Den største vulkanudbrud i nyere tid, eksplosionen af Mount Pinatubo i Filippinerne, påvirkede klimaet rundt om i verden og fik temperaturen til at falde og asiatisk regn mønstre til at skifte midlertidigt.
Denne udbrud opstod for 20 år siden denne måned. Og desværre vil vulkanudbrud som det være vanskeligt at forudsige, selvom større begivenheder med meget større påvirkning af klimaet sandsynligvis vil komme med mere varsel.
Hvis Pinatubo holder fast ved sin rekord – skete dens tidligere udbrud omkring 500 år siden – vi har ikke meget at bekymre os om et stykke tid, ifølge Richard Hoblitt, en geolog ved United States Geological Surveys Cascades Volcano Observatory.
“Det er højst sandsynligt, at det bliver i ro igen i hundreder af år,” sagde Hoblitt, “men der er altid en mulighed for, at det kan afvige fra dette mønster. Disse vulkaner er ikke metronomer; de har tendens til at variere efter et tema. Selvom vi ikke forventer at se en igen i vores levetid, er det ikke umuligt.
Pinatubo-udbruddet skubbede en paraplylignende sky af sten, aske og gas mere end 35 km (35 kilometer) ) ind i himlen over Filippinerne, og planet-køling aerosoler efterladt af gassen dvælet i luften rundt om i kloden så længe som tre år.
Forskere er enige om, at lignende udbrud rundt om i verden er uundgåelige. Mont Pelée, Katmai, St. St. Helens, El Chichón – det 20. århundrede blev pebret af betydelige udbrud. Meget større giganter kan vække en dag og potentielt ændre klimaet på dramatiske måder. Yellowstone Caldera producerede en super -udbrud for omkring 640.000 år siden, med tilstrækkelig kraft til at dække meget af det nordamerikanske kontinent i et lag aske og nedkøle planeten i årevis. Og massiv vulkansk aktivitet for omkring 250 millioner år siden, i modsætning til hvad mennesker har kendt, kan have opvarmet planet og tilskyndede den største masseudryddelse i livets historie / p>
I fremtiden
Forskere vidste lidt om Pinatubos potentiale til at bryde ud, da små jordskælv og dampeksplosioner begyndte i foråret 1991, men de indså hurtigt, at det kunne frembringe store udbrud.
Næsten en million filippinere og to amerikanske militærbaser delte øen Luzon med vulkanen og tog beslutningen om at evakuere et must.
“Evakueringsanbefalinger kan aldrig gøres let, og her var presset for at få det rigtigt” lige i tide “intens,” skrev Chris Newhall, der var USGS-videnskabsmand, der førte reaktionsteamet, i en e-mail.
Alligevel døde hundreder af mennesker i udbruddet.
Ligesom Pinatubo ville de farligste fremtidige udbrud komme fra vulkaner i nærheden af store befolkninger, ifølge Philipp Ruprecht, postdoktorforsker ved Columbia Universitetets Lamont-Doherty Earth Observatory.
Disse inkluderer Vesuv, der ødelagde den antikke by Pompeji og nu har 550.000 naboer, der bor i ” røde zone, og Washingtons Mount Rainier, hvor selv et lille udbrud kunne smelte gletsjere på bjerget og skabe mudderstrømme ifølge Ruprecht.
Selvom forskere kan dække tidligere optegnelser over vulkansk aktivitet, det er vanskeligt at forudsige fremtiden.
“Jeg ville ikke blive overrasket, hvis en skete i morgen, men jeg ville ikke blive overrasket, hvis en anden ikke kom til i yderligere 20 år, ”sagde Alan Robock, klimatolog ved Rutgers University. “Ingen kan forudsige, hvor ofte de forekommer, og ingen kan forudsige, selv efter vulkanen begynder at rumle, hvis den endda vil bryde ud med et stort udbrud eller ej. Alt vi kan gøre er at se på tidligere data og se, hvor ofte de har fundet sted. “
Stor, men ikke for stor
Vulkaner fortjener deres eget rangordning, kaldet Volcanic Explosivity Index (VEI), der løber fra 0 til 8, hvor hver score indikerer en stigning på omkring en faktor på 10. Pinatubo-eksplosionen scorede en 6. VEI beskriver størrelsen af eksplosive udbrud baseret på en række faktorer, herunder volumen af magma og højden på den askesky, vulkanen producerer. VEI påvirker ikke klimaets påvirkning.
I vulkanhierarkiet falder Pinatubo bag udbruddet af Tambora i Indonesien i 1815, der fik 7, og det seneste superudbrud af det nu slumrende Yellowstone vulkanske bassin, der toppede skalaen ved 8.
Endnu et VEI-8-udbrud kl. Yellowstone eller andre steder ville helt sikkert skabe kaos, ifølge Jacob Lowenstern, videnskabsmanden med ansvar for Yellowstone Volcano Observatory for USA Geologica l Undersøgelse.
