Smeltende gletsjers kunnen krachtige vulkaanuitbarstingen veroorzaken

Honderden slapende vulkanen wereldwijd, en met name op Antarctica, zouden actiever kunnen worden naarmate de klimaatverandering de gletsjers sneller doet krimpen. Dat is de voornaamste conclusie van onderzoek dat gisteren (dinsdag) op een conferentie in Praag is gepresenteerd.

De studie door de Universiteit van Wisconsin-Madison in de VS nam zes vulkanen in het zuiden van Chili onder de loep, om te weten hoe de opmars en terugtrekking van de Patagonische ijskap het vulkanische gedrag in het verleden heeft beïnvloed. Door eerdere uitbarstingen nauwkeurig te dateren en kristallen in uitgebarsten gesteenten te analyseren, linkte het team het gewicht en de druk van gletsjerijs aan de eigenschappen van het magma diep onder de grond.

Explosieve uitbarstingen

Ze ontdekten dat tijdens het hoogtepunt van de laatste ijstijd (ongeveer 26.000 tot 18.000 jaar geleden) een dikke ijslaag het volume van de uitbarstingen onderdrukte en een groot reservoir van magma zo’n 10 tot 15 kilometer onder het oppervlak liet opstapelen.

Toen de ijskap aan het einde van de laatste ijstijd snel smolt, zorgde het plotselinge gewichtsverlies ervoor dat de korst ontspande en de gassen in het magma uitzetten. Dat leidde op zijn beurt tot explosieve uitbarstingen vanuit het diepe reservoir, waardoor de vulkanen ontstonden.

“Gletsjers hebben de neiging om het volume van uitbarstingen van de vulkanen eronder te onderdrukken”, legt onderzoeker Pablo Moreno-Yaeger uit. “Maar naarmate gletsjers zich terugtrekken als gevolg van klimaatverandering, tonen onze bevindingen aan dat deze vulkanen vaker en explosiever zullen uitbarsten.”

De belangrijkste voorwaarde voor verhoogde explosiviteit is dat er aanvankelijk een zeer dikke gletsjerlaag over een magmakamer ligt, en het triggerpunt is wanneer deze gletsjers zich beginnen terug te trekken en de druk afneemt. Dat is wat momenteel gebeurt op plaatsen zoals Antarctica.

De vulkanische reactie op de smeltende gletsjers is geologisch gezien ‘vrijwel onmiddellijk’, zeggen de onderzoekers, maar vanuit menselijk oogpunt gaat het om eeuwen, waardoor er tijd is voor monitoring en vroegtijdige waarschuwing. De wetenschappers pleiten dan ook voor meer onderzoek en monitoring, met name in Antarctica maar ook in delen van Noord-Amerika, Nieuw-Zeeland en Rusland.

Effect op het klimaat

Opvallend genoeg kan de uitbarsting van vulkanen ook weer een invloed hebben op het klimaat. Op de korte termijn komen er bij uitbarstingen aerosolen (kleine deeltjes in gassen) vrij, die de planeet tijdelijk kunnen helpen afkoelen. Dat werd eerder al waargenomen na de uitbarsting van Mount Pinatubo op de Filipijnen in 1991, waarbij de wereldwijde temperatuur met ongeveer een halve graad Celsius daalde. Maar bij meerdere uitbarstingen keren de effecten om.

“Na verloop van tijd kan het cumulatieve effect van meerdere uitbarstingen bijdragen aan de opwarming van de aarde op de lange termijn door de opbouw van broeikasgassen”, legt Moreno-Yaeger uit. “Dat creëert een positieve terugkoppeling, waarbij smeltende gletsjers uitbarstingen veroorzaken, en de uitbarstingen op hun beurt kunnen bijdragen aan verdere opwarming en het smelten van de gletsjers.”