Klimaændringer vil transformere køleeffekter af vulkanudbrud, undersøgelse tyder på

Forskere har vist, at menneskeskabte klimaændringer vil have vigtige konsekvenser for, hvordan vulkanske gasser interagerer med atmosfæren.

Forskerne, fra University of Cambridge og UK Met Office, sige, at store udbrud vil have større effekter, når klimaet fortsætter med at varme. Imidlertid, de afkølende virkninger af små og mellemstore udbrud kan skrumpe med så meget som 75%. Da disse mindre udbrud er langt hyppigere, yderligere forskning er nødvendig for at afgøre, om nettoeffekten vil være yderligere opvarmning eller afkøling.

Hvor og hvornår en vulkan går i udbrud er ikke noget, vi kan kontrollere, men når atmosfæren opvarmes på grund af klimaændringer, aske- og gasfanerne, der udsendes af store, men sjældent, vulkanudbrud vil stige stadig højere. Klimaændringer vil også fremskynde transporten af ​​vulkansk materiale - i form af små, skinnende dråber kaldet vulkanske sulfataerosoler - fra troperne til højere breddegrader.

Ved store udbrud, den kombinerede effekt af disse fænomener vil få den uklarhed, der skabes af vulkanske aerosoler, til at blokere mere sollys i at nå Jordens overflade, i sidste ende forstærker den midlertidige afkøling forårsaget af vulkanudbrud. Resultaterne er rapporteret i journalen Naturkommunikation .

Da Mount Pinatubo i Filippinerne brød ud i 1991, virkningerne kunne mærkes over hele verden. Fanen fra udbruddet - den næststørste af de 20 ^th århundrede - nåede mere end 30 kilometer op i himlen, danner et lag af global dis. I 1992, denne dis fik den globale temperatur til at falde med så meget som 0,5 grader Celsius. Sammenlignet med, menneskelige aktiviteter har opvarmet den globale temperatur med over 1 grad Celsius siden 1850. virkningen af ​​vulkanske aerosoler varer kun i et eller to år, mens menneskeskabte drivhusgasser vil påvirke klimaet i århundreder.

"Ud over de data, vi har fra nylige udbrud som Pinatubo, vi kan også se den afkølende effekt af vulkaner, der går to tusind år tilbage fra informationen indeholdt i træringe, " sagde Dr. Thomas Aubry fra Cambridge's Department of Geography, avisens første forfatter. "Imidlertid, vi ønskede at se på spørgsmålet fra den modsatte vinkel:hvordan kan et opvarmende klima påvirke afkølingen fra vulkanudbrud?"

Vulkanfaner rejser sig som luftballoner:de bliver ved med at stige til en højde, hvor de er naturligt flydende. Cambridge-undersøgelsen så på, hvor højt i atmosfæren disse faner kan stige og transporteres globalt under forskellige opvarmningsscenarier.

Forskerne brugte globale klimamodeller kombineret med vulkanske fanemodeller til at simulere, hvordan de aerosoler, der udsendes af vulkanudbrud, kan blive påvirket af klimaændringer.

De fandt ud af, at for store udbrud som Pinatubo-bjerget, som typisk forekommer en eller to gange om året, klimaændringer vil få fanerne til at stige højere og aerosoler til at sprede sig hurtigere over kloden, hvilket resulterer i en køleeffekt forstærket med 15%. Ændringer i havtemperaturer forventes at forstærke afkølingen yderligere, og smeltningen af ​​iskapper forventes også at øge hyppigheden og størrelsen af ​​vulkanudbrud på steder som Island.

Imidlertid, for moderate udbrud, såsom Nabro-udbruddet i 2011 i Eritrea, som typisk sker på årsbasis, effekten vil blive reduceret med omkring 75 % under et high-end opvarmningsscenarie. Dette skyldes, at højden af ​​tropopausen - grænsen mellem troposfæren og stratosfæren over den - forudsiges at stige, gør det sværere for vulkanske faner at nå stratosfæren. Aerosoler fra vulkanske faner, der er begrænset til troposfæren, vaskes ud af nedbør i løbet af få uger, hvilket gør deres klimatiske påvirkninger relativt små og meget mere lokaliserede.

"Klimaforandringer er ikke noget, der kommer - det er allerede her, som tydeligt demonstreres af denne uges IPCC-rapport, " sagde medforfatter Dr. Anja Schmidt, også fra Institut for Geografi. "Effekterne af klimaændringer og nogle af de feedback-sløjfer, det kan forårsage, bliver mere tydelige nu. Men klimasystemet er komplekst:At få fat i alle disse feedback-loops er afgørende for at forstå vores planet og lave præcise klimafremskrivninger."

"De nye feedback-sløjfer mellem klima og vulkanudbrud, som vi fremhæver i dette arbejde, er i øjeblikket ikke redegjort for af IPCC, " sagde Aubry. "Det kan kaste nyt lys over udviklingen af ​​fremtidige vulkanske påvirkninger på klimaet. Selv om vulkaner har en begrænset indflydelse på klimaet sammenlignet med menneskelige drivhusgasemissioner, de er en vigtig del af systemet."

"På grund af hyppigere og mere intense skovbrande, såvel som andre ekstreme begivenheder, sammensætningen af ​​den øvre atmosfære ændrer sig foran vores øjne, og det samme er vores forståelse af konsekvenserne af disse ændringer, sagde Schmidt, som også er tilknyttet Yusuf Hamied Department of Chemistry. "Når vi fortsætter med at udlede drivhusgasser, måden, hvorpå vulkanske emissioner interagerer med atmosfæren, vil fortsætte med at ændre sig, og det er vigtigt at kvantificere disse interaktioner for fuldt ud at forstå klimavariabiliteten."

Forfatterne håber at samle flere vulkanologer og klimaforskere for ikke kun at forstå mekanikken bag vulkansk stigning og aerosolens livscyklus, men også hvordan ændringer i udbrudsfrekvens og størrelse, drevet af deglaciation og ekstrem nedbør, vil forme de fremtidige klimatiske virkninger af vulkanudbrud.