En vulkan er i udbrud igen på Island. Forårsager klimaændringer flere udbrud?

Fagradalsfjall-vulkanen i Island begyndte at gå i udbrud igen onsdag efter otte måneders dvale – indtil videre uden nogen negativ indvirkning på mennesker eller flytrafik.

Udbruddet var forventet. Det er i et seismisk aktivt (ubeboet) område og kom efter flere dages jordskælvsaktivitet tæt på Jordens overflade. Det er svært at sige, hvor længe det vil fortsætte, selvom et udbrud i samme område sidste år varede omkring seks måneder.

Klimaændringer forårsager den udbredte opvarmning af vores land, oceaner og atmosfære. Udover dette har det også potentialet til at øge vulkansk aktivitet, påvirke størrelsen af ​​udbrud og ændre den "kølende effekt", der følger efter vulkanudbrud.

Ethvert af disse scenarier kan have vidtrækkende konsekvenser. Alligevel forstår vi ikke helt, hvilken indvirkning et opvarmende klima kan have på vulkansk aktivitet.

Kolde vulkanske områder

Lad os først se på vulkanske områder dækket af is. Der er en længe etableret forbindelse mellem den store smeltning af is i aktive vulkanske områder og øgede udbrud.

Forskning i Islands vulkanske systemer har identificeret en øget aktivitetsperiode relateret til den storstilede isafsmeltning i slutningen af ​​sidste istid. De gennemsnitlige udbrudsrater viste sig at være op til 100 gange højere efter afslutningen af ​​den sidste istid sammenlignet med den tidligere koldere istid. Udbrud var også mindre, når isdækket var tykkere.

Men hvorfor er dette tilfældet? Nå, når gletsjere og iskapper smelter, fjernes trykket fra Jordens overflade, og der er ændringer i de kræfter (stress), der virker på sten i skorpen og den øvre kappe. Dette kan føre til, at mere smeltet sten, eller "magma", bliver produceret i kappen - som kan fodre flere udbrud.

Ændringerne kan også påvirke, hvor og hvordan magma opbevares i skorpen, og kan gøre det nemmere for magma at nå overfladen.

Magmaproduktionen under Island er allerede stigende på grund af et opvarmende klima og smeltende gletsjere.

Det intense askeproducerende udbrud af Islands Eyjafjallajökull-vulkan i 2010 var resultatet af en eksplosiv interaktion mellem varm magma og koldt gletsjersmeltevand. Baseret på hvad vi kender fra tidligere, kan en stigning i Islands smeltende is føre til større og hyppigere vulkanudbrud.

Vejrudløste udbrud

Men hvad med vulkanske områder, der ikke er dækket af is - kan disse også blive påvirket af global opvarmning?

Eventuelt. Vi ved, at klimaændringer øger sværhedsgraden af ​​storme og andre vejrbegivenheder i mange dele af verden. Disse vejrbegivenheder kan udløse flere vulkanudbrud.

Den 6. december 2021 forårsagede et udbrud ved en af ​​Indonesiens mest aktive vulkaner, Mount Semeru, askefald, pyroklastiske strømme og vulkanske mudderstrømme (kaldet "lahars"), der kostede mindst 50 mennesker livet.

De lokale myndigheder havde ikke forventet omfanget af udbruddet. Med hensyn til årsagen sagde de, at flere dage med kraftig regn havde destabiliseret lavakuplen i vulkanens topkrater. Dette førte til, at kuplen kollapsede, hvilket reducerede trykket på magmaet nedenfor og udløste et udbrud.

Signaler om vulkansk uro opnås normalt fra ændringer i vulkanske systemer (såsom jordskælvsaktivitet), ændringer i gasemissioner fra vulkanen eller små ændringer i vulkanens form (som kan detekteres ved jordbaseret eller satellitovervågning).

At forudsige udbrud er allerede en utrolig kompleks opgave. Det bliver endnu sværere, efterhånden som vi begynder at medregne risikoen fra hårdt vejr, som kan destabilisere dele af en vulkan.

Nogle videnskabsmænd formoder, at øget nedbør førte til det skadelige Kilauea-udbrud i 2018 på Hawaii. Dette gik forud af måneder med kraftig nedbør, som infiltrerede jorden og øgede underjordiske vandtryk i den porøse klippe. De mener, at dette kunne have svækket og brækket klippen, lette bevægelsen af ​​magma og udløse udbruddet.

Men andre eksperter er uenige og siger, at der ikke er nogen væsentlig sammenhæng mellem nedbørshændelser og udbrud ved Kīlauea-vulkanen.

Regnpåvirket vulkanisme er også blevet foreslået ved andre vulkaner rundt om i verden, såsom Soufrière Hills-vulkanen i Caribien og Piton de la Fournaise på Réunion Island i Det Indiske Ocean.

Ændringer til 'kølende effekt'

Der er et andet lag, vi ikke kan ignorere, når det kommer til at vurdere den potentielle sammenhæng mellem klimaændringer og vulkansk aktivitet. Det vil sige:vulkaner selv kan påvirke klimaet.

Et udbrud kan føre til afkøling eller opvarmning, afhængigt af vulkanens geografiske placering, mængden og sammensætningen af ​​aske og gas, der er udbrudt, og hvor højt fanen når op i atmosfæren.

Vulkaninjektioner, der var rige på svovldioxidgas, har haft den stærkeste klimatiske indvirkning, der er registreret i historisk tid. Svovldioxid kondenserer til sidst for at danne sulfataerosoler i stratosfæren - og disse aerosoler reducerer, hvor meget varme der når Jordens overflade, hvilket forårsager afkøling.

Efterhånden som klimaet opvarmes, viser forskning, at dette vil ændre, hvordan vulkanske gasser interagerer med atmosfæren. Det er vigtigt, at resultatet ikke vil være det samme for alle udbrud. Nogle scenarier viser, at små til mellemstore udbrud i en varmere atmosfære kan reducere den kølende effekt af vulkanfaner med op til 75 %.

Disse scenarier antager, at "tropopausen" (grænsen mellem troposfæren og stratosfæren) vil stige i højden, når atmosfæren opvarmes. Men da vulkanens udbrudssøjle vil forblive den samme, vil fanen, der bærer svovldioxid, være mindre tilbøjelig til at nå den øvre atmosfære - hvor den ville have den største indvirkning på klimaet.

På den anden side kan kraftigere, men mindre hyppige vulkanudbrud føre til en større kølende effekt. Det er fordi, efterhånden som atmosfæren bliver varmere, forudsiges aske- og gasfaner, der udsendes fra kraftige udbrud, at stige højere op i atmosfæren og sprede sig hurtigt fra troperne til højere breddegrader.

En nylig undersøgelse har antydet, at det store vulkanudbrud i Hunga Tonga-Hunga Ha'apai i januar kan bidrage til global opvarmning ved at pumpe enorme mængder vanddamp (en drivhusgas) ind i stratosfæren. + Udforsk yderligere

Klimaændringer gør nogle vulkanfaner mindre effektive til at reducere de globale temperaturer

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs den originale artikel.