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Las grandes erupciones volcánicas en el futuro tienen el potencial de afectar las temperaturas globales y las precipitaciones de manera más dramática que en el pasado debido al cambio climático. según un nuevo estudio dirigido por el Centro Nacional de Investigaciones Atmosféricas (NCAR).
Los autores del estudio se centraron en la erupción cataclísmica del monte Tambora en Indonesia en abril de 1815. que se cree que desencadenó el llamado "año sin verano" en 1816. Descubrieron que si ocurría una erupción similar en el año 2085, las temperaturas se hundirían más profundamente, aunque no lo suficiente para compensar el calentamiento futuro asociado con el cambio climático. El aumento del enfriamiento después de una futura erupción también interrumpiría el ciclo del agua de manera más severa, disminuyendo la cantidad de precipitación que cae globalmente.
La razón de la diferencia en la respuesta climática entre 1815 y 2085 está relacionada con los océanos, que se espera que se estratifiquen más a medida que el planeta se calienta, y por lo tanto menos capaz de moderar los impactos climáticos causados por las erupciones volcánicas.
"Descubrimos que los océanos juegan un papel muy importante en la moderación, mientras también alarga, el enfriamiento de la superficie inducido por la erupción de 1815, "dijo el científico de NCAR John Fasullo, autor principal del nuevo estudio. "La patada volcánica es solo eso, es una patada de enfriamiento que dura aproximadamente un año. Pero los océanos cambian la escala de tiempo. Actúan no solo para amortiguar el enfriamiento inicial sino también para extenderlo durante varios años".
La investigación se publicará el 31 de octubre en la revista Comunicaciones de la naturaleza . El trabajo fue financiado en parte por la National Science Foundation, Patrocinador de NCAR. Otros financiadores incluyen a la NASA y el Departamento de Energía de EE. UU. Los coautores del estudio son Robert Tomas, Samantha Stevenson, Bette Otto-Bliesner, y Esther Brady, todo NCAR, así como Eugene Wahl, de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica.
Una mirada detallada a un pasado mortal
La erupción del monte Tambora, el más grande de los últimos siglos, arrojó una gran cantidad de dióxido de azufre a la atmósfera superior, donde se convirtió en partículas de sulfato llamadas aerosoles. La capa de aerosoles que reflejan la luz enfrió la Tierra, poner en marcha una cadena de reacciones que condujo a un verano extremadamente frío en 1816, especialmente en Europa y el noreste de América del Norte. Se culpa al "año sin verano" de las malas cosechas y las enfermedades generalizadas, causando más de 100, 000 muertes en todo el mundo.
Para comprender y cuantificar mejor los efectos climáticos de la erupción del monte Tambora, y explorar cómo esos efectos podrían diferir para una erupción futura si el cambio climático continúa en su trayectoria actual, el equipo de investigación recurrió a un sofisticado modelo informático desarrollado por científicos de NCAR y la comunidad en general.
Los científicos observaron dos conjuntos de simulaciones del Modelo del Sistema Terrestre Comunitario. El primero fue tomado del Proyecto CESM Last Millennium Ensemble, que simula el clima de la Tierra desde el año 850 hasta el 2005, incluyendo erupciones volcánicas en el registro histórico. El segundo set, que asume que las emisiones de gases de efecto invernadero continúan sin cesar, fue creado ejecutando CESM hacia adelante y repitiendo una hipotética erupción del Monte Tambora en 2085.
Las simulaciones del modelo histórico revelaron que dos procesos compensatorios ayudaron a regular la temperatura de la Tierra después de la erupción de Tambora. A medida que los aerosoles en la estratosfera comenzaron a bloquear parte del calor del Sol, este enfriamiento se intensificó por un aumento en la cantidad de tierra cubierta por nieve y hielo, que reflejaba el calor de regreso al espacio. Al mismo tiempo, los océanos sirvieron como un contrapeso importante. A medida que la superficie de los océanos se enfrió, el agua más fría se hundió, permitiendo que el agua más caliente suba y libere más calor a la atmósfera.
Cuando los océanos se enfriaron sustancialmente, la capa de aerosol había comenzado a disiparse, permitiendo que más calor del Sol alcance nuevamente la superficie de la Tierra. En ese punto, el océano asumió el papel opuesto, mantener la atmósfera más fresca, ya que los océanos tardan mucho más en calentarse que la tierra.
"En nuestro modelo se ejecuta, descubrimos que la Tierra alcanzó su temperatura mínima al año siguiente, cuando los aerosoles casi se habían acabado, ", Dijo Fasullo." Resulta que los aerosoles no necesitaban quedarse durante todo un año para seguir teniendo un año sin verano en 1816 ". ya que para entonces los océanos se habían enfriado sustancialmente ".
Los océanos en un clima cambiado
Cuando los científicos estudiaron cómo respondería el clima en 2085 a una hipotética erupción que imitara la del monte Tambora, encontraron que la Tierra experimentaría un aumento similar en la superficie terrestre cubierta por nieve y hielo.
Sin embargo, la capacidad del océano para moderar el enfriamiento se reduciría sustancialmente en 2085. Como resultado, la magnitud del enfriamiento de la superficie de la Tierra podría ser hasta un 40 por ciento mayor en el futuro. Los científicos advierten, sin embargo, que la magnitud exacta es difícil de cuantificar, ya que tenían solo un número relativamente pequeño de simulaciones de la futura erupción.
La razón del cambio tiene que ver con un océano más estratificado. A medida que el clima se calienta, aumentan las temperaturas de la superficie del mar. El agua más caliente en la superficie del océano es menos capaz de mezclarse con la más fría, agua más densa debajo.
En el modelo corre, Este aumento en la estratificación del océano significó que el agua que se enfrió después de la erupción volcánica quedó atrapada en la superficie en lugar de mezclarse más profundamente en el océano. reduciendo el calor liberado a la atmósfera.
Los científicos también encontraron que la futura erupción tendría un efecto mayor sobre las lluvias que la erupción histórica del Monte Tambora. Las temperaturas más frías de la superficie del mar disminuyen la cantidad de agua que se evapora a la atmósfera y, por lo tanto, también disminuyen la precipitación media global.
Aunque el estudio encontró que la respuesta de la Tierra a una erupción similar a Tambora sería más aguda en el futuro que en el pasado, los científicos señalan que el enfriamiento superficial promedio causado por la erupción de 2085 (aproximadamente 1,1 grados Celsius) no sería suficiente para compensar el calentamiento causado por el cambio climático inducido por el hombre (aproximadamente 4,2 grados Celsius para 2085).
El coautor del estudio, Otto-Bliesner, dijo:"La respuesta del sistema climático a la erupción de 1815 del monte Tambora en Indonesia nos da una perspectiva de posibles sorpresas para el futuro, pero con el giro de que nuestro sistema climático puede responder de manera muy diferente ".