I ricercatori hanno dimostrato che i cambiamenti climatici causati dall’uomo avranno importanti conseguenze su come i gas vulcanici interagiscono con l’atmosfera. I ricercatori del Dipartimento di Chimica e Geografia dell’Università di Cambridge e i ricercatori del Met Office, il servizio meteorologico nazionale del Regno Unito, sostengono che le grandi eruzioni avranno effetti maggiori mentre il clima continua a scaldarsi. Tuttavia, gli effetti di raffreddamento delle eruzioni di piccole e medie dimensioni potrebbero ridursi fino al 75%. Poiché queste eruzioni più piccole sono molto più frequenti, sono necessarie ulteriori ricerche per determinare se l’effetto netto sarà ulteriore riscaldamento o raffreddamento. Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Nature Communications.
Dove e quando un vulcano erutta non è qualcosa che possiamo controllare, ma mentre l’atmosfera si scalda a causa dei cambiamenti climatici, i pennacchi di cenere e gas emessi dalle grandi ma poco frequenti eruzioni vulcaniche saliranno ancora più in alto. I cambiamenti climatici accelereranno il trasporto del materiale vulcanico sotto forma di droplet piccole e brillanti, chiamate aerosol di solfati, dai tropici a latitudini più alte. Per le eruzioni più grandi, l’effetto combinato di questi fenomeni farà sì che il velo creato dagli aerosol vulcanici impedisca maggiormente alla luce solare di raggiungere la superficie terrestre, amplificando il raffreddamento temporaneo causato dalle eruzioni vulcaniche.
Quando il Monte Pinatubo, nelle Filippine, ha eruttato nel 1991, gli effetti sono stati avvertiti in tutto il mondo. Il pennacchio dell’eruzione – la seconda più grande del XX secolo – ha raggiunto oltre 30km di altezza nel cielo, formando uno strato di foschia globale. Nel 1992, questa foschia ha causato un calo delle temperature fino a 0,5°C. “Oltre ai dati che abbiamo dalle recenti eruzioni come quella del Pinatubo, possiamo anche vedere l’effetto di raffreddamento dei vulcani fino a 2.000 anni fa dalle informazioni contenute negli anelli degli alberi. Tuttavia, noi volevamo analizzare la questione dall’angolazione opposta: come il riscaldamento del clima potrebbe influenzare il raffreddamento derivante dalle eruzioni vulcaniche?”, spiega il Dott. Thomas Aubry del Dipartimento di Geografia dell’Università di Cambridge, primo autore dello studio.
I pennacchi vulcanici si alzano come mongolfiere: continuano a salire fino ad un’altezza in cui galleggiano naturalmente. Lo studio di Cambridge ha analizzato quanto in alto nell’atmosfera possono arrivare questi pennacchi e quanto possano essere trasportati globalmente sotto diversi scenari di riscaldamento. I ricercatori hanno utilizzato i modelli climatici globali combinati con i modelli dei pennacchi vulcanici per simulare come gli aerosol emessi dalle eruzioni vulcaniche potessero essere influenzati dai cambiamenti climatici. Hanno scoperto che per le grandi eruzioni come quella del Monte Pinatubo, che tipicamente si verificano 1-2 volte al secolo, i cambiamenti climatici faranno salire i pennacchi più in alto e faranno diffondere gli aerosol più velocemente nel mondo, determinando un effetto di raffreddamento amplificato del 15%. Si prevede che i cambiamenti nelle temperature oceaniche amplificheranno ulteriormente il raffreddamento. Si prevede anche che lo scioglimento delle calotte glaciali aumenterà la frequenza e le dimensioni delle eruzioni vulcaniche in località come l’Islanda.
Tuttavia, per eruzioni moderate, come quella del Nabro in Eritrea nel 2011, che in genere si verificano con frequenza annuale, l’effetto sarà ridotto di circa il 75% sotto uno scenario di alto riscaldamento. Questo perché si prevede che l’altezza della tropopausa – il confine tra la troposfera e la stratosfera – aumenterà, rendendo più difficile per i pennacchi vulcanici raggiungere la stratosfera. Gli aerosol dei pennacchi vulcanici confinati nella troposfera vengono eliminati dalle precipitazioni nell’arco di poche settimane, il che rende i loro impatti climatici relativamente minori e molto più localizzati.
“A causa degli incendi più frequenti e intensi, così come di altri eventi estremi, la composizione dell’alta atmosfera sta cambiando davanti ai nostri occhi, così come la nostra comprensione delle conseguenze di questi cambiamenti. Mentre continuiamo ad emettere gas serra, il modo in cui le emissioni vulcaniche interagiscono con l’atmosfera continuerà a cambiare ed è importante quantificare queste interazioni per comprendere pienamente la variabilità climatica”, afferma la Dott.ssa Anja Schmidt, del Dipartimento di Chimica e Geografia dell’Università di Cambridge e co-autrice dello studio.
Gli autori sperano di riunire altri vulcanologi e climatologi per comprendere non solo i meccanismi alla base della salita di pennacchi vulcanici e del ciclo di vita degli aerosol, ma anche come i cambiamenti nella frequenza e nella portata delle eruzioni, guidati dalla deglaciazione e dalle precipitazioni estreme, plasmeranno i futuri effetti climatici delle eruzioni vulcaniche.
