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Vulkanausbrüche beeinflussen Wirbelstürme

Zahl und Intensität von Hurrikans und Taifunen verändert sich bis zu vier Jahre lang

Hurrikans
Große Vulkanausbrüche in den Tropen beeinflussen Zahl und Intensität von tropischen Wirbelstürmen. Denn sie verändern die Bedingungen in den Geburtsregeionen der Hurrikans und Taifune. © NOAA

Verborgene Nebenwirkung: Ein heftiger Vulkanausbruch in den Tropen verändert die Wirbelsturm-Aktivität weltweit deutlich. Bis zu vier Jahre lang können dadurch Hurrikans und Taifune seltener oder aber häufiger werden – je nachdem, auf welcher Erdhalbkugel die Eruption stattfand. Der Grund für diesen Effekt liegt in der abkühlenden Klimawirkung der Eruptionswolken und in einer dadurch bedingten Verschiebung atmosphärischer Strömungen, wie die Forscher berichten.

Vulkanausbrüche haben nicht nur Folgen für ihre unmittelbare Umgebung, sie können auch das globale Klima entscheidend beeinflussen. Asche und Schwefelaerosole der Eruptionswolke breiten sich in der oberen Atmosphäre aus und wirken dort wie ein Sonnenfilter. In der Geschichte haben Vulkanausbrüche dadurch schon häufig Kälteperioden verursacht, die Missernten, Hunger, Seuchen und sogar den Zusammenbruch ganzer Reiche nach sich zogen.

Wie beeinflussen Eruptionen das Sturmgeschehen?

Doch können tropische Vulkanausbrüche auch konkrete Wetterereignisse wie Hurrikans und Taifune beeinflussen? Immerhin haben frühere Studien gezeigt, dass große Eruptionen auch auf Niederschlagsmuster und sogar Klimaphänomene wie den El Nino wirken können. Für Wirbelstürme blieb der Effekt aber bisher unklar: „Bisher haben nur eine Handvoll Studien die Auswirkungen von Vulkaneruptionen auf tropische Wirbelstürme untersucht – und diese kamen zu widersprüchlichen Ergebnissen“, berichten Francesco Pausataa von der Universität Quebec in Montreal und sein Team.

Um die Frage zu klären, simulierten die Forscher mithilfe eines aktuellen Erde-Klima-Modells die Effekte eines großen tropischen Vulkanausbruchs auf der Süd- oder Nordhalbkugel der Erde. Als Vorbild diente dabei die Eruption des Tambora im Jahr 1815. Neben Kontrollsimulationen ohne Ausbruch ließen die Wissenschaftler auch zusätzliche Durchgänge laufen, in denen sie die Wechselwirkung mit dem El-Nino-Phänomen untersuchten.

Zahl und Intensität der Wirbelstürme verändert sich

Das Ergebnis: Ein tropischer Vulkanausbruch hat bis zu vier Jahre lang messbare Auswirkungen auf die Wirbelsturmhäufigkeit. Vor allem in Südostasien und Australien geht die Zahl der Taifune und ihre Intensität zurück – und dies unabhängig davon, auf welcher Halbkugel der Ausbruch stattfand. Gleichzeitig verschieben sich die Bildungsregionen der Wirbelstürme weiter nach Süden, wie die Forscher berichten.

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„In anderen Regionen dagegen haben Eruptionen im Süden oder Norden jeweils entgegengesetzte Effekte“, erklären Pausataa und seine Kollegen. Wenn demnach ein Tropenvulkan südlich des Äquators ausbricht, steigt die Zahl und Stärke von Hurrikans im Nordatlantik an. Liegt die Eruption dagegen im Tropengürtel der Nordhalbkugel, nehmen die atlantischen Wirbelstürme ab.

Verschiebung des tropischen Wetterbands

Was aber ist die Ursache für diesen Effekt? „Bisher wurde vermutet, dass die abkühlende Wirkung auf die Meerestemperaturen dafür verantwortlich sein könnten“, erklären die Forscher. „Andere gingen von einer indirekten Folge durch veränderte El-Nino-Muster aus.“ Doch die aktuellen Simulationen belegen, dass die Wirkung von Vulkanen auf Wirbelstürme erheblich stärker ist als allein durch den El Nino erklärbar.

Stattdessen wirken die Vulkanausbrüche auf die Innertropische Konvergenzzone (ITCZ). Diese den Globus in Äquatornähe umspannende Tiefdruckrinne ist prägend für Niederschläge, Temperaturen und Winde in den niedrigen Breiten. „Die Eruptionen verursachen eine asymmetrische Abkühlung der Hemisphären, wodurch die Innertropische Konvergenzzone verschoben wird“, berichten Pausataa und seine Kollegen.

Ein tropischer Ausbruch knapp nördlich des Äquators verschiebt demnach die ITCZ nach Süden, ein Ausbruch südlich des Äquators verschiebt die Konvergenzzone nach Norden. Weil sich damit auch Niederschlag, Winde und Temperaturen in den Geburtsregionen der Tropenstürme ändern, beeinflusst dies Zahl und Häufigkeit solcher Stürme, so die Forscher.

Wichtig für Risikovorhersagen

Nach Ansicht der Wissenschaftler ist diese Erkenntnis nicht nur für Meteorologen und Klimaforscher wichtig, sie könnte auch bei der Abschätzung des aktuellen Hurrikan- und Taifun-Risikos helfen. „Diese Ergebnisse werden für die Gesellschaft von großem Wert sein“, betonen Pausataa und seine Kollegen. „Denn sie erlauben es, sich besser auf die Veränderungen in der Wirbelsturm-Aktivität vorzubereiten, die nach großen Vulkanausbrüchen folgen.“ (Proceedings of the National Academy of Sciences, 2019; doi: 10.1073/pnas.1900777116)

Quelle: PNAS

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