El lago de Atitlán en Guatemala es un hermoso lago que se encuentra en la caldera que se formó debido a la erupción del supervolcán Los Chocoyos. El evento tuvo grandes impactos en la circulación atmosférica en los trópicos, según un nuevo estudio. Crédito:Steffen Kutterolf / GEOMAR
La pregunta de qué sucede en la atmósfera cuando un supervolcán entra en erupción, ha preocupado a los científicos de la química atmosférica y la meteorología durante un tiempo. Ahora, un equipo de investigación de UiO, GEOMAR, NCAR, y MPI-M han trabajado juntos y se acercan a una respuesta. Presentan sus nuevos hallazgos en la revista Cartas de investigación geofísica .
El objeto de su interés sucedió ∼75, Hace 000 años en las tierras altas de Guatemala:la erupción del supervolcán Los Chocoyos. Hoy dia, el sitio de la erupción es una enorme caldera, la Caldera de Atitlán (14.6 ° N, 91,2 ° W). La caldera, ahora un lago, miente sobre 1, 563 metros sobre el nivel del mar, bordeado por tres volcanes en forma de cono:Atitlán, Tolimán, y San Pedro.
Cuando el volcán una vez entró en erupción tenía la magnitud de ocho, la clasificación más alta en el Índice de Explosividad Volcánica (VEI).
El lago más hermoso del mundo.
El explorador y naturalista alemán Alexander vonHumbolt (1769-1859) lo llamó "el lago más hermoso del mundo" (Wikipedia). La belleza del lago de Atitlán es bien conocida, y hoy es uno de los paisajes destacados de Guatemala, y un atractivo turístico nacional e internacional. Está rodeado de pequeños pueblos mayas.
A pesar de que el volcán ahora está muerto, la caldera da evidencia del poder que tuvo la erupción en el pasado, descrito recientemente en un estudio:Una historia de violencia:incubación de magma, momento, y distribución de tefra de la supererupción de Los Chocoyos (Caldera de Atitlán, Guatemala) por Cisneros et al (2021) en Journal of Quaternary Science.
La erupción es conocida como uno de los eventos volcánicos más grandes de los últimos 100, 000 años, y debe haber sido un infierno de magma, explosiones y estallido de gases.
Liberación de componentes químicos a la atmósfera.
Muestras analizadas de depósitos en capas geológicas después del evento muestran que cuando ocurrió la erupción, también emitía enormes cantidades de azufre, cloro y bromo a la atmósfera. La ceniza volcánica después del estallido de Los Chocoyos se encuentra en varios lugares del altiplano guatemalteco y en depósitos marinos de núcleos de aguas profundas en el Pacífico, el Golfo de México e incluso en el Océano Atlántico.
El equipo de investigación tenía la hipótesis de que emisiones tan grandes del estallido causarían consecuencias de varias décadas en la atmósfera y el clima global. ¿Pero por cuánto tiempo? ¿Y qué fuerza y volumen tendrían las emisiones?
El lago de Atitlán cubre 127,7 kimómetros cuadrados. El lago ocupa un valle represado por cenizas volcánicas, tiene 320 metros de profundidad, 19 kilómetros de largo y 10 kilómetros de ancho (Britannica). Crédito:Alejandro Cisneros / Universidad de Heidelberg
Para profundizar en estas cuestiones, el equipo de investigación tuvo que utilizar modelos de simulación que representan el conocimiento actual del sistema climático. Con este enfoque, les permitió simular el impacto de una erupción similar a Los Chocoyos, y el efecto de grandes cantidades de emisiones a la atmósfera (Brenna et al 2020 ACP).
Interrupción duradera del sistema eólico zonal
De especial interés fue el efecto que tendría la emisión en la oscilación cuasi-bienal (QBO), un cambio alterno de cada dos años de direcciones zonales del viento en la estratosfera en los trópicos. La estratosfera es la segunda capa de la atmósfera de la Tierra desde aproximadamente 15 a 50 km de altitud.
"Una erupción en esta dimensión suministraría cantidades de aerosoles y componentes químicos a la atmósfera, y de acuerdo con nuestras simulaciones de modelos, la erupción causaría una interrupción de ∼10 años del viento QBO, "dice Kirstin Krüger, autor del estudio. "El cambio en el QBO habría comenzado 4 meses después de la erupción, con vientos anormales del este que duran ∼5 años, seguido por el viento del oeste, antes de que volviera a las condiciones normales de QBO, pero con una periodicidad ligeramente prolongada ".
Esta interrupción del sistema eólico es el resultado del calentamiento del aire causado por aerosoles, y un efecto de enfriamiento causado por el agotamiento del ozono después de la erupción. Este calentamiento versus enfriamiento interactúa con la propagación de las ondas atmosféricas y evolucionó para interrumpir el QBO.
Un evento geológico de gran impacto
Los investigadores probaron el escenario de emisiones en diferentes conjuntos de modelos, y en diferentes escenarios de forzamiento volcánico. Los resultados de estos estudios complementarios verificaron los primeros resultados. También repitieron las simulaciones con un segundo modelo, lo que también respaldó la solidez de los primeros resultados.
El nuevo estudio, publicado en Cartas de investigación geofísica , arroja luz sobre lo que sucede cuando un supervolcán de este tipo entra en erupción. Duraría varios años, las emisiones tendrán un pico, y puede tener el poder de cambiar temporalmente los regímenes de viento en la estratosfera tropical.
Supervolcanes de hoy
Hoy son aproximadamente 20 supervolcanes en todo el mundo. Una de las más famosas es la Caldera de Yellowstone en los EE. UU. Se sabe que Yellowstone ha tenido dos erupciones VEI 8 en el pasado (unas 2,1 millones y 640, 000 años).
