Diese Welt ist nicht zu retten! Jetzt geht es auch der Ozonschicht an den Kragen! Tonga’s eruption injected so much water into Earth’s atmosphere that it could weaken the ozone layer

Als der Vulkan Hunga Tonga-Hunga Ha’apai am 15. Januar 2022 ausbrach, war dies die stärkste Explosion auf der Erde seit mehr als 30 Jahren, mit einer Kraft, die der von 100 Hiroshima-Bomben entspricht. Die schlimmen Folgen, die dieser Ausbruch hinterlassen hat, werden jetzt sichtbar. Katastrophenalarm im Paradies! Der Kampf gegen die Naturgewalten und die ganze Welt ist betroffen! Während die  Pazifikinseln eh schon an zwei Fronten kämpfen, traf die Region ein alle tausend Jahre stattfindender Vulkanausbruch, der vom Weltraum aus zu sehen war. Die Schockwellen erreichten Australien, Japan, Lateinamerika, Alaska und sogar Europa und verursachte einen Ölpest am Tankerterminal in Peru. Eine Asche- und Staubwolke reichte höher in die Atmosphäre als jede andere Eruption, die jemals aufgezeichnet wurde. Nicht nur, dass in einer aktuellen Studie festgestellt wurde, dass der  Unterwasservulkan in Tonga Asche und vulkanische Gase ausspuckte, sondern wie jetzt festgestellt bekannt wurde, spuckte der Vulkan auch Wasserdampf mit einer Menge von 58.000 olympischen Schwimmbecken in die Erdatmosphäre. Dieser atmosphärische Wasserdampf kann zur globalen Erwärmung beitragen und die Ozonschicht zerstören, die uns vor ultraviolettem Licht schützt.

Die Eruption des Tonga hat so viel Wasser in die Erdatmosphäre gepumpt, dass sie die Ozonschicht schwächen könnte

–      Der GOES-17-Satellit hat Bilder einer Regenschirmwolke aufgenommen, die durch den Unterwasserausbruch des Vulkans Hunga Tonga-Hunga Ha’apai am 15. Januar 2022 entstanden ist.  (Bildnachweis: NASA Earth Observatory Bild von Joshua Stevens unter Verwendung von GOES-Bildern mit freundlicher Genehmigung von NOAA und NESDIS)

Der atmosphärische Wasserdampf könnte auch zur globalen Erwärmung beitragen, so der Bericht von  Live Science.

Als ein Unterwasservulkan in Tonga im Januar ausbrach, stieß er nicht nur Asche und vulkanische Gase aus, sondern spuckte auch Wasserdampf in der Menge von 58.000 olympischen Schwimmbecken in die Erdatmosphäre, wie eine neue Studie zeigt.

Dieser Wasserdampf könnte am Ende der zerstörerischste Teil des Vulkanausbruchs sein, da er möglicherweise die globale Erwärmung verschärft und die Ozonschicht abbaut, so die Studie.

Als der Vulkan Hunga Tonga-Hunga Ha’apai am 15. Januar ausbrach, war dies die stärkste Explosion auf der Erde seit mehr als 30 Jahren, mit einer Kraft, die der von 100 Hiroshima-Bomben entspricht. Die Explosion sandte Schockwellen um den Planeten, die die Atmosphäre wie eine Glocke zum Klingen brachten und Tsunamis auslösten, die die nahe gelegenen Küsten erschütterten. Eine Asche- und Staubwolke reichte höher in die Atmosphäre als jede andere Eruption, die jemals aufgezeichnet wurde, und löste in drei Tagen mehr als 590 000 Blitzeinschläge aus.

In der neuen Studie nutzten die Forscher die vom NASA-Satelliten Aura gesammelten Daten, um die Wassermenge zu ermitteln, die in die Stratosphäre, die zweite Schicht der Erdatmosphäre, die sich von 6 bis 20 Kilometern bis zu 50 Kilometern über der Erdoberfläche erstreckt, geschoben wurde. Die Ergebnisse zeigen, dass seit dem Ausbruch des Vulkans 160.900 Tonnen (146.000 metrische Tonnen) zusätzlicher Wasserdampf in die Stratosphäre eingedrungen sind und eine maximale Höhe von 53 km (33 Meilen) erreicht haben, die in der Mesosphäre liegt, der Schicht der Atmosphäre, die sich von der Spitze der Stratosphäre bis zu einer Höhe von 85 km (53 Meilen) erstreckt.

