Efecto de las erupciones volcánicas significativamente subestimado en las proyecciones climáticas

Si bien este efecto está lejos de ser suficiente para compensar los efectos del aumento de la temperatura global causado por la actividad humana, los investigadores, dirigidos por la Universidad de Cambridge, dicen que las erupciones de pequeña magnitud son responsables de hasta la mitad de todos los gases de azufre emitidos en la atmósfera superior por los volcanes.

Los resultados, publicados en la revista Cartas de investigación geofísicasugieren que mejorar la representación de las erupciones volcánicas de todas las magnitudes, a su vez, hará que las proyecciones climáticas sean más sólidas.

Dónde y cuándo entra en erupción un volcán no es algo que los humanos puedan controlar, pero los volcanes juegan un papel importante en el sistema climático global. Cuando los volcanes entran en erupción, pueden arrojar gases de azufre a la atmósfera superior, lo que forma partículas diminutas llamadas aerosoles que reflejan la luz solar de regreso al espacio. Para erupciones muy grandes, como la del Monte Pinatubo en 1991, el volumen de aerosoles volcánicos es tan grande que por sí solo hace que las temperaturas globales bajen.

Sin embargo, estas grandes erupciones solo ocurren unas pocas veces por siglo; la mayoría de las erupciones de pequeña magnitud ocurren cada uno o dos años.

«En comparación con los gases de efecto invernadero emitidos por la actividad humana, el efecto que los volcanes tienen en el clima global es relativamente menor, pero es importante que los incluyamos en los modelos climáticos para evaluar con precisión los cambios de temperatura en el futuro», dijo la primera autora May. Chim, candidato a doctorado en el Departamento de Química de Yusuf Hamied.

Las proyecciones climáticas estándar, como el Sexto Informe de Evaluación del Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático (IPCC), asumen que la actividad volcánica explosiva entre 2015 y 2100 estará al mismo nivel que el período 1850-2014, y pasan por alto los efectos de las erupciones de pequeña magnitud. .

“Estas proyecciones se basan principalmente en núcleos de hielo para estimar cómo los volcanes podrían afectar el clima, pero las erupciones más pequeñas son demasiado pequeñas para ser detectadas en los registros de núcleos de hielo”, dijo Chim. “Queríamos hacer un mejor uso de los datos satelitales para llenar el vacío y dar cuenta de las erupciones de todas las magnitudes”.

Usando los últimos registros satelitales y de núcleos de hielo, Chim y sus colegas de la Universidad de Exeter, el Centro Aeroespacial Alemán (DLR), la Universidad Ludwig-Maximilians de Munich, la Universidad de Durham y la Oficina Meteorológica del Reino Unido generaron 1000 escenarios diferentes de futura actividad volcánica. Seleccionaron escenarios que representan niveles bajos, medianos y altos de actividad volcánica, y luego realizaron simulaciones climáticas utilizando el Modelo del Sistema Terrestre del Reino Unido.

Sus simulaciones muestran que los impactos de las erupciones volcánicas en el clima, incluida la temperatura global de la superficie, el nivel del mar y la extensión del hielo marino, se subestiman porque las proyecciones climáticas actuales subestiman en gran medida el nivel futuro plausible de actividad volcánica.

Para el escenario futuro mediano, encontraron que el efecto de los volcanes en la atmósfera, conocido como forzamiento volcánico, se subestima en las proyecciones climáticas hasta en un 50%, debido en gran parte al efecto de erupciones de pequeña magnitud.

«Descubrimos que no solo se subestima el forzamiento volcánico, sino que las erupciones de pequeña magnitud son en realidad responsables de hasta la mitad de todo el forzamiento volcánico», dijo Chim. “Es posible que estas erupciones de pequeña magnitud no tengan un efecto medible individualmente, pero colectivamente, su efecto es significativo.

«Me sorprendió ver cuán importantes son estas erupciones de pequeña magnitud: sabíamos que tenían un efecto, pero no sabíamos que era tan grande».

Aunque el efecto de enfriamiento de los volcanes se subestima en las proyecciones climáticas, los investigadores enfatizan que no se compara con las emisiones de carbono generadas por los humanos.

“Los aerosoles volcánicos en la atmósfera superior generalmente permanecen en la atmósfera durante uno o dos años, mientras que el dióxido de carbono permanece en la atmósfera durante mucho, mucho más tiempo”, dijo Chim. “Incluso si tuviéramos un período de actividad volcánica extraordinariamente alta, nuestras simulaciones muestran que no sería suficiente para detener el calentamiento global. Es como una nube pasajera en un día caluroso y soleado: el efecto refrescante es solo temporal”.

Los investigadores dicen que tener en cuenta completamente el efecto de los volcanes puede ayudar a que las proyecciones climáticas sean más sólidas. Ahora están utilizando sus simulaciones para investigar si la actividad volcánica futura podría amenazar la recuperación del agujero de ozono antártico y, a su vez, mantener niveles relativamente altos de radiación ultravioleta dañina en la superficie de la Tierra.

La investigación fue apoyada en parte por la Fundación Croucher y The Cambridge Commonwealth, European & International Trust, la Unión Europea y el Consejo de Investigación del Medio Ambiente Natural (NERC), parte de Investigación e Innovación del Reino Unido (UKRI).

Referencia:
Man Mei Chim et al. ‘Es muy probable que las proyecciones climáticas subestimen el forzamiento volcánico futuro y sus efectos climáticos’. Cartas de investigación geofísica (2023). DOI: 10.1029/2023GL103743