1816 - Das Jahr ohne Sommer
(Hinweise auf Literaturzitate/Online-Quellen stehen im Text in eckigen Klammern, Hinweise auf Anmerkungen in runden Klammern)
Das Jahr 1816 ist in der Klimageschichte schon lange bekannt als das „Jahr ohne Sommer“, ein Jahr, in dem in vielen Teilen der Welt ein ungemütlicher und vor allem sehr kühler Sommer auftrat. Und schon lange hat man auch den „Täter“ dafür identifiziert: den gewaltigen Ausbruch des Tambora-Vulkans (Indonesien) im April 1815. Geschätzte 150 km³ an Gesteinsmassen wurden damals in die Atmosphäre geblasen, genug, um weltweit eine Klimaverschlechterung einzuleiten. So stark gingen dann nach der etwa einjährigen Ausbreitungsphase des Staubschleiers um die Erde die Sommertemperaturen zurück, dass z.B. aus dem Nordosten der USA von Schneefällen im Juni berichtet wird.
Aber wie so oft bei klimatischen Betrachtungen muß man sich davor hüten, zu sehr zu verallgemeinern. Der Sommer des Jahres 1816 war eben nicht überall schlecht und kalt, auch in diesem Jahr gab es etliche „Gewinner“, Regionen also mit schönem und warmem Sommerwetter - auch in Europa. Und ein weiterer Punkt muß beachtet werden: in den Jahren vor wie nach 1816 traten - zumindest in Europa - eine ganze Reihe schlechter, kalter Sommer auf. Noch mehr Vulkanausbrüche? Oder fiel der Tambora-Ausbruch zufällig in eine so oder so kühle Klimaphase hinein?
Diesen Fragen soll in diesem Übersichtsartikel nachgegangen werden, in dem der Sommer 1816 zwar als prominentester durch Vulkanismus verursachter Sommer ausführlich vorgestellt wird, darüber hinaus aber ganz allgemein die Frage des Einflusses von Vulkanausbrüchen auf das globale Klima diskutiert wird.
Am Abend des 5. April 1815 muß der Tambora, ein Vulkan auf der indonesischen Insel Sumbawa (siehe Bild 1), ausgebrochen sein - jedenfalls waren auf Bali und Java bis hoch nach Djakarta laute Explosionsgeräusche zu hören und in den Folgetagen fiel Ascheregen in Ost-Java. Dies war aber erst ein mäßig starker erster Ausbruch.
BILD 1: Sumbawa-Insel (Indonesien, Bali liegt ca. 200 km westlich) mit Tambora
Die
eigentliche, sehr viel größere Eruption ereignete sich
dann am 10./11. April. Durch die Explosion des Gipfels schrumpfte der
Tambora von ursrünglich knapp über 4000 m Höhe auf
rund 2800 m und etwa 150 km³ Asche, Magma, Gesteinstrümmer
und Gase wurden ausgestoßen. Es entstand dabei eine 6 km
durchmessende und rund 1100 m tiefe Gipfel-Caldera (Krater, der durch
die Explosion eines Vulkans entsteht, siehe Bild links).
Das Donnern der Explosion konnte man noch in 1500 km Entfernung hören „wie Artilleriefeuer“ und spürbare Erdstöße traten noch 500 km entfernt auf. Große Teile von Sumbawa verschwanden unter einer bis 1,5 m hohen Ascheschicht; selbst in Java und Borneo, in mehr als 900 km Entfernung, fielen noch ca. 1 cm Asche. Diese heftigen Ausbrüche hielten etwa eine Woche an. Zwischen 10000 und 12000 Menschen fielen dem Ausbruch direkt zum Opfer, weit mehr noch (50000 - 80000) kamen in den darauffolgenden Monaten durch die als Folge der Zerstörungen ausbrechenden Hungersnöte und Seuchen ums Leben [1],[ 2],[7].
