Supervulkanen
Je ziet hem niet als je uitkijkt over het 100 kilometer lange en 30 kilometer brede Tobameer op het eiland Sumatra in Indonesië, maar onder het kalme water schuilt een ondergrondse supervulkaan, die zo’n 75.000 jaar geleden een wereldwijde afkoeling veroorzaakte.
In slechts twee tot drie weken stuurde de supervulkaan zo’n 2800 kubieke kilometer materiaal – gelijk aan tweemaal de massa van de Mount Everest – de lucht in.
Alleen al de hoeveelheid as, die geschat wordt op 800 kubieke kilometer, was voldoende geweest om Nederland onder een bijna 20 meter hoge, verstikkende laag te bedelven.
Gelukkig zijn uitbarstingen van deze omvang uiterst zeldzaam, en naar schatting hebben supervulkanen maar eens in de 100.000 jaar een eruptie.
Maar misschien moeten we ons binnenkort erop voorbereiden dat de slapende vulkanen een nieuwe ramp veroorzaken: onderzoek toont aan dat een van ’s werelds gevaarlijkste supervulkanen weer in beweging is gekomen.
Het magma van de Campi Flegrei kan het punt bereiken waarop de gasdruk kritiek wordt. Uiteindelijk kan het proces tot een uitbarsting leiden. Giovanni Chiodini, vooraanstaand vulkaanwetenschapper van het instituut voor geofysica en vulkanologie van de universiteit van Bologna
Wat zijn supervulkanen?
Supervulkanen verschillen van gewone vulkanen doordat hun enorme kraters diep onder de grond liggen. Dit komt doordat supervulkanen zo hevig uitbarsten dat ze zichzelf opblazen en er vaak alleen een kratermeer achterblijft.
De enorme, ondergrondse supervulkanen zijn her en der op aarde te vinden, en we hebben ze waarschijnlijk nog niet allemaal ontdekt. De grootste supervulkaan ligt begraven in het Amerikaanse Yellowstone National Park en barstte 640.000 jaar geleden voor het laatst uit.
Vulkanen worden op basis van hun explosiviteit ingedeeld op de VEI-schaal (vulkaanexplosiviteitsindex). De schaal gaat van nul tot acht, en vulkanen met uitbarstingen van zeven of acht worden supervulkanen genoemd.
Wetenschappers weten niet waardoor supervulkanen uitbarsten, maar theorieën stellen dat dit gebeurt als het dak van de onderaardse vulkaan zozeer verzwakt is door druk of trillingen dat het magma kan doorbreken.
Zo zaaien supervulkanen dood en verderf
Aswolk blokkeert de zonnestralen
Een askolom stijgt op uit de vulkanische krater en verspreidt zich met de wind. De aswolk verduistert de lucht en houdt het zonlicht tegen.
Straalstromen voeren zwavelzuur de hele wereld rond
Zwaveldeeltjes worden omgezet in zwavelzuur – aerosolen – in de stratosfeer, van waaruit ze zich over de aarde verspreiden via straalstromen.
Aerosolen leiden tot een koeler wereldklimaat
De aerosolen kaatsen het zonlicht weg voor het op aarde valt en zorgen ervoor dat de gemiddelde temperatuur wel 10 ºC daalt.
Waarom zijn supervulkanen gevaarlijk?
Wanneer een supervulkaan uitbarst, pompt hij zeker 1000 kubieke kilometer magma op uit de diepte en slingert hij askolommen vol gas tot 25 kilometer de lucht in.
Op die hoogte ligt de stratosfeer, en van hieruit kunnen asdeeltjes en het giftige gas zwaveldioxide zich verspreiden.
Omdat er in zulke hoge luchtlagen niet veel neerslag valt, kan het vulkanische materiaal lang blijven hangen en met straalstromen bijna de hele wereld over drijven. En dat is een probleem voor het klimaat.
Zwaveldioxide-aerosolen – druppeltjes zwavelzuur – kunnen jarenlang in de atmosfeer blijven hangen. Ze werken als spiegeltjes die het licht verstrooien en zonlicht terugkaatsen, waardoor het de aarde niet bereikt. Daardoor keldert de temperatuur.
