Un’interessante ricerca pubblicata di recente sulla rivista Foresight evidenzia la connessione tra clima e eruzioni vulcaniche. Difatti, va tenuto in considerazione che l'”anno senza estate” dopo l’eruzione del Monte Tambora ha dimostrato come i vulcani possano influenzare notevolmente il clima con gravi conseguenze sulle società umane e sulle economie. Oggi – mentre i negazionisti dei cambiamenti climatici utilizzano le eruzioni come scusa con cui offuscare la verità sulle cause antropogeniche del riscaldamento globale – i vulcani rimangono importanti simboli monitori del “nostro impatto sul clima che è talmente importante che ha addirittura il potenziale di influenzare le eruzioni vulcaniche“.
Infatti il 10 aprile 1815, sull’isola di Sumbawa nell’arcipelago indonesiano, si verificò un’esplosione vulcanica così potente che Thomas Stamford Raffles, il luogotenente e governatore di Giava – che era a quasi 800 miglia di distanza al momento dell’esplosione – riferì che “il suono sembrava potente, che sembrava vicino“.
Il rapporto tra vulcani e clima
Nel periodo immediatamente successivo all’eruzione, le autorità britanniche in tutta la regione scrissero rapporti simili, spesso confrontando il suono con il fuoco dei cannoni o l’esplosione di altri vulcani che erano più vicini. L’eruzione del Monte Tambora fu incredibilmente violenta, causando il collasso della montagna su se stessa, distruggendo la maggior parte dei villaggi dell’isola e uccidendo immediatamente circa 12.000 persone a causa dei flussi piroclastici e degli tsunami che ne seguirono.
Ancora più letale, tuttavia, fu la quantità di cenere e particelle di polvere che sono stati spinti fino a 25 miglia nell’atmosfera, che ha ricoperto una zona quasi delle dimensioni degli Stati Uniti in pochi giorni.
L’oscurità dopo l’eruzione del Monte Tambora
“L’oscurità è stata a tal punto profonda per tutto il resto della giornata”, ha scritto il comandante della Benares, un incrociatore della Compagnia britannica delle Indie Orientali che era nella zona, “che non ho mai visto nulla di simile nella notte più buia; era impossibile vedere la tua mano quando si teneva vicino all’occhio.” Le temperature nella regione scesero drasticamente a causa della mancanza di luce solare e mentre le particelle di cenere più pesanti cadevano dal cielo, le città fino a quaranta miglia di distanza erano coperte da uno strato così spesso che i tetti sarebbero crollati sotto il peso.
La cenere avrebbe ucciso migliaia di persone nei mesi seguenti a causa delle malattie respiratorie, dell’acqua potabile contaminata, e alla fine del raccolto agricolo fallimentare e pertanto della fame. Si ritiene che quasi 100.000 persone siano state uccise a causa dell’eruzione del Monte Tambora. E’ stata l’eruzione vulcanica più letale della storia.
L’indice di esplosività vulcanica
Utilizzando l’indice di esplosività vulcanica che misura la forza delle eruzioni con una scala da uno a otto, l’eruzione del Monte Tambora è stata assegnata a un livello sette. Per mettere tutto questo in prospettiva, l’eruzione di Eyjafjallajökull in Islanda nel 2010 che ha causato una brusca battuta di arresto per i viaggi aerei in tutto l’emisfero settentrionale, ha ottenuto solo il valore 4.
Eppure la storia del Monte Tambora non si ferma nell’arcipelago indonesiano. Le conseguenze si sono sentite in tutto il mondo e offrono una lezione preziosa sull’interconnessione del nostro sistema climatico. La grande quantità di sottili particelle di zolfo emesse nella stratosfera – il secondo strato dell’atmosfera terrestre, che si trova al di sopra della troposfera – agisce intorno al globo tramite delle correnti d’aria che si mescolano con gas idrossido per formare più di 100 milioni di tonnellate di acido solforico. Nel 1816 una nube di aerosol, impercettibile ad occhio nudo, si era formata in tutto il mondo, riflettendo la luce solare lontano dalla superficie terrestre, raffreddando il pianeta e persino alterando i modelli meteorologici globali.
