Forskning afslører, hvordan vulkanudbrud påvirker El Niño

El Niño-begivenheder - store opvarmninger af det tropiske Stillehav, der finder sted hvert andet til syvende år - har betydelige miljømæssige og samfundsmæssige konsekvenser i Nord- og Sydamerika og andre dele af verden. Tidligere forskning har vist, at vulkanudbrud påvirker El Niño-Sydlige Oscillations cyklusser, men mekanismerne bag denne forbindelse har ikke været klare. En ny undersøgelse offentliggjort i Videnskabens fremskridt medforfatter af University of Hawai'i i Mānoa, atmosfærisk videnskabsmand Christina Karamperidou foreslår en ny forklaring på, hvordan denne reaktion kan ske.

Vulkaner injicerer store mængder små partikler, aerosoler, højt op i atmosfæren. Disse partikler fungerer som et spejl på himlen, reflekterer sollys tilbage i rummet og forårsager en afkøling, der varer mellem et og to år - og forbinder dermed vulkanudbrud med klimasystemet.

I en computersimulering, forskerne testede virkningerne af et vulkanudbrud, der fandt sted i troperne, men langt fra ækvator, enten på den nordlige eller den sydlige halvkugle. Det simulerede udbrud var på størrelse med begivenheden i 1815 ved Mount Tambora, når et vulkansk bjerg på den nordlige kyst af øen Sumbawa, Indonesien, eksploderede i det største vulkanudbrud i registreret historie.

Konventionelle teorier har fokuseret på det lokale, ækvatoriale virkninger af vulkansk afkøling. I modsætning hertil, den nylige undersøgelse viste, at afkøling for det meste fandt sted i regionen uden for troperne. Denne fjerne afkøling fører til et skift i vinden langs ækvator, der favoriserer begyndelsen af ​​El Niño-forhold, når udbruddet sker i troperne og nord for ækvator og La Niña-forhold, når udbruddet finder sted syd for ækvator.

"Vi viste i denne undersøgelse, at hvorvidt eksplosive vulkanudbrud fører til El Niño- eller La Niña-forhold afhænger ikke kun af udbruddets halvkugle og tilstanden i det tropiske Stillehav på tidspunktet for udbruddet, men også på de store klimaforhold uden for troperne, " sagde Karamperidou, adjunkt ved UH Mānoa's School of Ocean and Earth Science and Technology (SOEST).

"Faktisk, i en tidligere undersøgelse, vi viste, at vulkanudbrud på høje breddegrader på den nordlige halvkugle, for eksempel i Island, kan også føre til El Niño-forhold i troperne, " sagde hun. "Begge disse undersøgelser fremhæver den ekstratropiske atmosfæres rolle i at påvirke udviklingen af ​​El Niño-begivenheder, og i sidste ende hjælpe os til bedre at forudsige dens adfærd og dens påvirkninger som reaktion på ikke kun vulkanudbrud, men også andre aerosol-emissioner i og uden for troperne."

Forståelse af denne proces giver indsigt i reaktionen på menneskeskabte emissioner såsom CO ₂ og aerosoler. På denne måde vulkaner er naturlige eksperimenter, der kan hjælpe videnskabsmænd med bedre at forstå klimaændringer forårsaget af menneskelige aktiviteter.

Studiet, udgivet i Videnskabens fremskridt , blev ledet af Francesco S. R. Pausata, tidligere med Bolin Center for Climate Research og nu ved University of Quebec i Montreal.