Największa erupcja wulkanu w najnowszej historii, podmuch wulkanu Pinatubo na Filipinach, wpłynęła na klimat na całym świecie, powodując spadek temperatury i azjatycki deszcz wzory do tymczasowego przesunięcia.
Ta erupcja miała miejsce 20 lat temu w tym miesiącu. I niestety, erupcje wulkanów takie jak te będą trudne do przewidzenia, chociaż większe wydarzenia o znacznie większym wpływie na klimat będą prawdopodobnie bardziej zauważalne.
Jeśli Pinatubo zachowa swój rekord – jego poprzednia erupcja miała miejsce około 500 lat temu – przez chwilę nie będziemy mieli powodów do zmartwień, według Richarda Hoblitta, geologa z Cascades Volcano Observatory z United States Geological Survey.
„Najprawdopodobniej pozostanie w spokoju przez setki lat” – powiedział Hoblitt – „ale zawsze istnieje możliwość, że może odbiegać od tego wzorca. Te wulkany nie są metronomami; różnią się tematem. Chociaż nie spodziewamy się, że zobaczymy go ponownie za naszego życia, nie jest to niemożliwe.
Erupcja Pinatubo wypchnęła parasolowatą chmurę skał, popiołu i gazu na odległość ponad 22 mil (35 kilometrów ) w niebo nad Filipinami, a aerozole chłodzące planetę pozostawione przez gaz utrzymywały się w powietrzu na całym świecie nawet przez trzy lata.
Naukowcy zgadzają się, że podobne erupcje na całym świecie są nieuniknione. Mont Pelée, Katmai, Mount St. Helens, El Chichón – XX wiek był usiany znacznymi erupcjami. Pewnego dnia mogą się obudzić znacznie większe giganty, potencjalnie zmieniając klimat w dramatyczny sposób. Kaldera Yellowstone wyprodukowała super – wybuch około 640 000 lat temu, z wystarczającą siłą, aby pokryć większość kontynentu północnoamerykańskiego warstwą popiołu i oziębić planetę przez lata. Masywna aktywność wulkaniczna około 250 milionów lat temu, w przeciwieństwie do innych ludzi, mogła ogrzać planetę i doprowadziło do największego masowego wymierania w historii życia / p>
W przyszłości
Naukowcy niewiele wiedzieli o potencjale Pinatubo do wybuchu, gdy wiosną 1991 roku zaczęły się małe trzęsienia ziemi i eksplozje pary, ale szybko zdali sobie sprawę, że może to spowodować duże erupcje.
Prawie milion Filipińczyków i dwie amerykańskie bazy wojskowe dzieliło wyspę Luzon z wulkanem, co sprawia, że decyzja o ewakuacji jest koniecznością.
„Zalecenia dotyczące ewakuacji nigdy nie mogą być sformułowane lekko, a tutaj presja, aby zrobić to dobrze,„ w samą porę ”, była intensywna” – napisał w e-mailu Chris Newhall, naukowiec z USGS kierujący zespołem reagowania.
Mimo to setki ludzi zginęły w erupcji.
Podobnie jak w przypadku Pinatubo, najbardziej niebezpieczne przyszłe erupcje miałyby pochodzić z wulkanów w pobliżu dużych populacji, według Philippa Ruprechta, habilitowanego naukowca z Columbia Obserwatorium Ziemi Lamont-Doherty Uniwersytetu.
Należą do nich Wezuwiusz, który zdewastował starożytne miasto Pompeje i ma obecnie 550 000 sąsiadów mieszkających w ” czerwona strefa ”i Mount Rainier w Waszyngtonie, gdzie nawet niewielka erupcja mogłaby stopić lodowce na górze i spowodować przepływy błota, według Ruprechta.
Chociaż naukowcy mogą ponownie zakryć wcześniejsze zapisy aktywności wulkanów, przewidywanie przyszłości jest trudne.
„Nie zdziwiłbym się, gdyby jedno zdarzyło się jutro, ale nie zdziwiłbym się, gdyby inne nie wydarzyło się przez następne 20 lat, „powiedział Alan Robock, klimatolog z Rutgers University. „Nikt nie jest w stanie przewidzieć, jak często się one pojawią, i nikt nie jest w stanie przewidzieć, nawet po tym, jak wulkan zacznie dudnić, czy w ogóle wybuchnie wielką erupcją, czy nie. Wszystko, co możemy zrobić, to spojrzeć na dane z przeszłości i zobaczyć, jak często się pojawiały ”.
Duże, ale niezbyt duże
Wulkany zasługują na swój własny system rankingowy, zwany Indeksem Wybuchowości Wulkanicznej (VEI), który wynosi od 0 do 8, przy czym każdy wynik wskazuje na wzrost o około 10. Wybuch Pinatubo uzyskał 6 punktów. VEI opisuje wielkość erupcji wybuchowych w oparciu o szereg czynników, w tym objętość magmy i wysokość chmury popiołu wytwarzanej przez wulkan. VEI nie bierze pod uwagę wpływu na klimat.
W hierarchii wulkanów Pinatubo spada za erupcją Tambory w Indonezji w 1815 roku, która zdobyła 7 punktów, oraz ostatnią super-erupcją drzemiącego basenu wulkanicznego Yellowstone, która osiągnęła szczyt na 8.
Kolejna erupcja VEI-8 w Yellowstone lub gdzie indziej z pewnością spowodowałoby spustoszenie, według Jacoba Lowensterna, naukowca zarządzającego obserwatorium wulkanów Yellowstone w United States Geologica l Badanie.
