as erupções vulcânicas podem ter um efeito maciço no clima da Terra. Cinzas vulcânicas e gases da erupção de 1815 do Monte Tambora, na Indonésia, por exemplo, contribuíram para que 1816 fosse o “ano sem verão”, com falhas nas colheitas e fomes em todo o Hemisfério Norte. Em 1991, a erupção do Monte Pinatubo nas Filipinas esfriou o clima por cerca de 3 anos.Grandes erupções vulcânicas como Tambora e Pinatubo enviam plumas de cinzas e gás para a atmosfera. Os aerossóis de sulfato dessas plumas espalham a luz solar, refletindo parte dela de volta ao espaço. Essa dispersão aquece a estratosfera, mas esfria a troposfera (a camada mais baixa da atmosfera da terra) e a superfície da Terra.
“o que realmente importa é se eles são injetados na estratosfera.”
agora, uma nova pesquisa publicada na Nature Communications descobriu que a mudança climática pode aumentar o efeito de resfriamento de grandes erupções como essas, que normalmente ocorrem algumas vezes a cada século. O estudo também descobriu, no entanto, que os efeitos de resfriamento de erupções menores e mais frequentes podem ser reduzidos drasticamente.”O que realmente importa é se eles são injetados na estratosfera—ou seja, acima de 16 quilômetros nos trópicos sob as condições climáticas atuais e mais perto de 10 quilômetros em altas latitudes”, explicou Thomas Aubry, geofísico da Universidade de Cambridge, no Reino Unido e principal autor do novo estudo. “Se forem injetados nessas altitudes, eles podem permanecer na atmosfera por alguns anos. Se forem injetados em altitudes mais baixas, eles serão essencialmente lavados pela precipitação na troposfera. O efeito climático durará apenas algumas semanas.”
o poder de uma erupção vulcânica influencia a elevação na qual os gases entram na atmosfera, com erupções mais fortes injetando mais aerossóis na estratosfera. A flutuabilidade dos gases também contribui para a elevação em que se instalam na atmosfera. A mudança climática pode afetar essa flutuabilidade: à medida que a atmosfera se aquece, ela se torna menos densa, aumentando a elevação na qual os aerossóis atingem a flutuabilidade neutra.
modelando o Monte Pinatubo
Aubry e seus colegas usaram modelos de plumas climáticas e vulcânicas para simular o que acontece com os aerossóis emitidos por uma erupção vulcânica no clima atual e como isso poderia mudar até o final do século com o aquecimento global contínuo. Em seus modelos, todas as erupções ocorreram no Monte Pinatubo.
eles descobriram que, para erupções de magnitude moderada, a altura em que os aerossóis de sulfato se instalam na atmosfera permaneceu a mesma em um clima mais quente. Mas o efeito de resfriamento de tais erupções foi reduzido em cerca de 75%. Essa discrepância tem menos a ver com as emissões vulcânicas e mais a ver com a atmosfera: prevê-se que a altura da estratosfera aumente com as mudanças climáticas. Os aerossóis de erupções vulcânicas moderadas terão, portanto, maior probabilidade de permanecer na troposfera e serem removidos pela chuva, reduzindo sua potência.
as plumas vulcânicas subirão cerca de 1,5 quilômetros mais altas na estratosfera em um clima mais quente.
para grandes erupções, os modelos indicaram que as plumas vulcânicas subirão cerca de 1,5 quilômetros mais altas na estratosfera em um clima mais quente. Essa mudança na elevação resultará na disseminação mais rápida dos aerossóis em todo o mundo. Este aumento na propagação do aerossol é principalmente devido a uma aceleração prevista da circulação Brewer-Dobson, que move o ar na troposfera para cima na estratosfera e depois em direção aos pólos. A mudança na circulação Brewer-Dobson está associada às mudanças climáticas.
além de aumentar o efeito de resfriamento global dos aerossóis, o aumento da propagação do aerossol reduz a taxa na qual as partículas de sulfato se chocam e crescem. Isso aumenta ainda mais seu efeito de resfriamento, permitindo que eles reflitam melhor a luz solar.”Há um ponto ideal em termos do tamanho dessas partículas minúsculas e brilhantes, onde elas são muito eficientes em espalhar a luz do sol”, explicou Anja Schmidt, cientista atmosférica da Universidade de Cambridge e coautora do artigo. “Acontece que, neste cenário de aquecimento global que simulou, essas partículas crescem perto do tamanho em que são muito eficientes em termos de dispersão.”Descobrimos que o forçamento radiativo (a quantidade de energia removida do sistema planetário pelo aerossol vulcânico) seria 30% maior no clima quente, em comparação com o clima atual”, disse Aubry. “Então sugerimos que isso amplificaria o resfriamento da superfície em 15%.Stefan Brönnimann, cientista climático da Universidade de Berna que não esteve envolvido na nova pesquisa, disse que o estudo é interessante porque “nos faz pensar sobre os processos envolvidos de uma nova maneira.Brönnimann observou, no entanto, que as simulações limitaram seus modelos a erupções do Monte Pinatubo no verão. Seria interessante ver se as conclusões ainda são válidas para erupções em diferentes latitudes e em diferentes estações, disse ele.
uma estratosfera em mudança
é difícil dizer se o resfriamento amplificado de grandes erupções vulcânicas ou a diminuição do resfriamento de erupções menores terão um efeito líquido no clima, disse Aubry.Schmidt disse que os aumentos atuais na frequência e intensidade dos incêndios florestais também podem alterar os efeitos climáticos das erupções vulcânicas porque estão afetando a composição da estratosfera. “Há realmente muita poluição por aerossóis na estratosfera, provavelmente em uma escala que nunca vimos antes.”
– Michael Allen ([email protected]), escritor de Ciências
citação:
Allen, M. (2021), as mudanças climáticas alterarão os efeitos de resfriamento das erupções vulcânicas, Eos, 102, https://doi.org/10.1029/2021EO163297. Publicado em 20 de setembro de 2021.