Las erupciones volcánicas rápidas y voluminosas hace unos 252 millones de años pueden vincularse con un evento de extinción masiva. de www.shutterstock.com, CC BY-ND
Todos están hablando de reducir nuestra huella de carbono, cero emisiones, plantar cultivos sostenibles para biodiesel, etc. ¿Es cierto lo que las publicaciones de Internet dicen que una erupción de volcán durante unas semanas hará que todos nuestros esfuerzos sean nulos?
El pretexto para esta pregunta es comprensible. Las fuerzas de la naturaleza son tan poderosas y operan a tal magnitud que los esfuerzos humanos para influir en nuestro planeta pueden parecer inútiles.
Si una erupción volcánica pudiera alterar nuestro clima hasta el punto de que nuestro mundo se convierta rápidamente en un "invernadero" o un "invernadero", ¿entonces quizás nuestros esfuerzos para mitigar el cambio climático antropogénico son una pérdida de tiempo?
Para responder a esta pregunta, necesitamos examinar cómo se formó nuestra atmósfera y qué evidencia geológica existe para el cambio climático inducido volcánicamente. También debemos analizar los datos recientes que comparan las emisiones de gases de efecto invernadero volcánicos y humanos.
Hay evidencia de un catastrófico cambio climático por erupciones volcánicas muy grandes y prolongadas en el registro geológico. Pero en tiempos más recientes hemos aprendido que las emisiones volcánicas pueden conducir a un enfriamiento a corto plazo y un calentamiento a más largo plazo. Y la evidencia más impactante es que las emisiones de gases de efecto invernadero inducidas por los humanos superan con creces las de la actividad volcánica, particularmente desde 1950.
Forjando la atmósfera de la Tierra
Volvamos a los primeros principios y veamos de donde vino nuestra atmósfera. La Tierra tiene 4.56 millones de años. El consenso común es que la atmósfera de la Tierra resulta de tres procesos principales:
1. restos de gases de nebulosa solar primordiales desde el momento de la formación más temprana del planeta
2. desgasificación del interior de la Tierra por eventos volcánicos y relacionados
3. La producción de oxígeno a partir de la fotosíntesis.
También ha habido contribuciones con el tiempo de cometas y colisiones de asteroides. De estos procesos, la desgasificación planetaria interna es el proceso generador de atmósfera más importante, particularmente durante el primero de los cuatro eones de la historia de la Tierra, el Hadean caliente.
Las erupciones volcánicas han contribuido a este proceso desde entonces y han proporcionado la mayor parte de nuestra atmósfera y, por lo tanto, el clima dentro de nuestra atmósfera.
Luego está la cuestión de las erupciones volcánicas y su influencia en el clima. El clima de la Tierra ha cambiado con el tiempo geológico. Ha habido períodos de un "Tierra de invernadero" sin hielo. Algunos sostienen que los niveles del mar eran 200 a 400 metros más alto que hoy y una proporción significativa de los continentes de la Tierra estaban sumergidos bajo el nivel del mar.
En otras ocasiones, durante un "bola de nieve Tierra", Nuestro planeta estaba cubierto de hielo incluso en el ecuador.
¿Qué contribución han hecho las erupciones volcánicas a esta variación en el clima? Como ejemplo de una gran influencia, algunos científicos vinculan las extinciones en masa con los principales eventos de erupción volcánica.
La asociación más famosa es la erupción de volcanes que produjeron el Trampas siberianas. Esta es una gran región de gruesas secuencias de roca volcánica, de unos 2.5 a 4 millones de kilómetros cuadrados, en un área en las provincias orientales de Rusia. Las erupciones volcánicas rápidas y voluminosas hace unos 252 millones de años liberaron cantidades suficientes de aerosoles de sulfato y dióxido de carbono para provocar inviernos volcánicos de corta duración y calentamiento climático de larga duración, durante un período de 10s de miles de años.
Las erupciones de la trampa siberiana fueron un factor causal en el evento de extinción masiva más grande de la Tierra (al final del período Pérmico), cuando el 96% de las especies marinas de la Tierra y el 70% de la vida terrestre dejaron de existir.
Cambio climático natural en los últimos 100 millones de años.