„Więcej popiołu znajdowałoby się blisko Yellowstone, ale nawet daleko może być od milimetrów do centymetrów.Większość szacunków przewiduje spadek temperatury o kilka stopni na kilka lat, chociaż nawet w przypadku super-erupcji skutki nie powinny trwać dłużej niż dziesięć lat ”- napisał Lowenstern w e-mailu do LiveScience.
Nie musisz siedzieć w nocy, martwiąc się o super-erupcję w Yellowstone; szanse są niewielkie, a ponieważ wulkan był cichy przez długi czas, tam byłoby ostrzeżeniem o trzęsieniu ziemi przed zbliżającą się erupcją, powiedział Lowenstern.
Globalny zasięg Pinatubo
Podczas erupcji Pinatubo 15 czerwca 1991 roku chmura szeroka na 684 mil (1100 kilometrów ) i wysoki na 22 mil (35 kilometrów) uformował się nad wulkanem, przenosząc około 17 megaton dwutlenku siarki do stratosfery, według naukowców kierowanych przez Stephena Selfa z University of Hawaii w Manoa, piszących w publikacji USGS „Fire and Mud”.
Podczas gdy większe cząsteczki popiołu dość szybko spadały z nieba, dwutlenek siarki zamienił się w drobne kropelki lub aerozole, kwasu siarkowego. Zapobiegały one przedostawaniu się energii słonecznej do powierzchni planety, co spowodowało globalne ochłodzenie. Utworzona przez Pinatubo chmura aerozoli rozprzestrzeniła się po całym świecie w ciągu około trzech tygodni i ostatecznie spowodowała dramatyczny spadek ilości energii słonecznej docierającej do planety, według naukowców.
W rezultacie w latach 1992-1993 duże części planety ostygły do 0,7 stopnia Fahrenheita (0,4 stopnia Celsjusza), napisali.
Te maleńkie kropelki pozostawały zawieszone przez okres od jednego do trzech lat, ale według Davida Pylea, profesora nauk o Ziemi na Uniwersytecie Oksfordzkim, efekty, jakie wywoływały w tym czasie, były złożone .
W niektórych częściach półkuli północnej lata przez kilka lat były stosunkowo chłodne, podczas gdy w innych miejscach zimą były nieco wyższe temperatury. „Kiedy ochładzasz atmosferę, zmieniasz układ systemów pogodowych”, Pyle powiedział.
Ma to wpływ na opady. Badanie t pierścienie ree wykazały, że po dużych erupcjach, w tym w Pinatubo i Tambora, duże obszary Mongolii i południowych Chin konsekwentnie otrzymywały mniej opadów, podczas gdy kontynent Azji Południowo-Wschodniej otrzymywał więcej.
„Pinatubo to fantastyczne studium przypadku i wciąż powstają hipotezy oparte na obserwacjach Pinatubo” – powiedział Pyle.
Oprócz skali i zawartości pióropusza erupcji są inne czynniki określające wielkość globalnego ochłodzenia spowodowanego przez wulkan. Lokalizacja erupcji ma znaczenie, ponieważ wysokość stratosfery – warstwa atmosfery, do której aerozole muszą wejść, aby mieć jakikolwiek globalny wpływ – zmienia się wraz z szerokością geograficzną, podobnie jak wzorce cyrkulacji powietrza i ilość światła odbijanego przez powierzchnię Ziemi. .
Modele klimatyczne też mają znaczenie. Po wybuchu meksykańskiego El Chichón, jego potencjalnemu efektowi chłodzenia przeciwdziałało aktywne El Niño, twierdzi Robock.
Czynnik zmiany
Wulkany mogą również ogrzewać powierzchnię planety przez emitowany przez nie dwutlenek węgla . Ilość tego gazu cieplarnianego z pojedynczej erupcji spowodowałaby tylko nieznaczne ocieplenie, ale w długich skalach dwutlenek węgla w wielu erupcjach mógłby się nagromadzić, powiedział Robock.
Niektórzy naukowcy są kontrowersyjni. wiązały emisje wulkaniczne z masowymi wymieraniami, w tym największym wymieraniem w historii Ziemi – wymarciem permsko-triasowym. Nazwany Wielkim Umieraniem, wyniszczył 90 procent wszystkich gatunków morskich około 250 milionów lat temu. Mniej więcej w tym samym czasie na obszarze Syberii miały miejsce masowe erupcje wulkanów, spowodowane przez wznoszącą się chmurę nienormalnie gorącej skały.
Dwutlenek węgla uwolniony przez te erupcje spowodowałby ocieplenie się powierzchni Ziemi i wywołał kaskadę ostatecznie śmiertelnych skutków, w tym stagnacji oceanów, według Paula Wignalla, profesora paleo-środowisk na Uniwersytecie w Leeds.
Trudno jest jednak porównać erupcje wulkanów w zapisanej historii z kataklizmiczne erupcje, które pojawiają się nieregularnie co około 20 do 50 milionów lat. Te erupcje byłyby poprzedzone setkami tysięcy lat ostrzeżeń, gdy gorąca magma unosiła się pod kontynentem, powiedział Wignall.
Stephanie Pappas, pisarka LiveScience, przyczyniła się do powstania tej historii.
Możesz śledzić pisarza LiveScience Wynne Parry na Twitterze @Wynne_Parry. Śledź LiveScience, aby otrzymywać najnowsze wiadomości naukowe i odkrycia na Twitterze @livescience i na Facebooku.