Un vulcano all'equatore può raffreddare l'Europa per anni: perché le eruzioni tropicali sconvolgono il clima globale

Le eruzioni rilasciano grandi quantità di anidride solforosa nell’alta atmosfera, dove reagisce con il vapore acqueo e l’ossigeno formando minuscole goccioline di acido solforico che costituiscono un aerosol. Queste goccioline diffondono e riflettono verso lo spazio la radiazione solare in arrivo, contribuendo a raffreddare il pianeta per mesi o persino anni.

Una nuova ricerca, pubblicata recentemente su Geophysical Research Letters , ha esaminato se la posizione di un vulcano influisca sull’entità del raffreddamento nell’emisfero settentrionale. Studi precedenti avevano rilevato che le eruzioni vulcaniche alle medie latitudini, tra 30° e 70° (nelle regioni dette extratropicali), producevano un raffreddamento maggiore rispetto alle eruzioni tropicali di intensità simile.

Una nuova ricerca

I ricercatori hanno utilizzato un modello climatico della NASA per simulare le differenze tra eruzioni tropicali ed extratropicali, considerando diverse quantità di gas contenenti zolfo ed eruzioni avvenute in estate e in inverno. Il gruppo non ha trovato indicazioni di un forte aumento del raffreddamento nell’emisfero settentrionale dovuto alla posizione del vulcano. Ha invece rilevato che le eruzioni extratropicali producevano un raffreddamento fino a due volte maggiore, anziché 7,5 volte maggiore come indicato negli studi precedenti.

Un certo aumento del raffreddamento provocato dalle eruzioni extratropicali potrebbe derivare dalla concentrazione degli aerosol microscopici nel solo emisfero settentrionale. Gli aerosol delle eruzioni tropicali, invece, vengono trasportati dai venti in entrambi gli emisferi. Questa diversa distribuzione è l’unico meccanismo in grado di spiegare un maggiore raffreddamento dovuto alle eruzioni extratropicali. Non è noto alcun processo capace di amplificarlo fino a 7,5 volte.

Che cosa ha scoperto il gruppo di ricerca

Il dottor Zachary McGraw, della Columbia University, e il suo gruppo hanno verificato questa teoria confrontandola con le ricostruzioni del clima del passato, per capire come le antiche eruzioni tropicali ed extratropicali abbiano influenzato le condizioni meteorologiche. Tra gli indicatori indiretti del clima utilizzati nella ricerca figurano gli anelli di accrescimento degli alberi, che diventano più larghi nelle stagioni calde e umide e più stretti in quelle fredde e secche.

L'analisi degli anelli degli alberi

Il gruppo ha esaminato i dati degli anelli degli alberi associati alle testimonianze storiche di eruzioni extratropicali avvenute nel 1783 in Islanda, nel 536 d.C. alle medie latitudini e nel 43 d.C. in Alaska. Data la scarsità di eruzioni extratropicali moderne, i ricercatori hanno simulato oltre 100.000 eruzioni simili e il successivo raffreddamento. Hanno poi confrontato questi risultati con diverse eruzioni tropicali successive al 750 d.C., per individuare schemi ricorrenti nelle condizioni meteorologiche dopo un’eruzione e verificare se le simulazioni riescano a riprodurre gli andamenti climatici ricostruiti attraverso le testimonianze storiche.

Il raffreddamento dell’emisfero settentrionale coincide più spesso con le eruzioni tropicali. Quelle extratropicali sono più rare e, di conseguenza, la loro influenza sulle temperature dell’emisfero settentrionale è meno rilevante. Inoltre, gli aerosol delle eruzioni extratropicali hanno una permanenza in atmosfera più breve, fino a nove mesi, rispetto a quelli delle eruzioni tropicali, che possono persistere fino a tre anni. A questa differenza contribuiscono l’immissione dei gas contenenti zolfo a quote inferiori, la rimozione degli aerosol da parte di pioggia e neve nei climi più umidi e freddi e il loro trasporto dalle medie latitudini verso il polo.

Queste informazioni consentono agli scienziati di simulare la distribuzione degli aerosol sul pianeta, valutare le possibili conseguenze per la produzione agricola e la sicurezza alimentare globale, esaminare il rischio di conflitti per le risorse e della conseguente instabilità geopolitica e pianificare misure per affrontare i rischi climatici.