Persistente stratosphärische Aerosole in der kalten Jahreszeit nach dem Ausbruch von Laki 1783 erzeugten Wintererwärmung über Nordeurasien

Ein Vulkan, der den Winter erwärmte

Die meisten von uns denken bei großen Vulkanausbrüchen an eine Abkühlung des Planeten: sie dimmen die Sonne und senken die Temperaturen für ein oder zwei Jahre. Diese Studie erzählt jedoch eine überraschendere Geschichte. Indem sie den gewaltigen Laki-Ausbruch von 1783 in Island neu untersucht, zeigt sie, dass ein Vulkan die globale Temperatur zwar abkühlen kann und zugleich die Winter in Teilen Nordeurasien wärmer macht. Das Verständnis dieses ungewöhnlichen Musters hilft Wissenschaftlern, die Klimarisiken künftiger Ausbrüche und vorgeschlagener Geoengineering‑Maßnahmen, die gezielt Partikel in die Stratosphäre einbringen würden, besser vorherzusagen.

Ein ungewöhnlicher nördlicher Ausbruch

Der Laki-Ausbruch gehörte zu den stärksten der letzten tausend Jahre und setzte weit mehr Schwefelgase frei als der bekannte Ausbruch des Pinatubo 1991. Anders als viele klimawirksame Ausbrüche, die in den Tropen und in einem einzigen Ausbruch stattfinden, war Laki ein hochbreiten Ereignis, das Gase über etwa acht Monate freisetzte. Der Schwefel verwandelte sich in feine Partikel in der oberen Atmosphäre, die sich über die Nordhalbkugel verteilten. Zeitgenössische Aufzeichnungen beschreiben Hitzewellen, strenge Kälteeinbrüche, Überschwemmungen und Hungersnöte in den folgenden Jahren, doch das Muster und die Ursachen dieser Extremereignisse wurden lange diskutiert.

1783 mit besseren Eingabedaten erneut abspielen

Frühere Klimasimulationen behandelten Laki oft als einmaligen Sommerausbruch und platzierten die Aerosolwolke häufig in der falschen Breitenzone oder sogar im falschen Jahr. In dieser Studie rekonstruieren die Autorinnen und Autoren das „Forcing“ des Ausbruchs – das Muster der sonnenlichtblockierenden Partikel – so, dass es mit dem tatsächlichen isländischen Ort und dem mehrphasigen Ablauf übereinstimmt. Sie stützen sich dabei auf moderne hochreichende Klimamodelle, die Chemie und Aerosolphysik detailliert verfolgen, und speisen das verfeinerte Forcing in ein verbreitet genutztes Erdsystemmodell ein. Die simulierten Temperaturen vergleichen sie mit zwei unabhängigen Rekonstruktionen, die historische Dokumente, Baumringe, Eiskerne und frühe instrumentelle Aufzeichnungen miteinander verbinden.

Ein Winter-Warmfleck in einer kühleren Welt

Das Modell bestätigt, dass Laki die Nordhalbkugel insgesamt abkühlte, besonders in den Monaten unmittelbar nach dem Ausbruch. Doch schon im ersten Winter tritt etwas kontraintuitives auf: weite Teile Nordeurasien, insbesondere Russland und Sibirien, sind wärmer als üblich, in manchen Regionen um mehr als 3 Grad Celsius. Die beiden Rekonstruktionsdatensätze zeigen einen ähnlichen winterlichen Warmfleck über Eurasien, während andere Gebiete, etwa Teile Europas und Nordamerikas, starke Kälte erlebten. Diese Übereinstimmung zwischen Modell und Befunden deutet darauf hin, dass die Aerosolwolke des Ausbruchs eine Schlüsselrolle bei der Entstehung des ungewöhnlichen Wintermusters spielte, obwohl natürliche Schwankungen im Klimasystem weiterhin wichtig waren und in einigen Realisierungen neutrale oder kalte Winter hätten erzeugen können.

Wie stratosphärische Partikel die Winde umgestalteten

Der Schlüssel liegt darin, wann und wo die Laki‑Partikel verweilten. Weil die Aerosolwolke im unteren Bereich der Stratosphäre in mittleren bis hohen nördlichen Breiten durch den Herbst und in den frühen Winter hinein persistierte, absorbierte sie Sonnenlicht und erwärmte diese Luftschicht in den mittleren Breiten stärker als über der dunklen Polarnacht. Das schärfte den Temperaturkontrast zwischen den mittleren Breiten und der Arktis in höheren Schichten und verstärkte den Polarwirbel – den hochliegenden Gürtel westlicher Winde um den Pol. Ein stärkerer Wirbel begünstigte ein Muster, das als positive Nordatlantische Oszillation bekannt ist, vertieft das Isländische Tief und stärkt die Westwinde, die milde, feuchte Meeresluft nach Nordeurasien transportieren. Das Ergebnis: regionale Wintererwärmung über dem Land, selbst während sich der Planet insgesamt abkühlte.

Warum Jahreszeit und Ort eine Rolle spielen

Die Autorinnen und Autoren zeigen, dass diese winterliche Erwärmungsreaktion nur dann auftritt, wenn im Verlauf der kalten Jahreszeit genügend Aerosole in der Stratosphäre vorhanden sind. Andere große hochbreitige Ausbrüche im letzten Jahrtausend, deren Partikel nicht bis in den Winter persistent blieben, erzeugen in Modellen keine ähnliche Erwärmung. Ebenso zeigt ein separates Simulationsset, dass tropische Ausbrüche nur dann eine eurasische Wintererwärmung hervorrufen, wenn sie in Jahreszeiten stattfinden, die es ihren Aerosolwolken erlauben, bis in den Winter zu überdauern. Das bedeutet, dass die klimatische Wirkung eines Vulkans nicht nur von seiner Stärke abhängt, sondern auch davon, wo und wann er ausbricht.

Lehren für heute und morgen

Indem sie die Laki‑getriebene Wintererwärmung erfolgreich reproduzieren, stärkt diese Arbeit die Erkenntnis, dass enge Kopplungen zwischen Stratosphäre und unterer Atmosphäre regionale Klimamuster nach großen Ausbrüchen umkehren können. Sie klingt zudem wie eine Mahnung gegenüber Vorschlägen, den Planeten durch Einspritzen von Sulfataerosolen in die Stratosphäre zu kühlen. Wenn ein einzelner, natürlich vorkommender hochbreitiger Ausbruch starke Wintererwärmung über Eurasien verursachen kann, könnten das auch gezielt erzeugte Aerosollagen tun. Jede ernsthafte Bewertung solcher Maßnahmen, so argumentieren die Autorinnen und Autoren, muss berücksichtigen, wie Aerosol‑Ort, Jahreszeit und natürliche Klimavariabilität zusammenwirken, um regionale Gewinner und Verlierer zu formen.

Zitation: Yang, L., Gao, C., Liu, F. et al. Persistent stratospheric cold-season aerosols from the 1783 Laki eruption produced winter warming over Northern Eurasia. Commun Earth Environ 7, 173 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03197-5

Schlüsselwörter: Laki-Ausbruch, Wintererwärmung, stratosphärische Aerosole, Polarwirbel, Wechselwirkung Vulkan–Klima