Μια νέα ανάλυση της πιθανής επίδρασης του διοξειδίου του θείου που εγχύθηκε στην ατμόσφαιρα από το Ηφαίστειο στα νησιά Τόνγκα τον Ιανουάριο του 2022 κατέληξε στο συμπέρασμα ότι ο αντίκτυπος θα είναι πολύ μικρότερος από ό,τι αρχικά πιστεύονταν, ωστόσο οι αρμόδιοι ερευνητές επισημαίνουν ορισμένες σημαντικές λεπτομέρειες για αυτό το συμπέρασμα.
Η ακόλουθη ανάλυση εμφανίζεται στο περιοδικό Advances in Atmospheric Sciences την 1η Μαρτίου 2022.
Ένα υποθαλάσσιο ηφαίστειο στα νησιά Τόνγκα εξερράγη βίαια στις 15 Ιανουαρίου 2022, γεγονός που προκάλεσε ευρεία ανησυχία για τις επιπτώσεις της έκρηξης αυτής στο παγκόσμιο κλίμα. Το διοξείδιο του θείου (SO2) που εκλύεται στη στρατόσφαιρα μετά από ηφαιστειακές εκρήξεις οξειδώνεται και μετατρέπεται σε θειικά αερολύματα. Τα αερολύματα αυτά, παραμένουν εκεί για ένα ή δύο χρόνια και ενώ βρίσκονται στη στρατόσφαιρα, συμβάλλουν στη μείωση της εισερχόμενης ηλιακής ακτινοβολίας, με αποτέλεσμα μια σύντομη περίοδο παγκόσμιας ψύξης.
Η θερμοκρασία της επιφάνειας επιστρέφει στα φυσιολογικά επίπεδα όταν τα αερολύματα από την έκρηξη διαλυθούν, και έτσι μια μόνο ηφαιστειακή έκρηξη δεν είναι αρκετή για να αλλάξει τη μακροπρόθεσμη τάση της υπερθέρμανσης του πλανήτη, εκτός και εάν υπάρχουν πολλαπλές ηφαιστειακές εκρήξεις που επιμένουν για αιώνες, όπως θεωρείται ότι συνέβη κατά τη διάρκεια της Μικρής Εποχής Παγετώνων την προηγούμενη χιλιετία.
Η μεγαλύτερη ηφαιστειακή έκρηξη των τελευταίων 500 ετών, η έκρηξη του Όρους Tambora στην Ινδονησία τον Απρίλιο του 1815 προκάλεσε τον επόμενο χρόνο το λεγόμενο «Έτος χωρίς καλοκαίρι» σε πολλά μέρη του κόσμου. Η μέση ετήσια θερμοκρασία στην επιφάνεια μειώθηκε στην τροπική ζώνη και στο βόρειο ημισφαίριο κατά 0,4-0,8°C.
Η έκρηξη Tambora απελευθέρωσε στην ατμόσφαιρα 53-58 teragrams (Tg) SO2. Οι δορυφορικές μετρήσεις της έκρηξης στα νησιά Τόνγκα – στο ίδιο ηφαίστειο το οποίο έχει εκραγεί πολλές φορές τον περασμένο αιώνα – έδειξαν ότι η ηφαιστειακή τέφρα έχει φτάσει σε υψόμετρο 30 χιλιομέτρων, βαθιά στη στρατόσφαιρα, με συνολική μάζα, όμως, μόνο περίπου 0,4 Tg.
Μια αρχική εκτίμηση που πραγματοποιήθηκε αρχικά, τοποθέτησε τη μείωση της παγκόσμιας θερμοκρασίας στην επιφάνεια μεταξύ 0,03°C και 0,1°C τα επόμενα ένα έως δύο χρόνια, ως αποτέλεσμα της έκρηξης του ηφαιστείου στα νησιά Τόνγκα.
«Αυτή η αρχική εκτίμηση μπορεί να υπερεκτίμησε τον αντίκτυπο της έκρηξης, καθώς δεν έλαβε υπ’ όψιν την τοποθεσία όπου σημειώθηκε η έκρηξη, η οποία αλλάζει τη χωρική κατανομή των θειικών αερολυμάτων στην στρατόσφαιρα – μια μεταβλητή που μπορεί να μεταβάλει σημαντικά τα αποτελέσματα», δήλωσε ο Tianjun Zhou από το Ινστιτούτο Ατμοσφαιρικής Φυσικής της Κινεζικής Ακαδημίας Επιστημών. «Αυτό συμβαίνει επειδή οι εκλύσεις ηφαιστειακών εκρήξεων στο νότιο ημισφαίριο περιορίζονται σε μεγάλο βαθμό στο να κυκλοφορούν στο ίδιο ημισφαίριο και στις τροπικές περιοχές, με μικρότερο αντίκτυπο στο βόρειο ημισφαίριο. Αυτό με τη σειρά του οδηγεί σε ασθενέστερη παγκόσμια ψύξη σε σχέση με εκρήξεις ηφαιστείων του βορείου ημισφαιρίου και των τροπικών περιοχών».
