Hogyan járulnak hozzá a vulkánok az éghajlatváltozáshoz?

a vulkánok megváltoztatják a Föld éghajlatát mind melegítéssel, mind hűtéssel. Az éghajlatra gyakorolt nettó hatásuk ma kicsi az ember által okozott szennyezőanyagokhoz képest.

ennek ellenére az éghajlatváltozás, amelyet az őskorban szinte állandó kitörések okoztak, és az elmúlt néhány évszázadban egy maroknyi epikus is, figyelmeztetést ad: segít elképzelni az életet a földön, ha hagyjuk, hogy a környezet tönkretegye a gondatlanságunkat.

őskori vulkánok

A feljegyzett történelemben a vulkánkitörések száma elhalványul ahhoz képest, amit a tudósok az őskori vulkáni tevékenységről észleltek.

nagyjából 252 millió évvel ezelőtt, a mai Szibéria hatalmas részén, a vulkánok folyamatosan kitörtek körülbelül 100 000 év alatt. (Ez hosszú időnek tűnhet, de geológiai szempontból ez egy szempillantás.)

A vulkáni gázok és hamu, amelyeket a szél fújt a világ körül, az éghajlatváltozás kaszkádját váltották ki. Az eredmény egy szerencsétlen, világméretű bioszféra összeomlás volt, amely a Föld összes fajának 95% – át elpusztította. A geológusok ezt az eseményt Nagy haldoklásnak nevezik.

vulkáni katasztrófák a történelmi időkben

1815 előtt az indonéz Sumbawa szigetén található Tambora-hegyet kihalt vulkánnak gondolták. Az év áprilisában felrobbant-kétszer. Mt. Tambora egykor körülbelül 14 000 láb magas volt. A robbanások után csak körülbelül kétharmada volt olyan magas.

A sziget legtöbb életét felszámolták. Az emberi halálesetek becslése széles körben változik, a Smithsonian magazinban közölt 10 000-től a 92 000-ig, amelyet az Egyesült Államok Geológiai szolgálata (USGS) szerint leginkább éhezés okozott, miután a vulkáni gázok és hamu tönkretette a földet és megváltoztatta az éghajlatot. Négy szerencsés ember kivételével az egész Tambora Királyság (10 000 ember erős) eltűnt a robbanásokban.

A hamu és gázok gyors légkörbe juttatásával az ázsiai monszunok lassabban fejlődtek, ami aszályokat eredményezett, amelyek éhínséghez vezettek. Az aszályt áradások követték, amelyek megváltoztatták a Bengáli-öböl mikrobiális ökológiáját. Úgy tűnik, hogy ez vezetett egy új koleraváltozathoz és a globális kolerajárványhoz. A tizenkilencedik század elején a közegészségügyi ügynökségek nem voltak összehangolva, így a világjárvány halálos áldozatainak számát nehéz pontosan meghatározni. A nem végleges becslések szerint több tízmillió.

A következő évre a Tambora által kiváltott globális lehűlés olyan súlyos volt, hogy 1816-ra gyakran “nyár nélküli évként” és “kis jégkorszakként” emlékeznek.”Hóviharok söpörték végig Észak-Amerikát és Európa egyes részeit a nyári hónapokban, elpusztítva a terményeket és az állatállományt, éhínséget, zavargásokat és menekültválságot okozva. Az év festményei sötétet mutatnak, furcsa színű égbolt.

A Tambora-hegy és egy maroknyi más vulkáni katasztrófa mellett a dolgok közel sem voltak olyan drámaiak a történelmi időkben, mint az őskorban.

az USGS szerint a Föld óceáni gerincei mentén, ahol a tektonikus lemezek mély víz alatt csúsznak egymás mellett, a Föld túlhevített köpenyéből származó olvadt kőzet folyamatosan emelkedik a földkéreg mélyéből, és új óceánfenéket hoz létre. Technikailag az összes hely a gerinc mentén, ahol a bejövő olvadt kőzet találkozik az óceán vizével, vulkánok. Ezeken a helyeken kívül körülbelül 1350 potenciálisan aktív vulkán van világszerte, és közülük csak körülbelül 500 tört ki az írott történelem során. Az éghajlatra gyakorolt hatásuk mély, de többnyire rövid életű.

