Om vi pratar om klimatet, var 1816 ärligt talat konstigt. Månaderna, vanligtvis varma och trevliga, var kalla, regniga och mulen, vilket resulterade i grödbrist över stora delar av norra halvklotet. Det var förknippat med ett av de mest kraftfulla vulkanutbrott i historien. En ny studie från Imperial College London förklarar hur elektrifierad vulkansk aska kan kortsluta jordens jonosfär och utlösa ett år utan sommar.
I april 1815 nådde Tambor (vulkan, Indonesien) vulkanisk aktivitet som toppade, och efter flera månader med brummel och rumling inträffade ett utbrott, som nådde 7 på vulkanisk aktivitetsskala (VEI). Det var det största vulkanutbrottet sedan 180 f. Kr., då explosionen hördes på ett avstånd av 2600 km.
Viktigast av allt är att vulkanen har släppt cirka 10 miljarder ton ask i atmosfären.
Som ett resultat av utbrottet 1815 begravdes en utvecklad kultur under ett tre meter stort lager av pyroklastiska avlagringar vid foten av den stora vulkanen. Under nästa år täckte detta täta askmoln jorden, vilket reflekterade solljus och sjönk temperaturen avsevärt. Nästan 100 000 människor tros ha dött till följd av matbrist.
Även om kopplingen mellan utbrottet och "året utan sommar" länge har bevisats, förblev exakt vilka mekanismer som spelade en nyckelroll "i spelet" ett mysterium. En studie från Imperial College London syftar till att förklara hur denna dramatiska händelse spelade ut.
"Tidigare trodde geologer att vulkansk aska skulle fastna i den lägre atmosfären," säger Matthew Genge, huvudförfattare till studien. "Mina studier visar dock att det kan kastas i de övre lagren av elektriska impulser."
Som imponerande bilder av blixt som passerar genom vulkaniska plummar är askan elektriskt laddad. Enligt Genge kan samverkan mellan elektrostatiska krafter lyfta denna aska ännu högre än tidigare trott.
"Vulkaniska plommor kan medföra negativa elektriska laddningar, och därmed skjuter plommen askan och lyfter den högt upp i atmosfäriska lager", säger Jenge. "Effekten liknar avvisningen av två magneter när deras poler sammanfaller."
Kampanjvideo:
För att testa sin idé körde Jenj ett experiment för att ta reda på hur mycket laddad vulkanaska som skulle stiga under dessa förhållanden. Hans experiment visade att särskilt starkt utbrott kan lansera partiklar upp till 500 nanometer in i jonosfären.
Detta är viktigt eftersom jonosfären är ett elektriskt aktivt område i jordens atmosfär. Enligt Jenj kan laddade partiklar "korta ut" jonosfären och orsaka klimatavvikelser som ökat molntäcke som reflekterar solljus och kyler planetens yta.
Intressant nog samlades alla stjärnorna för att göra 1816 till ett kallare år. Utbrottet inträffade i slutet av den globala kylningen, även känd som den lilla istiden, som sträckte sig över åren från 1500-talet till mitten av 1800-talet. Det föll också mitt i Dalton Low, när solens aktivitet var den lägsta som någonsin registrerats i historien. Så utbrottet av berget Tambora verkar ha varit den finaste handen på bilden av Moder Jord.
För att testa teorin undersökte Jenge väderdata efter det massiva utbrottet av Mount Krakatoa årtionden senare, 1883. Uppgifterna som samlats in av forskarna visade att den genomsnittliga lufttemperaturen och nederbörden sjönk nästan omedelbart efter utbrottet.
Genj noterade också att nattliga moln, vanligtvis glödande på natten, som bildas i jonosfären, dök upp oftare efter utbrottet av Krakatoa. Det senaste utbrottet av Mount Pinatubo 1991 resulterade också i jonosfäriska störningar.
