De uitbarsting van Tonga en de impact ervan op de aarde

Rochester, New York – Op 14 januari 2022 barstte een enorme onderwatervulkaan uit en spuwde een grote hoeveelheid waterdamp in de atmosfeer.

De Hong Tonga-Hunga Haapai-vulkaan is verantwoordelijk voor het spuwen van 146 Tg waterdamp in de stratosfeer, wat overeenkomt met ongeveer 10% van de waterdamp in die laag van de atmosfeer. Dit is belangrijk omdat waterdamp een broeikasgas is met een grote overvloed en potentie. Voordat we ingaan op de gevolgen hiervan voor onze planeet, eerst de basisprincipes van broeikasgassen.

Broeikasgassen zijn essentieel voor onze planeet, want zonder deze gassen zou het leven op aarde heel moeilijk kunnen bestaan. Het werd ontdekt door de Franse natuurkundige en wiskundige Joseph Fourier. Fourier wist dat de gemiddelde temperatuur op aarde ongeveer 15 graden Celsius (of 50 graden Fahrenheit) was, maar uit zijn berekeningen bleek dat deze dichter bij -18 graden Celsius of nul graden Fahrenheit had moeten liggen. Deze broeikasgassen spelen een essentiële rol in onze atmosfeer omdat ze de aarde warm en bewoonbaar houden. Deze gassen omvatten; Waterdamp (H2O), kooldioxide (CO2), ozon (O3) en methaan (CH4). Overdag zendt de zon zonnestraling uit. Deze zonnestraling wordt vervolgens door het aardoppervlak geabsorbeerd en ’s nachts vrijgegeven.

Zonder broeikasgassen kan infraroodenergie of warmte vrijelijk terug de ruimte in ontsnappen. Maar met broeikasgassen zullen ze een deel van deze ‘warmte’ absorberen en opnieuw uitzenden naar het aardoppervlak, wat ons warm houdt.

De hoeveelheid van deze broeikasgassen is zeer klein vergeleken met de samenstelling van de gehele atmosfeer van de aarde. De atmosfeer van de aarde bestaat voor 78% uit stikstof, 21% uit zuurstof en ongeveer 0,96% uit argon, terwijl de resterende 0,04% uit deze broeikasgassen bestaat. Dan, van die broeikasgassen; Ongeveer 60% is waterdamp, 20% koolstofdioxide, 12% methaan en de resterende 8% is ozon.

Van deze broeikasgassen is waterdamp de meest voorkomende en krachtige. De reden dat waterdamp het sterkst is, is dat het de meeste infrarode golflengten absorbeert.

Laten we, met basiskennis over broeikasgassen, teruggaan naar de uitbarsting van de Tonga-vulkaan. Bij de Tongaanse uitbarsting kwam ongeveer 146 tera gram waterdamp vrij in de stratosfeer, wat neerkomt op ongeveer 10% van de damp die zich in die laag van de atmosfeer bevindt. Dit komt omdat de vulkaan zich op de juiste diepte onder de oceaan bevond (ongeveer 150 meter lager) om het water erboven te verwarmen en enorme stoom vrij te geven. Dit is ongebruikelijk voor vulkanen omdat ze meestal vulkanische pluimen en as vrijgeven die het zonlicht blokkeren en een verkoelend effect creëren. Deze massale uitstoot van waterdamp kan echter een negatief effect hebben gehad op de oppervlaktetemperaturen van de aarde.

Tot nu toe hebben we in 2023 wereldwijd de warmste juni, juli, augustus, september en oktober ooit gemeten. 2023 zal waarschijnlijk ook het warmste jaar ooit zijn, met een aanzienlijke marge.

Dus wat is er aan de hand met deze nieuwste piek? Wat veroorzaakt deze abnormale warmte? Het antwoord zou de uitbarsting van Tonga kunnen zijn.

Volgens het Bulletin van de American Meteorological Society (BAMS) “De toestand van het klimaat in 2022” In de release van september staat:

“De HTHH (Tonga-uitbarsting) vergroot naar schatting de kans op het overschrijden van de jaarlijkse mondiale gemiddelde oppervlaktetemperatuurafwijking van 1,5°C met 7% in de eerste vijf jaar na de uitbarsting.”

Dit komt omdat overtollige waterdamp in de stratosfeer het tegenovergestelde effect zal hebben in de troposfeer. In hetzelfde hierboven genoemde tijdschrift werd ook gesteld dat “hoge waterdampconcentraties in de stratosfeer naar verwachting het oppervlakteklimaat en de troposfeertemperaturen zullen beïnvloeden op een manier die inconsistent is met hun stratosferische effecten.”

Onmiddellijk na de uitbarsting lieten metingen nabij de uitbarsting in de stratosfeer een recordafkoelingseffect zien, wat ons doet vermoeden dat we een soort van opwarming aan de oppervlakte zullen zien. Er wordt ook gezegd dat de waterdampconcentraties het noordelijk halfrond pas eind 2022 bereiken. Dit doet ons geloven dat de recente temperatuurstijging op het noordelijk halfrond te wijten is aan de uitbarsting van Tonga.

Is dat nu de enige reden? Waarschijnlijk niet. Maar het heeft waarschijnlijk een belangrijke rol gespeeld in de recente temperatuurstijging over de hele wereld als gevolg van de enorme uitstoot van waterdamp. Er worden momenteel onderzoeken uitgevoerd om de volledige impact en duur van deze gebeurtenis te begrijpen, aangezien deze effecten jaren kunnen aanhouden. Voor degenen die geïnteresseerd zijn in het lezen van BAMS’s State of the Climate in 2022, zal ik een link toevoegen hier.