Исследователи показали, что изменение климата, вызванное деятельностью человека, будет иметь важные последствия для взаимодействия вулканических газов с атмосферой, - пишет eurekalert.org со ссылкой на Nature Communications.
Исследователи из Кембриджского университета и Метеорологического бюро Великобритании говорят, что извержения большой силы будут иметь более серьезные последствия, поскольку температура воздуха продолжает подниматься. Однако охлаждающий эффект извержений малых и средних размеров может сократиться на 75%. Поскольку эти более мелкие извержения происходят гораздо чаще, необходимы дальнейшие исследования, чтобы определить, какой эффект появится – потепление или похолодание.
Где и когда извергается вулкан, это не то, что мы можем контролировать, но по мере того, как атмосфера нагревается из-за изменения климата, шлейфы пепла и газа, выбрасываемые крупными, но нечастыми вулканическими извержениями, будут увеличиваться. Изменение климата также ускорит перенос вулканического материала в виде маленьких блестящих капель, называемых аэрозолями вулканического сульфата, из тропиков в более высокие широты.
В случае крупных извержений совокупный эффект этих явлений приведет к тому, что дымка, создаваемая вулканическими аэрозолями, будет блокировать попадание большего количества солнечного света на поверхность Земли, что в конечном итоге усилит временное охлаждение, вызванное извержениями вулканов.
Когда в 1991 году извергался вулкан Пинатубо на Филиппинах, последствия этого ощущались во всем мире. Шлейф от извержения - второго по величине в 20 веке - поднялся в небо более чем на 30 километров, образуя слой глобальной дымки. В 1992 году из-за этого тумана глобальная температура упала на целых 0,5 градуса по Цельсию. Для сравнения: с 1850 года деятельность человека привела к повышению глобальной температуры более чем на 1 градус Цельсия. Однако воздействие вулканических аэрозолей сохраняется только в течение одного или двух лет, в то время как антропогенные парниковые газы будут влиять на климат на протяжении столетий.
«Помимо данных, которые у нас есть о недавних извержениях, таких как Пинатубо, мы также можем увидеть охлаждающий эффект вулканов в течение двух тысяч лет, исходя из информации, содержащейся в кольцах деревьев, - сказал доктор Томас Обри из Кембриджского географического департамента, первый автор статьи. - Однако мы хотели взглянуть на вопрос с противоположной точки зрения: как потепление климата может повлиять на охлаждающий эффект извержений вулканов?»
Вулканические шлейфы поднимаются, как воздушные шары: они продолжают подниматься на высоту, на которой обладают естественной плавучестью. Кембриджское исследование изучило, насколько высоко в атмосфере эти шлейфы могут подниматься и переноситься во всем мире при различных сценариях потепления.
Исследователи использовали глобальные климатические модели в сочетании с моделями вулканического шлейфа, чтобы смоделировать, как изменение климата может повлиять на аэрозоли, выбрасываемые извержениями вулканов.
Они обнаружили, что для крупных извержений, таких как гора Пинатубо, которые обычно происходят один или два раза в столетие, изменение климата приведет к тому, что шлейфы поднимутся выше, а аэрозоли быстрее распространятся по земному шару, что приведет к усилению охлаждающего эффекта на 15%. Ожидается, что изменения температуры океана еще больше усилят охлаждающий эффект, а таяние ледяных щитов также, по прогнозам, увеличит частоту и размер извержений вулканов в таких местах, как Исландия.
Однако для извержений умеренных размеров, таких как извержение Набро в Эритрее в 2011 году, которое обычно происходит ежегодно, эффект будет уменьшен примерно на 75% при сценарии сильного потепления. Это связано с тем, что высота тропопаузы - границы между тропосферой и стратосферой над ней - по прогнозам увеличится, что затруднит достижение вулканическими шлейфами стратосферы. Аэрозоли из вулканических шлейфов, приуроченных к тропосфере, вымываются осадками в течение нескольких недель, что делает их климатическое воздействие относительно незначительным и гораздо более локальным.
«Изменение климата - это не то, что грядет - оно уже наступило, как ясно продемонстрировано в отчете МГЭИК на этой неделе, - сказала соавтор д-р Аня Шмидт, также из Департамента географии. - Последствия изменения климата и некоторые петли обратной связи, которые оно может вызвать, сейчас становятся более очевидными. Но климатическая система сложна: понимание всех этих петель обратной связи имеет решающее значение для понимания нашей планеты и составления точных климатических прогнозов».
«Новые петли обратной связи между климатом и извержениями вулканов, которые мы выделяем в этой работе, в настоящее время не учитываются МГЭИК, - сказал Обри. - Это может пролить новый свет на эволюцию будущих вулканических воздействий на климат. Даже если вулканы имеют ограниченное влияние на климат по сравнению с выбросами парниковых газов в результате деятельности человека, они являются важной частью системы».
«Из-за более частых и более интенсивных лесных пожаров, а также других экстремальных явлений состав верхних слоев атмосферы меняется на наших глазах, как и наше понимание последствий этих изменений, - сказал Шмидт, который также является филиалом химического факультета Юсуфа Хамиеда. - По мере того как мы продолжаем выделять парниковые газы, то, как вулканические выбросы взаимодействуют с атмосферой, будет продолжать меняться, и важно дать количественную оценку этих взаимодействий, чтобы полностью понять изменчивость климата».
Авторы надеются собрать вместе больше вулканологов и ученых-климатологов, чтобы понять не только механику подъема вулканического шлейфа и жизненный цикл аэрозолей, но и то, как изменения частоты и силы извержений, вызванные дегляциацией и экстремальными осадками, будут формировать будущие климатические последствия вулканических воздействий.
Исследование финансировалось Королевским обществом, исследовательской и инновационной программой Европейского союза Horizon 2020 и Советом по исследованиям окружающей среды Великобритании.
Фото: kotenko / 123RF