Uitbarstingen van supervulkanen hebben een immens effect op het klimaat wanneer ze in de tropen plaatsvinden.
Hier kan het vulkanische materiaal niet alleen veel zonlicht reflecteren, het verspreidt zich ook makkelijker naar beide halfronden, wat het totale koeleffect vergroot.
De laatste mega-uitbarstingen van supervulkanen
Er zit vaak veel tijd tussen uitbarstingen van supervulkanen – vooral de vulkanen die de hele wereld kunnen beïnvloeden.
Taupovulkaan, Noordereiland, Nieuw-Zeeland
Wanneer: 26.500 jaar geleden
Tobameer, Sumatra, Indonesië
Wanneer: 75.000 jaar geleden
Taupovulkaan, Noordereiland, Nieuw-Zeeland
Wanneer: 340.000 jaar geleden
Yellowstone, VS
Wanneer: 640.000 jaar geleden
Long Valley Caldera, VS
Wanneer: 760.000 jaar geleden
Supervulkaan sluimert onder Italië
Diep onder de Italiaanse stad Napels ligt de supervulkaan Campi Flegrei. De supervulkaan barstte voor het laatst uit in 1538 – maar zo mild dat hij geen wereldwijde temperatuurveranderingen veroorzaakte.
Campi Flegrei betekent ‘brandende velden’ in het Oudgrieks, en volgens Italiaanse wetenschappers zou de slapende supervulkaan heel snel niet alleen Italië, maar ook grote delen van de wereld in brand kunnen steken.
Campi Flegrei is een supervulkaan die een circa 13 km2 groot gebied bestrijkt en circa 24 kraters telt. Een daarvan is de Solfatara di Pozzuoli, die vaak stoom en zwavelhoudende dampen uitspuwt.
Sinds 1950 lijkt de Italiaanse supervulkaan wakker te worden, en in 2005 maten onderzoekers van de afdeling Geofysica en Vulkanologie van de universiteit van Bologna in Italië dat de druk in de magmasoep van de supervulkaan stijgt.
Als er hard genoeg tegen wordt gedrukt, kan het dak van de ondergrondse supervulkaan als een champagnekurk wegschieten, met als gevolg een uitbarsting waar de hele wereld last van kan krijgen.
‘We wijzen erop dat het magma in Campi Flegrei het punt kan bereiken waarop de gasdruk kritiek wordt. Uiteindelijk kan het proces tot een uitbarsting leiden,’ schreef de vooraanstaande vulkanoloog Giovanni Chiodini in de studie, in 2016 gepubliceerd in het tijdschrift Nature.
Onderzoekers weten niet wanneer een uitbraak kan plaatsvinden: binnen enkele decennia of pas over honderden jaren.
Maar meer bewaking van de supervulkaan is een goed idee, zodat niet alleen Italië maar ook de rest van de wereld zich kan voorbereiden op een mogelijke vulkanische winter.
De grootste supervulkanen op aarde
Er zijn zeker 20 supervulkanen onder het aardoppervlak. Plus de vulkanen die we nog niet hebben ontdekt.
Dit zijn de grootste supervulkanen die we kennen.
5. Taupomeer, Nieuw-Zeeland
Laatste mega-uitbarsting van de supervulkaan: 26.500 jaar geleden.
De magmakamer van de supervulkaan heeft een diameter van naar schatting 6 tot 8 km.
Jaarlijks bezoeken 1,2 miljoen mensen het grootste meer van Nieuw-Zeeland, het Taupomeer. Maar 27.000 jaar geleden bestond het nog niet.
Een gigantische vulkaan torende boven het gebied uit. Toen deze uitbarstte, stortte de krater in en ontstond de supervulkaan die nu schuilgaat onder de toeristische attractie.
Daarbij veranderde bijna het hele Noordereiland van Nieuw-Zeeland radicaal, en op eilanden ruim 1000 kilometer verderop sloeg as neer in centimeters dikke lagen.
Sinds zijn ontstaan is de supervulkaan 28 keer uitgebarsten, en de Taupo is een van de meest waarschijnlijke kandidaten voor de volgende kolossale vulkaanuitbarsting.
