Explosie van onderzeese vulkaan

Geologie De hevige vulkaanuitbarsting in de Stille Oceaan dit weekend reikte dertig kilometer hoog, maar heeft waarschijnlijk geen gevolgen voor het klimaat.

De ronde aswolk boven Tonga was ongeveer vijfhonderd kilometer breed.
De ronde aswolk boven Tonga was ongeveer vijfhonderd kilometer breed. Foto NOAA/CIRA/RAMMB via Reuters

De uitbarsting van de onderzeese vulkaan in de eilandstaat Tonga afgelopen zaterdag was bijzonder heftig. De eruptie veroorzaakte een tsunami die reikte van Nieuw-Zeeland tot de Verenigde Staten en in Nederland ging de luchtdruk omhoog. Geologen verwachten niet dat de vulkaan op Tonga voor een lange wereldwijde afkoeling zorgt, zoals bij andere hevige vulkaanuitbarstingen het geval is geweest.

De vulkaan ligt onder water tussen de onbewoonde eilandjes Hunga Tonga (0,39 vierkante kilometer) en Hunga Ha’apai (0,65 vierkante kilometer). Magma dat bij kleinere uitbarsting in 2009 en 2014 omhoog kwam, koelde af en vormde een verbindingsstuk tussen de twee eilanden in.

Afgelopen zaterdagochtend werden Hunga Tonga en Hunga Hapai opnieuw twee aparte eilanden toen de vulkaan met een hevige explosie uitbarstte. De aanloop tot de uitbarsting begon al eind vorig jaar met kleinere explosies. Begin januari nam de activiteit af en dachten geologen dat de vulkaan tot rust was gekomen. Toch barstte hij afgelopen zaterdag opnieuw uit, veel heviger dan de uitbarstingen ervoor. Vlák voor deze explosie stortte het kilometerslange verbindingsstuk in en verdween onder het water.

De eruptie duurde acht minuten. De wolk van as en giftige gasdeeltjes, zoals zwaveloxide, die daarbij vrijkwam, reikte tot dertig kilometer hoogte en was zo’n vijfhonderd kilometer breed. Ter vergelijking: de pluimen uit de recente vulkaanuitbarsting op La Palma reikten maximaal zo’n vijf kilometer hoog. De hoofdstad van Tonga, vijfenzestig kilometer verderop is bedekt met een dikke laag as. Dat heeft bijvoorbeeld gevolgen voor de veiligheid van het drinkwater op Tonga.

Een explosie van een onderwatervulkaan als die bij Tonga is heftiger dan bijvoorbeeld die uitbarsting op La Palma. „Dat komt doordat het vulkanisme hier veroorzaakt wordt door subductie: de Pacifische plaat zinkt onder Tonga de aardmantel in en neemt water mee omlaag”, zegt hoogleraar paleogeografie Douwe van Hinsbergen van de Universiteit Utrecht. „Dit water komt met magma als gas, als waterdamp, mee omhoog. Dat voert de druk onder de aardkost enorm op. Arwen Deuss, geowetenschapper aan de Universiteit Utrecht, vergelijkt het met een fles cola. „Wanneer je een fles cola schudt, zal het gas er met veel geweld uitkomen. Dat is waarschijnlijk wat er gebeurd is op Tonga, maar we weten het niet precies.”

Tien meter

De uitbarsting werd gevolgd door een tsunami die verschillende landen met een kust aan de Stille Oceaan bereikte. Deuss: „Hoe dit precies komt, moet nog worden onderzocht. Het komt bijna nooit voor dat een tsunami ontstaat door een vulkaanuitbarsting. Vermoed wordt dat het ineenstorten van de vulkaan beweging in het water veroorzaakt waarbij een golf ontstaat. Midden op de oceaan merken schepen daar niet zo veel van. Pas wanneer de tsunami de kust nadert en de oceaan minder diep is, worden de golven hoger, maar dat viel nu gelukkig wel mee. Op sommige plekken waren de golven één tot twee meter, en aan de kust van de Verenigde Staten slechts enkele centimeters. Dat is lang niet zo hoog als bijvoorbeeld de tsunami op Sumatra in 2004 die veroorzaakt werd door een aardbeving. Daar bereikten de golven op sommige plekken een hoogte van zo’n tien meter.”

Ook in Nederland waren de gevolgen te merken, maar vooral met meetapparatuur. De seismische golven die bij de uitbarstingen vrijkwamen, zijn een half uur na de uitbarsting in Nederland gemeten, en de luchtdruk hier ging vijftien uur later tijdelijk omhoog. Bij de explosie wordt lucht in de atmosfeer opzij geduwd, waardoor de luchtdruk toeneemt, in De Bilt met drie Hectopascal. Daardoor ging hier zelfs de wind tijdelijk liggen, omdat een hogedrukgebied minder vocht en minder wolken bevat, en daardoor minder wind.

Langetermijneffecten van de uitbarsting op het weer verwachten geologen niet. Een hevige vulkaanuitbarsting kan ervoor zorgen dat de hele wereld tijdelijk afkoelt. De deeltjes die bij een eruptie de lucht in worden gepompt, reflecteren en absorberen zonlicht en zorgen ervoor dat de zon het aardoppervlak minder goed kan opwarmen. De vulkaanuitbarsting op Krakatau in 1883 leidde een jaar lang tot een wereldwijde afkoeling van zo’n 1,2 graden Celsius. De Pinatubo in 1991 zorgde voor ongeveer een kwart graad Celsius temperatuurdaling.

Onvoorspelbaar

Zo’n verkoeling treedt vooral op wanneer de deeltjes hoog de atmosfeer in worden gespoten. Daar blijven ze langer hangen. „De vulkaanuitbarsting van Tonga was krachtig en daarom kwamen de aswolken ook hoog, maar ze duurde relatief kort”, zegt Elske de Zeeuw-van Dalfsen. Zij is vulkanoloog bij het KNMI. „De eruptie duurde acht minuten, Pinatubo uren. Uit de eerste metingen van de asdeeltjes boven Tonga volgt dat er vijftig keer minder zwaveldeeltjes in zitten dan bij de uitbarsting van de Pinatubo. Op eerste gezicht is het niet genoeg om een langdurig effect te hebben, maar uitgebreidere analyses moeten nog gedaan worden.”

Deuss: „Lokaal, boven Tonga, hebben de asdeeltjes wél invloed op het weer. Er zullen daar bijvoorbeeld felrode zonsondergangen te zien zijn.”

Wanneer de vulkaan opnieuw uitbarst, is nog onzeker. Deuss: „Volgens geologische data vindt zo’n heftige explosie slechts één keer per duizend jaar plaats. Maar het kan ook zomaar zo zijn dat de vulkaan twee keer achter elkaar uitbarst. Of hij nu tot rust is gekomen, weten we nooit. Het blijft onvoorspelbaar.”