La erupción del Hunga Tonga afectó a los ecosistemas del Pacífico Sur: la ceniza volcánica como fuente de nutrientes
La erupción del Hunga Tonga-Hunga Ha'apai en enero de 2022 expulsó alrededor de 2.900 millones de toneladas de material volcánico a la atmósfera y al Pacífico Sur. Este hecho fue una fuente de nutrientes para los ecosistemas del Pacífico austral.
A principios de 2022, una expedición científica (GEOTRACES GP21) investigó el impacto de la erupción monumental del volcán Hunga Tonga-Hunga Ha'apai (HTHH) en la biogeoquímica de las aguas superficiales del Giro del Pacífico Sur (SPG).
Los científicos se centraron especialmente en los cambios en la concentración de oligoelementos en el océano y su influencia en la vida marina. Los resultados de este estudio se han publicado ahora en Nature Communications.
Evidencias de influencia volcánica en el Pacífico Sur
Para realizar un análisis exhaustivo de los efectos de la erupción, los investigadores utilizaron una combinación de simulaciones informáticas avanzadas y análisis precisos de muestras. Para simular la propagación de las cenizas volcánicas después de la erupción, utilizaron el modelo informático HYSPLIT de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA), una agencia federal estadounidense.
El modelo simula el transporte de sustancias en la atmósfera. Se utilizó para calcular la dispersión de cenizas volcánicas a diferentes altitudes durante 72 horas y las trayectorias de las cenizas durante hasta 315 horas.
Durante la expedición SONNE SO289, que se llevó a cabo en el marco del programa internacional GEOTRACES, de febrero a abril de 2022, los investigadores recogieron muestras de agua a lo largo de una ruta designada para analizar la distribución de oligoelementos y sus efectos biogeoquímicos. Durante la expedición se observó y recogió una gran cantidad de tefra flotante, principalmente piedra pómez, en el SPG occidental.
Mediante el uso de isótopos de neodimio radiogénicos y concentraciones de tierras raras, los investigadores pudieron identificar una marcada contribución volcánica en el SPG occidental. Esta es la región identificada como el sitio principal de deposición posterior a la erupción según el modelo de dispersión de cenizas volcánicas. Además, se utilizaron análisis de agua de mar de isótopos de neodimio y tierras raras para rastrear la contribución volcánica y la clorofila-a como indicador de fitoplancton.
El fitoplancton se beneficia de los oligoelementos presentes en el material volcánico
En la zona occidental del SPG, los investigadores identificaron cantidades significativas de elementos traza como hierro y neodimio, que normalmente solo llegan al océano en cantidades mínimas a través del polvo atmosférico.
La cantidad de hierro es equivalente a lo que la región recibe normalmente en un año, mientras que la cantidad de neodimio es equivalente a un año de entrada global.
"Al mismo tiempo, medimos mayores concentraciones de clorofila-a en las aguas superficiales , lo que indica un mayor crecimiento del fitoplancton y, por lo tanto, de la actividad biológica ", dice el Dr. Zhouling Zhang, investigador asociado en la Unidad de Investigación Paleo-Oceanográfica y autor principal del estudio.
Implicaciones climáticas a largo plazo
El equipo pudo demostrar que los oligoelementos liberados por las erupciones volcánicas desempeñan un papel importante para la vida marina. Estos elementos, en particular el micronutriente hierro, actúan como nutrientes en el océano que estimulan el crecimiento del fitoplancton.
El fitoplancton desempeña un papel esencial en el ciclo global del carbono, ya que absorbe CO₂ de la atmósfera mediante la fotosíntesis y lo almacena en el océano. Por lo tanto, el aumento de la productividad biológica también puede mejorar la capacidad del océano para absorber CO₂ de la atmósfera, un proceso que podría tener un impacto a largo plazo en el clima.
Los investigadores estiman que la liberación del micronutriente hierro de la erupción del HTHH es comparable a la fertilización de hierro causada por la erupción del Monte Pinatubo en Filipinas en junio de 1991, cuando se liberaron alrededor de 40.000 toneladas de material volcánico y se midió una desaceleración de 1,5 ppm en el aumento del CO₂ atmosférico unos dos años después de la erupción.
Zhang dice: "Creemos que la erupción del Hunga Tonga podría tener un efecto similar".
Referencia
Zhouling Zhang et al, Substantial trace metal input from the 2022 Hunga Tonga-Hunga Ha'apai eruption into the South Pacific, Nature Communications (2024). DOI: 10.1038/s41467-024-52904-3