Vulcanologia

Migliorata l'interpretazione delle Tracce Vulcaniche nei Ghiacci

Come i vulcani hanno gravemente contaminato l'atmosfera con particelle di zolfo nei millenni passati? Per rispondere a questa domanda, gli scienziati utilizzano i campioni di ghiaccio, tra gli altri, come archivi climatici. Ma i risultati sono diversi, in particolare in alcuni dei principali eventi vulcanici del passato, e a seconda che i nuclei provengano dall'Antartide o Groenlandia.

Gli scienziati atmosferici del Centro Helmholtz per la Ocean Research GEOMAR di Kiel, e dell'Istituto Max Planck per la Meteorologia di Amburgo, hanno ora trovato una spiegazione che potrebbe migliorare in modo significativo l'interpretazione delle carote di ghiaccio.

Tempeste, freddo, carestie, l'anno 1816 è stato un "Anno senza Estate", nella storia europea. Il motivo era l'eruzione del vulcano indonesiano Tambora, un anno prima. Aveva gettato enormi quantità di composti di zolfo nella stratosfera (ad altitudini di 15-50 km), da dove si diffusero in tutto il globo, indebolendo significativamente la radiazione solare per diversi anni dopo.

Tali eruzioni vulcaniche intense sono abbastanza comuni nella storia della Terra. Per capire meglio il loro impatto sul clima e l'atmosfera, gli scienziati cercano di ricostruire quelle eruzioni con precisione. Archivi con le informazioni importanti sono le carote di ghiaccio della Groenlandia e dell'Antartide, perché le particelle di zolfo espulse dai vulcani cadono di nuovo in superficie. Una parte di tale ricaduta è intrappolata nel ghiaccio delle regioni polari e può essere analizzata anche migliaia di anni dopo. La contaminazione da aerosol dell'atmosfera è derivata da essa utilizzando un semplice calcolo del rapporto.

Ma questo metodo ha i suoi limiti. "Gli Aerosol vulcanici nella stratosfera assorbono la radiazione infrarossa, riscaldando così la stratosfera, e cambiando successivamente le condizioni del vento", spiega il Dott. Matteo Toohey, scienziato atmosferico al GEOMAR Helmholtz Centre for Ocean Research Kiel. Utilizzando un modello atmosferico, egli ora ha testato gli effetti di questo fenomeno. "Abbiamo scoperto che la deposizione di composti dello zolfo in Antartide dopo grandi eruzioni vulcaniche nei tropici può essere più basso di quanto si pensasse", e il ricercatore riassume i risultati dello studio, nel "Journal of Geophysical Research Atmosphere".

Per lo studio, il dottor Toohey ed i suoi colleghi hanno usato un modello di abbinamento aerosol-clima per tracciare 70 diversi scenari di eruzione durante l'analisi della distribuzione delle particelle di zolfo. Esso si basa su reali eruzioni vulcaniche nel corso degli ultimi 200 mila anni in America centrale, che erano state indagate nell'ambito del Progetto di ricerca congiunta 574.

"Nei nostri calcoli, abbiamo potuto vedere chiaramente le differenze nella distribuzione e deposizione tra il nord e il sud", spiega il co-autore e direttore del gruppo di lavoro, il dottor Kirstin Krüger. La deposizione spaziale delle particelle di zolfo nelle carote di ghiaccio bipolari, calcolata nel modello, ben si accorda con i depositi effettivamente misurati di grandi eruzioni vulcaniche, come il Pinatubo, nel 1991 o anche del Tambora del 1815.

"Se sappiamo come le particelle di zolfo vulcaniche influenzano i venti atmosferici, possiamo avere un notevole miglioramento nell'interpretazione delle tracce di attività vulcanica nelle carote di ghiaccio ", dice il Dott. Toohey. Le tracce precedentemente indeterminate di eruzioni vulcaniche, che non possono essere assegnate ad un particolare evento o di eruzione dei vulcani, si possono ora chiaramente far risalire alla loro origine.

"In ogni caso, i risultati del nostro studio sui modelli danno una chiara indicazione che la variabilità bipolare dei depositi di solfato deve essere presa in considerazione se le tracce di grandi eruzioni vulcaniche devono essere dedotte dalle carote di ghiaccio, "dice il Dott. Krüger, "e diversi gruppi di ricerca che si occupano di questo problema ci hanno già contattato per verificare i propri dati attraverso i risultati del nostro modello."

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