Los volcanes pueden afectar el clima

Los gases volcánicos reaccionan con la atmósfera de diversas formas; la conversión de dióxido de azufre (SO2) en ácido sulfúrico (H2SO4) tiene el impacto más significativo en el clima. Crédito Imagen: USGS. Imagen de Dominio Público.

Los volcanes pueden afectar el cambio climático. Durante las grandes erupciones explosivas,  se inyectan en la estratosfera grandes cantidades de gas volcánico, gotitas de aerosol y  cenizas. La ceniza inyectada cae rápidamente de la estratosfera (la mayor parte se elimina en varios días o semanas) y tiene poco impacto en el cambio climático. Pero los gases volcánicos como el dióxido de azufre pueden causar un enfriamiento global, mientras que el dióxido de carbono volcánico, un gas de efecto invernadero, tiene el potencial de promover el calentamiento global.

Los aerosoles de sulfato pueden enfriar el clima y agotar la capa de ozono de la Tierra

Los impactos climáticos más importantes de las inyecciones volcánicas en la estratosfera provienen de la conversión de dióxido de azufre en ácido sulfúrico, que se condensa rápidamente en la estratosfera para formar aerosoles de sulfato finos. Los aerosoles aumentan el reflejo de la radiación del Sol hacia el espacio, enfriando la atmósfera inferior o la troposfera de la Tierra.

Varias erupciones durante el siglo pasado han provocado una disminución de la temperatura media en la superficie de la Tierra de hasta medio grado (escala Fahrenheit), (0.28 Celsius), durante períodos de uno a tres años. La erupción climática del Monte Pinatubo el 15 de Junio de 1991 fue una de las erupciones más grandes del siglo XX e inyectó una nube de dióxido de azufre de 20 millones de toneladas (escala métrica) en la estratosfera a una altitud de más de 20 millas (32 kilómetros). La nube de Pinatubo fue la nube de dióxido de azufre más grande jamás observada en la estratosfera desde el comienzo de tales observaciones por satélites en 1978. Causó lo que se cree que es la mayor perturbación de aerosoles de la estratosfera en el siglo XX, aunque probablemente más pequeña que las perturbaciones de las erupciones del Krakatoa en 1883 y Tambora en 1815. En consecuencia, sobresalió en su impacto climático y enfrió la superficie de la Tierra durante tres años después de la erupción, hasta 1.3 grados F (0.72 grados Celsius) en el punto más alto del impacto.

La columna de erupción del 12 de Junio de 1991 del Monte Pinatubo tomada desde el lado este de la Base Aérea de Clark. Una enorme nube de ceniza volcánica y gas se eleva sobre el monte Pinatubo, Filipinas. Tres días después, el volcán explotó en la segunda erupción volcánica más grande de la Tierra en el siglo XX.
Crédito Imagen: Dave Harlow, USGS.

La gran  erupción de la fisura Laki de 1783-1784  en Islandia liberó una cantidad asombrosa más de dióxido de azufre que Pinatubo (aproximadamente 120 millones de toneladas frente a 20). Aunque las dos erupciones fueron significativamente diferentes en longitud y estilo, el SO2 atmosférico agregado  causó un enfriamiento regional de Europa y América del Norte en cantidades similares durante períodos de tiempo similares.

¿Los volcanes de la Tierra emiten más CO2  que las actividades humanas? No.

El dióxido de carbono (CO2 ) es un gas de efecto invernadero y es el principal gas culpable del cambio climático. Si bien el dióxido de azufre liberado en las erupciones volcánicas contemporáneas ocasionalmente ha causado un enfriamiento global detectable de la atmósfera inferior, el dióxido de carbono liberado en las erupciones volcánicas contemporáneas nunca ha causado un calentamiento global detectable de la atmósfera. En 2010, las actividades humanas fueron responsables de 35 mil millones de toneladas métricas (gigatoneladas) de emisiones de CO2 proyectadas. Todos los estudios realizados hasta la fecha sobre las emisiones globales de dióxido de carbono volcánico indican que  los volcanes sub aéreos (al aire libre o sobre la superficie terrestre) y submarinos de la  actualidad  liberan menos de un porcentaje del dióxido de carbono liberado actualmente por las actividades humanas. Si bien se ha propuesto que la intensa liberación volcánica de dióxido de carbono en el pasado geológico profundo causó el calentamiento global y posiblemente algunas extinciones masivas, este es un tema de debate científico en la actualidad.

