Vulkanutbrott kan leda till stora katastrofer för dem som befinner sig i närheten. Men vulkanerna spyr inte bara ut het aska och glödande lava.

Under eruptionerna trycks enorma mängder gaser ut i atmosfären, gaser som påverkar jordens klimat för flera år framåt. Vulkanerna gör himlen mörkare och vädret kallare tusentals kilometer bort. De kyler ner jorden och hjälper till att dölja den globala uppvärmningen.

Fyra stora smällar under de senaste 250 åren har skapat förlängda vintrar, missväxt och hungersnöd. Men de har också lett fram till cykeln, Frankensteins monster och spektakulär konst.

Under våren och sommaren 1991 vaknade vulkanen Pinatubo på Filippinerna till liv efter nära femhundra års tystnad. Under ett jättelikt utbrott den 15 juni vräktes miljoner ton aska och lava ut ur Pinatubos krater och orsakade en katastrof för omgivningen. Tusentals byar förstördes tillsammans med vägar, skolor och sjukhus.

De ekonomiska kostnaderna kunde räknas i miljarder kronor. De mänskliga var omöjliga att värdera.

Sammanlagt spydde Pinatubo ut nära tio kubikkilometer med material. Floder av lava fyllde de omgivande dalgångarna samtidigt som aska föll som snö över stora delar av Filippinerna, aska som kunde ligga decimeterdjup på gator och hustak.

Men Pinatubos utbrott fick konsekvenser långt utanför Sydostasien. 

I augusti 1991 låg rymdfärjan Atlantis i omloppsbana runt jorden. När besättningen tittade ut genom fönstren på sin farkost kunde de se hur jordens atmosfär var skiktad, med tydliga lager av gaser som lyste rött i solljuset. Det här gashöljet var en följd av att Pinatubos krater släppt ut bland annat sjutton miljoner ton svaveldioxid i atmosfären.

 

Tillsammans med partiklar av sot och aska bildade svaveldioxiden ett moln som på tre veckor svepte jorden runt. Molnet stängde ute så mycket solljus att både 1992 och 1993 blev ovanligt kalla och stormiga på många platser. Pinatubo försämrade vädret i Europa, Amerika och i Nya Zeeland under ett par års tid.

 

Men Pinatubo är långt ifrån det vulkanutbrott som fått störst konsekvenser för det globala klimatet. Mänskligheten har upplevt flera smällar som varit värre under historisk tid, och den värsta av alla hände för så länge sedan att det inte finns några vittnesmål alls. Den kan i själva verket ha varit så kraftig att den hotade att utrota vår egen art.

 

För runt 70 000 år sedan exploderade Toba på Sumatra i Indonesien. Utbrottet är en av de  kraftigaste vulkaneruptioner som vi känner till under de senaste två miljoner åren. Ett område lika stort som Uppland och Södermanland tillsammans täcktes helt av lava, och miljoner ton av vulkanisk aska föll över hela Asien. Idag kan geologerna hitta resterna av asklager från Toba i Indien, flera hundra mil från utbrottet på Sumatra, som är över sex meter djupa.

 

Tobavulkanen påverkade hela jordens klimat genom att sänka den globala medeltemperaturen med mellan tre och fem grader. Explosionen resulterade i en ”vulkanvinter” med ett klimat som påminde om en istid. Det var dessutom en vinter med ett ständigt nedfall av sur nederbörd under flera år. Växter och djur dog, stora områden lades öde när hela ekosystem slogs ut.

Vid den här tiden kan den moderna människan redan ha vandrat ut ur Afrika och hunnit sprida sig till delar av Asien. Det finns forskare som tror att Tobakatastrofen var nära att utrota dem, och att bara några tusental av Homo sapiens klarade sig genom den här flaskhalsen.

 

Vulkanutbrott har alltså inte bara lokala effekter. De enorma mängder partiklar och gaser som läcker ut ur vulkankratrarna skapar om atmosfären och ger stora tillfälliga bidrag till det fenomen som med en engelsk term kallas global dimming, och som sänker temperaturerna över hela jorden.

