Vulkanudbrud fik istiden til at slutte hurtigere
… ved at slå hul i ozonlaget.
vulkan, klimaforandringer, istid

Vulkanudbrud er ofte forbundet med nedkølning af atmosfæren, men partikler i vulkanens aske kan også være med til at nedbryde ozonlaget og dermed være en årsag til opvarmning. (Foto: Shutterstock)

En række voldsomme udbrud i en vulkan i Vestantarktis for 18.000 år siden var formentlig med til at fremskynde afslutningen på istiden.

I et nyt studie foreslår forskere, at vulkanudbruddene skabte et gigantisk hul i ozonlaget, som var med til at varme atmosfæren op. Det kan være med til at forklare den pludselige og dramatiske afslutning på istiden, siger forskerne.

»Udbruddene skete på en tid, hvor istiden allerede var ved at slutte – begge hemisfærer viste tegn på stigende temperaturer fra omkring 19.000 år siden – men denne her begivenhed satte virkelig skub i tingene,« siger medforfatter på studiet Jørgen Peder Steffensen, som er professor på Centret for Is og Klima ved Niels Bohr Institutet, Københavns Universitet.

Vulkanudbruddene fandt sted i en periode over 200 år og slyngede store mængder ozon-nedbrydende grundstoffer højt op i atmosfæren – og ifølge forskerne satte det formentlig gang i en kædereaktion af voldsomme klimabegivenheder, som karakteriserer afslutningen på istiden.

»Det primære budskab i det her studie er, at nogle gange skal klimaet altså kun have et lille skub for at gå fra et stadie til et andet,« siger Jørgen Peder Steffensen.

Forbløffende udbrud kan ske igen

»Det her er et meget overbevisende studie,« siger klimaforsker Nerilie Abram fra Australian National University, som er specialist i at bruge iskerner til at undersøge klimaforandringer gennem tiden.

Det er ret forbøffende, at vulkanudbruddene kan påvirke ozonlaget på denne her måde, siger hun.

»Hvis der skete et lignende vulkanudbud i dag – og der er ingen grund til at tro, at det ikke kan ske – så kunne konsekvenserne for nedbør og klimaforhold i hele den sydlige hemisfære være alvorlige og vare i generationer,« siger Nerilie Abram.

vulkan klimaforandringer istid

Her ses skjoldvulkanen Mount Takahe på Vestantarktis. (Foto: U.S. Navy / Wikipedia)

Hvordan kan vulkanudbrud opvarme atmosfæren?

I klimasammenhæng tænker man oftest på vulkaner som noget, der er med til at køle atmosfæren, fordi de slynger aske op i atmosfæren, som tildækker solen.

Men vulkanudbrud indeholder også en række grundstoffer, der er kendt som halogener – og de kan være med til at nedbryde ozonlaget, siger Marit-Solveig Seidenkrantz, der forsker i årsagerne til nutidens og fortidens klimaforandringer ved Aarhus Universitet.

Det er også halogener, som har været med til at skabe hullet i ozonloget i vor tid. Her kom de bare fra kemikalier, som siden er blevet forbudt.

Hvis en stor nok mængde halogener når op i stratosfæren – som er det atmosfæriske lag, hvor ozonlageret er – så begynder de at angribe ozonen, siger Marit-Solveig Seidenkrantz.

Det har krævet nogle meget voldsomme udbrud at få halogenerne helt derop, og ideen om at det skulle have været med til at fremskynde istidens afslutning er en »interessant idé at teste yderligere,« siger hun.

Halvtreds år gammel iskerne gemte på svarene

Beviserne for vulkanubruddene blev faktisk fundet for næsten 50 år siden, da 'Byrd-iskernen' blevet boret i 1968 i Vestantarktis. Men dengang troede forskerne, at de voldsomme kemiske ændringer, som kunne spores i iskernen, måtte være forårsaget af en forurening under boringen.

»Det så ud, som om der havde været en ulykke – som om nogen havde spildt syre på den,« siger Jørgen Peder Steffensen.

Først i 1990’erne blev iskernen analyseret igen, og man opdagede, at ikke blot var den mærkelige kemi helt autentisk, den var også et aftryk af omkring 200 års vulkanudbrud.

