Największe wybuchy wulkanów wyrzucają w atmosferę miliony ton pyłów. W 1991 roku erupcja wulkanu Pinatubo na Filipinach wyrzuciła do atmosfery kilkanaście milionów ton pyłu i aerozoli. To wystarczyło, aby o jedną dziesiątą zmniejszyć ilość docierającego do Ziemi promieniowania słonecznego i obniżyć temperatury na Ziemi o niemal pół stopnia.
Okazuje się, że spowodowane przez ludzkość globalne ocieplenie ma wpływ nawet na efekty wybuchów wulkanów. Cieplejsze powietrze sprawia, że gazy i pyły będą unosić się wyżej, docierać na większe odległości i odbijać więcej promieniowani słonecznego. Sprawi to, że najsilniejsze wybuchy wulkanów będą powodować gwałtowniejsze i silniejsze ochłodzenia.
Zespół geofizyków z Uniwersytetu w Cambridge pod kierunkiem Thomasa Aubry’ego połączył komputerowe symulacje wybuchów wulkanów z globalnym modelem klimatu. Badacze obserwowali, jak w połączonych modelach zachowywać się będą wulkaniczne pyły. Odkryli dwa przeciwstawne trendy.
Słabsi będą słabszymi, silniejsi silniejszymi
Zwykle na Ziemi wybucha od jednego do dwóch wulkanów z siłą na tyle dużą, by unieść pyły wysoko nad wiejące wiatry, do spokojnej troposfery. Brak silnych wiatrów sprawia, że pyły pozostają tam dłużej, więc dłużej trwa epizod ochłodzenia. Jednak ocieplenie klimatu sprawia, że atmosfera „puchnie” (ciepłe powietrze zajmuje większą objętość niż chłodne). Troposfera znajduje się przez to wyżej, a wulkaniczne pyły z erupcji o średniej sile do niej nie dotrą.
– To trochę, jakby na całym świecie kosze do koszykówki znalazły się kilkanaście centymetrów wyżej. Zawodnikom trudniej było by do nich trafić – tłumaczy Benjamin Black, wulkanolog z Rutgers University.
Inaczej jest w przypadku erupcji silnych, takich jak filipińskiego Pinatubo sprzed trzydziestu lat. Dla nich „spuchnięta” atmosfera nie stanowić będzie przeszkód. Pyły z tak silnych wybuchów i tak docierają wysoko nad troposferę, aż do stratosfery.
Globalne ocieplenie sprawia, że powietrze w stratosferze jest chłodniejsze, przez co lepiej w niej krąży i się miesza. Pod koniec wieku efekt ten będzie na tyle silny, że pyły z odpowiednio silnych wybuchów wulkanów docierać będą średnio o 1,5 km wyżej niż dotychczas. Utrzymywać się będą dłużej, będą też docierać na większe odległości, aż do biegunów. Wybuchy superwulkanów chłodzić będą Ziemię, jak wynika z modeli, o 15 proc. bardziej niż chłodziły wcześniej.
„Mam nadzieję, że nigdy nie doprowadzimy do takiego ocieplenia klimatu”
Badacze przyznają, że symulowali wybuchy wulkanów tropikalnych, zaś bliżej biegunów stratosfera znajduje się niżej. Trudno też powiedzieć, czy większy wpływ silniejszych erupcji przeważy nad mniejszym wpływem erupcji słabszych. Aubry mówi, że jego intuicja podpowiada mu, że tak będzie, bo ich wpływ na klimat na Ziemi już dziś jest znaczący. Inni badacze komentują zaś, że część zmian zachodzących w atmosferze obserwujemy już teraz.
Dodaje jednak, że modele przetestować trzeba także przy innych założeniach – badacze zakładali, że średnia temperatura na Ziemi pod koniec stulecia będzie aż o 6 stopni wyższa. Nie jest to wykluczone, jeśli nadal bez ograniczeń spalać będziemy węgiel, ropę i gaz.
Możliwe jednak, że globalne ocieplenie uda nam się ograniczyć. Wtedy chłodzący wpływ silnych erupcji może być mniejszy, natomiast mniejszych erupcji – taki jak dotychczas. Mają to potwierdzić kolejne symulacje. Badacze wezmą w nich pod uwagę więcej czynników, w tym zmiany temperatury oceanów czy topnienie lodowców, które często pokrywają wulkany na wyższych szerokościach geograficznych.
– Mam nadzieję, że nigdy nie doprowadzimy do takiego ocieplenia klimatu, żeby miało to wpływ na wulkany. Ale to staje się coraz mniej prawdopodobne – dodaje badacz.
“Frankenstein” nie jest historią wyssaną z palca. Oto straszna prawda. Ma związek z wulkanem…
Wulkany i „rok bez lata”
W 1815 roku wybuchł wulkan Tambora znajdujący się na obszarze dzisiejszej Indonezji. Był na tyle silny, że wyrzucone przez niego pyły obserwowano na całym globie. Następny rok, 1816, przyniósł ochłodzenie o 3–4 stopnie. To wystarczyło, aby zapisał się w historii jako „rok bez lata”.
Europie przyniósł klęskę głodu i malownicze zachody słońca uwiecznione przez ówczesnych artystów. Prawdopodobnie przyczynił się też do wynalezienie welocypedu przez Karla Draisa. Klęska nieurodzaju sprawiła, że zabrakło także owsa dla koni, więc poszukiwano innych pomysłów na transport.
Co ciekawe, rok bez lata zapamiętał z dzieciństwa chemik Justus von Liebig. To wspomnienie głodu skłoniło go do zajęcia się rolnictwem i chemią. Jego prace stały się podstawą produkcji nawozów sztucznych.