Cum au dezechilibrat erupțiile vulcanice clima

Pământul se află de aproximativ 12.000 de ani în epoca Holocenului, o perioadă mai caldă care a urmat unei perioade reci. Pe parcursul acestei epoci au existat aproximativ 22 de faze reci apărute brusc, care au durat câteva secole și au dus la extinderea ghețarilor.

"Până acum nu a existat o explicație convingătoare pentru acest fenomen. Părea întotdeauna că lipsește ceva", spune Alice Paine, susținută de FNS, de la Universitatea Basel. S-a suspectat, printre altele, influența icebergurilor care se deplasează spre sud, fluctuațiile activității solare sau modificările curenților oceanici.

Postdoctorandul a investigat împreună cu o echipă internațională o altă idee: activitatea vulcanică. Studiul lor publicat în jurnalul Nature Communications demonstrează că erupțiile au fost foarte probabil declanșatorul perioadelor lungi de frig. Cercetătorii oferă, de asemenea, o explicație convingătoare pentru mecanismul din spatele acestora.

Erupții vulcanice simultane și creșterea ghețarilor

Echipa a adunat din diverse surse toate informațiile despre erupțiile vulcanice puternice din Holocen. Au fost 51, multe dintre ele în Pacificul de Vest, de-a lungul așa-numitului Cerc de Foc al Pacificului. În această regiune se află mulți vulcani activi, deoarece plăcile tectonice ale scoarței terestre se ciocnesc și se suprapun, ceea ce poate provoca erupții explozive masive.

Momentul evenimentelor vulcanice a putut fi determinat cu mare precizie folosind carote de gheață din Arctica și Antarctica, precum și prin datarea materialelor organice incluse în depozitele de cenușă. O datare actualizată a rocilor vulcanice a oferit informații suplimentare.

Aceste informații au fost apoi comparate de cercetători cu apariția perioadelor mai lungi de frig din Holocen. Datarea acestor faze a fost efectuată în principal pe baza informațiilor despre extinderea maximă a ghețarilor. Acest lucru a fost realizat prin analiza morenelor, materialului rocos împins de limbile de gheață.

Rezultatul: Mai mult de optzeci la sută din extinderea ghețarilor a avut loc în aceeași perioadă cu cel puțin una dintre erupțiile vulcanice. "Prin combinarea rezultatelor analizei noastre statistice cu reconstrucțiile paleoclimatice existente, suntem foarte siguri că nu este o coincidență. În plus, analiza reunește toate cunoștințele anterioare despre mecanismele existente", spune Paine.

Dezechilibrul condițiilor de temperatură

Conform acestora, o erupție vulcanică poate perturbă uneori echilibrul energetic al Pământului în așa fel încât clima se schimbă la nivel global: Erupția aruncă particule de sulf în atmosferă, care reflectă lumina soarelui. Astfel, suprafața terestră din emisfera nordică se răcește.

Gheața marină arctică se extinde, făcând oceanul să elibereze mai puțină căldură în atmosferă. Acest lucru modifică traseul curenților oceanici. De asemenea, un ciclon umed în jurul ecuatorului se deplasează spre sud - iar zona rece se extinde.

"Întregul set de efecte se intensifică reciproc, funcționând după principiul bulgărelui de zăpadă", spune Paine. La un moment dat devine suficient de rece pentru ca ghețarii să înceapă să crească, în special în zonele mai înalte, cum ar fi Elveția.

Pentru ca acest lucru să se întâmple, trebuie să fie îndeplinite anumite condiții. De exemplu, dacă erupția vulcanică este prea slabă, particulele de sulf nu ajung până în atmosfera superioară. Dacă este prea puternică, coloana de praf poate colapsa din cauza greutății, iar comparativ puțin sulf ajunge în atmosfera superioară.

Paine subliniază: Fenomenul nu trebuie confundat cu ceea ce s-a întâmplat în anul 1816, în "anul fără vară". Atunci, erupția vulcanului Tambora din Indonezia de astăzi a dus la o scădere de câteva grade a temperaturii, provocând recolte eșuate și foamete globală. Totuși, efectul a durat doar un an, până când particulele de praf au dispărut din atmosferă.

În cazul fazelor lungi de răcire, acest lucru este diferit. "Particulele de sulf doar pun bulgărele de zăpadă în mișcare. Dar efectele lor asupra sistemului Pământ persistă zeci de ani sau chiar secole, mult timp după ce particulele au fost spălate din atmosferă."

Predicțiile sunt dificile

O mare întrebare este dacă o astfel de fază de răcire declanșată de vulcani ar putea apărea și în viitorul apropiat. "În cadrul evenimentelor investigate de noi, clima se afla, să spunem așa, într-o stare naturală," avertizează cercetătoarea. În prezent, se află într-o stare nemaiîntâlnită din cauza influenței umane.

Unii cercetători cred că, din acest motiv, clima ar putea bascula mult mai ușor la evenimente precum erupțiile vulcanice. Alții, pe de altă parte, consideră că o erupție vulcanică nu ar fi astăzi mai mult decât o picătură într-un ocean - având în vedere schimbările masive care au loc în atmosferă. "Cu cât clima noastră se schimbă mai mult, cu atât mai complexe devin procesele," spune Paine. "Există încă un mare gol de cunoștințe de completat."

Contact de presă:

Alice R. Paine

Departamentul de Științe ale Mediului

Universitatea din Basel

Bernoullistrasse 32

4056 Basel

Tel.: +41 61 207 2880

E-Mail: alice.paine@unibas.ch

Notă editorială: Drepturile asupra imaginilor aparțin editorului respectiv.