Ett spektakulärt isländskt lavafältutbrott på sex månader kan utgöra den avgörande nyckeln för forskare att låsa upp den roll aerosoler spelar i klimatförändringarna, genom deras interaktioner med moln.

Ett internationellt team av klimatforskare, ledd av University of Exeter, har noggrant studerat effekterna av utbrottet 2014-15 i Holuhraun, på Island hade molnformationer i den omgivande regionen.

De fann att sprickutbrottet 2014-15 Holuhraun, den största sedan Laki som utbröt i åtta månader 1783-4, släppte ut svaveldioxid i högre takt än alla 28 europeiska länder tillsammans och orsakade en massiv volym av sulfat -aerosolpartiklar över Nordatlanten.

Som man kan förvänta sig, dessa aerosoler minskade storleken på molndroppar, men motsatt förväntningarna ökade inte mängden vatten i molnen.

Forskarna tror att dessa häpnadsväckande resultat kan avsevärt minska osäkerheterna i framtida klimatprognoser genom att beskriva effekterna av sulfat -aerosoler som bildas från mänskliga industriutsläpp på klimatförändringarna.

Den banbrytande studien publiceras i ledande vetenskaplig tidskrift, Natur , torsdagen den 22 juni.

Dr Florent Malavelle, huvudförfattare till studien och från matematikavdelningen vid University of Exeter sa:"Det enorma vulkanutbrottet gav det perfekta naturliga experimentet för att beräkna interaktionen mellan aerosoler och moln.

"Vi vet att aerosoler potentiellt har en stor effekt på klimatet, och särskilt genom deras interaktioner med moln. Storleken på denna effekt har dock varit osäker. Denna studie ger oss inte bara möjligheten att sluta med denna osäkerhet utan, mer avgörande, ger oss chansen att avvisa ett antal befintliga klimatmodeller, vilket innebär att vi kan förutsäga framtida klimatförändringar mycket mer exakt än någonsin tidigare. "

Aerosoler spelar en avgörande roll för att bestämma molnens egenskaper eftersom de fungerar som kärnorna på vilka vattenånga i atmosfären kondenserar för att bilda moln.

Sulfat aerosol har länge erkänts som den mest betydande atmosfäriska aerosolen från industriella källor, men andra naturliga källor till sulfat -aerosol finns också, inklusive det som bildas av svaveldioxidutsläpp till följd av vulkanutbrott.

Utbrottet i Holuhraun 2014-15 tros ha avgett mellan 40, 000-100, 000 ton svaveldioxid varje dag under sin utbrottningsfas. Med hjälp av toppmoderna klimatsystemmodeller, kombinerat med detaljerade satellithämtningar från NASA och Université libre de Bruxelles, forskargruppen kunde studera den komplexa karaktären hos molntäcket som bildades som ett resultat av utbrottet.

De fann att storleken på vattendropparnas produktion minskade, vilket i sin tur ledde till molnbelysning - vilket resulterar i att en ökad bråkdel av inkommande solljus reflekteras tillbaka till rymden och, i sista hand, ger en kylande effekt på klimatet.

Avgörande är dock dessa aerosoler hade ingen märkbar effekt på många andra molnegenskaper, inklusive mängden flytande vatten som molnen rymmer och molnmängden. Teamet tror att forskningen visar att molnsystem är "väl buffrade" mot aerosolförändringar i atmosfären.

Professor Jim Haywood, medförfattare till tidningen och även från University of Exeter tillade:"Explosiva och kraftiga vulkanutbrott är mycket olika. Det massiva explosiva utbrottet i Pinatubo 1991, som injicerade aerosol till 25km+ höjder i stratosfären, har varit go-to-händelsen för att förbättra våra modellsimuleringar av effekterna av explosiva vulkanutbrott på klimatet.

"Nu har vulkaner gett en ny ledtråd i klimatproblemet:hur aerosoler som släpps ut på höjder som liknar dem från mänskliga utsläpp påverkar klimatet. Utan tvekan, det kraftiga utbrottet i Holuhraun kommer att bli en studie för detta. "