Távolabbról, azaz történelmi vagy földtörténeti nézőpontból vizsgálva a vulkánkitöréseket és az éghajlati változásokat azonban érdekes és olykor drámai összefüggések bontakoznak ki. A kolosszális Krakatau Az elmúlt 200 évben több tucat nagy energiájú, heves robbanásos vulkánkitörés történt. Ezek klimatikus hatását őseink szó szerint a saját bőrükön tapasztalták. Az egy-egy nagyobb vulkánkitörést követő évek szokatlan légköri jelenségeiről és az előidézett időjárási kilengésekről gyakran részletes feljegyzéseket készítettek. Pl. az indonéziai Krakatau tűzhányó 1883-ban lezajlott „kolosszális” kitörése után a légkörbe jutó nagy mennyiségű aeroszol festette különösen élénk narancssárgára a naplementéket éveken keresztül. Edvard Munch tíz évvel később készült, A sikoly című híres festményén klasszikus „vulkáni naplemente” rögzült a festővásznon. Ma már a történelmi források mellett különböző természettudományos módszerek és számítógépes éghajlati modellek is segítik a kutatókat abban, hogy megértsék a nagyobb vulkánkitörések okozta éghajlati változásokat. A történelmi feljegyzésekből, az átlaghőmérsékletet rögzítő földtani rekordokból és a modellek eredményeiből az rajzolódik ki, hogy a nagy, robbanásos vulkánkitörések után 1–3 évig tartó globális lehűlés következik be. Ezek a vulkánkitörések nagy mennyiségű kén-dioxidot és némi kén-hidrogént juttatnak a magas légkörbe, az ún. sztratoszférába. A kén-dioxid itt vízzel reagálva kénsavvá alakul, amely gyorsan kicsapódik és szulfát-aeroszolokat képez. (Aeroszolnak a levegőben eloszlatott, mikroszkopikus méretű szilárd és cseppfolyós részecskéket nevezzük. Méretük nem haladja meg a milliméter ezredrészét, így elnyelik a napsugárzás közeli infravörös komponensét, amelynek hullámhossza szintén 1 mikrométer alatti. Az elnyelődés hatására ‒ bár a sztratoszférában melegedés kezdődik ‒ a légkör kb. 10 km vastagságú felszíni rétegébe, a troposzférába kevesebb napsugárzás érkezik, ami globális lehűléssel jár.) Kisjégkorszaki következmények A beszédes „nyár nélküli év” 1816-ot illeti meg, amely a Tambora heves kitörését követően különösen hűvös nyarakat eredményezett Európában és Észak-Amerikában. A nyár nélküli év tragikusan rossz termésátlagokat és súlyos éhséglázadásokat eredményezett az évszázadok óta stabil élelemellátáshoz szokott Nyugat-Európában. Érdekesség és a földi globális légkörzés összetettségét jelzi, hogy az ennél kisebb, trópusi területeken zajlott vulkánkitörések az északi féltekén pont ellentétes, azaz melegítő hatást okoztak. Különösen erős, akár évtizedekig vagy extrém esetben századokon át tartó lehűlést akkor okozhatnak a vulkánkitörések, ha azok hosszabb időn keresztül egymásnak adják a stafétabotot, valamint éghajlathűtő hatásukra pozitív visszacsatolásokon keresztül állandósul a hűvös éghajlat. A 13. században kezdődő és a 19. századig húzódó hűvös időszakot kisjégkorszaknak nevezzük. Gifford Miller és kutatótársainak 2012-ben megjelent, nagy hatású tanulmánya kimutatta, hogy kibontakozását egy vulkanikusan különösen intenzív periódus előzte meg, magában foglalva az indonéziai Lombok szigetén lévő Samalas tűzhányó 1257-es, különösen nagy energiájú kitörését is. Éghajlati modellezés segítségével a kutatók kimutatták, hogy a kitörések hatására hirtelen lehűlés következett be kb. 1275 és 1300 között. A jegesóceáni jégborítás ún. pozitív visszacsatolási mechanizmusa miatt a lehűlés a 19. században kezdődött globális felmelegedésig fennmaradt, ezzel kiváltva a kisjégkorszak néven elhíresült hűvös évszázadokat. A kitörés okozta lehűlés hatására délre terjeszkedő tengeri jég olvadékvize az Atlanti-óceán északi részébe kerül, és megzavarta a felszíni és a mélyebben áramló víz szokásos keveredését. Az Északi-sarkvidékre visszaáramló víz így hidegebb volt, ami hozzájárult a nagy kiterjedésű tengeri jég fenntartásához, amely így több napsugárzást vert vissza. Az apokaliptikus Toba Még korábbra, a szumátrai Toba tűzhányó 75 ezer évvel ezelőtti kitörésére tekintve ennél is drámaibb kapcsolat lehetősége merül fel az emberiség történelmének alakulása és a tűzhányók éghajlat-módosító hatása között. Az akkori működés a vulkánkitörések méretét rangsoroló skála, az ún. vulkáni explóziós index szerint „apokaliptikus” volt. Ez nem is csoda, hiszen csaknem 100 km hosszú és 30 km szélességű, ovális alakú beszakadást, hatalmas kalderát hozott létre több ezer km3 anyag néhány óra, esetleg néhány nap alatt történt felszínre kerülésével. Becslések szerint több százszoros mennyiségű kén-dioxid került a légkörbe, mint a Pinatubo 1991-es kitörésekor, amely a 20. sz. egyik legnagyobbika volt. A kitörés éghajlat-módosító hatásának megismerésére futtatott modellek 3–15 °C közötti globális átlaghőmérséklet-csökkenést mutatnak, amely több mint 10 évig fennállt! Ilyen mértékű és hosszan tartó lehűlés vulkanikus telet eredményezhetett, ami végzetes volt számos élő szervezet számára. További katasztrofális következmény volt a kitörés következtében a sztratoszférában végbement ózonpusztulás. A kutatók egy része a 90-es évektől kezdve összekapcsolta a kitörés feltételezhető gyors és drámai éghajlat-módosító hatását az emberi populációban kb. 70 ezer évvel ezelőtt bekövetkezett „genetikai palacknyak”-hatással. Erről akkor beszélhetünk, amikor éhínségek, járványok, vagy természeti katasztrófák miatt egy adott faj egyedszáma vészesen lecsökken, genetikai sokfélesége eltűnik, hiszen csupán néhány ezer/tízezer egyed marad életben. A részben egymásnak ellentmondó tudományos megfigyelések és a kellően részletes őskörnyezeti elemzések hiánya miatt azonban vita tárgya, hogy a palacknyakhatás mennyire írható a kitörés és következményeinek számlájára. Az viszont bizonyos, hogy a kitörés éghajlati hatása azóta sem látott mértékű lehetett. Egyre több adat áll rendelkezésünkre a múlt vulkánkitörései okozta éghajlatváltozásokról. A körvonalazódó összefüggéseknek azonban nem az aggodalmat kell felerősíteniük. A vulkánok éghajlat-módosító hatásának mértékét és időbeniségét minél inkább ismerve kell értékelnünk a napjainkban zajló éghajlatváltozást és meghatároznunk annak emberi komponensét. A nagy energiájú robbanásos kitöréseket követő globális lehűlés valószínűleg hasonló ahhoz, amit egy atomháborút követő nukleáris tél jelentene. A természet laboratóriumában tett megfigyeléseknek arra kell sarkallniuk bennünket, hogy az ilyen tragédiát mindenképpen elkerüljük.