De laatste grote eruptie vond plaats in het jaar 180, toen de supervulkaan 100 kubieke kilometer materiaal uitspuwde.
Deze is in recentere tijd alleen overtroffen door de beroemde uitbarsting van de Tambora in Indonesië in 1815, die een jarenlange winter veroorzaakte in grote delen van de wereld.
4. Tobameer, Indonesië
Laatste mega-uitbarsting van de supervulkaan: 75.000 jaar geleden.
Het Tobameer is waarschijnlijk het grootste kratermeer op aarde met een lengte van 100 km en een breedte van 30 km.
De laatste uitbarsting van het Tobameer is waarschijnlijk de grootste vulkaanuitbarsting in de afgelopen 2 miljoen jaar.
De Toba slingerde meer dan 2800 kubieke kilometer magma de vulkaan uit, waarvan 800 kubieke kilometer in de vorm van as, die zich tot aan de Arabische Zee verspreidde.
In korte tijd vernietigde de stroom gas en lava een gebied ter grootte van half Nederland.
De supervulkaan stuurde 10 miljoen ton zwavel de atmosfeer in en wetenschappers schatten dat de temperatuur op aarde daardoor meer dan 3 ºC daalde.
3. Valles Caldera, VS
Laatste mega-uitbarsting van de supervulkaan: 1,2 miljoen jaar geleden.
De supervulkaan in Valles Caldera bestaat uit een cluster van vulkanen die samen doen met één magmakamer.
De Valles Caldera is ontstaan tijdens twee enorme uitbarstingen, respectievelijk 1,7 en 1,2 miljoen jaar geleden.
Daarbij stortte de magmakamer in en ontstond de krater die zich nu 22 kilometer uitstrekt over het Jemez-gebergte in New Mexico.
De Valles Caldera is een van de oudste bekende supervulkanen. En metingen laten zien dat de slapende reus nog steeds actief is.
Wetenschappers betwijfelen echter of de supervulkaan nog steeds zo’n 50 kubieke kilometer as en magma kan uitspuwen, zoals bij de uitbarsting van 1,2 miljoen jaar geleden.
2. Long Valley Caldera, VS
Laatste mega-uitbarsting van de supervulkaan: 640.000 jaar geleden.
Onder de supervulkaan bevindt zich een bel met circa 1000 kubieke kilometer magma.
Toen de supervulkaan Long Valley Caldera 760.000 jaar geleden ontstond, spuwde de vulkaan 500 kubieke kilometer gloeiend hete as uit tijdens een gigantische uitbarsting, waarbij de beroemde rotsformatie ‘Bishop Tuff’ vorm kreeg.
De uitbarsting was zo hevig dat de magmakamer onder de vulkaan bijna instortte en er op 1 kilometer diepte een vulkaankrater ontstond.
Daarna is deze krater omhooggekomen, en nu bevindt hij zich op 2000-2600 meter hoogte.
De Long Valley Caldera heeft geen mega-uitbarstingen gekend sinds de vorming van de supervulkaan 750.000 jaar geleden, maar sinds de jaren 1980 zijn er zware aardbevingen geweest, waardoor geologen vrezen dat er een nieuwe grote vulkaanuitbarsting op komst is.
1. Yellowstone, VS
Laatste mega-uitbarsting van de supervulkaan: 640.000 jaar geleden.
In 2018 kwamen onderzoekers erachter dat er onder de supervulkaan in Yellowstone twee magmakamers liggen.
De Grand Prismatic Spring is de grootste warmwaterbron in de VS – en de op twee na grootste ter wereld.
De beroemde bron is een van de meest bezochte toeristische attracties in Yellowstone National Park, maar onder het oppervlak van het warme water schuilt een magmakamer in een supervulkaan.
De supervulkaan is 640.000 jaar geleden voor het laatst uitgebarsten, en volgens wetenschappers kan een soortgelijke uitbarsting nu 90.000 mensen doden en tweederde van de VS onbewoonbaar maken.
Gelukkig duidt onderzoek naar de supervulkaan van Yellowstone erop dat zo’n uitbarsting op zijn vroegst over 90.000 jaar zal plaatsvinden.