Dies ist die größte und höchste Wasserzufuhr in die Stratosphäre seit Beginn der Satellitenmessungen.

„Wir schätzen, dass der überschüssige Wasserdampf etwa 10 % der Wasserdampfmenge entspricht, die sich normalerweise in der Stratosphäre befindet“, so die Forscher in der neuen Studie, die am 1. Juli in der Zeitschrift Geophysical Research Letters veröffentlicht wurde. Der Wasserdampf könnte etwa ein halbes Jahrzehnt lang in der Stratosphäre verbleiben, schreiben die Forscher.

Es ist nicht völlig überraschend, dass der Ausbruch des Tonga-Vulkans eine große Menge Wasserdampf in die Atmosphäre einbrachte, wenn man bedenkt, dass die Explosion etwa 150 Meter unter der Meeresoberfläche stattfand, so die Forscher. Als der Vulkan ausbrach, wurde das Meerwasser, das mit dem ausbrechenden Magma in Berührung kam, schnell überhitzt, was zu großen Mengen „explosiven Dampfs“ führte, schreiben sie. Dies ist einer der Hauptgründe, warum die Explosion so stark war. Es ist jedoch das erste Mal, dass die Wassermenge genau gemessen wurde, und es stellte sich heraus, dass sie viel größer war, als die Wissenschaftler erwartet hatten.

Normalerweise werden bei großen Vulkanausbrüchen große Mengen an Asche und Gasen wie Schwefeldioxid freigesetzt, die in der Atmosphäre reflektierende Verbindungen bilden können. Diese vulkanischen Nebenprodukte können das Sonnenlicht daran hindern, die Oberfläche des Planeten zu erreichen, was die Atmosphäre abkühlen kann. Die Eruption auf Tonga produzierte jedoch im Vergleich zu Explosionen ähnlicher Größe überraschend wenig Schwefeldioxid, und der größte Teil der ausgestoßenen Asche fiel schnell zu Boden.

Daher schätzten Experten zunächst, dass die Unterwasserexplosion nur minimale Auswirkungen auf das Klima der Erde haben würde. Diese Schätzungen basierten jedoch auf der Menge an Asche und Gasen, die der Vulkan ausstieß, und berücksichtigten nicht den gesamten überschüssigen Wasserdampf, der ebenso problematisch sein könnte.

Dieses überschüssige Wasser, so warnten die Forscher, könnte eine Strahlungswirkung haben, die die Atmosphäre ähnlich wie Treibhausgase erwärmen könnte. Da das Wasser wahrscheinlich länger in der Atmosphäre verbleibt als andere vulkanische Gase, wie z. B. Schwefeldioxid – die normalerweise innerhalb von zwei bis drei Jahren aus der Atmosphäre entweichen -, wird die wärmende Wirkung des Wassers wahrscheinlich die kühlende Wirkung der Gase überdauern.

Dies bedeutet, dass die Tonga-Explosion wahrscheinlich der erste aufgezeichnete Ausbruch sein wird, der einen Erwärmungseffekt und nicht einen Abkühlungseffekt auf dem Planeten verursacht, schreiben die Forscher.

Die Forscher wiesen auch darauf hin, dass ein solch starker Anstieg des Wasserdampfs die Ozonmenge in der Stratosphäre verringern und damit möglicherweise die Ozonschicht schwächen könnte, die das Leben auf der Erde vor schädlicher ultravioletter Strahlung der Sonne schützt. Stratosphärisches Wasser (H2O) kann sich mit der Zeit in OH-Ionen aufspalten. Diese Ionen könnten mit Ozon, das aus drei Sauerstoffatomen besteht, reagieren und Wasser und Sauerstoff bilden. Es ist jedoch unklar, wie sich dies auf die Ozonschicht als Ganzes auswirken wird, schreiben die Forscher.

Die Forscher warnen davor, dass der zusätzliche Wasserdampf in der Stratosphäre zur globalen Erwärmung beitragen oder möglicherweise die Ozonschicht schwächen könnte.

