Οι ηφαιστειακές εκρήξεις είναι γνωστές για το εντυπωσιακό θέαμα της λάβας, αλλά και για τις καταστροφικές επιπτώσεις που μπορούν να έχουν στο περιβάλλον και στις κοινότητες που ζουν κοντά σε αυτές. Ωστόσο, οι επιπτώσεις τους μπορούν να επεκταθούν σε παγκόσμιο επίπεδο.
Οι εκρήξεις των ηφαιστείων
Οι εκρηκτικές ηφαιστειακές δραστηριότητες απελευθερώνουν τεράστιες ποσότητες διοξειδίου του θείου στα ανώτερα στρώματα της ατμόσφαιρας (στρατόσφαιρα). Εκεί, το αέριο αντιδρά με τους υδρατμούς και το οξυγόνο, σχηματίζοντας μικροσκοπικά σταγονίδια θειικού οξέος (αερολύματα). Τα σταγονίδια αυτά διαχέουν και ανακλούν την εισερχόμενη ηλιακή ακτινοβολία πίσω στο διάστημα, μειώνοντας την ενέργεια που φτάνει στην επιφάνεια της Γης και συμβάλλοντας έτσι στη διατήρηση χαμηλότερων θερμοκρασιών στον πλανήτη για μήνες ή ακόμα και χρόνια.
Ένα χαρακτηριστικό παράδειγμα αποτελεί η έκρηξη του ηφαιστείου Ταμπόρα στην Ινδονησία το 1815, η οποία οδήγησε στο «έτος χωρίς καλοκαίρι» το 1816. Η Μαίρη Σέλεϊ, αναγκασμένη από τις κακές καιρικές συνθήκες να παραμείνει σε εσωτερικούς χώρους, συνέγραψε το κλασικό λογοτεχνικό έργο «Φρανκενστάιν» στην Ελβετία και την Αγγλία — μια ενδιαφέρουσα πολιτισμική σύνδεση με ένα φαινομενικά άσχετο γεγονός που συνέβη σε μεγάλη απόσταση.
Μια νέα έρευνα, που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό *Geophysical Research Letters*, εξέτασε κατά πόσο η τοποθεσία ενός ηφαιστείου επηρεάζει τον βαθμό ψύξης που παρατηρείται στο Βόρειο Ημισφαίριο.
Ένα αίνιγμα σχετικά με την ψύξη
Ο Δρ. Zachary McGraw από το Πανεπιστήμιο Κολούμπια και οι συνεργάτες του αναφέρουν ότι, σύμφωνα με προηγούμενες μελέτες, οι ηφαιστειακές εκρήξεις στα μέσα γεωγραφικά πλάτη —μεταξύ 30° και 70° (περιοχές γνωστές ως εξωτροπικές)— προκάλεσαν εντονότερη ψύξη σε σύγκριση με εκρήξεις παρόμοιας έντασης που έλαβαν χώρα σε τροπικές περιοχές.
Για να το διερευνήσουν αυτό, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν ένα κλιματικό μοντέλο της NASA, προσομοιώνοντας τη διαφορά μεταξύ τροπικών και εξωτροπικών εκρήξεων, κατά τις οποίες απελευθερώθηκαν ποικίλες ποσότητες θειούχων αερίων, τόσο κατά τη θερινή όσο και κατά τη χειμερινή περίοδο.
Ωστόσο, η ερευνητική ομάδα δεν εντόπισε σαφείς ενδείξεις ότι η τοποθεσία του ηφαιστείου οδηγεί σε αυξημένη ψύξη στο Βόρειο Ημισφαίριο. Στην καλύτερη περίπτωση, μια εξωτροπική έκρηξη αύξησε την ψύξη κατά το διπλάσιο —ποσοστό πολύ μικρότερο από το 7,5 φορές μεγαλύτερο που είχε καταγραφεί σε προηγούμενες μελέτες.
Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι ενδέχεται να υπάρχει μια ενισχυμένη ψύξη από τις εξωτροπικές εκρήξεις, καθώς τα μικροσκοπικά αερολύματα συγκεντρώνονται αποκλειστικά στο Βόρειο Ημισφαίριο. Αντιθέτως, στις τροπικές εκρήξεις, τα αερολύματα μεταφέρονται από τα ατμοσφαιρικά ρεύματα και στα δύο ημισφαίρια, με αποτέλεσμα το ψυκτικό τους φαινόμενο (μέσω της ανάκλασης της ακτινοβολίας) να κατανέμεται πιο ομοι Αυτός είναι ο μόνος μηχανισμός που, σύμφωνα με τις εκτιμήσεις, θα μπορούσε να προκαλέσει αυξημένη ψύξη στις εξωτροπικές περιοχές, ενώ δεν είναι γνωστή καμία διαδικασία ικανή να ενισχύσει την ψύξη αυτή κατά 7,5 φορές.
