Se sabe que las erupciones volcánicas enfrían el clima global, pero también pueden exacerbar el derretimiento de las capas de hielo, según un artículo publicado hoy en Comunicaciones de la naturaleza .

Los investigadores que analizaron núcleos de hielo y depósitos de agua de deshielo encontraron que las erupciones antiguas causaron el derretimiento inmediato y significativo de la capa de hielo que cubría gran parte del norte de Europa al final de la última edad de hielo. unos 12, 000 a 13, Hace 000 años.

"En un lapso de tiempo de 1, 000 años, Descubrimos que las erupciones volcánicas generalmente se corresponden con un mayor derretimiento de la capa de hielo en aproximadamente un año, "dice el autor principal Francesco Muschitiello, quien completó la investigación como becario postdoctoral en el Observatorio Terrestre Lamont-Doherty de la Universidad de Columbia.

Estos no eran volcanes en erupción o cerca de la capa de hielo, pero ubicado a mil millas de distancia en algunos casos. Las erupciones arrojaron enormes nubes de ceniza al cielo, y cuando la ceniza cayó sobre la capa de hielo, su color más oscuro hacía que el hielo absorbiera más calor solar de lo habitual.

"Sabemos que si tienes hielo más oscuro, disminuye la reflectancia y se derrite más rápidamente. Es ciencia básica ", dice Muschitiello." Pero nadie hasta ahora ha sido capaz de demostrar este vínculo directo entre el vulcanismo y el derretimiento del hielo cuando se trata de climas antiguos ".

El descubrimiento proviene de las secciones transversales de depósitos, llamadas varvas glaciales, la mayoría de los cuales se habían recopilado en los años ochenta y noventa. Las varvas son los sedimentos en capas que se forman cuando el agua de deshielo debajo de una capa de hielo enruta grandes cantidades de escombros hacia los lagos cerca del borde de la capa. Como los anillos de un árbol, las capas de una varva glacial cuentan la historia de las condiciones de cada año; una capa más gruesa indica más fusión, ya que habría habido un mayor volumen de agua para transportar el sedimento.

El equipo también comparó las varvas con los núcleos de la capa de hielo de Groenlandia, cuyas capas contienen un registro de condiciones atmosféricas antiguas. Las pruebas de esas capas en busca de sulfatos revelaron qué años experimentaron erupciones volcánicas explosivas, que tienden a liberar grandes cantidades de cenizas. Hacer coincidir las capas de hielo con varias capas de los mismos períodos de tiempo, El equipo descubrió que los años con actividad volcánica explosiva correspondían a capas de varvas más gruesas, lo que indica un mayor derretimiento de la capa de hielo del norte de Europa.

Muschitiello y sus colegas estudiaron un período que va desde 13, 200 a 12, 000 años atrás, cuando la última edad de hielo se estaba transformando en el clima cálido de hoy. Se centraron específicamente en las erupciones volcánicas en las latitudes altas del norte, eventos similares a las erupciones de 2010 del volcán Eyjafjallajökull de Islandia. Aunque esa erupción fue relativamente menor, su gran nube de cenizas cerró el tráfico aéreo en la mayor parte de Europa durante aproximadamente una semana.

¿Cuánto derretimiento podría causar una erupción como esa? "Es difícil ponerle un número exacto, ", dice el glaciólogo y coautor James Lea de la Universidad de Liverpool." Depende de muchos factores ". Ejecutar miles de simulaciones de modelos, el equipo descubrió que la cantidad de fusión depende de la erupción individual, en qué temporada ocurre, las condiciones de la capa de nieve en ese momento, y la elevación de la capa de hielo. "Cambie cualquiera de estos y obtendrá diferentes cantidades de fusión, "dice Lea. En los peores escenarios, el modelo predijo que la deposición de cenizas eliminaría entre 20 centímetros y casi un metro de hielo de la superficie de las partes más altas de la capa de hielo.

Los resultados del modelo deben tomarse con una pizca de sal, Muschitiello advierte, debido a las incertidumbres sobre las condiciones pasadas. Sin embargo, porque el equipo simuló una gama muy amplia de condiciones potenciales, confía en que la respuesta real de la capa de hielo se encuentra en algún lugar dentro de su alcance.

Michael Sigl, un paleoclimatólogo del Instituto Paul Scherrer en Suiza que no participó en el nuevo estudio, dice que la hipótesis de que las partículas de ceniza podrían contrarrestar los efectos de enfriamiento de las erupciones volcánicas es intrigante. Pero, él dijo, "las coincidencias en el momento de los eventos de derretimiento rápido de la capa de hielo y las fechas de erupción no implican automáticamente una causalidad, y puede haber otros escenarios que podrían ser consistentes con los datos presentados ". El propio trabajo de Sigl ha encontrado un vínculo entre el agotamiento del ozono inducido por erupciones y la desglaciación en el hemisferio sur. Sin embargo, él dice, El nuevo estudio muestra que se necesita más trabajo para comprender los efectos de las emisiones de aerosoles de las erupciones volcánicas.

Los resultados preliminares sugieren que "las capas de hielo actuales son potencialmente muy vulnerables a las erupciones volcánicas, ", dice Muschitiello. También apuntan a un posible agujero en los modelos climáticos que los científicos usan para hacer predicciones sobre el futuro:los modelos actualmente no simulan la respuesta de las capas de hielo a los cambios en la deposición de partículas de la atmósfera de una manera interactiva.

Otra implicación intrigante es que investigaciones anteriores han sugerido que el derretimiento de las capas de hielo y los glaciares podría aumentar la frecuencia de erupciones volcánicas en áreas glaciadas al aligerar las cargas sobre la corteza terrestre. permitiendo que el magma subyacente se eleve. Si se confirma el vínculo entre el vulcanismo y el derretimiento de la capa de hielo, podría indicar la presencia de un llamado "circuito de retroalimentación positiva" en el que las erupciones exacerban el deshielo, y más derretimiento provoca más erupciones, etcétera.

Muschitiello dice que el estudio "puede darnos pistas sobre los mecanismos en juego cuando se espera un cambio climático rápido".