Brutális következményei lesznek egy nagyobb vulkánkitörésnek

Illusztráció

A Tambora indonéz vulkán 1815-ös kitörése lényegében eltörölte a következő nyarat, ezzel világszerte éhínséget és járványokat okozva. Ha 2085-ben történne valami hasonló, a klimatikus hatás még drasztikusabb lenne – jósolják amerikai légkörkutatók.

A jövőben a nagyléptékű vulkánkitörések a klímaváltozás miatt a korábbinál drámaibb mértékben fognak beleszólni a globális hőmérséklet- és csapadékviszonyok alakulásába – állítják az USA Nemzeti Légkörkutató Központjának (National Center for Atmospheric Research, NCAR) kutatói. A Nature Communications című folyóiratban megjelent tanulmány szerzői az indonéziai Tambora vulkán 1815-ös kitörésének elemzéséből kiindulva arra következtetésre jutottak, hogy ha egy hasonló méretű kataklizma történne 2085-ben, a globális hőmérséklet visszaesése még kifejezettebb lenne, mint annak idején, bár még így sem ellensúlyozná a klímaváltozással járó felmelegedés hatását. Egy esetleges jövőbeni kitörés és az azt követő fokozott lehűlés a víz földi körforgásában is súlyosabb zavart okozna, minek következtében világszerte csökkenne a lehulló csapadék mennyisége.

Az 1815-ös és az előrevetített 2085-ös állapotok közti különbség oka elsősorban az óceánokban keresendő: a várakozások szerint a világtengerek vizének hőmérsékleti rétegzettsége a globális felmelegedés nyomán egyre kifejezettebbé válik, s emiatt kevésbé lesz alkalmas a vulkánkitörések éghajlati következményeinek tompítására.

Megmutattuk, hogy az óceánok nagyon jelentős szerepet játszottak az 1815-ös kitörés okozta földfelszíni lehűlés mérséklésében, miközben el is nyújtották annak időbeli lefutását

– ismertette John Fasullo, az NCAR munkatársa és az új tanulmány szerzője. – A vulkánkitörés közvetlen hatása olyan, amilyen: az általa előidézett hűtés nagyjából egy évig érvényesül. Az óceánok viszont megváltoztatják az időskálát. Nemcsak csillapítják a kezdeti lehűlést, de több évre szét is terítik azt."

Illusztráció Forrás: iVANTAO

Egy kitörés hatásai

A Tambora vulkán kitörése a legnagyobb volt az elmúlt jó pár évszázadban. A tűzhányó hatalmas mennyiségű kéndioxidot juttatott a felső légkörbe, ahol az finom eloszlású szulfát-aeroszollá alakult. A lebegő szulfát-részecskék fényvisszaverő rétege lehűtötte a Földet, s az így beinduló éghajlati láncreakció eredményeképpen az 1816-os év nyara extrém hidegre sikeredett, különösen Európában és Észak-Amerika északkeleti részén. A „nyár nélküli év"-ként elhíresült esztendőben a termés messze elmaradt a szokásostól, és járványok ütötték fel a fejüket,

így a vulkánkitörés közvetetten legalább 100 ezer emberéletet követelt világszerte.

Hogy jobban megértsék és számszerűsítsék a Tambora kitörésének klimatikus hatásait, és megjósolják, vajon mi alakulna másképp egy jövőbeni hasonló vulkánkitöréskor, ha a klímaváltozás a jelenlegi ütemben folyna tovább, az NCAR munkatársai kifinomult számítógépes modellhez fordultak, amelyet a Központ kutatói a tágabb szakmai közösséggel együttműködve fejlesztettek. A kutatók a szimulációk két csoportját futtatták le a Community Earth System Model (CESM) nevű programban. A szimulációk egyik része a CESM Last Millennium Ensemble Projectből származott, amely retrospektív módon modellezi a Föld múltbeli klímáját 850-től egészen 2005-ig, és magában foglalja a történelem során feljegyzett összes vulkánkitörést. A szimulációk másik részében a CESM-et előretekintő módon futtatták azzal a feltételezéssel, hogy az üvegházhatású gázok kibocsátása a mai ütemben folytatódik, és így modellezték egy a Tamboráéhoz hasonló feltételezett kitörés hatásait 2085-ben.