Wie klimarelevant dieser Ausbruch war, hängt nun von mehreren Faktoren ab. Da ist zum einen die Lage des Vulkans: äquatornahe Vulkane entfalten - bei ähnlicher Ausbruchsstärke - größere atmosphärische Wirkung als weit vom Äquator entfernt ausbrechende. Das liegt darin begründet, daß in Äquatornähe in große Höhen ausgestoßene Asche und Gase relativ leicht in die globalen Windströmungen einbezogen werden können und dann im Laufe von einigen Monaten bis zu zwei Jahren ihren Weg nach Nord und Süd über den ganzen Globus machen. Bei den großen historischen Ausbrüchen auf Alaska und Island hingegen beschränkte sich die Klimawirkung oft nur auf die „nähere“ Umgebung (Europa z.B. im Falle von Island). Im Abschnitt „Vulkaneruptionen und Klimafolgen“ komme ich darauf nochmals zurück. Der Tambora liegt auf rund 8° südl. Breite und erfüllt damit sehr gut die Bedingung der Äquatornähe. Ein zweiter wesentlicher Faktor ist natürlich die schiere Menge des ausgeworfenen Materials. Beim Tambora belaufen sich die meisten Schätzungen auf 130 - 150 km³, was damit diesen Ausbruch zum größten der letzten (mindestens) 2000 Jahre macht - allerdings gibt es Hinweise auf noch größere Eruptionen, deren Quellen aber noch nicht identifiziert sind, wie z.B. der mysteriöse Ausbruch im Jahr 1259 (mehr dazu im letzten Kapitel). Zur besseren Einschätzung des Tambora-Massenauswurfs hier kurz die Daten einiger prominenter Eruptionen der letzten Jahrzehnte: El Chichon, April 1982, stieß rund 5 km³ aus, der Pinatubo, Sommer 1991, etwa 10 km³ und der Mount St. Helens, Frühjahr 1980, war mit 1 km³ dabei. Auch der berühmte Krakatau-Ausbruch im Jahre 1883 kommt nur auf etwa 18 - 30 km³ [2],[3],[7].
Ein drittes muß aber noch hinzukommen, um einen solch großen Ausbruch wirklich klimarelevant werden zu lassen. Der überwiegende Teil der ausgestoßenen Asche ist nämlich nur kurzfristig und lokal relativ eng begrenzt klimawirksam: innerhalb weniger Tage sinken größere Staubteilchen schwerkraftbedingt zu Boden und wird ein Großteil der Asche und kleineren Schwebeteilchen mit dem Regen ausgewaschen. Nur Material, daß seinen Weg bis in die Stratosphäre findet, spielt dann global für das Klima eine Rolle, da die Austausch- und Absinkprozesse in der Stratosphäre sehr viel länger als in der Troposphäre benötigen - typischerweise 1 - 3 Jahre. Und hier kommen bei Vulkanen hauptsächlich die emittierten Schwefelgase in Frage; bei großen Ausbrüchen des hier beschriebenen Typs erreichen diese Gase standardmäßig die Stratosphäre. Hier nun werden sie, vor allem Schwefeldioxid als das wichtigste Gas, in einer Kette chemischer Prozesse innerhalb einiger Monate zu einem Sulfataerosol umgewandelt, das im wesentlichen aus Lösungströpfchen aus Wasser und Schwefelsäure besteht. Diese Aerosolschicht bewirkt nun eine erhöhte Streuung und Absorption des Sonnenlichts, was zum einen zu einer Erwärmung der Stratosphäre, zum andern aber zu einer Abkühlung der Troposphäre führt. Außerdem können diese Aerosole auch als Kondensationskeime dienen und so die vermehrte Bildung (hoher) Wolken auslösen, was ebenfalls zur Abkühlung der Troposphäre beiträgt [4], [5].
Für den Tambora-Ausbruch schätzt man nun die Sulfatmenge auf rund 200 Millionen Tonnen - wiederum die größte bekannte der (mindestens) letzten 750 Jahre (Platz 1 hält hier das Ereignis von 1259, siehe oben und letztes Kapitel). Der Pinatubo-Ausbruch z.B., eine besonders sulfatreiche Eruption, kam auf ca. 30 Millionen Tonnen (1). Ein Vergleich mit der ausgestoßenen Gesamtmasse zeigt, daß nur rund ein Zweitausendstel davon Sulfate bzw. Schwefelgase waren [3], [6]. Dieses Verhältnis kann von Vulkan zu Vulkan sehr schwanken, so daß die oft beeindruckenden Kubikkilometer an ausgeworfener Asche, Magma, Gesteinen usw. zuweilen einen falschen Eindruck der Klimarelevanz des Ausbruchs abgeben - auch dazu mehr im letzten Kapitel.
In der Summe läßt sich also sagen, daß der Tambora auf jeden Fall zur Gruppe der klimabeeinflussenden Ausbrüche zu zählen ist. Was sich dann tatsächlich beim Wetter in den zwei Jahren nach seinem Ausbruch abspielte, darüber geben die folgenden Kapitel Aufschluß.
Impressum
Angaben gemäß § 5 TMG: Dr. Wolfgang Rammacher, Amselweg 20, 66640 Namborn, Deutschland
Kontakt: E-Mail: wrammacher@gmx.de
Verantwortlich für den Inhalt nach § 55 Abs. 2 RStV: Dr. Wolfgang Rammacher