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Los investigadores han demostrado que el cambio climático provocado por el hombre tendrá importantes consecuencias en la forma en que los gases volcánicos interactúan con la atmósfera.
Los investigadores, de la Universidad de Cambridge y la Oficina Meteorológica del Reino Unido, afirman que las erupciones de gran magnitud tendrán mayores efectos a medida que el clima siga calentándose. Sin embargo, los efectos de enfriamiento de las erupciones de pequeño y mediano tamaño podrían reducirse hasta en un 75%. Dado que estas erupciones más pequeñas son mucho más frecuentes, es necesario seguir investigando para determinar si el efecto neto será un calentamiento o un enfriamiento adicional.
El lugar y el momento en que un volcán entra en erupción no es algo que podamos controlar, pero a medida que la atmósfera se calienta debido al cambio climático, los penachos de ceniza y gas emitidos por las grandes, pero poco frecuentes, erupciones volcánicas se elevarán cada vez más. El cambio climático también acelerará el transporte de material volcánico -en forma de pequeñas gotas brillantes llamadas aerosoles de sulfato volcánico- desde los trópicos a latitudes más altas.
En el caso de las grandes erupciones, el efecto combinado de estos fenómenos hará que la niebla creada por los aerosoles volcánicos bloquee más luz solar para que no llegue a la superficie de la Tierra, lo que en última instancia amplificará el enfriamiento temporal causado por las erupciones volcánicas. Los resultados se publican en la revista Nature Communications.
Cuando el Monte Pinatubo, en Filipinas, entró en erupción en 1991, sus efectos se dejaron sentir en todo el mundo. El penacho de la erupción -la segunda mayor del siglo XX- se extendió más de 30 kilómetros hacia el cielo, formando una capa de niebla global. En 1992, esta niebla provocó un descenso de la temperatura mundial de hasta 0,5 grados centígrados. En comparación, las actividades humanas han calentado las temperaturas globales en más de 1 grado Celsius desde 1850. Sin embargo, el efecto de los aerosoles volcánicos sólo persiste durante uno o dos años, mientras que los gases de efecto invernadero antropogénicos afectarán al clima durante siglos.
"Más allá de los datos que tenemos de erupciones recientes como la del Pinatubo, también podemos ver el efecto de enfriamiento de los volcanes desde hace dos mil años gracias a la información contenida en los anillos de los árboles", dijo el Dr. Thomas Aubry, del Departamento de Geografía de Cambridge, primer autor del artículo. "Sin embargo, queríamos analizar la cuestión desde el ángulo opuesto: ¿cómo podría afectar un clima cálido al enfriamiento provocado por las erupciones volcánicas?".
Los penachos volcánicos se elevan como los globos aerostáticos: siguen subiendo hasta una altura en la que son naturalmente flotantes. El estudio de Cambridge examinó a qué altura de la atmósfera pueden ascender estos penachos y ser transportados globalmente bajo diferentes escenarios de calentamiento.
Los investigadores utilizaron modelos climáticos globales combinados con modelos de penachos volcánicos para simular cómo los aerosoles emitidos por las erupciones volcánicas podrían verse afectados por el cambio climático.
Comprobaron que, en el caso de grandes erupciones como la del Monte Pinatubo, que suelen producirse una o dos veces por siglo, el cambio climático hará que los penachos se eleven más y que los aerosoles se extiendan más rápidamente por el planeta, lo que provocará un efecto de enfriamiento amplificado en un 15%. Se prevé que los cambios en la temperatura de los océanos amplifiquen aún más el enfriamiento, y que el deshielo de las capas de hielo aumente la frecuencia y el tamaño de las erupciones volcánicas en lugares como Islandia.
Sin embargo, en el caso de las erupciones de tamaño moderado, como la del Nabro en Eritrea en 2011, que suelen producirse anualmente, el efecto se reducirá en un 75% aproximadamente en un escenario de calentamiento de alto nivel. Esto se debe a que se prevé que la altura de la tropopausa -el límite entre la troposfera y la estratosfera- aumente, dificultando que los penachos volcánicos lleguen a la estratosfera. Los aerosoles de los penachos volcánicos confinados en la troposfera son arrastrados por las precipitaciones en cuestión de semanas, lo que hace que sus impactos climáticos sean relativamente menores y mucho más localizados.
"El cambio climático no es algo que se avecina, sino que ya está aquí, como demuestra claramente el informe del IPCC de esta semana", dijo la coautora, la Dra. Anja Schmidt, también del Departamento de Geografía. "Los efectos del cambio climático y algunos de los bucles de retroalimentación que puede provocar son cada vez más evidentes. Pero el sistema climático es complejo: comprender todos estos bucles de retroalimentación es fundamental para entender nuestro planeta y hacer proyecciones climáticas precisas."
"Los nuevos bucles de retroalimentación entre el clima y las erupciones volcánicas que destacamos en este trabajo no son tenidos en cuenta actualmente por el IPCC", dijo Aubry. "Podría arrojar nueva luz sobre la evolución de las futuras influencias volcánicas en el clima. Aunque los volcanes tengan una influencia limitada en el clima en comparación con las emisiones humanas de gases de efecto invernadero, son una parte importante del sistema."
"Debido a los incendios forestales más frecuentes y más intensos, así como a otros fenómenos extremos, la composición de la atmósfera superior está cambiando ante nuestros ojos, y también nuestra comprensión de las consecuencias de estos cambios", dijo Schmidt, que también está afiliado al Departamento de Química Yusuf Hamied. "A medida que sigamos emitiendo gases de efecto invernadero, la forma en que las emisiones volcánicas interactúan con la atmósfera seguirá cambiando y es importante cuantificar estas interacciones para comprender plenamente la variabilidad del clima".
Los autores esperan reunir a más vulcanólogos y climatólogos para comprender no sólo la mecánica que subyace al ascenso de la pluma volcánica y al ciclo de vida de los aerosoles, sino también cómo los cambios en la frecuencia y magnitud de las erupciones, impulsados por la deglaciación y las precipitaciones extremas, configurarán los futuros efectos climáticos de las erupciones volcánicas.
Fuentes, créditos y referencias:
Imágen: Simulación de las concentraciones globales de gases de azufre, en escenarios actuales y de alto calentamiento. Crédito: Thomas Aubry, Universidad de Cambridge
Climate change modulates the stratospheric volcanic sulfate aerosol lifecycle and radiative forcing from tropical eruptions, Nature Communications (2021). DOI: 10.1038/s41467-021-24943-7