Για να καταλήξουμε σε μια πιο ακριβή εκτίμηση, η μοντελοποίηση πρέπει να λαμβάνει υπ’ όψιν το γεωγραφικό πλάτος της απελευθέρωσης θειικών αερολυμάτων. Ωστόσο, η διόρθωση αυτού του παράγοντα αποτέλεσε κάτι σαν πρόκληση, καθώς υπάρχουν λίγες ηφαιστειακές εκρήξεις στο νότιο ημισφαίριο παρόμοιες με αυτή των νησιών Τόνγκα στο ιστορικό αρχείο. Ευτυχώς, οι προσομοιώσεις των κλιματικών μοντέλων που χρησιμοποιούν μεγάλες ηφαιστειακές εκρήξεις στο νότιο ημισφαίριο κατά την τελευταία χιλιετία παρείχαν χρήσιμα δεδομένα. Με αυτόν τον τρόπο, οι ερευνητές βρήκαν μια σημαντική συσχέτιση μεταξύ της έντασης 70 επιλεγμένων ηφαιστειακών εκρήξεων την τελευταία χιλιετία και της επακόλουθης απόκρισης της παγκόσμιας μέσης επιφανειακής θερμοκρασίας κατά το πρώτο έτος μετά την έκρηξη.
Στη συνέχεια εισήγαγαν έξι ιδιαίτερα μεγάλες εκρήξεις από τροπικές περιοχές σε προσομοιώσεις μοντέλων και κανονικοποίησαν την απόκριση της θερμοκρασίας στην επιφάνεια σύμφωνα με την ένταση της έκρηξης του Όρους Πινατούμπο το 1991, όπου εκλύθηκαν 20 Tg SO2. Τα αποτελέσματα των προσομοιώσεων των μοντέλων ήταν παρόμοια με τις παρατηρήσεις τις πραγματικές παρατηρήσεις, υποδηλώνοντας ότι η μοντελοποίησή τους ήταν στη σωστή κατεύθυνση.
Αυτά τα αποτελέσματα στη συνέχεια προσαρμόστηκαν ανάλογα για την έκρηξη του ηφαιστείου στα νησιά Τόγκα, με την απελευθέρωση 0,4 Tg SO2 στη στρατόσφαιρα. Τα τελικά αποτελέσματα έδειξαν ότι η παγκόσμια μέση θερμοκρασία στην επιφάνεια θα μειωθεί μόνο κατά 0,004°C τον πρώτο χρόνο μετά την έκρηξη, κάτι που εμπίπτει στο εύρος της εσωτερικής μεταβλητότητας του κλιματικού συστήματος.
Η ψύξη στο νότιο ημισφαίριο θα είναι ισχυρότερη από ό,τι σε άλλα μέρη του κόσμου, με την ισχυρότερη ψύξη, άνω των 0,01°C να σημειώνεται σε περιοχές της Αυστραλίας και της Νότιας Αμερικής. Η ψύξη, για παράδειγμα, στο μεγαλύτερο μέρος της Κίνας θα είναι μικρότερη από 0,01°C.
Αυτό σημαίνει ότι η έκρηξη του ηφαιστείου στα νησιά Τόνγκα δεν θα είναι αρκετά ισχυρή ώστε να υπερνικήσει τη μακροπρόθεσμη τάση υπερθέρμανσης του πλανήτη.
Ωστόσο, οι ερευνητές προσέθεσαν μερικές επιπλέον λεπτομέρειες σε αυτά τα συμπεράσματα: Το παραπάνω θα ισχύει εάν η έκρηξη αυτή είναι ένα γεγονός που συνέβη μόνο μία φορά. Δεν έχουν εντοπιστεί ηφαιστειακές εκρήξεις στα νησιά Τόνγκα μετά το γεγονός της 15ης Ιανουαρίου μέχρι στιγμής, ωστόσο, το ηφαίστειο μπορεί να ενεργοποιηθεί και πάλι στο μέλλον, δεδομένου του δραστήριου παρελθόντος του.
«Ως αποτέλεσμα, θα πρέπει να συνεχίσουμε να παρακολουθούμε τη δραστηριότητα του ηφαιστείου αυτού τις επόμενες ημέρες, τους επόμενους μήνες και τα επόμενα χρόνια», είπε ο καθηγητής Zhou.
Αυξάνοντας τις προσπάθειες παρακολούθησης, η ομάδα θα επεκτείνει την έρευνά της εκτελώντας ορισμένα πειράματα που βασίζονται σε ιδανικές περιπτώσεις (υποθέσεις σεναρίων σε απλοποιημένη μορφή, αλλά χρήσιμες για να γίνουν οι μοντελοποιήσεις πιο κατανοητές) για να προσπαθήσει να αποκαλύψει τις πιθανές κλιματικές επιπτώσεις μιας μεγαλύτερης ηφαιστειακής έκρηξης στα νησιά Τόνγκα, εάν αυτή συμβεί στο εγγύς μέλλον.
Το παρόν άρθρο αποτελεί μεταφρασμένη και διασκευασμένη έκδοση του ακόλουθου: https://scitechdaily.com/tonga-volcano-eruption-to-have-smaller-cooling-impact-on-climate-change-than-first-thought