“Mere aske vil blive deponeret tæt på Yellowstone, men selv langt væk kan der være millimeter til centimeter aske.De fleste estimater forudsiger flere grader af temperaturfald i flere år, selvom virkningerne ikke forventes at vare i mere end et årti, selv for superudbrud, “skrev Lowenstern i en e-mail til WordsSideKick.com.
Du behøver ikke at være oppe om natten og bekymre dig om et superudbrud i Yellowstone; oddsen er lille, og fordi vulkanen har været stille i lang tid, er der ville være jordskælv, der advarede om et forestående udbrud, sagde Lowenstern.
Pinatubos globale rækkevidde
Under udbruddet af Pinatubo den 15. juni 1991 var en sky 684 miles bred (1.100 kilometer) ) og 22 miles højt (35 kilometer) dannet over vulkanen og transporterer omkring 17 megatons svovldioxid ind i stratosfæren, ifølge forskere ledet af Stephen Self fra University of Hawaii i Manoa, der skrev i USGS-publikationen “Fire and Mud.”
Mens de større askepartikler faldt temmelig hurtigt ud af himlen, blev svovldioxiden til fine dråber eller aerosoler, af svovlsyre. Disse forhindrede indgående solenergi i at nå planetens overflade, hvilket forårsagede global afkøling. Skyen af aerosoler skabt af Pinatubo skabte spredte sig over hele kloden på omkring tre uger og i sidste ende forårsagede et dramatisk fald i mængden af solenergi, der når planeten, ifølge forskerne.
Som et resultat afkøledes store dele af planeten fra 1992 til 1993 så meget som 0,7 grader Fahrenheit (0,4 grader) Celsius), skrev de.
Disse små dråber forblev hængende i et til tre år, men de effekter, de frembragte på det tidspunkt, var komplekse, ifølge David Pyle, professor i geovidenskab ved University of Oxford .
Dele af den nordlige halvkugle oplevede relativt kølige somre i et par år, mens andre steder vintertemperaturerne var lidt varmere. “Når du køler ned atmosfæren, ændrer du mønsteret for vejrsystemer,” Pyle sagde.
Dette har konsekvenser for nedbør. En undersøgelse af t ree-ringe viste, at store dele af Mongoliet og det sydlige Kina efter store udbrud, herunder Pinatubo og Tambora, konstant fik mindre nedbør, mens fastlandet i Sydøstasien fik mere.
“Pinatubo er en fantastisk casestudie, og der udvikles stadig hypoteser baseret på observationer af Pinatubo,” sagde Pyle.
Ud over skalaen og indholdet af udbrudskummen er andre faktorer, der bestemmer mængden af global afkøling forårsaget af en vulkan. Udbruddets placering betyder noget, fordi stratosfærens højde – det atmosfærelag, som aerosolerne skal ind i for at få global indflydelse – varierer med bredde, ligesom luftcirkulationsmønstre og den mængde lys, der reflekteres af jordens overflade .
Klimamønstre betyder også noget. Efter Mexicos El Chichón brød ud, blev dens potentielle afkølingseffekt modvirket af en aktiv El Niño, ifølge Robock.
En forandringsagent
Vulkaner har også potentialet til at varme planetens overflade af den kuldioxid, de udsender Mængden af denne drivhusgas fra en enkelt udbrud ville kun medføre en triviel opvarmning, men over lange tidsskalaer kunne kuldioxid fra flere udbrud opbygges, sagde Robock.
Nogle forskere har kontroversielt forbundne vulkanske emissioner med masseudryddelse, herunder den største udryddelsesbegivenhed i Jordens historie, Perm-Trias udryddelse. Døbt Great Dying udslettet det 90 procent af alle marine arter for omkring 250 millioner år siden. Omtrent på samme tid opstod der massiv vulkanudbrud over en del af Sibirien forårsaget af en stigende sky af unormalt varm sten.
Kuldioxiden, som disse udbrud frigav, ville have fået Jordens overflade til at blive varm og udløste en kaskade af i sidste ende dødbringende virkninger, herunder havets stagnation, ifølge Paul Wignall, professor i University of Leeds i paleo-miljøer.
Det er imidlertid vanskeligt at sammenligne vulkanudbruddet i den indspillede historie med de katastrofale udbrud, der forekommer uregelmæssigt hver 20 til 50 millioner år eller deromkring. Disse udbrud ville have været forud for hundreder af tusinder af år med advarsel, da varm magma kom op under kontinentet, sagde Wignall.
LiveScience-forfatter Stephanie Pappas bidrog til denne historie.
Du kan følge WordsSideKick.com-forfatter Wynne Parry på Twitter @Wynne_Parry. Følg WordsSideKick.com for at få det seneste inden for videnskabsnyheder og opdagelser på Twitter @livescience og på Facebook.