 

Visserligen släpper vulkaner ifrån sig åtskilliga ton kolidioxid. Det är en växthusgas som gör att klimatet blir varmare, vilket väl alla vid det här laget känner till. Men mängderna är alltför små för att de ska ha någon verklig effekt på atmosfären.

De årliga utsläppen av koldioxid från vulkaner har beräknats vara hundra gånger mindre än de som människan åstadkommer. Beräkningen är ett genomsnitt för all vulkanisk aktivitet under de senaste femtio åren, och då ingår alltså både flera kraftiga utbrott, som Pinatubo och Mount St Helens, plus mindre, ständigt pysande öppningar i jordskorpan.

Stoft, damm och aska som vulkanutbrotten kastar högt upp i luftlagren har betydligt större effekt på klimatet. De bildar moln som stänger ute solens strålar. Det blir mörkt och temperaturerna sjunker. Men fasta partiklar faller snabbt till marken igen, antingen genom sin egen tyngd eller genom att de sköljs ner av regn.

Efter några dagar eller veckor är det mesta borta igen.

Den gas som verkligen har effekt på vädret är svaveldioxiden, den gas som Atlantis astronauter kunde se omsluta jorden efter Pinatubos utbrott. Svaveldioxid, eller SO2 som är den kemiska formeln, sprids i luftlagren, binder till sig vattenmolekyler och bildar partiklar av svavelsyra.

 

De här partiklarna svävar fritt som droppar, i en spraylik form som kallas aerosoler. De sura dropparna reflekterar solljuset, och skickar tillbaka energin ut i rymden. Resultatet blir att jorden kallnar. 

Den svävande svavelsyran bidrar också till att det bildas fler moln. Molnen bildas genom att ånga kondenserar till vattendroppar kring partiklarna i luften. Molnen blir inte bara fler, utan också vitare, genom att de innehåller fler och mindre droppar. Det gör att de reflekterar ljuset från solen ännu effektivare.

 

Molnen av svaveldioxid och svavelsyra efter Pinatubo fanns kvar ännu två år efter utbrottet. När effekten på klimatet var som störst räknar man med att medeltemperaturen sjönk med cirka 0,6 grader. Det låter kanske inte så dramatiskt, men det är faktiskt lika mycket som den globala uppvärmning som FN:s internationella klimatpanel, IPCC, räknar med att människans aktiviteter har bidragit med under hela 1900-talet, fast åt andra hållet.   

Den förste som funderade över sambandet mellan omslag i vädret och vulkanutbrott lär ha varit Benjamin Franklin. Franklin är inte bara ett porträtt på dollarsedlar. Han var en politiskt intresserad man med naturvetenskapliga ambitioner. Under 1780-talet var han den unga amerikanska republikens ambassadör i Paris.

Vintern 1783 var ovanligt svår i Frankrike. Snön ville aldrig smälta och solen hade svårt att bryta igenom det ständiga molntäcket. Det tycktes ligga en ständig dimma över världen. Franklin skrev i sina anteckningar att det kanske hade att göra med de svåra vulkanutbrotten på Island samma år. Och han hade helt rätt.

 

Laki heter den vulkan som nästan tog kål på islänningarna år 1783. En fjärdedel av Islands befolkning dog i sviterna av utbrottet. Många av svält, efter svår missväxt och massdöd bland boskapen.

Andra förgiftades. Laki släppte inte bara ifrån sig moln av svaveldioxid utan också stora mängder av de giftiga gaserna klor och fluor.

Lakis utbrott fick följder över hela det norra halvklotet. Solen hade svårt att tränga igenom diset så långt borta som i Sibirien, och medeltemperaturen sjönk med en hel grad.

Men bara drygt trettio år senare skulle Laki-eruptionen vida överträffas av ett jätteutbrott i ett av jordens vulkantätaste områden. År 1815 skakades den indonesiska arkipelagen av det kraftigaste vulkanutbrottet i historisk tid när Tambora på ön Sumbawa exploderade. 

