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Vulcanologia

Quello che sappiamo del Calbuco e il monitoraggio di SO2 e suoi effetti sul clima

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I tetti di moltissime case e aziende sono crollati sotto il peso della cenere.

calbucoashIl 22 aprile 2015, il vulcano Calbuco nel sud del Cile si è svegliato dopo quattro decenni di sonno con un'eruzione esplosiva. Cenere e pomice sono state spinte in alto nell'atmosfera, oscurando i cieli ricoprendo in molte zone del Cile e Sud America per quasi una settimana.

Le valutazioni dettagliate di ciò che è accaduto durante l'eruzione del 22-23 aprile del Calbuco, stanno ora arrivando dalle agenzie responsabili per il monitoraggio scientifico dell'eruzione ( SERNAGEOMIN ).

Il vulcano è ben monitorato e accessibile, e di conseguenza c'è stata una grande quantità di informazioni di alta qualità , e le immagini sono state messe a disposizione molto rapidamente. Inoltre, vi è una ricchezza di dati  satellitari che permettono di raccogliere alcune statistiche di base sulla scala dell'eruzione.

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Il vulcano Calbuco nel sud del Cile è scoppiata intorno 21:03 UTC del 22 aprile, come si può vedere sull'immagine visibile VA-13 allea 21:38 UTC


Questa è stata la prima eruzione esplosiva di Calbuco dopo una piccola eruzione che durò quattro ore il 26 agosto 1972 . Nei successivi 42 anni, c'è stato un episodio di forte emissione di "fumarole" nell'agosto 1996, ma nessun recente segnale di inquietudine.
Le eruzioni del 22-23 aprile 2015  sono iniziate con poco preavviso, ed entrambe hanno formano intensi  pennacchi "galleggianti" di cenere vulcanica che si è alzata in alto nell'atmosfera e catturati in alcuni tra i più incredibili video e filmati timelapse dell'eruzione in qualsiasi parte del mondo. La prima eruzione è iniziata alle 18:05 (ora locale) il 22 aprile; la colonna di cenere è salita a 16 km, ed ha espulso 40 milioni di metri cubi di cenere in circa 90 minuti. La seconda eruzione è iniziata dopo la mezzanotte (01:00 ora locale, il 23 aprile), con una colonna di cenere che è salita a 17 km  ed ha espulso 170 milioni di metri cubi di cenere per più di 6 ore. Sulla base del volume di materiale eruttato (0,2 km cubo), e l'altezza del pennaccio , le fasi combinate dell'eruzione possono essere classificati come evento VEI 4 , con una grandezza dell'eruzione di 4,4-4,6 (a seconda della densità teorica del depositi).
L'eruzione del Calbuco è stata la terza grande eruzione in questa regione del Cile negli ultimi 10 anni; ma 4 o 5 volte inferiori rispetto alle eruzioni del Chaiten (2008) e Puyehue-Cordon Caulle (2011).
Alla sua massima estensione, la nube di cenere ha riguardato una superficie di oltre 400.000 chilometri quadrati , interessando una popolazione di oltre 4 milioni di persone in Cile e Argentina. La cenere è stata segnalata da Concepcion, sulla costa del Pacifico, a Trelew e Puerto Madry , sulla costa atlantica argentina.
Il magma coinvolto nell'eruzione fu di tipo andesite-dacite, contenente vetro vulcanico e cristalli di plagioclasio e anfibolo, con quarzo minore e biotite.
L'eruzione è stata accompagnata da impulsi drammatici di fulmine (una caratteristica comune a eruzioni vulcaniche), e facilmente visibile dallo spazio.
Almeno 6500 persone sono state evacuate a causa dell'attività. La vicina città di Ensenada è stata duramente colpita dalla spesse pomice e dai depositi di cenere, e lahars posa pericoli continue nei drenaggi che corrono via Calbuco, e verso i vicini laghi (Llanquihue, Chapo). L'eruzione ha fortemente influenzato la  pesca del salmone nella regione. 
 SERNAGEOMIN ha spiegato  che l'attività sismica  è un po' diminuita , ma il vulcano rimane sotto un allarme rosso.