A történeti szimulációk arra derítettek fényt, hogy a Tambora kitörését követően két, egymással ellentétes hatású folyamat járult hozzá a Föld hőmérsékletének szabályozásához.

Egyfelől a sztratoszférában szétterjedő aeroszol elfogta a napsütés egy részét, ezzel eleve lehűtve a földfelszínt, és ehhez a hűtő hatáshoz hozzájárult még az is, hogy a megnövekedett kiterjedésű szárazföldi hó- és jégtakaró hatékonyabban verte vissza a napsugárzás hőjét az űrbe. Másfelől viszont az óceánok fontos ellensúlyt képeztek: ahogy a vízfelszín hűlni kezdett, a hidegebb víz lesüllyedt, és a helyére feltörő melegebb víztömegek több hőt bocsátottak ki a légkörbe.

A Tambora tűzhányó Forrás: Wikimedia Commons

Ameddigre az óceánok már számottevő mértékben áthűltek, az aeroszol-réteg oszlásnak indult, így újra több napsütés érhette el a Föld felszínét. Ekkor az óceánok elkezdtek ellentétes szerepet betölteni: inkább hűtötték a légkört, hiszen a világtengerek sokkal lassabban melegedtek át újra, mint a szárazföldek. „Modelljeink futtatásakor azt találtuk, hogy a Föld ténylegesen a rákövetkező évben érte el minimumhőmérsékletét, amikor pedig az aeroszol már majdnem teljesen feloszlott – mondta el Fasullo. – A jelek szerint az aeroszolnak nem kellett egy teljes évig a légkörben maradnia ahhoz, hogy a következő nyár elmaradjon, mivel addigra az óceánok jelentősen lehűltek."

Még katasztrofálisabb lenne a helyzet

Amikor a tudósok azt kezdték modellezni, hogyan válaszolna a földi éghajlat 2085-ben egy a Tamboráéhoz hasonló képzelt kitörésre, hamar kiderült, hogy a szárazföldi hó- és jégborítás hasonló mértékben növekedne. Azonban az óceánok lehűlést csillapító képessége 2085-re lényegesen csorbulni fog, ezért a földfelszín lehűlése akár 40 százalékkal is erőteljesebb lehetne, mint volt a XIX. század elején. A kutatók hozzátették, hogy a lehűlés pontos mértékét nehéz megbecsülni, mert a jövőbeni kitörésre vonatkozóan csak viszonylag kevés szimulációt futtattak.

A változás oka az óceánok rétegezettebbé válása.

Ahogy melegszik a klíma, úgy növekszik a tengerfelszín hőmérséklete, és a melegebb felszíni vízrétegek egyre kevésbé tudnak keveredni a mélység hideg, sűrű víztömegeivel. A modellfuttatásokban a vulkánkitörés nyomán lehűlő víz csapdába esik a felszínen ahelyett, hogy a mélybe áramlana, ezért kevesebb hő jut az óceánból a légkörbe.

A kutatók azt is megállapították, hogy egy jövőbeni kitörés nagyobb mértékben csökkentené a lehulló csapadékmennyiséget, mint a Tambora-hegy kitörése. A hűvösebb tengerfelszíni vízből kevesebb párologna el a légkörbe, s emiatt visszaesne a globális csapadékátlag.

Annak ellenére, hogy az éghajlat drasztikusabban válaszolna egy Tambora-szerű kitörésre a jövőben, mint ahogy tette a múltban, a földfelszíni hőmérséklet csökkenése a képzelt 2085-ös kitörés nyomán (kb. 1,1 Celsius-fok) koránt sem lenne elegendő az emberi tevékenységből eredő felmelegedés ellensúlyozására, melynek mértéke 2085-ra előrheti a 4,2 fokot – észrevételezik a szerzők. „Az, hogy a Föld éghajlata hogyan reagált az indonéziai Tambora 1815-ös kitörésére, ad egy képet arról, milyen meglepetések érhetnek minket a jövőben. De a trükk az, hogy a mai éghajlat reakciója eléggé más lehet" – tette hozzá Bette Otto-Bliesner, a tanulmány egyik társszerzője.