Popiół wulkaniczny ma większy wpływ na klimat, niż się wydawało

Badanie opisane w „Nature Communications” analizuje wybuch wulkanu Kelud na indonezyjskiej wyspie Jawa w 2014 r. Rzeczywiste obserwacje zdarzenia połączono z zaawansowanymi symulacjami komputerowymi. Naukowcy ocenili, że popiół wulkaniczny ma tendencje do przemieszczania się i pozostawania po erupcji w powietrzu przez wiele miesięcy, a nawet dłużej.

Zespół naukowców dokonywał obserwacji bezzałogową jednostką lotniczą niedaleko miejsca wybuchu wulkanu i odkrył coś, czego nie powinno tam być. „Zaobserwowaliśmy duże cząstki unoszące się w atmosferze miesiąc po eksplozji. Wyglądało to jak popiół” – powiedziała Yunqian Zhu z laboratorium fizyki atmosferycznej i kosmicznej (LASP) z CU Boulder.

Wyjaśniła, że naukowcy od dawna zdawali sobie sprawę, że erupcje wulkanów mogą być nieobojętne dla klimatu planety. Takie wydarzenia wiążą się z wyrzucaniem do wyższych partii atmosfery dużych ilości cząstek bogatych w siarkę, a te mogą blokować promieniowanie słoneczne. Badacze nie mieli jednak pojęcia, że to popiół może odgrywać dużą rolę w tym procesie chłodzenia. Argumentowali, że te pozostałości są na tyle ciężkie, że większość z nich powinna spaść na ziemię niedługo po erupcji.

Zespół Zhu postanowił sprawdzić, dlaczego nie stało się tak w przypadku wulkanu Kelud. Odkryli, że pióropusz wulkanu był najwyraźniej pełen małych i lekkich cząstek popiołu, zdolnych do unoszenia się w powietrzu przez długi czas niczym nasiona dmuchawca.

„Naukowcy uważali, że popiół jest podobny do szkła wulkanicznego. Ale my uznaliśmy, że te przemieszczające się drobiny miały gęstość pumeksu” – powiedziała Zhu.

Te przypominające pumeks cząstki sprawiają, że należy inaczej podejść do chemii wyziewów wulkanicznych. Wybuchające wulkany wyrzucają dużą ilość dwutlenku siarki. Do tej pory uważano, że te cząsteczki oddziałują z innymi w powietrzu i zamieniają się w kwas siarkowy w ciągu kilku tygodni. Obserwacje wskazują jednak, że może się to zdarzyć dużo szybciej. Współautor badania prof. Brian Toon z LASP ma na to wytłumaczenie: cząsteczki dwutlenku siarki przyczepiają się do popiołu unoszącego się w powietrzu i wiele z nich w tym procesie może ulegać reakcjom chemicznym, wydobywającym z powietrza dodatkowe 43 proc. dwutlenku siarki.

Popiół może zatem przyspieszać transformację gazów wulkanicznych w atmosferze.

Wpływ tych chmur popiołu na klimat nie jest jasny. Utrzymujące się długo w atmosferze cząstki mogą potencjalnie zaciemniać niebo, a nawet ochładzać planetę po erupcji. Popiół z wulkanów takich jak Kelud może przemieszczać się w kierunku biegunów, gdzie może zapoczątkowywać reakcje chemiczne niszczące ważną dla Ziemi warstwę ozonową. (PAP)

mrt/ agt/