A pesar de todo su poder destructivo, la mayoría de las erupciones volcánicas son eventos locales. Los flujos de lava tienden a alcanzar solo unas pocas millas como máximo, mientras que las cenizas y el hollín en el aire viajan un poco más lejos. Pero ocasionalmente, las erupciones más grandes pueden lanzar partículas a la estratosfera, másmás de 6 millas sobre la superficie de la Tierra. La erupción del Monte Pinatubo en Filipinas en 1991, la erupción más grande del mundo en los últimos 100 años, es un excelente ejemplo de una erupción estratosférica.
Cuando las partículas volcánicas alcanzan la estratosfera permanecen en el aire durante mucho tiempo, reflejando la luz solar y enfriando temporalmente el planeta. Al comprender la historia de estas grandes erupciones, los investigadores pueden comenzar a colocar episodios de enfriamiento cortos y otros eventos climáticos discretos en el contexto depatrones climáticos a gran escala.
Los investigadores que trabajan en la Universidad de Maryland, la Universidad Grenoble Alpes en Francia, la Ecole Normale Supérieure en Francia y el Instituto de Tecnología de Tokio han ideado un nuevo sistema más preciso para identificar grandes erupciones estratosféricas registradas en las capas de núcleos de hielo antárticos.
Utilizando su método, los investigadores hicieron algunas revisiones importantes a la historia conocida de grandes erupciones, corrigiendo el registro de varios eventos mal identificados y descubriendo algunas erupciones estratosféricas aún desconocidas. Los investigadores describieron su enfoque, que identifica partículas volcánicas en el aire conuna firma química específica, en un artículo publicado el 28 de enero de 2019 en la revista Comunicaciones de la naturaleza .
"Me parece muy emocionante que podamos utilizar señales químicas para construir un registro altamente preciso de grandes erupciones estratosféricas relevantes para el clima", dijo James Farquhar, profesor de geología en la UMD y coautor de la investigación."Este registro histórico será de gran utilidad para los científicos del clima que buscan comprender el papel de las grandes erupciones en las oscilaciones climáticas. Pero también está la maravilla básica de leer una huella química que queda en el hielo".
Eventualmente, las partículas volcánicas caen de la estratosfera, estableciéndose en el suelo debajo. Cuando aterrizan en la nieve, las partículas se cubren con más nieve que se compacta en hielo. Esto conserva un registro de la erupción que sobrevive hasta que el hielo se derritaLos investigadores pueden perforar y recuperar núcleos de hielo en lugares como la Antártida y Groenlandia, revelando registros de erupciones que se remontan a varios miles de años.
Debido a que las partículas de grandes erupciones estratosféricas pueden extenderse por todo el mundo antes de caer al suelo, los métodos anteriores identificaron erupciones estratosféricas al buscar capas de partículas de sulfato en hielo de ambos hemisferios, generalmente de la Antártida y Groenlandia. Si las mismas capas de sulfato mostraronarriba en ambos núcleos, depositados al mismo tiempo en la historia de la Tierra, los investigadores concluirían que las partículas provenían de la misma gran erupción estratosférica.
"Para las erupciones que son lo suficientemente intensas como para inyectar material en la estratosfera, hay una firma reveladora en las proporciones de isótopos de azufre del sulfato preservado en las capas de hielo antiguas", explicó Farquhar, quien también tiene una cita en el Centro Interdisciplinario de Ciencias del Sistema Terrestre de la UMD"En cambio, al centrarnos en esta firma distintiva de isótopos de azufre, nuestro nuevo método arrojó algunos resultados sorprendentes y útiles. Descubrimos que las reconstrucciones previas omitieron algunos eventos estratosféricos e identificaron falsamente otros".
La autora principal del estudio, Elsa Gautier, de la Universidad Grenoble Alpes, realizó una parte significativa de los análisis en la UMD mientras estaba en una beca Fulbright para trabajar con Farquhar en 2013. Siguiendo el ejemplo de Gautier, los investigadores desarrollaron su método utilizando núcleos de hielo recolectados enun sitio remoto en la Antártida llamado Dome C. Uno de los puntos más altos en la capa de hielo antártica, Dome C es el hogar de capas de hielo que se remontan a casi 50,000 años.
Gautier y su colega Joel Savarino, también en la Universidad Grenoble Alpes, recolectaron núcleos de hielo en el Domo C que contienen registros que se remontan a aproximadamente 2.600 años, que cubren una gran parte de la historia humana registrada.
Los investigadores utilizaron su método para confirmar que muchos eventos habían sido identificados adecuadamente por el método anterior de emparejar las capas de sulfato correspondientes en los núcleos de hielo de ambos hemisferios. Pero algunos eventos, que antes se consideraban grandes erupciones estratosféricas, no teníanfirma de isótopos de azufre revelador en sus capas de sulfato. En cambio, concluyeron los investigadores, estas capas deben haber sido depositadas por dos o más volcanes más pequeños que entraron en erupción aproximadamente al mismo tiempo en latitudes altas en ambos hemisferios.
Los investigadores también encontraron algunos grandes eventos estratosféricos que contienen la firma del isótopo, pero de alguna manera se limitaron al hemisferio sur.
"Esta es una fortaleza de nuestro enfoque, porque estos eventos tendrían un impacto climático pero son ignorados por otros métodos", dijo Farquhar. "Hemos realizado una mejora significativa en la reconstrucción de grandes erupciones estratosféricas que ocurrieron en los últimos 2.600años. Esto es de vital importancia para comprender el papel de las erupciones volcánicas en el clima y posiblemente para comprender ciertos eventos en la historia humana, como las hambrunas generalizadas. También puede ayudar a informar los futuros modelos climáticos que tendrán en cuenta los grandes eventos volcánicos ".
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Materiales proporcionado por Universidad de Maryland . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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