L'eruzione del Monte Pinatubo nel 1991 ha avuto un impatto significativo sul clima, diminuzione della temperatura media globale di circa 0,5°C. Come le famose eruzioni del Krakatau (1883) e del Tambora (1815), Pinatubo si trova ai tropici, che è stato considerato un importante fattore alla base della sua forte forzatura climatica. Però, un gruppo di ricerca internazionale guidato dal GEOMAR ha ora pubblicato uno studio sulla rivista Geoscienze naturali che mostra che le eruzioni extratropicali esplosive possono avere un forte impatto sul clima, pure.

Negli ultimi decenni, eruzioni extratropicali tra cui Kasatochi (Alaska, NOI., 2008) e Sarychev Peak (Russia, 2009) hanno iniettato zolfo nella bassa stratosfera. La forzatura climatica di queste eruzioni ha, però, stato debole e di breve durata. Finora, gli scienziati hanno ampiamente supposto che questo sia un riflesso di una regola generale:le eruzioni extratropicali portano a forzanti più deboli rispetto alle loro controparti tropicali. Ricercatori del GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel, l'Università di Oslo, il Max Planck Institute for Meteorology di Amburgo insieme a colleghi svizzeri, il Regno Unito e gli Stati Uniti ora contraddicono questa ipotesi nella rivista internazionale Geoscienze naturali .

"Le nostre indagini mostrano che molte eruzioni vulcaniche extratropicali nel passato 1, 250 anni hanno causato un pronunciato raffreddamento superficiale nell'emisfero settentrionale, e infatti, le eruzioni extratropicali sono in realtà più efficienti delle eruzioni tropicali in termini di quantità di raffreddamento emisferico in relazione alla quantità di zolfo emessa dalle eruzioni, " dice il dottor Matthew Toohey di GEOMAR, primo autore del presente studio.

Il raffreddamento su larga scala dopo le eruzioni vulcaniche si verifica quando i vulcani iniettano grandi quantità di gas di zolfo nella stratosfera, uno strato dell'atmosfera che inizia a circa 10-15 chilometri di altezza. Là, i gas sulfurei producono una foschia di aerosol solforico che persiste per mesi o anni. Gli aerosol riflettono una parte della radiazione solare in entrata, che non possono più raggiungere gli strati inferiori dell'atmosfera e la superficie terrestre.

Fino ad ora, il presupposto era che gli aerosol delle eruzioni vulcaniche nei tropici avessero una vita stratosferica più lunga perché devono migrare a latitudini medie o alte prima di poter essere rimossi. Di conseguenza, avrebbero un effetto maggiore sul clima. Gli aerosol provenienti da eruzioni a latitudini più elevate verrebbero rimossi dall'atmosfera più rapidamente.

Le recenti eruzioni extratropicali, che ha avuto effetti minimi ma misurabili sul clima, adatta a questa immagine. Però, queste eruzioni erano molto più deboli di quella del Pinatubo. Per quantificare l'impatto climatico delle eruzioni extratropicali rispetto a quelle tropicali, Il dottor Toohey e il suo team hanno confrontato nuovi, ricostruzioni a lungo termine dell'iniezione di zolfo stratosferico vulcanico da carote di ghiaccio con tre ricostruzioni della temperatura estiva dell'emisfero settentrionale da anelli di alberi risalenti al 750 CE. Sorprendentemente, gli autori hanno scoperto che le eruzioni esplosive extratropicali hanno prodotto un raffreddamento emisferico molto più forte in proporzione al loro rilascio di zolfo stimato rispetto alle eruzioni tropicali.

Per comprendere questi risultati, Il Dr. Toohey e il suo team hanno eseguito simulazioni di eruzioni vulcaniche a latitudini medio-alte con quantità di zolfo e altezze di iniezione uguali a quelle di Pinatubo. Hanno scoperto che la durata dell'aerosol di queste eruzioni esplosive extratropicali era solo marginalmente inferiore a quella delle eruzioni tropicali. Per di più, l'aerosol era per lo più contenuto all'interno dell'emisfero di eruzione piuttosto che globalmente, che ha aumentato l'impatto climatico all'interno dell'emisfero di eruzione.

Lo studio prosegue mostrando l'importanza dell'altezza di iniezione all'interno della stratosfera sull'impatto climatico delle eruzioni extratropicali. "Le iniezioni nella stratosfera extratropicale più bassa portano a aerosol di breve durata, mentre quelli con altezze stratosferiche simili a Pinatubo e le altre grandi eruzioni tropicali possono portare a vite di aerosol approssimativamente simili alle eruzioni tropicali, " afferma il coautore Prof. Dr. Kirstin Krüger dell'Università di Oslo.

I risultati di questo studio aiuteranno i ricercatori a quantificare meglio il grado in cui le eruzioni vulcaniche hanno avuto un impatto sulla variabilità climatica del passato. Suggerisce anche che il clima futuro sarà influenzato da eruzioni extratropicali esplosive. "Ci sono state relativamente poche grandi eruzioni esplosive registrate negli extratropici rispetto ai tropici negli ultimi secoli, ma sicuramente accadono, " afferma il dott. Toohey. Il più forte episodio di raffreddamento dell'emisfero settentrionale degli ultimi 2500 anni è stato avviato da un'eruzione extratropicale nel 536 d.C. Questo nuovo studio spiega come l'eruzione del 536 d.C. possa aver prodotto un raffreddamento così forte.