Conseguenze globali dell’eruzione locale
“La sospensione nell’aria di particelle solide o liquide nella stratosfera sono generalmente riflettenti, il che significa che più luce solare viene riflessa nello spazio, c’è raffreddamento sulla superficie terrestre“, spiega Holger Vömel, ricercatore presso il National Center for Atmospheric Research, Boulder, USA. “Uno degli esempi più estremi è stata l’eruzione di Tambora che ha portato ad un anno senza l’estate e ha anche causato una carestia diffusa in tutto il mondo.”
I ricercatori concordano sul fatto che l’anno senza un’estate del 1816 è stata una conseguenza diretta dell’eruzione di Tambora, con l’estate più fredda mai registrata in Europa e le temperature medie globali che sono scese tra i 0,4°C e 0,7°C, causando danni significativi alle colture e carestie in Asia, Europa e Nord America.
Le opere artistiche che testimoniano l’eruzione
Tuttavia, le conseguenze globali dell’eruzione sono visibili non solo per le morti causate dall’eruzione, ma anche nell’arte e nella letteratura presenti in tutta Europa e oltre in quegli anni. I cieli incredibili raffigurati dai pezzi di Caspar David Friedrich Il monaco sul mare (ca. 1808-10) e Due uomini dal mare(1817) danno un ipnotizzante prima e dopo dell’effetto di questo fenomeno sul cielo in quel tempo.
La “pioggia incessante” e il freddo del 1816 confinarono a casa anche Mary Shelley per gran parte delle sue vacanze estive in Svizzera e si dice che abbia ispirato la sua scrittura dell’iconico Frankenstein o, Il Moderno Prometeo.
La connessione tra vulcani, clima e effetti sulla popolazione
Il genere umano è sempre stato affascinato dai vulcani e il rapporto tra eruzioni vulcaniche e clima è un’area di intensa ricerca. “Con il cambiamento climatico, c’è stato un crescente interesse nel modo in cui le eruzioni vulcaniche cambiano il sistema climatico e nell’interazione tra clima e vulcano“, dice Thomas Aubry, ricercatore presso il Dipartimento di Scienze della Terra e Ambientali dell’Università di Exeter, dove studia come i cambiamenti climatici e i processi vulcanici si influenzino a vicenda .
Un mito popolare tra i negazionisti del cambiamento climatico è che le emissioni vulcaniche di CO2 svolgano un ruolo maggiore nella regolazione del clima globale rispetto a quelle generate dagli esseri umani. Queste idee sono state confutate dagli scienziati in numerosi studi che mostrano come le eruzioni vulcaniche producano molto meno CO2 rispetto alle attività umane. “Le attuali emissioni antropogeniche in termini di CO2 sono circa 100 volte superiori alle emissioni vulcaniche, quindi in termini di riscaldamento serra, i vulcani sono trascurabili rispetto agli esseri umani“, ha sostenuto Aubry.
Tuttavia, l’impatto dei vulcani sul clima può fornire agli scienziati informazioni preziose su ciò che sta accadendo nella nostra atmosfera, in particolare quando le eruzioni violente emettono grandi quantità di particelle di cenere e gas in una sola volta.
Il curioso caso di Hunga Tonga-Hunga Ha’apai
Le grandi eruzioni vulcaniche tipicamente provocano il cosiddetto raffreddamento globale. “Le particelle di cenere riducono la quantità di luce solare che raggiunge la superficie terrestre e i gas solforosi si combinano con l’acqua nell’atmosfera per formare aerosol acidi solforici che riflettono la radiazione solare in arrivo nello spazio“, ha dichiarato Vömel.
Gli aerosol solfati, in particolare, sono ritenuti responsabili dell’effetto di raffreddamento globale in quanto impiegano diversi anni per essere espulsi dall’atmosfera e quindi portare a effetti di raffreddamento continuativo per diversi anni, considerando che le particelle di cenere tendono ad essere più pesanti e quindi vengono espulse dalla bassa atmosfera – o troposfera – più velocemente.
L’eruzione dell’Hunga Tonga
“Possiamo vederlo confrontando le ricostruzioni degli anelli degli alberi e i record delle carote di ghiaccio che mostrano una chiara correlazione tra picchi di gas di zolfo vulcanico nei record di ghiaccio e tendenze di raffreddamento nei record degli anelli degli alberi“, ha affermato Aubry. “Tuttavia, ci sono eccezioni e la recente eruzione di Hunga Tonga-Hunga Ha’apai è un esempio raro.”
