Cine schimbă clima? Activitatea vulcanică, parțial responsabilă pentru încălzirea globală

Erupțiile vulcanice pot contribui la modificările climatice, însă efectele sunt de scurtă durată, injectând în atmosferă cantități extrem de mari de gaze – sulfați și dioxid de carbon.

Odată injectate în atmosferă, emisiile sulfuroase se transformă în aerosoli de sulfat, cu o durată de viață de câteva luni până la un an, cu capacitatea de a reflecta radiațiile solare primite (scăzând, astfel, cantitate de radiații solare ce ajunge pe suprafața terestră), de a încălzi stratosfera (stratul din atmosferă ce se extinde între 10 și 50km) de a altera formarea ozonului și astfel de a reduce temperatura medie globală de la suprafața terestră și de a modifica ciclul hidrologic.

Pe de o parte, vulcanii emit compuși sulfuroși, precursori ai răciri climatice iar pe de altă parte emit dioxid de carbon, un gaz cu efect de seră, ce susține încălzirea climatică. Evidențele istorice sugerează că erupțiile vulcanice au contribuit la modificări climatice pe durate scurte de timp, având a rezultat scăderi a temperaturii medii globale în anii care au urmat erupțiilor catastrofale.

• Erupțiile vulcanice reprezintă o cincime din totalul calamităților naturale.
• Totuși, erupțiile vulcanice au un impact foarte mic asupra emisiilor de carbon dacă le comparăm cu activitatea umană.
• Erupțiile vulcanice sunt episodice, însă pot avea un impact rapid și major asupra climei.
• Ne așteptăm la erupții vulcanice în viitorul apropiat. Totuși, nu știm cu exactitate când vor avea loc.

Vulcanii, ”arhitecți geologici”

Vulcanii, denumiți și ”arhitecți geologici”, sunt agenții geologici cei mai rapizi și dramatici fiind responsabili de crearea a circa 80% din suprafața terestră, fundament care a susținut, de altfel, dezvoltarea vieții, notează dr. Aritina Haliuc pentru Infoclima.

În prezent sunt peste 1500 de vulcani activi în lume – cu excepția celor subacvatici -, iar dintre aceștia 500 au erupt, la un moment dat, în istorie. Vulcanii sunt prezenți pe orice continent, inclusiv Antarctica, dar mare parte dintre aceștia sunt concentrați în Cercul de Foc al Pacificului.

Cu o suprafață de aproximativ 40.000 de km, Cercul de Foc al Pacificului descrie o potcoavă în jurul Oceanului Pacific, zona vulcanică cea mai activă și cea mai întinsă de pe glob, concentrând 75% din vulcanii activi. În această zonă, placa tectonică a Pacificului întâlnește alte plăci tectonice – Nord Americană, Indo-Australiană, Eurasiatică -generând erupții vulcanice și cutremure de pământ.

Dr. Aritina Haliuc

Impactul erupțiilor vulcanice pe termen lung

Pentru a afecta sistemul climatic este nevoie de o cantitate suficient de mare de emisii vulcanice injectate în stratosferă, ceea ce înseamnă că erupția trebuie să fie îndeajuns de puternică.

Atât simulările, cât și studiile paleoclimatice și observațiile moderne ne arată faptul că erupțiile vulcanice pot produce modificări inter-anuale și decadale în sistemul climatic. Însă există dezbateri cu privire la impactul acestora pe termen lung.  Spre exemplu, modelările climatice și studiile paleoclimatice ne arată că erupția vulcanului Pinatubo (Filipine) în anul 1991 – pe data de 15 iunie, cea mai mare erupție cataclismică a secolului al XX-lea – a cauzat o scădere de 0.5 ºC a temperaturii medii anuale globale, dar a fost o schimbare climatică temporară.

În ultimele două secole, activitățile umane au determinat o creștere de 48% a nivelului dioxidului de carbon din atmosferă comparativ cu nivelul înregistrat în perioada preindustrială (1850). Emisiile de CO2 din activitatea vulcanică reprezintă mai puțin de 1% din totalul emisiilor generate de activitatea umană.