vulkán alapjai

az USGS a vulkánokat úgy határozza meg, mint a földkéregben lévő nyílásokat, amelyeken keresztül hamu, forró gázok és olvadt kőzet (más néven “magma” és “láva”) menekül, amikor a magma a földkéregen keresztül felfelé tolódik, és egy hegy oldalán vagy tetején.

egyes vulkánok lassan kisülnek, majdnem olyan, mintha kilélegeznének. Mások számára a kitörés robbanásveszélyes. Halálos erővel és hőmérséklettel, láva, égő szilárd kődarabok és gázok fújnak ki. (Annak példájaként, hogy egy vulkán mennyi anyagot tud köpni, a Nemzeti óceáni és légköri Igazgatóság (NOAA) becslése szerint a Tambora-hegy 31 köbmérföldnyi hamut bocsátott ki. Vezetékes magazin kiszámítja, hogy az ilyen mennyiségű hamu ” eltemetheti a bostoni Fenway Park összes játékfelületét 81 544 mérföld (131 322 km) mélyen.”)

A Tambora-hegy volt a feljegyzett történelem legnagyobb kitörése. Ennek ellenére a vulkánok általában sok hamut köpnek ki. Gázokat is. Amikor egy hegy” fúj ” a tetején, a kilökődő gázok eljuthatnak a sztratoszférába, amely a légkör rétege, amely körülbelül 6 mérföldről 31 mérföldre terjed ki a Föld felszíne felett.

a vulkánok hamujának és gázainak éghajlati hatásai

míg a vulkánok túlhevítik a környező levegőt és melegítik a helyi hőmérsékletet, miközben a hegy és a láva vörös forró marad, a globális hűtés a hosszabb és mélyebb hatás.

globális felmelegedés

az egyik elsődleges gáz, amelyet a vulkánok kibocsátanak, a szén—dioxid (CO2)-amely egyben az ember által előállított üvegházhatású gáz is, amely a Föld éghajlatának fűtéséért felelős. A CO2 melegíti az éghajlatot a hő csapdázásával. Lehetővé teszi a nap rövid hullámhosszú sugárzását a légkörön keresztül, de ezt úgy teszi meg, hogy a keletkező hőenergia (amely hosszú hullámhosszú sugárzás) körülbelül felét blokkolja a Föld légköréből való kilépéshez és az űrbe való visszatéréshez.

az USGS becslése szerint a vulkánok évente mintegy 260 millió tonna CO2-t juttatnak a légkörbe. Ennek ellenére a vulkánok által kibocsátott CO2 valószínűleg nincs jelentős hatással az éghajlatra.

a NOAA becslése szerint az emberek 60-szor több CO2-vel mérgezik a Föld légkörét, mint a vulkánok. Az USGS azt sugallja, hogy a különbség még nagyobb; beszámol arról, hogy a vulkánok az emberek által kibocsátott CO2 kevesebb mint 1% – át bocsátják ki, és hogy “a kortárs vulkánkitörések során felszabaduló szén-dioxid soha nem okozott kimutatható globális felmelegedést a légkörben.”

globális hűtés, savas eső és ózon

amint a Tambora-hegy robbanásainak télies következményei nyilvánvalóvá váltak, a vulkánok által kiváltott globális hűtés hatalmas veszélyt jelent. A savas eső és az ózonréteg pusztulása a vulkánok további katasztrofális hatásai.

globális hűtés

gázból: A CO2 mellett a vulkáni gázok közé tartozik a kén-dioxid (SO2). Az USGS szerint az SO2 a vulkanikusan indukált globális hűtés legjelentősebb oka. Az SO2 kénsavvá (H2SO4) alakul át, amely finom szulfátcseppekké kondenzálódik, amelyek a vulkáni gőzzel kombinálva fehéres ködöt hoznak létre, amelyet általában “vog” – nak neveznek.”A szél által a világ körül fújva a vog visszaveri az űrbe szinte az összes bejövő napsugarat, amellyel találkozik.

