I grandi vulcani tropicali hanno causato alcuni dei disastri naturali più distruttivi del mondo nella storia, con eruzioni che emettono enormi quantità di gas nocivi e altri detriti che possono spazzare via tutto sul loro cammino.

Ma per quanto riguarda gli impatti più ampi sul clima globale? Queste grandi eruzioni sono note per raffreddare temporaneamente il pianeta e causare altri sconvolgimenti climatici, compresi i cambiamenti nella distribuzione globale delle precipitazioni.

In un nuovo studio, un team di ricercatori del paleoclima, tra cui Ernesto Tejedor e Mathias Vuille all'Università di Albany, ha utilizzato un prodotto proxy che utilizza gli archivi del clima naturale per comprendere meglio gli impatti idroclimatici globali e stagionali di tutte le eruzioni tropicali conosciute nell'ultimo millennio più grandi del Monte Pinatubo nel 1991, la più grande eruzione vulcanica degli ultimi 100 anni.

I loro risultati hanno mostrato che la risposta idroclimatica a seguito di queste grandi eruzioni era spesso significativa ea volte persisteva per più di un decennio. Soprattutto, le eruzioni che sono state seguite da condizioni anormalmente secche sono state stimate sull'Africa tropicale, Asia centrale e Medio Oriente, insieme a condizioni umide sull'Oceania e sulle regioni monsoniche sudamericane. I ricercatori hanno anche confrontato i loro risultati con quelli di un modello climatico autonomo e hanno scoperto che il modello simulava impatti idroclimatici più piccoli e di breve durata.

I risultati sono ora pubblicati nel Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze ( PNAS ).

"Non abbiamo avuto una grande eruzione vulcanica in 30 anni, quindi penso che tendiamo a dimenticare quanto grande disordine sociale possono causare, " disse Vuille, un professore nel Dipartimento di Scienze dell'Atmosfera e dell'Ambiente di UAlbany. "Quando si guarda alla risposta idroclimatica a livello globale, gran parte del lavoro precedente si è basato su modelli climatici esistenti. Il nostro prodotto proxy aggiunge nuovi, dati del mondo reale per stimare le risposte su scala globale, il che suggerisce che queste eruzioni possono causare anomalie umide e secche molto più grandi e prolungate di quanto inizialmente credessimo".

Prodotto PHYDA

Il nuovo set di dati utilizzato in questo studio, chiamato il prodotto Paleo Hydrodynamics Data Assimilation (PHYDA), è stato creato grazie al sostegno del progetto "PIRE CREATE" di UAlbany da $ 5 milioni, finanziato dalla National Science Foundation.

Il prodotto PHYDA è una ricostruzione globale disponibile al pubblico delle condizioni di temperatura e idroclima negli ultimi 2, 000 anni, stimati combinando le informazioni di un modello climatico e una raccolta globale di 2, 591 record di anelli degli alberi, 197 dischi di corallo e sclerospugna, 153 record di isotopi nel nucleo di ghiaccio, 26 record di sedimenti di grotta, 10 record di sedimenti lacustri e un record di sedimenti marini.

Utilizzando PHYDA, i ricercatori sono stati in grado di confrontare le loro nuove risposte climatiche al vulcanismo stimate per proxy con quelle derivate esclusivamente da un modello climatico utilizzando il Community Earth System Model Last Millennium Ensemble (CESM-LME).

"Gli alberi, e gli altri archivi di clima naturale inclusi nel PHYDA, erano lì per vedere queste eruzioni vulcaniche accadere. Non è un costrutto teorico, "ha detto Jason Smerdon, PIRE CREATE ricercatore e professore al Lamont-Doherty Earth Observatory della Columbia University. "Questa è stata la prima volta che siamo stati in grado di utilizzare questo nuovo prodotto proxy come stima delle risposte del clima vulcanico in passato, e il quadro che dipinge ha prodotto sorprese in termini di quanto grandi e persistenti possano essere gli impatti idroclimatici del vulcanismo".

Preparazione all'eruzione vulcanica

I ricercatori concordano sul fatto che comprendere il motivo per cui ci sono discrepanze tra gli impatti idroclimatici stimati da un prodotto basato su proxy e un modello climatico autonomo sarà fondamentale per proiettare come le future eruzioni vulcaniche possono influenzare il clima globale, soprattutto con gli impatti aggiuntivi del cambiamento climatico antropogenico.

È probabile che entro il prossimo secolo si verificheranno eruzioni vulcaniche tropicali più grandi, secondo Tejedor, il primo autore del documento e ricercatore postdottorato UAlbany nel team PIRE CREATE.

"Se guardi ai secoli passati e alla frequenza delle grandi eruzioni vulcaniche nel corso della storia, è molto probabile che vedremo un'eruzione di dimensioni simili prima della fine di questo secolo, forse più di uno, " ha affermato Tejedor. "Riteniamo che i nostri risultati servano come un importante avvertimento sul fatto che le comunità colpite non devono solo pensare agli impatti immediati, ma che le eruzioni vulcaniche possono anche portare a cambiamenti climatici di lunga durata".