Erupción de volcanes, arrojan ceniza, sus flancos marcados a veces corren con lava y deslizamientos de tierra. Pero solo ocasionalmente. Un proceso menos dramático pero importante son las emisiones continuas de gases de los volcanes; en otras palabras, mientras exhalan. Varios volcanes de todo el mundo exhalan continuamente vapor de agua mezclado con metales pesados, dióxido de carbono, sulfuro de hidrógeno y dióxido de azufre, entre muchos otros gases. De estos, El dióxido de azufre es el más fácil de detectar desde el espacio.

En un nuevo estudio publicado en Informes científicos esta semana, un equipo dirigido por investigadores de la Universidad Tecnológica de Michigan creó el primero, inventario verdaderamente global de emisiones volcánicas de dióxido de azufre, utilizando datos del Instrumento de Monitoreo de Ozono Holandés-Finlandés en el satélite Aura del Sistema de Observación de la Tierra de la NASA lanzado en 2004. Compilaron datos de emisiones de 2005 a 2015 para producir estimaciones anuales para cada uno de los 91 volcanes que emiten actualmente en todo el mundo. El conjunto de datos ayudará a refinar los modelos de química atmosférica y climática y proporcionará más información sobre los riesgos para la salud humana y ambiental.

"Es posible que muchas personas no se den cuenta de que los volcanes liberan continuamente grandes cantidades de gas, y puede hacerlo durante décadas o incluso siglos, "dice el vulcanólogo Simon Carn, profesor asociado en Michigan Tech en Houghton, Michigan, y el autor principal del nuevo estudio. "Debido a que las emisiones diarias son más pequeñas que una gran erupción, el efecto de una sola pluma puede no parecer perceptible, pero el efecto acumulativo de todos los volcanes puede ser significativo. De hecho, de media, los volcanes liberan la mayor parte de su gas cuando no están en erupción ".

Carn y su equipo encontraron que cada año los volcanes emiten colectivamente de 20 a 25 millones de toneladas de dióxido de azufre a la atmósfera. Si bien este número es más alto que la estimación anterior realizada a fines de la década de 1990, basada en mediciones en tierra, la nueva investigación incluye datos sobre más volcanes, incluidos algunos que los científicos nunca han visitado, y sigue siendo más bajo que las emisiones humanas de niveles de contaminación por dióxido de azufre.

Las actividades humanas emiten aproximadamente dos veces más dióxido de azufre a la atmósfera, según el coautor Vitali Fioletov, un científico atmosférico en Environment and Climate Change Canada en Toronto, Ontario. Lideró el esfuerzo para catalogar las fuentes de emisiones de dióxido de azufre de las actividades humanas y los volcanes y rastrear las emisiones derivadas de las observaciones satelitales hasta su fuente utilizando datos del viento.

Sin embargo, las emisiones humanas están disminuyendo en muchos países debido a controles de contaminación más estrictos en las plantas de energía, como la quema de combustible con bajo contenido de azufre y los avances tecnológicos para eliminarlo durante y después de la combustión. A medida que disminuyen, aumenta la importancia de las emisiones volcánicas persistentes. Los volcanes proporcionan niveles de fondo naturales de dióxido de azufre que deben tenerse en cuenta al estudiar la atmósfera global y los efectos regionales.

Los procesos atmosféricos convierten el gas en aerosoles de sulfato (pequeñas partículas suspendidas en la atmósfera) que reflejan la luz solar de regreso al espacio. provocando un efecto de enfriamiento en el clima. Los aerosoles de sulfato cerca de la superficie terrestre son dañinos para respirar. Además, El dióxido de azufre es la principal fuente de lluvia ácida y es un irritante para la piel y los pulmones. Los problemas de salud con las columnas de dióxido de azufre continúan en las comunidades en las laderas de volcanes que se desgastan persistentemente como el Kilauea en Hawai y el Popocatépetl en México.

Con observaciones diarias, El seguimiento de las emisiones de dióxido de azufre por satélite también puede ayudar con el pronóstico de erupciones. Junto con la medición de la actividad sísmica y la deformación del suelo, Los científicos que monitorean los datos satelitales pueden potencialmente detectar aumentos notables en las emisiones de gases que pueden preceder a las erupciones.

"Es complementario al monitoreo basado en tierra, "Carn dice, agregando que su equipo dice que ambos son necesarios. "Mediciones terrestres de gases volcánicos que son más difíciles de medir desde el espacio, como el dióxido de carbono, son cruciales. Pero los datos satelitales podrían permitirnos apuntar nuevas mediciones terrestres a volcanes no monitoreados de manera más efectiva, lo que lleva a mejores estimaciones de las emisiones de dióxido de carbono volcánico ".

Los datos terrestres son más detallados, y en áreas como América Central, donde grandes volcanes emisores de dióxido de azufre están muy juntos, distinguen mejor de qué columnas de gas volcánico específicas provienen. Sin embargo, mientras que las mediciones de campo de las emisiones de dióxido de azufre están aumentando, siguen siendo demasiado escasos para reconstruir una imagen global coherente.

Ahí es donde este nuevo inventario es útil; llega hasta los volcanes remotos de las Islas Aleutianas y proporciona mediciones consistentes a lo largo del tiempo de los mayores emisores del mundo, incluyendo Ambrym en Vanuatu y Kilauea en Hawaii.

"Los satélites nos brindan una vista única de 'panorama general' de las emisiones volcánicas que es difícil de obtener utilizando otras técnicas, ", Dice Carn." Podemos usar esto para observar las tendencias en las emisiones de dióxido de azufre en la escala de un arco volcánico completo ".

El trabajo destaca la necesidad de datos consistentes a largo plazo, según el coautor Nick Krotkov, un científico atmosférico en el Goddard Space Flight Center de la NASA en Greenbelt, Maryland, que produce los datos de dióxido de azufre del satélite Aura. "Si quieres observar las tendencias o hacer otra ciencia, la serie de tiempo más larga es realmente crítica. El valor de los datos aumenta con su duración, " él dijo.

La nueva información sobre emisiones volcánicas reúne oportunidades para mejorar el seguimiento de los peligros naturales, Riesgos para la salud humana y procesos climáticos:un soplo volcánico a la vez.