende straling van de zon en veroorzaken afkoeling. Hoeveel licht wordt geblokkeerd en hoe lang het effect aanhoudt, is afhankelijk van de locatie van de vulkaan en de grootte van de uitbarsting, evenals andere variabelen in het natuurlijke klimaatbeheersingssysteem van de aarde.
Bomen registreren de klimaateffecten van een uitbarsting in de grootte van hun ringen - wanneer er een klimaatgerelateerde gebeurtenis optreedt, kunnen de ringen breder of dunner lijken dan gemiddeld, afhankelijk van of de regio typisch nat of droog is en de normale lengte van de groei seizoen. Ondertussen vallen de zwaveldeeltjes uiteindelijk naar de aarde en worden ze opgenomen in pool- en ijsijs, waardoor de uitbarstingen worden geregistreerd.
Het combineren van de twee soorten records is in het verleden echter moeilijk gebleken. Dus gebruikten Michael Sigl van het Desert Research Institute en zijn collega's meer ijskernen dan enig ander onderzoek. Ze gebruikten ook een methode om de resolutie in de gegevens van de kernen te verbeteren: de kern smelten vanaf één uiteinde en continu analyseren van het smeltwater. Het team gebruikte vervolgens een geavanceerd algoritme om hun ijskerngegevens te matchen met bestaande boomringgegevenssets.
Onzuiverheden worden geanalyseerd terwijl een ijskern continu wordt gesmolten op een verwarmingsplaat in het Ultra-Trace Chemistry Laboratory van het Desert Research Institute. (Sylvain Masclin) De onderzoekers ontdekten 238 uitbarstingen van de afgelopen 2500 jaar, rapporteren ze vandaag in de natuur . Ongeveer de helft bevond zich op de middelste tot grote breedtegraden op het noordelijk halfrond, terwijl 81 in de tropen lagen. (Vanwege de rotatie van de aarde komt materiaal uit tropische vulkanen zowel in Groenland als op Antarctica terecht, terwijl materiaal uit noordelijke vulkanen meestal in het noorden blijft.) De exacte bronnen van de meeste uitbarstingen zijn nog onbekend, maar het team was in staat om hun effecten op het klimaat te matchen met de boomringrecords.
De analyse versterkt niet alleen het bewijs dat vulkanen langdurige wereldwijde effecten kunnen hebben, maar vult ook historische verslagen aan, waaronder wat er gebeurde in het Romeinse rijk van de zesde eeuw. De eerste uitbarsting, eind 535 of begin 536, injecteerde grote hoeveelheden sulfaat en as in de atmosfeer. Volgens historische verslagen was de sfeer in maart 536 gedimd en bleef dit nog 18 maanden zo.
Boomringen, en mensen van die tijd, registreerden koude temperaturen in Noord-Amerika, Azië en Europa, waar de zomertemperaturen daalden met 2, 9 tot 4, 5 graden Fahrenheit onder het gemiddelde van de voorgaande 30 jaar. Toen barstte in 539 of 540 een andere vulkaan uit. Het spuwde 10 procent meer aerosolen in de atmosfeer dan de enorme uitbarsting van Tambora in Indonesië in 1815, die het beruchte "jaar zonder zomer" veroorzaakte. Meer ellende volgde, waaronder de hongersnoden en pandemieën. Dezelfde uitbarstingen kunnen zelfs hebben bijgedragen aan een achteruitgang van het Maya-rijk, zeggen de auteurs.
"We waren verbaasd over de nauwe correspondentie en de consistentie van de klimaatreactie op vulkanisch sulfaat dwingen gedurende de gehele 2500 jaar, " zegt co-auteur Joe McConnell van het Desert Research Institute. "Dit toont duidelijk de duidelijke impact die vulkaanuitbarstingen hebben op ons klimaat en, in sommige gevallen, op de menselijke gezondheid, economie en dus geschiedenis."