Men dengang vidste forskerne ikke, hvilken vulkan der havde været i udbrud, eller hvordan udbruddene var forbundet med afslutningen på istiden.

Udbruddene kunne spores til Antarktis

iskerne boring byrd antarktis

En iskerne boret op på Byrd-stationen i Antarktis. (Foto: Wikipedia Commons/Lonnie Thompson)

Forskerne bag den nye undersøgelse analyserede den gamle iskerne sammen med nye iskerner, der var blevet indsamlet som led i det amerikanskledede forskningsprojekt 'West Antarctic Ice Sheet Divide'.

Her opdagede de askerester i alle tre kerne, som kunne spores tilbage til skjoldvulkanen Mount Takahe, som ligger et par hundrede kilometer vest fra stedet, hvor den første iskerne blev boret.

»Vi kunne slet ikke tro, at vi havde fundet det her i en iskerne, som vi havde haft på lager i så lang tid. Men nu er det også bekræftet af de andre iskerner, så der kan ikke være nogen tvivl om, at det her er bevis på voldsomme vulkanudbrud, som varede i næsten 200 år,« siger Jørgen Peder Steffensen.

Alle beviserne peger på vulkanudbruddet

De kemiske analyser af iskernerne viser også, at Mount Takahe slyngede store mængder halogener op i atmosfæren. Samtidig blev Antarktis bombarderet af øget UV-stråling.

Det peger altsammen på, at ozonlageret var blevet nedbrudt nok til, at der var opstået et stort hul, som UV-strålingen kunne skyde lige igennem og dermed opvarme den lavere atmosfære.

Helt afgørende, så ser det ud til at være sket lige før en kædereaktion af voldsomme klimaforandringer, som er kendetegnet ved afslutningen af istiden: Forandringer i atmosfærisk cirkulation, stigende mængder af CO2 og øgede temperaturer.  

»Vi har samlet alle de her beviser – fra iskernerne og andetsteds fra – og det er tydeligt, at alt det her sker meget kort tid efter vulkanudbruddene, så det kan simpelthen ikke bare være et tilfælde,« siger Jørgen Peder Steffensen.

Forskerne kørte også en række computersimuleringer for at undersøge, hvordan klimaet dengang ville reagere på et stort hul i ozonlageret. Resultaterne underbyggede også forskernes konklusion.

vulkaner kort istid iskappe antarktis

Kort over vulkaner (røde cirkler) og iskerner (blå cirkler). Den stiplede linje illustrerer radius på nedfaldet fra vulkanen Mount Takahe for omkring 17.700 år siden. (Illustration: McConnell et al. 2017 / PNAS)

Kollegaer: Godt studie, men der er stadig spørgsmål

En række forskere beskriver det nye studie som 'interessant' og 'fascinerende', men derfor er der nu alligevel nogle spørgsmål tilbage.

»Jeg synes, det er et godt studie,« siger professor Kurt Cuffey, der er glaciolog og klimaforsker ved University of California, Berkely. »Men det er ikke helt definitivt.«

»Tilfældige sammenfald finder af og til sted i naturen, og der er sikkert også andre scenarier (udover vulkanudbrud, red.), som ville passe på al dataen – men det er nu engang et stærkt argument, og jeg vil se det som den 'bedste hypotese', der er i øjeblikket,« siger Kurt Cuffey.

Klimaforsker Steven J. Phipps fra University of Tasmania i Australien er imponeret over den store mængde af data og forskernes »sandsynlige hypotese, som synes at være understøttet af deres data.«

Men dele af konklusionen er stadig spekulativ, siger han.

»Det havde været interessant, hvis forskerne også havde lavet en modellering af den atmosfæriske kemi, som kunne vise, at partiklerne fra Mount Takahe var i stand til at lave et hul i ozonlaget,« siger Steven J. Phipps.

Lyt på Videnskab.dk!

Hver uge laver vi digital radio, der udkommer i form af en podcast, hvor vi går i dybden med aktuelle emner fra forskningens verden. Du kan lytte til den nyeste podcast i afspilleren herunder eller via en podcast-app på din smartphone.

Har du en iPhone eller iPad, kan du finde vores podcasts i iTunes og afspille dem i Apples podcast app. Bruger du Android, kan du med fordel bruge SoundClouds app.
Du kan se alle vores podcast-artikler her eller se hele playlisten på SoundCloud