Novo istraživanje sugeriše da čestice koje blokiraju sunčevu svetlost iz ekstremne erupcije ne bi ohladile površinske temperature na Zemlji tako ozbiljno kao što je ranije procenjeno.
Pre nekih 74.000 godina, vulkan Toba u Indoneziji eksplodirao je 1.000 puta jačom snagom od erupcije planine Sent Helens 1980. godine. Misterija je šta se dogodilo nakon toga – naime, u kojoj meri je ta ekstremna eksplozija mogla da ohladi globalne temperature.
Kada su u pitanju najmoćniji vulkani, istraživači su dugo spekulisali kako bi globalno hlađenje posle erupcije — koje se ponekad naziva vulkanska zima — moglo potencijalno da predstavlja pretnju čovečanstvu. Prethodne studije su se složile da će doći do hlađenja širom planete, ali su se razlikovale u tome koliko. Procene su se kretale od 2°C do 8°C.
U novoj studiji objavljenoj u Journal of Climate, tim sa NASA-inog Instituta Godard za svemirske studije (GISS) i Univerziteta Kolumbija u Njujorku koristio je napredno kompjutersko modeliranje da simulira super-erupcije poput događaja Toba. Otkrili su da hlađenje posle erupcije verovatno neće preći 1,5°C (2,7°F) čak ni za najmoćnije eksplozije.
„Relativno skromne temperaturne promene za koje smo smatrali da su najkompatibilnije sa dokazima mogu da objasne zašto nijedna super-erupcija nije proizvela čvrste dokaze o katastrofi globalnih razmera za ljude ili ekosisteme“, rekao je glavni autor Zachari McGrav, istraživač na NASA GISS i Univerzitetu Kolumbija. .
Da bi se kvalifikovao kao super erupcija, vulkan mora da oslobodi više od 240 kubnih milja (1.000 kubnih kilometara) magme. Ove erupcije su izuzetno moćne – i retke. Najnovija super-erupcija dogodila se pre više od 22.000 godina na Novom Zelandu. Najpoznatiji primer može biti erupcija koja je razbila krater Jelouston u Vajomingu pre oko 2 miliona godina.
McGrav i kolege su pokušali da shvate šta je dovelo do divergencije u procenama temperature modela jer su „modeli glavno sredstvo za razumevanje klimatskih promena koje su se desile pre davno da bi ostavile jasne zapise o njihovoj ozbiljnosti“. Oni su se opredelili za promenljivu koju može biti teško odrediti: veličinu mikroskopskih čestica sumpora ubrizganih miljama visoko u atmosferu.
U stratosferi (oko 6-30 milja na nadmorskoj visini), gas sumpor-dioksida iz vulkana prolazi kroz hemijske reakcije da bi se kondenzovao u čestice tečnog sulfata. Ove čestice mogu uticati na površinsku temperaturu na Zemlji na dva suprotna načina: reflektujući dolaznu sunčevu svetlost (izazivajući hlađenje) ili zadržavajući odlazeću toplotnu energiju (neka vrsta efekta zagrevanja staklene bašte).
Tokom godina, ovaj fenomen hlađenja je takođe podstakao pitanja o tome kako ljudi mogu da povrate globalno zagrevanje — koncept koji se zove geoinženjering — namerno ubrizgavanjem čestica aerosola u stratosferu da bi se promovisao efekat hlađenja.
Istraživači su pokazali u kojoj meri je prečnik čestica vulkanskog aerosola uticao na temperature nakon erupcije. Što su čestice manje i gušće, to je veća njihova sposobnost da blokiraju sunčevu svetlost. Ali procena veličine čestica je izazovna jer prethodne super erupcije nisu ostavile pouzdane fizičke dokaze. U atmosferi se veličina čestica menja kako se koaguliraju i kondenzuju. Čak i kada čestice padaju nazad na Zemlju i čuvaju se u ledenim jezgrima, one ne ostavljaju jasan fizički zapis zbog mešanja i zbijanja.
Simulacijom super-erupcija u rasponu veličina čestica, istraživači su otkrili da super-erupcije možda nisu u stanju da promene globalne temperature dramatično više od najvećih erupcija modernog vremena. Na primer, erupcija planine Pinatubo na Filipinima 1991. izazvala je pad globalne temperature za oko pola stepena tokom dve godine.
Luis Millan, atmosferski naučnik u NASA-inoj Laboratoriji za mlazni pogon u južnoj Kaliforniji, koji nije bio uključen u studiju, rekao je da misterije hlađenja supererupcije zahtijevaju dodatna istraživanja. On je rekao da je put napred da se sprovede sveobuhvatno poređenje modela, kao i više laboratorijskih i modelnih studija o faktorima koji određuju veličinu čestica vulkanskog aerosola.
S obzirom na tekuće neizvesnosti, Millan je dodao: „Za mene je ovo još jedan primer zašto je geoinženjering putem ubrizgavanja aerosola u stratosferu daleko od toga da bude održiva opcija.