Για να εξετάσουν το ζήτημα σε πραγματικές συνθήκες, ο McGraw και η ομάδα του συνέκριναν τη θεωρία αυτή με αρχεία παλαιοκλίματος, προκειμένου να διαπιστώσουν πώς οι ηφαιστειακές εκρήξεις του παρελθόντος —τόσο στις τροπικές όσο και στις εξωτροπικές περιοχές— επηρέασαν τις καιρικές συνθήκες. Ένας από αυτούς τους δείκτες παλαιοκλίματος είναι οι δακτύλιοι των δέντρων. Οι ετήσιοι αυξητικοί δακτύλιοι των δέντρων γίνονται πλατύτεροι κατά τη διάρκεια υγρών ή θερμών περιόδων, ενώ στενεύουν σε ξηρά ή ψυχρά έτη, όταν τα δέντρα υφίστανται μεγαλύτερη περιβαλλοντική καταπόνηση.
Οι ερευνητές εξέτασαν δεδομένα από δακτυλίους δέντρων σε συνδυασμό με ιστορικά αρχεία εξωτροπικών ηφαιστειακών εκρήξεων: το 1783 μ.Χ. στην Ισλανδία, το 536 μ.Χ. κάπου στα μέσα γεωγραφικά πλάτη και το 43 π.Χ. στην Αλάσκα. Επιπλέον, προχώρησαν σε προσομοιώσεις 100.000 παρόμοιων εκρήξεων και των περιόδων ψύξης που ακολούθησαν, δεδομένης της έλλειψης σύγχρονων εξωτροπικών εκρήξεων.
Οι διαπιστώσεις των ερευνητών
Τα αποτελέσματα συγκρίθηκαν με πολυάριθμες τροπικές εκρήξεις που σημειώθηκαν μετά το 750 μ.Χ., με στόχο τον εντοπισμό μοτίβων στις καιρικές συνθήκες μετά από μια έκρηξη, καθώς και την επαλήθευση του κατά πόσον τα μοντέλα μπορούν να αποδώσουν με ακρίβεια τα κλιματικά πρότυπα που καταγράφονται στα ιστορικά αρχεία.
Μέσω αυτής της διαδικασίας, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι η ψύξη στο Βόρειο Ημισφαίριο συμπίπτει συχνότερα με τροπικές εκρήξεις. Αντιθέτως, οι εξωτροπικές εκρήξεις είναι συγκριτικά σπανιότερες και, ως εκ τούτου, ασκούν μικρότερη επίδραση στις θερμοκρασίες του Βόρειου Ημισφαιρίου.
Εντόπισαν επίσης μικρότερη διάρκεια παραμονής των αερολυμάτων στην ατμόσφαιρα στην περίπτωση των εξωτροπικών εκρήξεων (συχνά έως εννέα μήνες), σε σύγκριση με τις τροπικές εκρήξεις (έως τρία έτη). Απέδωσαν το φαινόμενο αυτό στο γεγονός ότι τα θειούχα αέρια απελευθερώνονται στην ατμόσφαιρα σε χαμηλότερο υψόμετρο, ότι τα αερολύματα απομακρύνονται μέσω της βροχής και του χιονιού (λόγω του πιο υγρού και ψυχρού κλίματος), καθώς και στη μεταφορά των αερολυμάτων από τα μέσα γεωγραφικά πλάτη προς τους πόλους.
Η ευρύτερη εικόνα
Η μελέτη αυτή έχει σημαντικές προεκτάσεις για την κατανόηση των κινδύνων που αντιμετωπίζει η κοινωνία. Δεδομένου ότι οι εκρήξεις ηφαιστείων στις τροπικές περιοχές παραμένουν ο κύριος παράγοντας πρόκλησης ψύξης στο Βόρειο Ημισφαίριο, οι επιστήμονες μπορούν να αξιοποιήσουν αυτή τη γνώση για να προσομοιώσουν τη διασπορά των αερολυμάτων σε πλανητικό επίπεδο, να αξιολογήσουν πιθανά προβλήματα για τη γεωργική παραγωγή και την παγκόσμια επισιτιστική ασφάλεια —καθώς και τον κίνδυνο συγκρούσεων για τους πόρους που θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε γεωπολιτική αστάθεια— και να καταρτίσουν ουσιαστικά σχέδια για την αντιμετώπιση των κλιματικών κινδύνων.
www.worldenergynews.gr
