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Veröffentlicht: 14.04.2017, 23:01 Uhr

Vulkane Den natürlichen Klimasündern auf der Spur

Vulkane stoßen große Mengen an Schwefeldioxid aus – und das nicht nur wenn sie ausbrechen. Satellitendaten zeigen nun, welche Vulkane dabei am aktivsten sind. An den Klimasünder „Mensch“ kommen sie trotzdem nicht heran.

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© dpa Der aktivste Vulkan Europas: Erst vor ein paar Tagen spuckte der „Sizilianer“ wieder Lava.

Während schwerer, explosiver Vulkanausbrüche gelangen nicht nur große Mengen an Asche und Staub in die Atmosphäre. Bei diesen sogenannten plinianischen Eruptionen können Vulkane auch extrem viel Gas in die Lufthülle schleudern. Vor allem Schwefeldioxid (SO2) dringt dabei oft bis in die Stratosphäre vor. Als Aerosol kann es dort jahrelang verbleiben und das globale Klima beeinflussen. Solche Ausbrüche sind zweifellos spektakulär, sie sind aber nicht die einzige Quelle vulkanischen Schwefeldioxids. Auch in Ruhephasen emittieren aktive Vulkane große Mengen dieses Gases. Der Ätna auf Sizilien etwa galt lange Zeit als die schlimmste vulkanische Dreckschleuder dieser Art. Nun hat eine Gruppe amerikanischer Vulkanologen aus Satellitenmessungen ein globales Bild über den langfristigen SO2-Ausstoß ruhender Vulkane gewonnen. Danach ist ein vergleichsweise unbekannter Vulkan auf der Pazifikinsel Vanuatu der unangefochtene Rekordhalter: Der „Ambrym“ emittiert täglich mehr als 7000 Tonnen Schwefeldioxid in die Atmosphäre.

Schon seit langem messen Vulkanforscher den Gasausstoß einzelner Vulkane mit fest installierten oder tragbaren Spektrometern. Solche Instrumente sind aber lediglich in der Lage, kleinere Vulkanwolken zu vermessen. Die Ergebnisse vermitteln meist kein vollständiges Bild der Gasemissionen. Ähnliche Messungen sind auch vom Weltraum aus mit Satelliten möglich. Dabei kommen die spektrometrischen Ozonmessgeräte an Bord vieler Wetter- und Erdbeobachtungssatelliten zum Einsatz. Hierbei nutzt man die Tatsache, dass Schwefeldioxid ultraviolettes Licht in jenem Wellenlängenbereich absorbiert, in dem auch Ozonmoleküle aktiv sind. Anhand solcher Satellitenmessungen war es erstmals gelungen, die riesigen Mengen an Schwefeldioxid abzuschätzen, die bei großen Vulkaneruptionen in die Luft gelangen – wie es bei den beiden schwersten Vulkanausbrüchen in der zweiten Hälfte des vergangenen Jahrhunderts erfolgt war. So stieß der El Chichón im Süden Mexikos während seiner Eruption im Jahre 1982 innerhalb weniger Stunden mehr als drei Millionen Tonnen SO2 aus. Beim Ausbruch des Pinatubo auf den Philippinen neun Jahre später lagen die Emissionen sogar bei 20 Millionen Tonnen innerhalb eines Tages.

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Die Forscher um Simon Carn von der Michigan Technological University in Houghton hat nun systematisch die Daten der Ozonsonden an Bord des amerikanischen Aura-Satelliten in Hinblick auf vulkanische Gasemission ausgewertet. Die Auflösung dieser Spektrometer ist genau genug, um den Ausstoß einzelner Vulkane erfassen zu können. Die Vulkanologen um Carn werteten dazu eine zehn Jahre lange Messreihe von insgesamt 91 aktiven Vulkanen aus. Ziel der Messungen zwischen den Jahren 2005 und 2015 war es, den Gasausstoß hauptsächlich in den Ruhephasen der Vulkane und nicht bei ihren jeweiligen Eruptionen zu dokumentieren. Wie die Forscher in den „Nature Scientific Reports“ (doi: 10.1038/srep44095) berichten, ist auf diese Weise erstmals ein vollständiges Bild der typischen vulkanischen Hintergrundemissionen an Schwefeldioxid entstanden.

Menschliche Schwefeldioxid-Emission weit höher

Im zehnjährigen Durchschnitt hauchen alle vermessenen Vulkane dabei täglich fast 63.000 Tonnen SO2 aus. Mehr als ein Zehntel davon gelangt allein durch die beiden Krater innerhalb der zwölf Kilometer großen Caldera des Ambrym im Vanuatu-Archipel im Südwestpazifik in die Atmosphäre. Der seit 1983 ununterbrochen aktive Kilauea-Vulkan auf Hawaii stößt täglich etwa 5000 Tonnen Schwefeldioxid aus. Mit einem Ausstoß von knapp der Hälfte liegt der größte Vulkan Europas, der Ätna, auf Platz sechs der Liste.

 
Vulkane stoßen Mengen an Schwefeldioxid aus – und tragen damit zum Klimawandel bei. Das zeigen Forscher.

Umgerechnet auf jährliche Mittelwerte, ist der Ausstoß aller ruhenden Vulkane mit 23 Megatonnen etwa so groß wie die Emissionen des Pinatubo während seiner Eruptionsphase im Juni 1991. Die anthropogenen Emissionen an Schwefeldioxid sind aber noch deutlich höher. Sie betragen im Jahresdurchschnitt etwa 115 Megatonnen, also mehr als das Fünffache der vulkanischen Ausdünstungen.

© Reuters, reuters Unruhiger Ätna gibt Vulkanologen Rätsel auf
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