På sporet af en massemorder

I otte år lå iskernerne på køl, inden Robert Delmas og hans forskerhold i 1992 undersøgte dem. De franske forskere ledte netop efter spor af ukendte, fortidige vulkanudbrud og ramte den helt store jackpot.

I et udsnit af isen fra omkring 68 meters dybde målte forskerne et meget højt niveau af klor og sulfat – begge kemiske forbindelser, som forbindes med vulkanudbrud. Sammen med tykkelsen på syrelaget – 22 cm – indikerede iskernen, at et gigantisk vulkanudbrud fandt sted midt i 1400-tallet.

Et udbrud, som var stort nok til at transportere aske og svovl hele vejen til Antarktis.

For at syrelaget kunne undersøges nærmere, blev et udsnit af isen smeltet på en varmeplade. Smeltevandet blev herefter ledt ind i et analyseapparat, som bl.a. blev tilføjet stoffet methylthymol blue (MTB).

MTB danner et farvestof, når det går i forbindelse med sulfat-ionerne i smeltevandet. Vandet strømmer herefter igennem en såkaldt absorptionscelle, hvor en lampe lyser igennem vandet.

En høj koncentration af sulfat vil absorbere meget lys, hvorimod en lav koncentration vil absorbere lidt lys. Jo højere koncentrationen af sulfat-ioner fra iskernen er, desto mindre lys vil der altså komme ud på den anden side.

Og lysmængden, der trængte gennem Delmas’ og kollegernes prøve fra den antarktiske iskerne, var forsvindende lille.

Megaudbrud køler kloden

Grundlaget for at bruge kemiske bevismaterialer om fortidens vulkanudbrud begyndte med den danske fysiker og glaciolog Willi Dansgaard. I 1950’erne opdagede han, at mængden af tunge ilt-isotoper i nedbør hænger sammen med temperaturen i skyen.

Tunge isotoper falder lettere ud af regnskyen end almindeligt vand, fordi vandmolekylerne simpelthen vejer mere. Jo mere skyen afkøles på rejsen hen over fx Grønland, desto mere vand mister den undervejs, og desto mindre tungt vand er der tilbage i den sne, som falder.

Forholdet mellem let og tung ilt i isen kan derfor fortælle om skyens temperatur, da sneen faldt på iskappens top. Dansgaard indså, at iskernerne på den måde indeholder et slags indre termometer, som giver et indblik i fortidens temperaturer.

På Grønlands indlandsis og Antarktis’ iskappe er nedbør blevet arkiveret hvert eneste år i adskilte lag i isen, der kan aflæses hele vejen ned gennem iskernen.

Inspireret af Dansgaards arbejde begyndte den danske forsker Claus Uffe Hammer i begyndelsen af 1970’erne at interessere sig for stærke sulfatsignaler, der også optrådte i iskernerne.

Disse kemiske signaler måtte helt indlysende have vulkansk oprindelse, mente han.

Som de første i verden førte Hammer og kollegerne fra Københavns Universitet videnskabelig dokumentation for, at ekstra voldsomme vulkanudbrud har en global afkølende effekt.

Under særlig store udbrud stiger vulkanens askesky af svovldioxid og gasser helt op i stratosfæren i 30-40 kilometers højde. Heroppe bliver svovldioxiden omdannet til dråber af svovlsyre.

Svovldråberne, kaldet aerosoler, fungerer som bittesmå, lysspredende spejle, der forhindrer den fulde varme fra solen i at nå klodens overflade.

I stratosfæren bliver de skadelige svovlpartikler ikke udsat for nedbør, som renser dem bort. I stedet holder det lysblokerende vulkanmateriale sig svævende i op til fem år, inden det falder ned i troposfæren og til sidst lander på jorden og aflejrer sig i isen som sulfat.

Iskolde øer kom under mistanke

For at afgøre, hvor vidtrækkende det mystiske udbrud i 1400-tallet havde været, undersøgte Delmas og hans forskerhold også de grønlandske iskerner. Her fandt de ligeledes et forhøjet indhold af sulfat omkring år 1452. Svovlmængderne var dog langtfra så massive som på Antarktis, hvilket betød to ting.

For det første var askeskyen fra det ukendte udbrud massiv nok til at efterlade sig spor på både den sydlige og den nordlige halvkugle. For det andet skulle gerningsmanden bag udbruddet sandsynligvis findes på den sydlige halvkugle, hvor aftrykket fra det vulkanske materiale var størst.

“Det er umuligt at fastslå det præcise opholdssted for vulkanen,” skrev forskerne: “Vi foreslår Deception Island eller South Sandwich Islands som mulige kandidater.”

