¿Pueden las supererupciones volcánicas provocar un enfriamiento importante o un invierno volcánico a nivel global?
Cuando se trata de los volcanes muy poderosos, los investigadores han especulado durante mucho tiempo cómo el enfriamiento global posterior a la erupción (a veces llamado invierno volcánico) podría representar una amenaza potencial para la humanidad pero el calentamiento antropogénico actual pone las cosas muy complicadas
Una nueva investigación sugiere que las partículas que bloquean la luz solar provenientes de una erupción extrema no enfriarían las temperaturas de la superficie de la Tierra tan adversamente como se había estimado anteriormente.
Hace unos 74.000 años, el volcán Toba en Indonesia explotó con una fuerza 1.000 veces más poderosa que la erupción del Monte Santa Helena en 1980. El misterio es qué sucedió después de eso, es decir, hasta qué punto esa explosión extrema podría haber enfriado las temperaturas globales.
Cuando se trata de los volcanes más poderosos, los investigadores han especulado durante mucho tiempo cómo el enfriamiento global posterior a la erupción (a veces llamado invierno volcánico) podría representar una amenaza potencial para la humanidad. Estudios anteriores coincidieron en que se produciría cierto enfriamiento en todo el planeta, pero divergieron en cuanto a cuánto. Las estimaciones han oscilado entre 2 °C a 8 °C.
Simulaciones de supererupciones
En un nuevo estudio publicado en el Journal of Climate, un equipo del Instituto Goddard de Estudios Espaciales (GISS) de la NASA y la Universidad de Columbia en Nueva York utilizó modelos informáticos avanzados para simular supererupciones como el evento Toba. Descubrieron que el enfriamiento posterior a la erupción probablemente no excedería los 1,5°C incluso en las explosiones más poderosas.
"Los cambios de temperatura relativamente modestos que encontramos más compatibles con la evidencia podrían explicar por qué ninguna supererupción ha producido evidencia firme de una catástrofe a escala global para los humanos o los ecosistemas", dijo el autor principal Zachary McGraw, investigador del GISS de la NASA y la Universidad de Columbia. .
Para calificar como una supererupción, un volcán debe liberar más de 1.000 kilómetros cúbicos de magma. Estas erupciones son extremadamente poderosas y raras. La supererupción más reciente ocurrió hace más de 22.000 años en Nueva Zelanda. El ejemplo más conocido puede ser la erupción que destruyó el cráter Yellowstone en Wyoming hace unos 2 millones de años.
Pequeñas partículas, grandes preguntas
McGraw y sus colegas se propusieron comprender qué estaba impulsando la divergencia en las estimaciones de temperatura de los modelos porque "los modelos son la principal herramienta para comprender los cambios climáticos que ocurrieron hace demasiado tiempo como para dejar registros claros de su gravedad". Se decidieron por una variable que puede ser difícil de precisar: el tamaño de las partículas microscópicas de azufre inyectadas a kilómetros de altura en la atmósfera.
En la estratosfera (entre 10-48 km altitud), el gas de dióxido de azufre de los volcanes sufre reacciones químicas para condensarse en partículas de sulfato líquido. Estas partículas pueden influir en la temperatura de la superficie de la Tierra de dos maneras contrarias: reflejando la luz solar entrante (provocando enfriamiento) o atrapando la energía térmica saliente (una especie de efecto de calentamiento de invernadero).
A lo largo de los años, este fenómeno de enfriamiento también ha generado preguntas sobre cómo los humanos podrían frenar el calentamiento global (un concepto llamado geoingeniería) inyectando intencionalmente partículas de aerosol en la estratosfera para promover un efecto de enfriamiento.
Los investigadores demostraron en qué medida el diámetro de las partículas de aerosol volcánico influyó en las temperaturas posteriores a la erupción. Cuanto más pequeñas y densas sean las partículas, mayor será su capacidad para bloquear la luz solar. Pero estimar el tamaño de las partículas es un desafío porque las supererupciones anteriores no han dejado evidencia física confiable. En la atmósfera, el tamaño de las partículas cambia a medida que se coagulan y condensan. Incluso cuando las partículas vuelven a caer a la Tierra y se conservan en núcleos de hielo, no dejan un registro físico claro debido a la mezcla y la compactación.
Al simular supererupciones en una variedad de tamaños de partículas, los investigadores descubrieron que las supererupciones pueden ser incapaces de alterar dramáticamente las temperaturas globales más que las mayores erupciones de los tiempos modernos. Por ejemplo, la erupción del Monte Pinatubo en Filipinas en 1991 provocó una caída de aproximadamente medio grado en las temperaturas globales durante dos años.
Luis Millán, científico atmosférico del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el sur de California, que no participó en el estudio, dijo que los misterios del enfriamiento de las supererupciones invitan a realizar más investigaciones. Dijo que el camino a seguir es realizar una comparación exhaustiva de los modelos, así como más estudios de laboratorio y de modelos sobre los factores que determinan el tamaño de las partículas de aerosoles volcánicos.
Dadas las incertidumbres actuales, Millán añadió: "Para mí, este es otro ejemplo de por qué la geoingeniería mediante inyección de aerosoles estratosféricos está muy, muy lejos de ser una opción viable".
Referencia
Zachary McGraw et al, Severe Global Cooling After Volcanic Super-Eruptions? The Answer Hinges on Unknown Aerosol Size, Journal of Climate (2023). DOI: 10.1175/JCLI-D-23-0116.1