Op basis van middeleeuwse verslagen hebben onderzoekers enkele zeldzaam donkere maansverduisteringen gelinkt aan krachtige vulkaanuitbarstingen. Dat geeft inzicht in de invloed van vulkanisme op het klimaat.

Middeleeuwse teksten over de kleur van maansverduisteringen laten zien hoe zware vulkaanuitbarstingen de samenstelling van de atmosfeer veranderen. Deze ontdekking, gepubliceerd in Nature, kan leiden tot betere klimaatmodellen. Ook kan ze helpen de gevolgen in te schatten van het toevoegen van deeltjes aan de atmosfeer om de aardopwarming tegen te gaan.

Een maansverduistering vindt plaats wanneer de maan vanaf de zon gezien precies achter de aarde staat. Hij bevindt zich dan in de schaduw van de aarde. Omdat de maan een nogal grillige baan heeft, is dat niet elke maand het geval; een volledige verduistering komt twee à drie keer per jaar voor.

Heino Falcke fotografeerde als eerste een zwart gat: ‘Nog mooier dan ik al die tijd had verwacht’
LEES OOK

Heino Falcke fotografeerde als eerste een zwart gat: ‘Nog mooier dan ik al die tijd had verwacht’

Heino Falcke, hoogleraar radioastronomie, maakte in 2019 de eerste foto van een zwart gat. Op dit moment doet hij onderzoek n ...

Tijdens een verduistering is de maan nog altijd redelijk goed te zien. Dat komt doordat een deel van het zonlicht wordt afgebogen in de stratosfeer, de luchtlaag op zo’n 10 tot 50 kilometer hoogte. Dat zonlicht beweegt om de aarde heen en komt zo met een omweg alsnog op de maan terecht.

Meestal geeft dat afgebogen zonlicht de verduisterde maan een rossige kleur. Rood licht wordt namelijk minder geblokkeerd door luchtdeeltjes in de stratosfeer dan licht van andere kleuren. Maar als er kort voor de maansverduistering een grote vulkaanuitbarsting heeft plaatsgevonden, dan bevat de stratosfeer veel roetdeeltjes. In dat geval komt ook het rode licht er nauwelijks doorheen en is de maan écht verduisterd.

The Dark Side of the Moon

Klimaatwetenschapper Sébastien Guillet van de Universiteit van Genève vond met zijn team bijna vierhonderd verslagen van de pakweg zestig maansverduisteringen die tussen 1100 en 1300 in Europa en Azië te zien waren. Daarin ontdekten ze zes gevallen waarbij de maan als uitzonderlijk donker werd omschreven.

Beangstigend
De maansverduistering van 2 december 1229 was ondanks helder weer extreem donker. De Japanse dichter Fujiwara no Teika schrijft er in zijn werk Meigetsuki vol ontzag over: ‘De maanschijf was onzichtbaar, alsof hij tijdens de eclips was verdwenen. Bovendien duurde het erg lang, en was de verandering extreem. Het was echt beangstigend. Ja, in de zeventig jaar dat ik leef heb ik zoiets nog nooit gezien, noch erover gehoord; astronomen spraken er met angst over.’

Dankzij sporen van vulkanisch sulfiet in poolijs is bekend dat de aarde in deze periode veel krachtige vulkaanuitbarstingen heeft ondergaan. Terwijl Guillet luisterde naar het Pink Floyd-album The Dark Side of the Moon, realiseerde hij zich dat de zes donkere maansverduisteringen te linken waren aan vijf zware uitbarstingen: ze vonden alle zes hooguit twintig maanden na een van die uitbarstingen plaats.

Daaruit concluderen de onderzoekers dat deze vijf vulkaanuitbarstingen flinke sporen in de stratosfeer hebben achtergelaten. Andere zware uitbarstingen werden volgens de teksten gevolgd door gewone, rossige maansverduisteringen. Bij die uitbarstingen is dus minder vulkanische as in de stratosfeer beland.

Jaar zonder zomer

Roetdeeltjes in de stratosfeer – zogeheten aerosolen – beïnvloeden het klimaat. Ze zorgen ervoor dat de aarde meer zonlicht blokkeert, zodat het kouder wordt. Ook kunnen ze het regenpatroon op aarde veranderen, wat leidt tot droogte en overstromingen.

Een berucht voorbeeld is de uitbarsting van de vulkaan Tambora op het Indonesische eiland Sumbawa in 1815. Dat is voor zover bekend de zwaarste vulkaanuitbarsting in de geschiedenis. Het eropvolgende jaar werd vanwege de extreme kou ook wel ‘het jaar zonder zomer’ genoemd.

Dankzij de middeleeuwse verslagen weten onderzoekers nu welke vulkaanuitbarstingen het klimaat destijds het meest hebben beïnvloed. Mogelijk hebben die uitbarstingen bijgedragen aan het ontstaan van de Kleine IJstijd. Dat is de relatief koude periode tussen 1300 en 1850, die zijn hoogtepunt kende rond 1600 – de tijd waarin Hendrick Avercamp zijn winterse taferelen schilderde.

Hendrick Avercamp Winterlandschap met ijsvermaak
Hendrick Avercamp – Winterlandschap met ijsvermaak – 1608 – Rijksmuseum Amsterdam

Zonlicht blokkeren

Bovendien hebben de onderzoekers de middeleeuwse vulkaanuitbarstingen preciezer gedateerd dan voorheen, soms zelfs tot op de maand nauwkeurig. Dat deden ze door de informatie uit de teksten te combineren met eerdere analyses van ijskappen en boomringen. IJskappen bevatten sporen van vroegere vulkaanuitbarstingen, maar het is moeilijk om daar zonder extra informatie een exact jaartal aan te hangen. Boomringen bevatten slechts indirecte aanwijzingen voor een uitbarsting: ze laten zien wanneer een plotselinge temperatuurverandering ongeveer heeft plaatsgevonden.

Meer inzicht in de gevolgen van vulkaanuitbarstingen kan de huidige klimaatmodellen verbeteren, stelt klimatoloog Kevin Anchukaitis van de Universiteit van Arizona in een bijbehorend nieuwsbericht in Nature. Volgens hem komt dat mogelijk van pas bij het ontwikkelen van technieken om de huidige aardopwarming te remmen. Wetenschappers denken er namelijk over na om een deel van het inkomende zonlicht te blokkeren door extra aerosolen de stratosfeer in te sturen. De precieze effecten daarvan op het aardse ecosysteem zijn echter nog onbekend.

‘Vulkaanuitbarstingen zijn ons enige – weliswaar imperfecte – voorbeeld van hoe het aardse klimaat mogelijk reageert op toekomstige zonlichtblokkerende technieken’, zegt Anchukaitis. Als het middeleeuwse onderzoek betere klimaatmodellen oplevert, kunnen die volgens hem helpen bij het inschatten of de voordelen van zo’n drastische ingreep opwegen tegen de risico’s.