Smällen hördes tusentals kilometer, och minst 70 000 människor dog. Tamboras påverkan på klimatet, och därmed på historien, blev omfattande.

Året 1816 kom att bli känt som ”året utan sommar”. Medeltemperaturen föll med hela tre grader. Från Norra Amerika rapporterades om snöstormar i juli. I Pennsylvania låg isen på sjöarna i augusti. I Europa föll brun eller rödfärgad snö över Italien och Ungern.

 

Allmän missväxt fick svåra följder i de länder som redan härjats av Napoleonkrigen. I England, Frankrike och Schweiz utbröt hungerkravaller. Totalt beräknas 200 000 människor fler än normalt ha dött i Europa under vulkanåret 1816, som följde på Tamboras utbrott.

Det var givetvis de mest utsatta och fattiga människorna som drabbades av svält och sjukdomar som en följd av det kallare vädret.

För de mer privilegierade klasserna såg livet annorlunda ut. I en elegant villa vid Genèvesjön satt en av tidens ledande kulturpersonligheter, Lord Byron, tillsammans med sina gäster och fördrev den kalla och regniga sommaren. Värden föreslog sina vänner att de skulle roa sig med att skriva fantastiska berättelser för varandra.

En av gästerna, Mary Shelley, hustru till poeten Percy Shelley, skrev då utkastet till det som skulle bli romanen ”Frankenstein, eller den Moderne Prometheus”. Det dystra klimatet efter Tamboras utbrott kan alltså räknas som medskapare till en av världens mest kända litterära gestalter.   

Det eländiga vädret år 1816 fick naturligtvis också spannmålspriserna att stiga katastrofalt. Det betydde i sin tur att det snabbt kunde bli kostsamt att hålla sig med en häst eftersom havre blev dyrt. Dessutom slaktades många hästar för köttets skull. En man som försökte råda bot på hästbristen var tysken Karl Drais, från trakten av Karlsruhe.

 

Han var en mekaniskt begåvad man som ville ersätta ridhästen med en ny uppfinning; en tvåhjulig konstruktion där ryttaren satt på en sadel och sparkade sig fram. Drais uppfinning blev populär och kopierades i både Frankrike och England, där den kallades ”hobby horse”. Men den fick aldrig något riktigt genombrott.

Det skulle dröja till 1860-talet innan den tvåhjuliga velocipeden började bli var mans fortskaffningsmedel, men Drais skapade prototypen till vår cykel under 1800-talets värsta vulkanvinter.

 

 

 

Global dimming kallas den effekt som gör att olika typer av luftföroreningar hindrar solens strålar att nå jorden och som bland annat orsakas av vulkaner.

Översatt till svenska betyder det ungefär ”global fördunkling”. Effekten är känd sedan flera decennier, men det har varit svårt att mäta exakt hur stor den är.

Utsläpp av koldioxid gör att temperaturen stiger på jorden, medan utsläpp av till exempel svaveldioxid kyler ner klimatet. Det sker på två sätt: dels så bildas partiklar som reflekterar solljuset ut i rymden. Samtidigt hjälper de till att bilda fler moln, som också hindrar solen.

 

Växthusgaser som koldioxid har global verkan, och stannar länge i atmosfären. Global dimming har tillfällig effekt och verkar lokalt. Föroreningarna som ligger bakom effekten försvinner efter en tid ur atmosfären. Men nya utsläpp tillkommer hela tiden. De utsläpp som har störst påverkan är svavelgaser, men även sot och aska och andra föroreningar skapar global dimming.   

Efter den elfte september stoppades all flygtrafik i USA tillfälligt, och därmed försvann alla utsläpp från jetflyget ur luften.

 

Det fick genast en mätbar effekt, genom att atmosfären blev klarare och släppte igenom mer solljus. Dagarna mellan den elfte och fjortonde september 2001 blev varmare än normalt eftersom global dimming-effekten försvagades.

Forskarna är oense om hur stort inflytande global dimming har på klimatet i stort. Men många är överens om att effekten troligen har maskerat en del av den globala uppvärmningen. Det betyder att när vi minskar våra utsläpp av föroreningar till luften kan uppvärmningen av jorden gå snabbare än vad klimatmodellerna hittills har visat.

