Вулканічні викиди можуть викликати зміни в атмосфері протягом тривалого часу

Коли Лос Чокойос у Гватемалі вибухнув 84000 років тому, викиди сірки та хлору могли впливати на клімат протягом десятиліть.

Супервулкан Лос Чокойос (14,6∘ пн.ш., 91,2∘ з.д.) у Гватемалі, Центральна Америка, вивернувся близько 84000 років тому і став однією з найбільших вулканічних подій за останні 100000 років.

атмосфері

Останні петрологічні дані показують, що в результаті виверження Лос Чокойос виділяється велика кількість сірки та озоноруйнівних газів хлору та брому.

Вулкан був частиною відомого Вогняного кільця, розташованого, як підкова, навколо і в Тихому океані. Це зона землетрусів, де ми знаходимо 75 відсотків усіх відомих вулканів (як діючих, так і сплячих). Вулкани Атітлан і Толіман слідували за виверженням Лос Чокойос і залишаються активними і сьогодні.

Під час виверження супервулкани можуть спричинити величезні руйнування на місцевому рівні, але також матимуть серйозні наслідки в усьому світі через величезні викиди газу та пилу в атмосферу. І як показує одна дослідницька група, дайте серйозні зміни в атмосфері протягом декількох років.

Ослаблений озоновий шар

Факти

Хімія атмосфери є наукою про хімію в атмосфері і включає виробництво, транспорт, розподіл та хімічні реакції між речовинами в тропосфері та стратосфері.

Первинне виробництво в екології - це кількість органічної речовини, яку рослинна спільнота (первинні продуценти) виробляє шляхом фотосинтезу (та хемосинтезу) протягом року.

Біосфера це область Землі, де існує органічне життя. Тобто біосфера - це сума всіх екосистем на Землі.

Джерела: SNL та Вікіпедія

На основі виверження Лос Чокойос вчені з Університету Осло (UiO), GEOMAR та NCAR змоделювали викиди газоподібної сірки та галогену в атмосферу в доіндустріальні часи. Вони використали Американську систему земної системи Community Earth System Model (CESM)/Clim Atmosphere Community Climate Model (WACCM) з інтерактивними «викидами» вулканічних аерозолів та газів в атмосферу.

Випробування показали, що підвищена кількість сульфатної та аерозольної оптичної глибини (AOD) від виверження зберігатиметься в атмосфері протягом п’яти років, а кількість галогену залишатиметься високою протягом майже 15 років.

Як наслідок цієї зміни в хімії атмосфери, озоновий шар впаде. Дослідники виявили зменшення озонового шару на 80 відсотків як середнє глобальне значення.

«Ослаблення озону в цьому масштабі може спричинити 550-відсоткове збільшення ультрафіолетового випромінювання протягом перших п’яти років після виверження, що може мати дуже серйозні потенційні наслідки для людини та біосфери, - говорить Ганс Бренна, перший автор дослідження. Він є докторантом кафедри геологічних наук UiO та дослідником Норвезького метеорологічного інституту.

Вплив на клімат після такого величезного виверження вулкана триватиме до декількох десятиліть.

«Згідно з результатами моделювання, відновлення рівня озону та клімату до виверження займає відповідно 15 і 30 років. Тривалий ефект від охолодження поверхні Землі підтримується негайним збільшенням площі морського льоду в Арктиці з подальшим зниженням теплового переносу океану на 60 ° пн.ш. до Північного Льодовитого океану. Цей ефект зберігається до 20 років », - говорить Кірстін Крюгер, професор метеорології з UiO.

Ефект виверження вражає по-різному

Дослідники також виявили, що вплив виверження вулканів буде різним у різних частинах земної кулі. У північній півкулі виверження може спричинити похолодання через збільшення атмосферних аерозолів, що збільшить кількість опадів і призведе до зменшення обсягу первинної продукції більш ніж на 25 відсотків. Вони також виявили, що морський крижаний покрив збільшиться на 40 відсотків за перші 3 роки.

На екваторі та в північних районах Африки виверження призведе до підвищеної вологості та призведе до набагато більшого первинного виробництва в перші п’ять років після виверження. Відбудеться зсув зони низького тиску на екваторі, відомій як Інтертропічна зона конвергенції (ITCZ), яка рухатиметься більше в напрямку південних широт. Крім того, море реагувало б механізмами, подібними Ель-Ніньо, протягом перших трьох років; вони також змістилися б на південь.

«Оскільки модельні невизначеності щодо кліматичної реакції та атмосферної хімії при виверженнях вулканів великі, таке моделювання, як у нас, повинно бути підкріплене фізичними зразками з палеоархівів, такими як ядра льоду та осадів, та скоординованим модельним порівнянням», - підкреслює Бренна.