I 1601 blev klimaet pludselig markant koldere. Det køligere klima var fremprovokeret af et voldsomt vulkanudbrud, der udspyede store mængder svovldioxid. Højt oppe i atmosfæren blev svovldioxiden omdannet til små bitte dråber af svovlsyre, der pakkede kloden ind i en tæt tåge. Sollyset kunne ikke trænge igennem. Temperaturen faldt. Sommeren blev væk.

Vulkanudbrud kan køle klimaet ned – det er sket mange gange i historien. Men hvor meget de køler, og hvornår de har kølet, er historikere, glaciologer og arkæologer dybt uenige om.

De mange konflikter vil dog snart høre op. Det er nemlig lykkedes en gruppe atmosfærekemikere fra Tokyo Institute of Technology og Københavns Universitet at finde et trick til at afkode, hvilke nedkølingsperioder der skyldes vulkanudbrud.

Solen spiller hovedrollen

Forskerne har fundet tricket ved at kigge på vulkansk svovl i lange iskerner, der er boret ud af den tykke grønlandske indlandsis:

Svovlforbindelser, der stammer fra vulkanudbrud, som har været i stand til at påvirke klimaet, har ifølge forskernes studier et karakteristisk mængdeforhold mellem de fire varianter – isotoper - af svovl. Denne signatur er fremelsket af en særlig kemisk proces, som forskerne har haft held med at kortlægge – en proces der har Solens intense ultraviolette lys i hovedrollen.

Denne kemiske proces redegør forskerne for i en videnskabelig artikel, der netop har fået spalteplads i det anerkendte tidsskrift Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

»Fingeraftrykket kan bruges til at spotte de vulkanudbrud, der igennem tiderne har været i stand til at afkøle klimaet. Den viden kan bruges til at korrekse historiske optegnelser, som hidtil ikke har været så pålidelige. Nogle er skrevet ned længe efter, begivenheden fandt sted. Andre forholder sig til en fremmed kulturs kalender. Kemien derimod lyver ikke,« siger Matthew S. Johnson, der som lektor ved Kemisk Institut på Københavns Universitet har været med til at gennemføre studiet.

Skyer af svovlsyre bliver hængende

Man har længe vidst, at et vulkanudbrud kun er i stand til at køle klimaet, hvis det er kraftfuldt nok til at pumpe svovldioxid helt op til stratosfæren. For heroppe omdannes svovldioxiden til højtflyvende skyer af svovlsyredråber, der typisk bliver hængende i flere år og reflekterer indkommende sollys tilbage til rummet igen. Den svovldioxid, der kun når op til troposfæren, bliver derimod omdannet til svovlforbindelser, der efter ganske kort tid følger med regnen ud af atmosfæren.

De højtflyvende gasskyer fra de kraftigske vulkanudbrud tilbringer altså længere tid i stratosfærens intense sollys, der langsomt, men sikkert, forvandler sulfatets kemiske signatur. Sollyset ændrer vægtningen mellem de forskellige svovl-isotoper efter meget præcise regler.

Ved at skære en borekerne af is i tynde skiver og lag for lag måle mængdeforholdet mellem de forskellige svovlisotoper, kan man altså danne sig et meget præcist billede af, om et givet udbrud var kraftigt nok til, at gasskyen kunne nå ud i stratosfæren. Forskerne kan for første gang nogen sinde skelne mellem, om udbruddet påvirkede det globale klima, eller om det kun havde lokale konsekvenser.

»Klimaet påvirkes af mange forskellige faktorer. Mennesket er én af dem, vulkaner en anden. Med den nye metode har du en chance for at sammenligne, i hvor høj grad mennesket har påvirket klimaet i forhold til vulkanerne,« siger han.

Viden opløser strid

Forskergruppen har endnu ikke haft lejlighed til at afprøve metoden på nogle af de mange omdiskuterede vulkanudbrud.

Men de spår, at værktøjet f.eks. kan bruges til at undersøge, hvad der egentlig skete, dengang Middelhavsøen Santorini eksploderede og tog den Minoiske kultur med sig omkring 1645.

År 1601 er blevet kaldt 'året uden sommer', og forskerne higer efter at finde ud af, hvilken vulkan der var skyld i det.

Man diskuterer også indædt, hvorvidt der var udbrud på Island i 527, år 535 eller år 541.  Alle disse slåskampe vil formentlig få en ende, når videnskaben for alvor begynder at tage svovl-isotopmetoden i brug til at vride maksimal information ud af iskernerne.