 

 

Supervulkanen i Yellowstone

 

Under marken i USA:s mest kända nationalpark, Yellowstone i delstaten Wyoming, sjuder en vulkan som kan hota mänsklighetens framtid.

Tre gånger har den vaknat upp och orsakat katastrofer i en skala som en modern människa knappt kan föreställa sig. Det senaste utbrottet skedde för 640 000 år sedan och var förmodligen kraftigare än Tobas utbrott i Indonesien.

Askan från den smällen kan fortfarande hittas så långt från Yellowstone som i Louisiana och Kalifornien. Då täcktes stora delar av Nordamerika av lava och aska och kontinenten ödelades för årtionden framåt.

Den vulkaniska kitteln i Yellowstone består av ett enormt underjordiskt lager av magma, smälta bergarter. Magman innehåller stora mängder gaser som hålls lösta i den glödande massan tack vare det extremt höga trycket i den underjordiska magmakammaren.

Genom geologiska förändringar i jordskorpan kan en del av gasen pysa ut och lätta på trycket. Risken är då att magman expanderar, trycker ut ännu mer gas och därmed sätter igång en kedjereaktion som leder till en fullskalig explosion. Eruptionen kan i så fall bli mer än tio gånger större än Tamboras utbrott, som orsakade missväxt och död i Europa, tiotusentals kilometer bort 1815 - 16. 

 

Resultatet skulle bli miljontals döda i de närmaste delstaterna, och jordens klimat skulle förändras drastiskt, med en lång vulkanvinter som följd. Kylan skulle breda ut sig, himlen bli mörk och regna svavelsyra. Konsekvenserna för den mänskliga civilisationen blev oöverskådliga. 

Geologer från US Geological survey har noggrann koll på hur markytan rör sig över magman i Yellowstone.

Trycket från de heta gaserna gör att nivån varierar cirka 1,5 centimeter upp eller ner per år. Om rörelserna blir större kan de snabbt slå larm.

Supervulkanen i Yellowstone har hittills haft stora utbrott ungefär en gång på 650 000 – 700 000 år. Det senaste var alltså för cirka 640 000 år sedan. Men enligt de amerikanska geologerna finns idag ingenting som pekar på ett utbrott under de närmast kommande århundradena.

 

 

 

Konst och vetenskap i skön förening

 

Alla de stoftpartiklar och gaser som vulkanerna kastar upp i atmosfären ändrar inte bara klimatet. De förändrar också solljusets sammansättning.

Efter de stora vulkanutbrotten följer månader av fantastiskt färggranna solnedgångar. De spektakulära kvällshimlarna efter Tambora 1815 och det stora utbrottet på Krakatau, 1883, förevigades av flera av 1800-talets stora landskapsmålare. Nu har solnedgångsskildringarna blivit till en pusselbit inom klimatforskningen.

 

Ett team vid Nationalobservatoriet i Aten har tittat på bilder av 180 konstnärer, bland andra JMW Turner, Caspar David Friedrich, Edgar Degas och Gustav Klimt. De har analyserat över 500 bilder av solnedgångar från 1500 till 1900 och med hjälp av datorer räknat ut förhållandet mellan röda och gröna nyanser längs horisonten. Ju fler partiklar som finns i luften, desto rödare blir ljuset.

Klimatforskarna har hittat 54 målningar med ”vulkaniska” solnedgångar, och deras beräkningar stämmer väl överens både med gamla mätningar och moderna analyser av borrkärnor från polarisar.

Slutsatsen är att det går att räkna ut stoftmängderna i luften från många gamla bilder, och det kan bli en hjälp i arbetet att värdera hur mycket ”dimming” verkligen betyder för klimatet på jorden.

Nu ska de grekiska forskarna gå vidare genom att titta på 1900-talskonst för att se om de modernare målarna lyckats fånga industrialismens luftföroreningar på samma sätt.

 

Hem igen