Vulcanologia

Rivista la storia delle più grandi esplosioni vulcaniche del pianeta

Nuove ricerche sull'impatto delle eruzioni vulcaniche storiche sul clima, che hanno implicazioni significative per la sensibilità climatica, hanno prodotto stime della forzatura storica degli aerosol, che variano in modo più significativo di quelllo che si pensava fino ad ora.

Le due più grandi eruzioni vulcaniche della storia recente della Terra hanno depositato un terzo in meno di solfato rispetto al passato, però suggeriscono che questi eventi hanno avuto un effetto di raffreddamento sul clima globale più debole.

L'immagine sopra rappresenta: (A) la serie temporale dell'origine vulcanica del solfato in deposizione sopra l'Antartide, un numero di singoli database antartici da carote di ghiaccio per valutare la deposizione vulcanica del solfato, così come il numero di record e siti incorporati nella AVS-2k (Antarctic Volcanic Sulphate) composito rispetto al numero di siti utilizzati dalla ricostruzione GAO08. (B), deposizione solfato vulcanica per 116 eventi vulcanici all'AVS-2k. Barre rosse e blu indicano bipolare (suggerendo una fonte tropicale) e unipolare deposizione di solfato rispettivamente, sulla base di segnali sincroni di solfato nel Greenland ice cores 7,20 (non mostrato). I 10 più grandi eventi di deposizione, e il loro rango, sono indicati da etichette numeriche. L'AOD é stimato (30deg-90degS) utilizzando una funzione di ridimensionamento derivato per il Pinatubo, e assunto valido per i segnali bipolari, è dato sull'asse y di destra. (C), deposizione vulcanico solfato riportata da GAO08 e la differenza rispetto a AVS-2k, con differenze assolute di datazione indicata per alcuni eventi.

Un team di scienziati, guidato da Michael Sigl e Joe McConnell del Desert Research Institute del Nevada (DRI), ha completato la ricostruzione più accurata e precisa dei dati storici sulle emissioni vulcaniche di solfato nel sud del mondo.

Il nuovo database, descritto in una ricerca pubblicata il 6 luglio 2014 nell'edizione online di Nature Climate Change, è derivato da un gran numero di singoli campioni di ghiaccio raccolti in varie località in tutta l'Antartide, è il primo database annuale deliberato che si estende attraverso gli ultimi 2.000 anni di storia umana (Era Volgare).

Le potenti eruzioni vulcaniche sono una delle cause più significative di variabilità climatica in passato, a causa delle grandi quantità di biossido di zolfo che emettono, che porta alla formazione di particelle microscopiche note come aerosol solfati vulcanici. Questi aerosol riflettono più radiazione solare verso lo spazio, raffreddando la Terra. Eventi vulcanici passati sono misurati attraverso i record di deposizione del solfato trovati nelle carote di ghiaccio (carotaggi), e sono stati collegati al raffreddamento globale e regionale a breve termine.

Questo sforzo ha riunito la più vasta gamma di dati fondamentali del ghiaccio solfato in tutto il mondo, tra cui la lastra di ghiaccio dell'Antartide occidentale (WAIS) Divide (centro di carotaggi del ghiaccio), probabilmente il database più dettagliato del solfato vulcanico nel sud del mondo. In totale, lo studio ha compreso 26 annotazioni precisamente sincronizzate del centro del ghiaccio, raccolte in una matrice di 19 siti dall'altro lato dell'Antartide.

McConnell, membro di diversi gruppi di ricerca che hanno raccolto i nuclei (traversata scientifica Norvegese-americana compresa, nel 2007-2009, dell'Antartide orientale, ed il progetto Wais Divide, che ha raggiunto una profondità di 3.405 metri nel 2011), ha aggiunto: "Il nuovo database individua 116 singoli eventi vulcanici durante gli ultimi 2000 anni ".

"La nostra nuova ricostruzione completa il periodo di anni da 1 al 500 dC, per la quale non c'erano ricostruzioni in precedenza, e migliora notevolmente quello per gli anni da 500 a 1500 dC".

Nella tabella sopra , le simulazioni di trasporto solfato vulcanico eseguite con un modello di accoppiamento aerosol-clima che sono stati confrontati con le osservazioni delle carote di ghiaccio, e usati per studiare i modelli spaziali di deposizione di solfato in Antartide.

"Entrambe le osservazioni e i risultati del modello mostrano che non tutte le eruzioni portano allo stesso modello spaziale della deposizione di solfato", puntualizza Matthew Toohey, dall'istituto tedesco GEOMAR Helmholtz Centre for Ocean Research Kiel, che aggiunge: "la variabilità territoriale nella deposizione del solfato significa che l'accuratezza delle ricostruzioni solfato vulcaniche dipende fortemente dall'avere un numero sufficiente di dati provenienti da carote di ghiaccio da altrettante diverse regioni dell'Antartide."

Con una tale varietà accuratamente sincronizzata e robusta, i ricercatori sono stati in grado di rivedere le ricostruzioni del passato vulcanico degli aerosol, che sono ampiamente usati oggi nelle simulazioni dei modelli climatici. In particolare, la ricerca ha scoperto che le due più grandi eruzioni vulcaniche della storia recente della Terra (Samalas nel 1257 e Kuwae nel 1458) hanno depositato dal 30 al 35% in meno di solfato in Antartide, suggerendo che questi eventi hanno avuto un effetto di raffreddamento sul clima globale più debole di quanto si pensasse.

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