NGV-Geonieuws 41 artikel 314

NGV-Geonieuws: elektronisch geologisch tijdschrift


15 Maart 2003, jaargang 5 nr. 6 artikel 314

Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon
Geologisch Instituut, Adam Mickiewicz Universiteit, Poznan (Polen)

Dit artikel is onderdeel van NGV-Geonieuws uitgave 41! Op de huidige pagina is alleen artikel 314 te lezen.

<< Vorig artikel: 313 | Volgend artikel: 315 >>

314 Het effect van een subglaciale vulkaanuitbarsting op het CO2-gehalte in atmosfeer en oceanen
Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon

Klik hier voor alle artikelen over Glaciologie ! Klik hier voor alle artikelen over Vulkanologie !     Klik hier om dit artikel af te drukken !

Het is bekend dat heftige vulkaanuitbarstingen grote hoeveelheden zeer fijne deeltjes (aerosolen) hoog in de atmosfeer kunnen blazen. De (relatief) hoge concentraties van aerosolen daar kunnen het klimaat op aarde be´nvloeden door de absorptie van zonlicht. Misschien nog belangrijker is echter dat bij vulkaanuitbarstingen in het algemeen zeer grote hoeveelheden koolzuurgas (CO2) vrijkomen; die hoeveelheden zijn soms zo groot dat daarmee het CO2-budget op aarde merkbaar verandert. Dat gebeurde in de twintigste eeuw onder meer bij de uitbarstingen van de Agung (op Java) en de Pinatubo (op de Filippijnen).

Veel minder duidelijk is het effect van 'onmerkbare' vulkanische uitbarstingen, zoals die vooral onder zee plaatsvinden (voornamelijk op de midoceanische ruggen, maar ook elders waar aardschollen ten opzichte van elkaar bewegen of waar breuken binnen een schol voor zwaktezones zorgen waar het magma zich een weg door omhoog baant). Het belang van dergelijke uitbarstingen is nu langs een omweg beter bekend geworden, en wel door metingen van de CO2-concentratie in water dat van een ijskap afsmolt bij een subglaciale (door een landijskap bedekte) uitbarsting. In oktober 1996 vond er, onder de ca. 500 m dikke ijskap van de Vatnaj÷kull (een gletsjer op IJsland), een uitbarsting plaats. Daarbij werd ongeveer een miljard ton magma uitgestoten, waardoor ongeveer drie kubieke kilometer ijs smolt, dat zich als smeltwater via een subglaciale geul een weg baande naar een subglaciaal meer, de GrÝmsv÷tn. Dat smeltwater bevatte ongeveer een miljoen ton aan opgeloste gassen die door de subglaciale vulkaan waren uitgestoten.

Het subglaciale meer kon de grote hoeveelheid water niet aan: een ijsbarriŔre begaf het, en er volgde een twee dagen durende catastrofale stroom (een zogeheten j÷kulhlaup), waarbij het water onder het ijs vandaan kwam, zich voor het ijsfront verzamelde in een netwerk van stromen, en zo tenslotte in de oceaan uitvloeide. De karakteristieken van het smeltwater konden worden bepaald door monsters te nemen van de plotselinge stromen voor het ijsfront.

De onderzoekers hebben zo voor vijftig stoffen de meegevoerde hoeveelheden gemeten, en die gerelateerd aan de uitgestoten hoeveelheid magma. Ze vonden daarbij dat per kilo magma minimaal 516 mg CO2, 98 mg zwavel, 14 mg chloor en 2 mg ijzer aanwezig moet zijn geweest. Het gewicht van vluchtige en opgeloste stoffen in het smeltwater bedroeg zoĺn 500 mg/kg, en de concentratie in suspensie meegevoerde vaste deeltjes varieerde van 1% tot 10%. Uit analyses van waterstof-, zuurstof-, koolstof- en zwavelisotopen blijkt dat vrijwel al het water bestond uit smeltwater (dus niet door de vulkaan was uitgestoten), terwijl de koolstof en de zwavel juist wel een vulkanische oorsprong hadden. De hoeveelheid opgeloste koolstof kwam overeen met 600.000 ton CO2. Hiervan zal naar verwachting ongeveer de helft langdurig in de atmosfeer en de oceanen opgenomen worden; de andere helft zal op den duur chemisch neerslaan in de vorm van kalksteen en dolomiet, door verbindingen aan te gaan met de uitgestoten hoeveelheden calcium en magnesium.

In de oceaan zal op langere termijn dus minder dan de helft van de uitgestoten hoeveelheid kooldioxide als zodanig opgelost blijven. Dit is niettemin veel meer dan tot nu toe werd aangenomen (sommige onderzoekers hielden in het verleden zelfs rekening met een netto-onttrekking van koolstof aan het zeewater bij een onderzeese eruptie). Dit betekent dat de invloed van onderzeese (en in mindere mate - want veel minder voorkomende) subglaciale uitbarstingen op het klimaat zal moeten worden herzien.

Referenties:
  • GÝslason, S.R., Snorrason, ┴., Kristmannsdˇttir, Sveinbj÷rnsdˇttir, ┴.E., Torsander, P., Ëlafsson, J., Castet, S. & DuprÚ, B., 2002. Effects of volcanic eruptions on the CO2 content of the atmosphere and the oceans: the 1996 eruption and flood within the Vatnaj÷kull Glacier, Iceland. Chemical Geology 190, p. 181-205.


Copyright ę NGV 1999-2017
webmaster@geologischevereniging.nl