Vulcanologia

Un nuovo metodo per misurare l'impatto delle eruzioni vulcaniche sul clima

Un team internazionale di scienziati ha sviluppato un nuovo metodo, più accurato, per misurare e simulare nel breve termine il calo della temperatura emisferica che segue di solito dopo una grande eruzione vulcanica.

Lo studio, pubblicato su Nature Geoscience, permette di misurare con precisione e simulare il calo della temperatura indotta. Le grandi eruzioni vulcaniche possono causare un temporaneo ma significativo raffreddamento della superficie estraendo enormi quantità di di zolfo nella stratosfera. Lo zolfo poi viene convertito in aerosol che bloccano una parte dei raggi del sole con conseguente influenza sul raffreddamento emisferico. Considerato il più importante evento vulcanico del XX secolo, l'eruzione del Monte Pinatubo nel giugno del 1991, ha iniettato 20 milioni di tonnellate di biossido di zolfo nella stratosfera e provocato un raffreddamento globale di 0,4 ° C in media.

Al fine di quantificare il raffreddamento, gli scienziati hanno utilizzato due approcci: la Dendroclimatologia, che studia il clima passato estrapolando informazioni climatiche dagli alberi e le simulazioni di modelli climatici. Ma fino ad ora questi due approcci hanno portato a risultati che erano abbastanza contraddittori e questo ha impedito agli scienziati di valutare con precisione l'impatto delle grandi eruzioni vulcaniche sul clima. Le simulazioni hanno mostrato un maggiore (da due a quattro volte superiore) e più lungo raffreddamento rispetto alle ricostruzioni dendroclimatiche.

I ricercatori dell'Università di Ginevra (UNIGE), la Svizzera, l'Institut Pierre Simon Laplace, IRD, la Energie Alternative Commissione (CEA) e il Centro Nazionale per la Ricerca Scientifica (CNRS), sono riusciti a conciliare i due approcci sviluppando un nuovo metodo per valutare accuratamente le conseguenze di future eruzioni e l'elevato impatto sul clima anticipando gli effetti sulle nostre società.

Per risolvere questo problema, una squadra di dendroclimatologia  ha effettuato una nuova ricostruzione della temperatura estiva dell'emisfero nord negli ultimi 1500 anni che si basa sulla densità massima latewood, un parametro che è molto sensibile alle variazioni di temperatura. I dati sono stati raccolti in tutto l'emisfero settentrionale, dalla Scandinavia e Siberia fino al Quebec, tra cui l'Alaska, le Alpi e i Pirenei. L'inclusione di densità ha permesso una chiara individuazione di tutte le principali eruzioni. I risultati mostrano che l'anno successivo una grande eruzione è caratterizzato da un raffreddamento maggiore rispetto a quello affermato nelle ricostruzioni precedenti e che questo raffreddamento non dura più di tre anni in scala emisferica.

In parallelo, utilizzando un modello climatico sofisticato, i fisici del clima hanno calcolato l'abbassamento della temperatura causata dai due più grandi eventi vulcanici dello scorso millennio: le eruzioni Samalas e Tambora che si sono verificati in Indonesia nel 1257 e 1815. Questo modello combina i dati sulla posizione dei vulcani, il periodo di eruzione, la quantità di anidride solforosa iniettata e integra i risultati di un modello che simula il ciclo microfisico di vita degli aerosol vulcanici dalla loro formazione, dopo l'ossidazione del biossido di zolfo, alla loro sedimentazione ed eliminazione dall'atmosfera. "Questo approccio insolito permette di simulare realisticamente le dimensioni delle particelle di aerosol vulcanici e quindi la loro aspettativa di vita in atmosfera, che influenza direttamente sia l'entità e la persistenza del raffreddamento indotto da una eruzione", spiega Markus Stoffel, ricercatore UNIGE. Queste nuove simulazioni dimostrano che le interruzioni nello scambio di raggi, causato da attività vulcanica, sono state ampiamente sopravvalutate nelle simulazioni climatiche precedenti, utilizzata nell'ultimo dell'IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change). Per la prima volta, i risultati forniti da ricostruzioni e modelli climatici sull'intensità di raffreddamento convergono e dimostrano che le eruzioni del Tampora e Samalas hanno generato un calo medio della temperatura nell'emisfero settentrionale oscillante tra 0,8 e 1,3 ° C durante l'estate 1258 e il 1816.

Entrambi gli approcci sono d'accordo anche sulla persistenza media del raffreddamento significativo che è stimato in due o tre anni. Questi risultati aprono la strada a una migliore valutazione del ruolo svolto dal vulcanismo sul cambiamento climatico.

A.T.

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