El súper volcán Los Chocoyos en Guatemala, Centroamérica, estalló alrededor de 84, 000 años atrás, y fue uno de los eventos volcánicos más grandes de los últimos 100, 000 años.

Datos petrológicos recientes muestran que la erupción de Los Chocoyos liberó grandes cantidades de azufre y gases de cloro y bromo que agotan la capa de ozono.

El volcán era parte del conocido Anillo de Fuego, ubicado como una herradura alrededor y en el Pacífico. Esta es una zona de terremotos y aquí se encuentran el 75% de todos los volcanes conocidos (tanto activos como inactivos). Los volcanes Atitlán y Tolimán siguieron a la erupción de Los Chocoyos, y permanecer activo hoy.

En una erupción Los supervolcanes pueden causar una enorme destrucción a nivel local, pero también tienen impactos importantes en todo el mundo debido a las enormes emisiones de gas y polvo a la atmósfera. Y como muestra ahora un grupo de investigación, pueden provocar cambios importantes en la atmósfera durante varios años.

Capa de ozono debilitada

Basado en la erupción de Los Chocoyos, científicos de la Universidad de Oslo (UiO), GEOMAR y NCAR simularon emisiones de azufre gaseoso y halógeno a la atmósfera en tiempos preindustriales. Utilizaron el Modelo del Sistema Terrestre Comunitario del sistema terrestre estadounidense (CESM) / Modelo Climático Comunitario de la Atmósfera Total (WACCM) con "emisiones" interactivas de aerosoles volcánicos y gases a la atmósfera.

Las pruebas mostraron que cantidades elevadas de profundidad óptica de sulfato y aerosol (AOD) de la erupción persistirían durante cinco años en la atmósfera. y la cantidad de halógeno se mantendría alta durante casi 15 años.

Como consecuencia de este cambio en la química atmosférica, la capa de ozono colapsaría. Los investigadores encontraron una reducción del 80% en la capa de ozono como promedio mundial.

"El debilitamiento del ozono en esta escala podría causar un aumento del 550% en la radiación ultravioleta en los primeros cinco años después de la erupción, que podría tener impactos potenciales muy graves en los seres humanos y la biosfera, "dice Hans Brenna, primer autor del estudio. Es estudiante de doctorado en el Departamento de Geociencias de la UiO e investigador del Instituto Meteorológico de Noruega.

El efecto sobre el clima después de una erupción volcánica tan grande durará varias décadas.

"La recuperación a los niveles de ozono y al clima previos a la erupción lleva 15 años y 30 años, respectivamente, según los resultados de las simulaciones. El efecto duradero del enfriamiento de la superficie de la Tierra se sustenta en un aumento inmediato del área de hielo marino en el Ártico, seguido de una disminución en el transporte de calor oceánico a 60 ° N hasta el Océano Ártico. Este efecto persiste hasta por 20 años, "dice Kirstin Krüger, profesor de meteorología en la UiO.

El efecto de la erupción golpea de manera diferente

Los investigadores también encontraron que el impacto de las erupciones volcánicas sería diferente en diferentes partes del mundo. En el hemisferio norte, la erupción causaría enfriamiento debido al aumento de aerosoles atmosféricos, lo que aumentaría las precipitaciones y provocaría una disminución de la producción primaria de más del 25%. También encontraron que la capa de hielo marino aumentaría en un 40% en los primeros 3 años.

En el ecuador y en el norte de África, la erupción causaría un aumento de la humedad y resultaría en una producción primaria mucho mayor en los primeros cinco años después de la erupción. Habría un cambio de la zona de baja presión en el ecuador conocida como la Zona de Convergencia Intertropical (ITCZ), que se movería más hacia las latitudes del sur. Además, el mar reaccionaría con mecanismos similares a los de El Niño durante los primeros tres años; esos también se desplazarán hacia el sur.

"Debido a que las incertidumbres del modelo para la respuesta climática y la química atmosférica en las erupciones volcánicas son grandes, Simulaciones como la nuestra deberían estar respaldadas por muestras físicas de paleoarchivos, como núcleos de hielo y sedimentos, y una intercomparación coordinada de modelos. "Dice Brenna.

Química atmosférica:una disciplina importante para la investigación climática

La química atmosférica es una rama de la ciencia atmosférica en la que se estudia la química de la atmósfera terrestre y de otros planetas. Es un campo de investigación interdisciplinario típico y se basa en varias disciplinas y métodos, como la química ambiental, meteorología, modelado por computadora, física y geología, para nombrar unos pocos. La investigación está cada vez más vinculada a otros campos, como los estudios climáticos.

El autor principal de este artículo, Hans Brenna, recibió el Cartel de Estudiante Sobresaliente y los Premios PICO (OSPP) de la Unión Europea de Geociencias (EGU) en 2018 por el póster titulado "Agotamiento global del ozono y aumento de la radiación ultravioleta causada por erupciones volcánicas tropicales preindustriales".

Basado en este póster, fueron invitados por EGU a escribir un artículo, y ahora está en la revista interactiva de acceso abierto Química y Física Atmosféricas .