Elektriskt laddad vulkanisk aska kortslutte jordens atmosfär 1815, orsakar globalt dåligt väder och Napoleons nederlag, säger ny forskning.

Historiker vet att regniga och leriga förhållanden hjälpte den allierade armén att besegra den franska kejsaren Napoleon Bonaparte i slaget vid Waterloo. Händelsen i juni 1815 förändrade den europeiska historiens gång.

Två månader tidigare, en vulkan vid namn Tambora utbröt på den indonesiska ön Sumbawa, döda 100, 000 människor och kastade jorden in i ett 'år utan sommar' 1816.

Nu, Dr Matthew Genge från Imperial College London har upptäckt att elektrifierad vulkanisk aska från utbrott kan "kortsluta" jonosfärens elektriska ström-den övre nivån i atmosfären som är ansvarig för molnbildning.

Resultaten, publicerad idag i Geologi , kunde bekräfta den föreslagna kopplingen mellan utbrottet och Napoleons nederlag.

Dr Genge, från Imperial Department of Earth Science and Engineering, föreslår att Tambora-utbrottet kortslutte jonosfären, slutligen leder till en puls av molnbildning. Detta gav kraftigt regn över hela Europa som bidrog till Napoleon Bonapartes nederlag.

Tidningen visar att utbrott kan slänga aska mycket högre än man tidigare trott i atmosfären - upp till 100 kilometer över marken.

Dr Genge sa:"Tidigare har geologer trodde att vulkanisk aska fastnar i den nedre atmosfären, eftersom vulkaniska plymer stiger kraftigt. Min undersökning, dock, visar att aska kan skjutas in i den övre atmosfären med elektriska krafter. "

Levande vulkanisk aska

En rad experiment visade att de elektrostatiska krafterna kunde lyfta aska långt högre än genom enbart flytkraft. Dr Genge skapade en modell för att beräkna hur långt laddad vulkanisk aska kunde sväva, och fann att partiklar mindre än 0,2 miljoner av en meter i diameter kunde nå jonosfären under stora utbrott.

Han sa:"Vulkaniska plymer och aska kan båda ha negativa elektriska laddningar och därmed stöter plummen askan, driver den högt i atmosfären. Effekten fungerar ungefär som hur två magneter skjuts ifrån varandra om deras poler matchar. "

De experimentella resultaten överensstämmer med historiska register från andra utbrott.

Väderrekorden är glesa för 1815, så för att testa hans teori, Dr Genge undersökte väderrekord efter utbrottet av en annan indonesisk vulkan 1883, Krakatau.

Uppgifterna visade lägre medeltemperaturer och minskad nederbörd nästan omedelbart efter att utbrottet började, och den globala nederbörden var lägre under utbrottet än antingen perioden före eller efter.

Jonosfärstörningar och sällsynta moln

Han fann också rapporter om störningar i jonosfären efter utbrottet av Mount Pinatubo 1991, Filippinerna, som kunde ha orsakats av laddad aska i jonosfären från vulkanen.

Dessutom, en speciell molntyp dök upp oftare än vanligt efter Krakatau -utbrottet. Noctilucent moln är sällsynta och lysande, och bildas i jonosfären. Dr Genge föreslår att dessa moln därför ger bevis för den elektrostatiska svävningen av aska från stora vulkanutbrott.

Dr Genge sa:"Vigo Hugo i romanen Les Miserables sa om slaget vid Waterloo:" en osmakligt molnig himmel räckte till för att få en värld att kollapsa. " Nu är vi ett steg närmare att förstå Tamboras del i striden från en halv värld bort. "