Både Deception Island og de i alt 11 øer, der udgør South Sandwich Islands, er vulkanøer, som ligger forholdsvist tæt på Antarktis.

Derudover er flere af øerne såkaldte calderaer – kraterlignende formationer, som opstår, når en vulkan synker sammen efter et særlig stort udbrud. Det mest logiske ville derfor være, at den skyldige vulkan bag udbruddet i midten af 1400-tallet skulle findes her.

Ingen af øerne rådede dog over vulkaner, som er så potente, at de kan spy svovl nok ud i atmosfæren til at give globalt koks i klimaet i årevis.

I stedet vendte vulkandetektiverne blikket mod langt varmere himmelstrøg.

Nettet strammes om ø-paradis

1750 kilometer øst for Australien, midt ude i Stillehavet, ligger Vanuatu. Østaten består af 83 forskellige øer og er et uspoleret paradis af svajende palmetræer, smukke koralrev – og et utal af vulkaner.

Den berømteste er Mount Yasur, der befinder sig 300 meter over havets overflade på øen Tanna. Turister fra hele verden valfarter hvert år til vulkanen for at stå ved kraterkanten og stirre ned i den spruttende lava.

Et par hundrede km længere mod syd ligger en anden vulkan, som får knap så meget opmærksomhed, da den ligger begravet dybt under havet. Men for vulkandetektiverne er Kuwae, som den 12 km lange og 6 km brede caldera hedder, voldsomt interessant.

Lokale sagn fra området fortæller nemlig, at Kuwae sank i havet efter et massivt udbrud, der splittede den oprindelige ø, Kuwae Island, op i de to nye øer Epi og Tongoa.

Tsunamier oversvømmede efterfølgende de omkringliggende øer, og den oprindelige vulkanø blev begravet i lava og aske, inden krateret kollapsede under vægten af det udspyede materiale og sank i havet.

I 1994 undersøgte de tre franske forskere Michel Monzier, Claude Robin og Jean-Philippe Eissen den undersøiske vulkan for såkaldte pyroklastiske bjergarter, der består af aflejret aske, støv og pimpsten, som slynges ud af vulkankrateret under udbrud.

En kulstof-14-datering anslog umiddelbart Kuwae-udbruddet til at være hændt omkring år 1425. Men da andre forskere i 2006 sammenholdt de øvrige beviser på udbruddet, bl.a. iskernerne fra Grønland og Antarktis, blev året for udbruddet placeret knap tre årtier senere.

Pludselig stod vulkandetektiverne med en lovende mistænkt.

Aztekere blev ædt af prærieulve

Baseret på Kuwae-kraterets størrelse konkluderede forskerne, at udbruddet udsendte nok magma til at fylde Empire State Building 37 millioner gange. Gas, aske og svovlsyre blev skudt 48 km op i luften i højere koncentrationer, end da den berømte vulkan Tambora i Indonesien eksploderede i 1815.

“Kraterets størrelse placerer udbruddet som det 7. største caldera-udbrud registreret de seneste 10.000 år,” lød konklusionen i de franske forskeres undersøgelse af Kuwae.

Forskernes fund passede godt med en anden undersøgelse offentliggjort i 1993 af forskeren Kevin Pang fra NASA’s Jet Propulsion Laboratory. I sin jagt på det præcise årstal for gigantudbruddet i 1450’erne undersøgte Kevin Pang træringe i billedrammerne om britiske portrætmalerier.

I årene 1453-1455 var træringene unormalt smalle. Fænomenet kaldes “frostringe” og opstår, når temperaturen pludseligt falder, og træerne i en årrække derfor vokser mindre end normalt.

NASA-forskerens datering af udbruddet blev bakket op af historisk dokumentation af et besynderligt vejrskifte over hele kloden omkring samme tidspunkt.

I Sverige slog høsten fejl i 1453 grundet rekordlave sommertemperaturer. Samme skæbne ramte aztekerne i Mexico, der blev ramt af massiv hungersnød fra 1452 og to år frem.

Armoden kan ses i en lang række illustrationer og nedskrevne fortællinger fra perioden 1452-1454. I beretningen “Annales de Chimalpahin” fra 1454 står der bl.a., hvordan prærieulve og andre rovdyr fortærede ligene af de mange aztekere, der var bukket under for hungersnøden.

Også Kina led under de klimaforandringer, som vulkanudbruddet førte med sig. Ifølge historiske dokumenter fra Mingdynastiet blev hvedesorterne ødelagt af “uafbrudt sne” i foråret 1453.

Senere samme år, da svovlen lå som et tæppe over himlen og blokerede for sollyset, faldt massive mængder sne i seks forskellige kinesiske provinser. Det sneede i 40 dage i træk, og “titusindvis frøs ihjel”.