Las estimaciones científicas publicadas de la  tasa global de emisión de CO2 para todos los volcanes subaéreos (en tierra) y submarinos desgasificados se encuentran en un rango de 0,13 gigatoneladas a 0,44 gigatoneladas por año. La  emisión antropogénica de CO2 proyectada de 35 gigatoneladas para 2010 es aproximadamente de 80 a 270 veces mayor que las  estimaciones de emisiones de CO2 volcánicas globales anuales máximas y mínimas respectivas.

No hay duda de que las erupciones volcánicas muy grandes pueden inyectar cantidades significativas de dióxido de carbono a la atmósfera. La erupción del monte Santa Helena (St. Helens) en 1980 expulsó aproximadamente 10 millones de toneladas de CO2  a la atmósfera en solo 9 horas. Sin embargo, actualmente la humanidad solo necesita 2,5 horas para producir la misma cantidad. Si bien las grandes erupciones explosivas como esta son raras y solo ocurren a nivel mundial aproximadamente cada 10 años, las emisiones de la humanidad son incesantes y aumentan cada año.

Sigue habiendo esfuerzos para reducir las incertidumbres y mejorar las estimaciones de las  emisiones de CO2 volcánicas globales actuales, pero hay pocas dudas entre los científicos de gases volcánicos de que las  emisiones de CO2 antropogénicas eclipsan las emisiones de CO2 volcánicas globales.

Para obtener información adicional sobre este tema, lea el artículo de Eos de la American Geophysical Union  «Dióxido de carbono volcánico versus antropogénico»  escrito por el científico de USGS Terrence M. Gerlach.

* Equivale al 2% de la capacidad mundial de generación de electricidad a base de carbón. 
** Relación entre el CO2 antropogénico anual  (aproximadamente 35 Gt) y la estimación máxima preferida para el CO2 volcánico anual . 
+ Datos de 2015 de la  edición de 2017 de  emisiones de CO2 por combustión de combustible de la  IEA . 

Fuente: Volcano Hazards Program, United States Geological Survey  (USGS).

Artículo original:Volcanoes Can Affect Climate‘.

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El siguiente artículo lo presenta:

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Crédito imagen: 
Michael Waters, Texas A&M University.

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La evidencia está enterrada en una cueva en Texas, donde los horizontes de sedimentos han preservado firmas geoquímicas únicas de antiguas erupciones volcánicas. Dichas firmas fueron previamente confundidas con impactos extraterrestres, dicen los investigadores.

Curiosidades

Un evento notable de enfriamiento provocado por una erupción volcánica.

La caldera del volcán Okmok de Alaska.
Crédito: Christina Neal – Observatorio del volcán de Alaska, USGS a través de Wikimedia Commons.

En la época de la muerte de Julio César en el año 44 a. C., las fuentes escritas describen un período de clima inusualmente frío. Fue acompañado de cosechas perdidas, hambrunas, enfermedades y disturbios en la región mediterránea.

Estos impactos finalmente contribuyeron a la caída de la República Romana y el Reino Ptolemaico de Egipto.

Los historiadores han sospechado durante mucho tiempo que un volcán fue la causa. Pero no han podido determinar dónde o cuándo se había producido una erupción de ese tipo, o qué tan grave fue.

Utilizando un análisis de tefra del hielo del Ártico se vinculó el período de clima extremo con una erupción volcánica en el 43 a. C. La explicación está en el artículo siguiente.

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