Las grandes erupciones volcánicas en el futuro tienen el potencial de afectar las temperaturas y precipitaciones globales de manera más dramática que en el pasado debido al cambio climático, según un nuevo estudio dirigido por el Centro Nacional de Investigación Atmosférica NCAR.
Los autores del estudio se centraron en la erupción cataclísmica del monte Tambora de Indonesia en abril de 1815, que se cree que desencadenó el llamado "año sin verano" en 1816. Descubrieron que si ocurriera una erupción similar en el año 2085,las temperaturas caerían más profundamente, aunque no lo suficiente como para compensar el calentamiento futuro asociado con el cambio climático. El aumento del enfriamiento después de una futura erupción también interrumpiría el ciclo del agua con mayor severidad, disminuyendo la cantidad de precipitación que cae a nivel mundial.
La razón de la diferencia en la respuesta climática entre 1815 y 2085 está vinculada a los océanos, que se espera que se estratifiquen más a medida que el planeta se calienta y, por lo tanto, menos capaces de moderar los impactos climáticos causados por las erupciones volcánicas.
"Descubrimos que los océanos juegan un papel muy importante en la moderación, al tiempo que alargan, el enfriamiento de la superficie inducido por la erupción de 1815", dijo el científico del NCAR John Fasullo, autor principal del nuevo estudio. "La patada volcánica es solo eso- es una patada de enfriamiento que dura aproximadamente un año. Pero los océanos cambian la escala de tiempo. Actúan no solo para amortiguar el enfriamiento inicial sino también para extenderlo durante varios años ".
La investigación se publicará el 31 de octubre en la revista Comunicaciones de la naturaleza . El trabajo fue financiado en parte por la National Science Foundation, patrocinador de NCAR. Otros financiadores incluyen la NASA y el Departamento de Energía de los Estados Unidos. Los coautores del estudio son Robert Tomas, Samantha Stevenson, Bette Otto-Bliesner y Esther Brady,todo de NCAR, así como Eugene Wahl, de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica.
Una mirada detallada a un pasado mortal
La erupción del monte Tambora, la más grande en los últimos siglos, arrojó una gran cantidad de dióxido de azufre a la atmósfera superior, donde se convirtió en partículas de sulfato llamadas aerosoles. La capa de aerosoles que reflejaban la luz enfrió la Tierra, poniendo en movimiento una cadenade reacciones que condujeron a un verano extremadamente frío en 1816, especialmente en Europa y el noreste de América del Norte. El "año sin verano" se atribuye al fracaso generalizado de las cosechas y las enfermedades, causando más de 100,000 muertes en todo el mundo.
Para comprender y cuantificar mejor los efectos climáticos de la erupción del Monte Tambora, y explorar cómo esos efectos podrían diferir para una erupción futura si el cambio climático continúa en su trayectoria actual, el equipo de investigación recurrió a un modelo informático sofisticado desarrollado por científicos de NCARy la comunidad en general.
Los científicos observaron dos conjuntos de simulaciones del Modelo del Sistema Comunitario de la Tierra. El primero fue tomado del Proyecto CESM Last Millennium Ensemble, que simula el clima de la Tierra desde el año 850 hasta el 2005, incluidas las erupciones volcánicas en el registro histórico. El segundoEl conjunto, que supone que las emisiones de gases de efecto invernadero continúan sin disminuir, se creó ejecutando el CESM hacia adelante y repitiendo una hipotética erupción del Monte Tambora en 2085.
Las simulaciones del modelo histórico revelaron que dos procesos compensatorios ayudaron a regular la temperatura de la Tierra después de la erupción de Tambora. A medida que los aerosoles en la estratosfera comenzaron a bloquear parte del calor del Sol, este enfriamiento se intensificó por un aumento en la cantidad de tierra cubierta por nieve y hielo,que reflejaba el calor de vuelta al espacio. Al mismo tiempo, los océanos sirvieron como un contrapeso importante. A medida que la superficie de los océanos se enfrió, el agua más fría se hundió, permitiendo que el agua más cálida se elevara y liberara más calor a la atmósfera.
En el momento en que los océanos se habían enfriado sustancialmente, la capa de aerosol había comenzado a disiparse, permitiendo que más calor del Sol alcanzara nuevamente la superficie de la Tierra. En ese punto, el océano asumió el papel opuesto, manteniendo la atmósfera más fría, ya queLos océanos tardan mucho más en calentarse que la tierra.
"En nuestras ejecuciones de modelos, descubrimos que la Tierra realmente alcanzó su temperatura mínima al año siguiente, cuando los aerosoles casi habían desaparecido", dijo Fasullo. "Resulta que los aerosoles no tuvieron que quedarse todo un año para quedarse quietostener un año sin verano en 1816, ya que para entonces los océanos se habían enfriado sustancialmente ".
Los océanos en un clima cambiado
Cuando los científicos estudiaron cómo el clima en 2085 respondería a una hipotética erupción que imitaba al monte Tambora, descubrieron que la Tierra experimentaría un aumento similar en el área de tierra cubierta por nieve y hielo.
Sin embargo, la capacidad del océano para moderar el enfriamiento se reduciría sustancialmente en 2085. Como resultado, la magnitud del enfriamiento de la superficie de la Tierra podría ser hasta un 40 por ciento mayor en el futuro. Sin embargo, los científicos advierten que la magnitud exactaes difícil de cuantificar, ya que solo tenían un número relativamente pequeño de simulaciones de la futura erupción.
La razón del cambio tiene que ver con un océano más estratificado. A medida que el clima se calienta, las temperaturas de la superficie del mar aumentan. El agua más cálida en la superficie del océano es menos capaz de mezclarse con el agua más fría y densa debajo.
En las ejecuciones del modelo, este aumento en la estratificación del océano significó que el agua que se enfrió después de la erupción volcánica quedó atrapada en la superficie en lugar de mezclarse más profundamente en el océano, reduciendo el calor liberado a la atmósfera.
Los científicos también descubrieron que la futura erupción tendría un efecto mayor en la lluvia que la erupción histórica del Monte Tambora. Las temperaturas más frías de la superficie del mar disminuyen la cantidad de agua que se evapora a la atmósfera y, por lo tanto, también disminuyen la precipitación promedio global.
Aunque el estudio encontró que la respuesta de la Tierra a una erupción similar a Tambora sería más aguda en el futuro que en el pasado, los científicos señalan que el enfriamiento promedio de la superficie causado por la erupción de 2085 aproximadamente 1.1 grados Celsius no sería casisuficiente para compensar el calentamiento causado por el cambio climático inducido por el hombre aproximadamente 4,2 grados centígrados para 2085.
El coautor del estudio, Otto-Bliesner, dijo: "La respuesta del sistema climático a la erupción de 1815 del monte Tambora de Indonesia nos da una perspectiva sobre las posibles sorpresas para el futuro, pero con el giro de que nuestro sistema climático puede responder de manera muy diferente"."
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Materiales proporcionado por Centro Nacional de Investigación Atmosférica / Corporación Universitaria de Investigación Atmosférica . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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