Kevin Pang blev så skråsikker i sin research, at han ligefrem daterede udbruddet til den 22. maj 1452.

Spor efter dødssky mangler

Beviserne mod Kuwae hobede sig altså op, men som den berømte detektiv Sherlock Holmes formulerer det, er “intet mere vildledende end en åbenlys sandhed”.

Det viste sig i 2007, da miljøforskeren Karoly Nemeth fra Massey University i New Zealand sammen med to andre forskere besøgte Kuwae og opdagede, at vulkanen ikke matchede profilen på massemorderen. Hvis Kuwae havde skudt materiale op i 30-40 kilometers højde og forårsaget en global katastrofe, som de øvrige forskere påstod, ville nedfaldet have spredt sig over et enormt areal.

En 700 grader varm sky af aske og komprimeret gas – kaldet en pyroklastisk sky – ville desuden have rutsjet ned ad vulkanens side med voldsomme ødelæggelser til følge.

Skyen aflejrer sig som en særlig sammenkittet bjergart kaldet ignimbrit, som er fundet omkring vulkanerne bag de fleste andre megaudbrud gennem historien.

Da vulkanen står under vand, var direkte undersøgelser af den umulige, men hvis Kuwae var ansvarlig for megaudbruddet i midten af 1400-tallet, burde aflejringerne også kunne ses på de omkringliggende øer.

Karoly Nemeth og kollegerne undersøgte øerne Tongoa, Tevala, Laika og Epi, men fandt ingen tegn efter et udbrud af den størrelsesorden aflejret i klipperne.

“Der er ingen tvivl om, at der findes vulkanske nedfald omkring Kuwae, men ikke i den udstrækning, man kan forvente af et så massivt udbrud,” konkluderede forskerne.

Vulkandetektiverne var atter på bar bund, men heldigvis skulle nye beviser snart dukke op.

Ligene flød op på kirkegårdene

I 2019 var et hold forskere i det såkaldte SPICEcore-projekt samlet på Antarktis for at bore nye iskerner. Dateringer af kernerne viste et forhøjet niveau af sulfat samt mikroskopiske askekorn i årlaget for 1458.

Efterfølgende analyser af askekornene afslørede, at det “nye” udbrud heller ikke stammede fra Kuwae. Askepartikerne adskilte sig nemlig fra de askeaflejringer, de franske forskere havde fundet nær calderaen tilbage i 1994.

Fundet fik et internationalt forskerhold til at fremlægge en ny teori: Ændringerne i klimaet i midten af 1400-tallet skulle ikke blot tilskrives ét gigantisk udbrud i 1452.

I stedet var de sandsynligvis konsekvensen af flere forskellige udbrud på den nordlige halvkugle omkring 1452 samt et stort udbrud på den sydlige halvkugle omkring år 1458.

Et massivt udbrud i slutningen af 1450’erne kunne også forklare et andet mysterium, som længe havde plaget forskerne. Adskillige historiske vidnesbyrd berettede nemlig om mærkværdige vejrfænomener omkring 1460-1465 over store dele af verden.

I Tyskland regnede det så kraftigt, at ligene flød op til overfladen på kirkegårdene. Og i den polske by Toruń blev gaderne oversvømmet i en sådan grad, at indbyggerne transporterede sig gennem byen i både.

Jagten fortsætter i troperne

Ifølge Karoly Nemeth, der fjernede Kuwae som hovedmistænkt i 2007, skal den ansvarlige vulkan sandsynligvis findes et sted i troperne nær det sydlige Stillehav.

Vulkanudbrud har nemlig størst chance for at sætte et globalt aftryk på klimaet, hvis de udspringer fra troperne. Her spreder askeskyen sig til både den nordlige og den sydlige halvkugle, hvilket øger den afkølende effekt globalt set.

Evnen til at sprede svovl kloden rundt har overbevist Karoly Nemeth om, at den hovedmistænkte befinder sig i den lange kæde af aktive vulkanøer – også kaldet øbuer – som skærer sig gennem Stillehavet i udkanten af Indonesien, Melanesien, Polynesien og Mikronesien.

Men bedst som vulkandetektiverne troede sig sikre, dukkede en ny mistænkt op i Sydamerika. Geologiske undersøgelser tyder nemlig på, at vulkanen Mt. Reclus i Chile havde et voldsomt udbrud for ca. 500 år siden.

Jagten fortsætter derfor ufortrødent på den videnskabelige rygende pistol, der endegyldigt kan fælde dom over en af de største naturkatastrofer, kloden nogensinde har oplevet.