La evidencia geológica indica que los procesos naturales pueden cambiar radicalmente el clima de la Tierra. Más recientemente (en términos geológicos), en los últimos 100 millones de años, las aguas del fondo del océano se han enfriado, los niveles del mar han caído y el hielo ha avanzado. Dentro de este período también ha habido episodios de una Tierra más caliente, probablemente causada por liberaciones rápidas (naturales) de gases de efecto invernadero.
Homo sapiens. ha evolucionado durante los últimos millones de años en gran medida durante una era de hielo cuando las capas de hielo de hasta dos kilómetros de espesor cubrían grandes áreas de los continentes del norte y los niveles del mar eran más de 100 metros más bajos que hoy. Este período terminó hace 10,000 años cuando comenzó nuestro moderno período interglacial más cálido.
Los ciclos astronómicos que conducen a variaciones climáticas son bien entendidos, por ejemplo, los ciclos de Milankovitch, que explican las variaciones en la órbita de la Tierra alrededor del sol, y el movimiento de cabeza / balanceo periódico del eje de nuestra Tierra. Todas las causas geológicas y tectónicas de este enfriamiento general de la Tierra a largo plazo son menos conocidas. Las hipótesis incluyen contribuciones de volcanes y procesos relacionados con el ascenso del Himalaya y el Tíbet (de hace 55 millones de años).
Erupciones volcánicas específicas e impactos climáticos.
Los investigadores han estudiado específicos erupciones volcánicas y cambio climático. Monte Pinatubo (Filipinas) produjo una de las erupciones más grandes de los últimos tiempos en 1991, liberando 20 millones de toneladas de dióxido de azufre y partículas de cenizas en la estratosfera.
Estas erupciones más grandes reducen la radiación solar que llega a la superficie de la Tierra, reducen las temperaturas en la troposfera inferior y cambian los patrones de circulación atmosférica. En el caso de Pinatubo, las temperaturas troposféricas globales cayeron hasta 4 ° C, pero los inviernos del hemisferio norte se calentaron.
Los volcanes hacen erupción una mezcla de gases, incluidos gases de efecto invernadero, aerosoles y gases que pueden reaccionar con otros componentes atmosféricos. Las reacciones atmosféricas con gases volcánicos pueden producir rápidamente sustancias como el ácido sulfúrico (y sulfatos relacionados) que actúan como aerosoles, enfriando la atmósfera.
Las adiciones a largo plazo de dióxido de carbono tienen efectos de calentamiento. Las erupciones volcánicas a mayor escala, cuyas nubes de cenizas alcanzan niveles estratosféricos, tienen los mayores impactos climáticos: cuanto mayor y más prolongado es el período de erupción, mayores son los impactos.
Se cree que este tipo de erupciones han sido un causa parcial del período de la Pequeña Edad de Hielo, un evento de enfriamiento global de aproximadamente 0.5 ° C que duró desde el siglo XV hasta finales del siglo XIX. Los súper volcanes como Yellowstone (EE. UU.), Toba (Indonesia) y Taupo (Nueva Zelanda) pueden, en teoría, producir erupciones de gran volumen que tienen impactos climáticos significativos, pero existe incertidumbre sobre cuánto tiempo influyen estas erupciones en el clima.
Quizás la evidencia más contundente para responder si nuestras emisiones (humanas) o volcanes tienen una mayor influencia en el clima radica en la escala de producción de gases de efecto invernadero. Desde 2015, las emisiones antropogénicas globales de dióxido de carbono han sido de alrededor de 35 a 37 mil millones de toneladas por año. Las emisiones anuales de CO₂ volcánico son de alrededor de 200 millones de toneladas.
En 2018, las emisiones antropogénicas de CO₂ fueron 185 veces más altas que las emisiones volcánicas. Esta es una estadística sorprendente y uno de los factores que persuade a algunos geólogos y científicos naturales a proponer una nueva época geológica llamada Antropoceno en reconocimiento de que los humanos están excediendo los impactos de muchos procesos globales naturales, particularmente desde la década de 1950.
Hay evidencia de que los volcanes han influido fuertemente en el clima en escalas de tiempo geológico, pero, desde 1950 en particular, es Homo sapiens. quien ha tenido con mucho el mayor impacto en el clima. No abandonemos nuestras aspiraciones de reducción de emisiones de CO₂. Los volcanes pueden no salvar el día.
Sobre el Autor
Michael Petterson, profesor de geología, Universidad Tecnológica de Auckland
Este artículo se republica de La conversación bajo una licencia Creative Commons. Leer el articulo original.
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