Il 15 gennaio 2022, un vulcano sottomarino nell’arcipelago tongano dell’Oceano Pacifico chiamato Hunga Tonga-Hunga Ha’apai ha eruttato violentemente. Con una valutazione di 6 per indice di esplosività vulcanica è stata l’eruzione più violenta dal Monte Pinatubo nelle Filippine nel 1991. “L’eruzione di Hunga Tonga-Hunga Ha’apai è stata insolita perché ha rilasciato una quantità senza precedenti di vapore acqueo direttamente nella stratosfera“, ha dichiarato Vömel, che ha studiato le concentrazioni di vapore acqueo nell’atmosfera dalla metà degli anni Novanta.
Gli effetti nell’atmosfera
“Dopo l’eruzione abbiamo rilevato concentrazioni di vapore acqueo nella stratosfera fino a 2.900 parti per milione“, ha continuato Vömel che ha pubblicato un articolo sui risultati sulla rivista Science. “Per mettere questo in prospettiva, una concentrazione normale è di circa 5 parti per milione, e anche un 5.5 o 6 parti per milione di lettura otterrà ricercatori entusiasti.”
Per i ricercatori che studiano la stratosfera, l’eruzione di Hunga Tonga-Hunga Ha’apai ha rappresentato un’opportunità unica di ricerca. “L’iniezione improvvisa di un grande quantitativo di vapore acqueo che possiamo monitorare e tracciare è inestimabile e ci permette di confrontare le letture reali con modelli e calcoli che altrimenti sarebbero molto difficili da convalidare.”
Un’opportunità unica per la ricerca
“Spesso paragono questa eruzione a un caffè del mattino“, ha proseguito Vömel. “Se mescoli semplicemente un caffè, è difficile dire se gira o meno. Ma, aggiungendo una goccia di latte ad esso, consente improvvisamente di vedere tutti gli strati che turbinano intorno. Puoi seguire ogni striscia e osservare come si diffonde e si muove. Questo è esattamente ciò che accade nell’atmosfera con un’eruzione!”
Sebbene gli impatti a lungo termine dell’eruzione Hunga Tonga-Hunga Ha’apai sul clima globale siano ancora oggetto di dibattito, i ricercatori ritengono che le grandi quantità di vapore acqueo emesse nella stratosfera possano effettivamente portare ad un effetto di riscaldamento indotto poiché il vapore acqueo assorbe il calore sotto forma di radiazione infrarossa dalla superficie terrestre e lo riemette.
Tuttavia, Vömel è attento a sottolineare come l’effetto complessivo sul nostro clima non potrà essere molto significativo. “Tra cinque o dieci anni, il suo impatto sarà cessato. D’altra parte, l’impatto dell’aumento della CO2, il nostro principale fattore di riscaldamento globale, continua. Questo è il vero motore del cambiamento climatico, non l’eruzione dell’Hunga Tonga.”
Il cambiamento climatico e l’impatto delle eruzioni vulcaniche
Anche se l’impatto delle eruzioni vulcaniche sul cambiamento climatico può essere, in gran parte, banale rispetto alle emissioni antropogeniche, l’impatto del cambiamento climatico sui vulcani è anche un’area di studio che sta ricevendo una certa attenzione.
“Sappiamo che fattori climatici come la deglaciazione dopo il riscaldamento globale del passato portino ad un aumento della frequenza e della portata delle eruzioni, e ora, c’è anche un nuovo interesse per come il cambiamento climatico influenzerà i processi atmosferici che governano il ciclo di vita dei gas vulcanici e, in definitiva, il loro impatto sul clima,” ha dichiarato, inoltre, Aubry, la cui ricerca esamina come il riscaldamento globale avrà un impatto sui processi che coinvolgono i vulcani, come l’aumento del pennacchio e l’alterazione della troposfera.
Secondo Aubry, il riscaldamento globale può causare grandi pennacchi dalle eruzioni come il Monte Pinatubo che in genere si verificano una o due volte al secolo, a salire più in alto nella stratosfera con una sospensione di particelle di gas solforico che viaggeranno più velocemente in tutto il mondo, con un effetto di raffreddamento del 15%.