Vulcanii emit dioxid de carbon în timpul erupțiilor și prin magma subterană. Dioxidul de carbon din magma subterană este eliberat prin guri de aerisire, roci poroase, sol și apa care alimentează lacurile vulcanice și izvoarele termale. Erupțiile vulcanice violente pot atinge valorile emisiilor rezultate din activitatea umană… însă doar cele generate de oameni în câteva ore.

Spre exemplu, erupția vulcanului St. Helens (1980) și Pinatubo (1991) au emis cantități de dioxid de carbon echivalente cu emisiile antropice timp de 9 ore. În prezent, această cantitate de CO2 este eliberată în doar 2.5 ore. Însă chiar și aceste erupții vulcanice sunt prea rare pentru a putea rivaliza cu emisiile antropice ce continuă oră de oră, an de an.

O privire în trecutul… vulcanic al planetei

Erupțiile vulcanice – rapide și voluminoase – care au avut loc acum 252 milioane de ani au eliberat în atmosferă cantități suficiente de dioxid de carbon și sulfați pentru a iniția ierni de scurtă durată, denumite și ierni vulcanice și încălzirea climei pe o perioadă mai lungă de timp, de mii de ani.

Aceste erupții au determinat cea mai mare extincție în masă (de la sfârșitul Permianului) când 96% din speciile marine și 70% din speciile terestre au fost extinse. Totuși activitatea vulcanică din acea perioadă nu poate fi comparată cu cea din prezent, respectiv nu putem vorbi despre un impact climatic similar.

• Erupția vulcanului Vezuviu (stratovulcan caracterizat de erupții explozive, situat la est de orașul Napoli, Italia) este recunoscută în istoria recentă datorită erupției din anul 79 AD, care a îngropat sub cenușă și rocă orașele romane Pompei și Herculaneum și a omorât aproximativ 16000 de oameni.
• Erupția vulcanului Tambora (Indonezia) din 10 aprilie 1815 este considerată a treia cea mai mare erupție din ultimii 1500 de ani – după erupția Samalas din 1257 și Kuwae din 1453 – injectând în stratosferă peste 60 de milioane de tone de sulf, spulberând 50 km cubi de rocă și omorând peste 71.000 de oameni. Efectele imediate au fost tsunami, cutremure și nori de cenușă. Cantitatea enormă de SO2 emisă a cauzat scăderea temperaturii globale în emisfera nordică cu 0.7-0.8 ºC cu veri și ierni foarte reci.

Efectele au fost atât de devastatoare, încât anul care a urmat – 1816 – a fost numit ”anul fără vară”. Mai mult, la nivel global s-a înregistrat o scădere a producției agricole. China a fost afectată de foamete, iar în Europa prețul grânelor a fost cvadruplu, aceasta fiind lovită și de tifos.

Impactul activității vulcanice asupra zonei noastre

În prezent, nu există vulcani activi în zona noastră, însă vulcanii din apropiere – zona vulcanică din centrul Italiei – Campi Flegrei și Vesuvius, arcul vulcanic din Marea Egee – și din depărtare (Islanda) prezintă un potențial risc, mai ales prin norii de cenușă care pot călători zeci de km.

Un exemplu că astfel de erupții pot afecta zona noastră este erupția de acum 39.280 de ani (BP) din regiunea Campi Flegrei (Italia), una din cele mai devastatoare erupții din Pleistocenul Târziu cu efecte devastatoare asupra Europei și nu numai. După cum arată studiile, Europa a fost acoperită de un strat gros de cenușă, ecosistemele au fost distruse iar oamenii și animalele au avut de suferit.

Ciomadul – craterul unde în prezent se află Lacul Sf. Ana și turbăria Mohoș – este cel mai tânăr vulcan din regiunea Carpato-Panonică caracterizat de erupții explozive. Cercetările arată faptul că prima erupția a avut loc acum 51.000 de ani BP (n.red. – înaintea prezentului) în zona turbăriei Mohoș, iar ultimele erupții au avut loc acum 29.600 ani BP.