Insieme con 210 milioni di metri cubi di cenere e roccia, il vulcano ha espulso biossido di zolfo (SO 2 ) e altri gas che potrebbe avere degli effetti sul clima. Il rilascio di gas SO2 dall'eruzione è stato sostanziale, circa 0,2-,4 milioni di tonnellate.
Vicino alla superficie terrestre, l'anidride solforosa è un gas dall'odore acre che può causare problemi respiratori negli esseri umani e animali. In alto, nell'atmosfera, può avere un effetto sul clima. Quando SO 2 reagisce con il vapore acqueo, crea  solfati sotto forma di aereosol che possono persistere per mesi o anni. Tali particelle L'effetto principale dei solfati sul clima è legato alla diffusione della luce. La loro presenza nell'atmosfera porta infatti ad un aumento dell'albedo terrestre. Le particelle presenti in una nube vulcanica, e in particolare i solfati, andando ad aumentare l'albedo delle nuvole provocherebbero un generale raffreddamento globale.
Le immagini sopra mostrano la concentrazione media di biossido di zolfo nel Sud America e le acque circostanti tra il 23-26 aprile 2015.

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Sono state eseguite le mappe con i dati dell'Ozone Monitoring Instrument (OMI) sul satellite Aura della NASA. Come l'ozono, il biossido di zolfo atmosferico viene misurato in unità Dobson. Se si potesse comprimere tutto il biossido di zolfo in una colonna di atmosfera in un unico strato sulla superficie terrestre a 0 gradi centigradi, una Unità Dobson sarebbe spessa 0,01 millimetri e dovrebbe contenere 0,0285 grammi di biossido di zolfo per metro quadrato.
Sulle mappe di cui sopra, i dati vengono visualizzati in righe o falciate, rivelando le aree osservate (colorate) o non osservate (chiaro) dal satellite Aura in un  determinato giorno. Si noti come il pennacchio si muove a nord e ad est con i venti. Entro il 28 aprile, il pennacchio di SO 2 aveva raggiunto l'Oceano Indiano.
"I dati satellitari di anidride solforosa sono fondamentali per comprendere l'impatto delle eruzioni vulcaniche sul clima", ha detto Simon Carn, un parte del team OMI e professore presso l'Università Tecnologica del Michigan. "Modellatori climatici hanno bisogno di stime di  di massa e altezza di SO2 per eseguire i loro modelli e prevedere con precisione gli effetti atmosferici e climatici delle eruzioni vulcaniche. Le immagini possono  fornire intuizioni uniche nel trasporto atmosferico e la dispersione di gas  nell'atmosfera e nei  venti atmosferici superiori. "
Finora, il Calbuco ha rilasciato una stima di 0,3-0,4 teragrammi (0,3-0.400.000 tonnellate) di SO 2 in atmosfera. Il gas è stato iniettato nella stratosfera  dove durerà molto più a lungo e viaggierà molto più lontano.  Il gas SO 2 gradualmente si convertià in particelle di aerosol. Tuttavia, non è ancora chiaro se ci sarà un effetto di raffreddamento da questo evento.
Il SO 2 totale è molto inferiore rispetto al recente eruzione dell'Holuhraun, che ha eruttato circa 11-12 teragrammi, o da 30 a 40 volte più Calbuco. "Ma la concentrazione SO 2 scaturente da Holuhraun è stata emessa per diversi mesi ed è stato per lo più limitata alla bassa troposfera, limitando il suo impatto sul clima ", ha osservato Carn. "In termini di impatti climatici, il Calbuco è probabilmente più significativo per la concentrazione di SO 2  nella stratosfera. "
L'immagine a colori naturali sotto, acquisita il 25 aprile dall'Advance Lander Imaging sul starellite Earth Observing-1 della NASA, mostra il pennacchio di Calbuco elevarsi al di sopra del ponte nuvola sul Cile.

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"Anche se una sola eruzione di queste dimensioni non dovrebbe avere un effetto misurabile sul clima," Carn aggiunto, "il recente lavoro suggerisce che gli effetti cumulativi di più eruzioni vulcaniche di queste dimensioni negli ultimi dieci anni possono aver rallentato il tasso di riscaldamento globale a causa degli aerosol di solfato  prodotti nella stratosfera."

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cenere vulcanica ripresa dal VIIRS sul Suomi-NPP il 23 aprile 05:12 UTC

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Cenere vulcanica ripresa da Meteosat-10, il 24 aprile 05:00 UTC

Ali Dorate

 

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