Die Forscher glauben jedoch auch, dass der erhöhte Wasserdampf die Menge an Methan in der Atmosphäre verringern könnte, das eines der wichtigsten Treibhausgase ist, die für den Klimawandel verantwortlich sind. Die gleichen OH-Ionen, die mit Ozon reagieren, können auch mit Methan reagieren, um Wasser und ein Methylradikal (Methan mit einem Wasserstoffatom weniger) zu erzeugen, das viel weniger Wärme in der Atmosphäre speichert als Methan. Es ist zu hoffen, dass diese potenzielle Verringerung des Methans einen Teil der durch den Wasserdampf verursachten Erwärmung ausgleichen kann, schreiben die Forscher.

Tonga’s eruption injected so much water into Earth’s atmosphere that it could weaken the ozone layer

The atmospheric water vapor could also contribute to global warming – published on Live Science.

When an underwater volcano in Tonga erupted in January, it belched out more than ash and volcanic gases; it also spewed 58,000 Olympic-size swimming pools‘ worth of water vapor into Earth’s atmosphere, a new study finds.

This water vapor could end up being the most destructive part of the volcano’s eruption because it could potentially exacerbate global warming and deplete the ozone layer, according to the study.

When the Hunga Tonga-Hunga Ha’apai volcano erupted on Jan. 15, it became the most powerful explosion on Earth in more than 30 years, with an equivalent force of 100 Hiroshima bombs. The explosion sent shock waves around the planet, causing the atmosphere to ring like a bell and generating tsunamis that battered nearby coasts. A plume of ash and dust reached higher into the atmosphere than any other eruption on record and triggered more than 590,000 lightning strikes in three days.

In the new study, researchers used data collected by NASA’s Aura satellite to assess the amount of water that was thrust into the stratosphere, the second layer in Earth’s atmosphere, which extends from 4 to 12 miles (6 to 20 kilometers) up to 31 miles (50 km) above the planet’s surface. The results revealed that 160,900 tons (146,000 metric tons) of additional water vapor had entered the stratosphere since the volcano erupted, reaching a maximum altitude of 33 miles (53 km), which is in the mesosphere, the layer of the atmosphere that extends from the top of the stratosphere to an altitude of 53 miles (85 km).

This makes it the largest and highest injection of water into the stratosphere since satellites began taking measurements.

„We estimate that the excess water vapor is equivalent to around 10% of the amount of water vapor typically residing in the stratosphere,“ which is the biggest increase scientists have ever seen, researchers wrote in the new paper, published online July 1 in the journal Geophysical Research Letters. The water vapor may remain in the stratosphere for around half a decade, the researchers wrote.

It is not totally surprising that the Tonga eruption injected a large amount of water vapor into the atmosphere, considering the explosion ignited around 492 feet (150 meters) below the ocean’s surface, the researchers said. When the volcano erupted, seawater that came into contact with erupting magma was rapidly superheated, which resulted in large amounts of „explosive steam,“ they wrote. This is one of the main reasons the explosion was so powerful. However, this is the first time the amount of water has been accurately measured, and it turned out to be much more than scientists had expected.

Normally, big volcanic eruptions release large amounts of ash and gases, such as sulfur dioxide, which can create reflective compounds in the atmosphere. These volcanic byproducts can block sunlight from reaching the planet’s surface, which can cool the atmosphere. However, the Tonga eruption produced surprisingly low levels of sulfur dioxide compared with similarly sized explosions, and most of the ash it ejected quickly fell to the ground.

As a result, experts initially estimated that the underwater explosion would have minimal effects on Earth’s climate. But these estimates were based on the amount of ash and gases that the volcano emitted and did not account for all of the excess water vapor, which could be just as problematic.

This excess water, the researchers warned, could have a radiating effect that could warm the atmosphere much as greenhouse gases do. Because the water is likely to stick around longer than other volcanic gases, like sulfur dioxide — which normally fall out of the atmosphere within two to three years — the water’s warming effect will likely outlast any cooling effects the gases create.

This means the Tonga explosion will likely be the first eruption on record to cause a warming effect, rather than a cooling effect, on the planet, researchers wrote.

The researchers also pointed out that such a sharp increase in water vapor could decrease the amount of ozone in the stratosphere, thus potentially weakening the ozone layer that protects life on Earth from damaging ultraviolet radiation from the sun. Stratospheric water, or H2O, can break down into OH ions over time. Those ions could react with ozone, which is made of three oxygen atoms, to create water and oxygen. However, it is unclear how this will affect the ozone layer as a whole, researchers wrote.

Netzfrau Lisa Natterer

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