annyi SO2, mint a sztratoszférába helyezett vulkánok, az Environmental Protection Agency (EPA) a SO2 köd elsődleges forrását úgy jelöli meg, mint “a fosszilis tüzelőanyagok erőművek és más ipari létesítmények általi égetése.”Hé, vulkánok. Viszonylag megúsztad a dolgot.

hamutól: a vulkánok tonna apró szikladarabokat, ásványokat és üvegeket dobnak az ég felé. Míg ennek a “hamunak” a nagyobb darabjai meglehetősen gyorsan kiesnek a légkörből, a legkisebbek a sztratoszférába emelkednek, és rendkívül nagy magasságban maradnak, ahol a szél büfé őket. A millió vagy milliárd apró hamu részecskék visszaverik a bejövő napsugarakat a Földtől a nap felé, hűtve a Föld éghajlatát, amíg a hamu a sztratoszférában marad.

gas and ash working together: a coloradói Boulder számos intézményének Geofizikusai klímaszimulációt végeztek, és összehasonlították eredményeiket a trópusi Mt után műholdak és repülőgépek által gyűjtött megfigyelésekkel. Kelut kitörés február 2014. Megállapították, hogy az SO2 tartóssága a légkörben jelentősen függ attól, hogy bevont-e hamurészecskéket. A hamu több SO2 – je hosszabb ideig tartó SO2-t eredményezett, amely képes hűteni az éghajlatot.

savas eső

elképzelhető, hogy a globális felmelegedés egyszerű megoldása az lenne, ha a sztratoszférát szándékosan SO2-vel töltenék be hűtés céljából. A sztratoszférában azonban sósav (HCl) van jelen. Azért van ott, mert az ipari szén ég a földön, és azért is, mert a vulkánok kilövik.

amikor az SO2, a HCl és a víz kicsapódik a földre, savas esőként teszik ezt, amely tápanyagokat távolít el a talajból, és az alumíniumot a vízi utakba szivárogtatja, megölve a tengeri élet számos faját. Ha a tudósok SO2-vel próbálják ellensúlyozni a globális felmelegedést, pusztítást okozhatnak.

ózon

eltekintve attól, hogy savas esőként kicsapódhat, a vulkáni HCl egy másik veszélyt jelent: veszélyezteti a Föld ózonrétegét, amely megvédi minden növényi és állati élet DNS-ét a korlátlan ultraibolya napsugárzás pusztulásától. A HCl gyorsan klórra (Cl) és klór-monoxidra (ClO) bomlik. A Cl elpusztítja az ózont. Az EPA szerint ” egy klóratom több mint 100 000 ózonmolekulát képes elpusztítani.”

A Fülöp-szigeteki és Chilei vulkánkitörések utáni műholdas adatok azt mutatták, hogy a sztratoszférában akár 20% – os ózonveszteség is tapasztalható a vulkánok felett.

az elvihető

az ember által okozott szennyezéshez képest a vulkánok csekély mértékben járulnak hozzá az éghajlatváltozáshoz. Az éghajlatot tönkretevő CO2, SO2 és HCl a Föld légkörében többnyire az ipari folyamatok közvetlen következményei. (A szénégetésből származó hamu többnyire szárazföldi és alacsonyabb légköri szennyező anyag, ezért hozzájárulása az éghajlatváltozáshoz korlátozott lehet.

annak ellenére, hogy a vulkánok általában viszonylag jelentéktelen szerepet játszanak az éghajlatváltozásban, az áradások, aszályok, éhezés és a mega-vulkánok után bekövetkezett betegségek figyelmeztetésként szolgálhatnak. Ha az ember okozta légszennyezés változatlan marad, az áradások, aszályok, éhínségek és betegségek megállíthatatlanná válhatnak.