Sopečný spad pomáha klimatickým modelom

Nová metóda sa vyhýba aerosólom s vysokým obsahom sopky

Erupčný oblak Pinatubo © USGS
čítať nahlas

Aký vplyv majú a majú sopečné erupcie na globálnu klímu? Tím amerických a francúzskych vedcov teraz dosiahol krok k zodpovedaniu týchto otázok. Vyvinuli metódu, ktorá im pomáha lepšie porozumieť dopadom na podnebie prostredníctvom „chemického odtlačku“ minulých ohnísk. Ako sa uvádza v časopise Science, znižuje to aj predchádzajúce neistoty v modeloch predpovedí klímy.

Úloha aerosólov v globálnej zmene klímy sa doteraz skúma iba čiastočne. V dôsledku toho sú klimatické modely v tomto aspekte stále predmetom veľkej neistoty. Vedci z Kalifornskej univerzity v San Diegu, okolo chemika Marka Thiemensa, ako aj kolegovia z Národného centra pre výskum a University of Grenoble vo Francúzsku, vyvinuli metodológiu, ktorá používa chemické odtlačky prstov z minulých erupcií na určenie toho, aké vysoké sú sopečné erupcie. Suspenzie boli hodené do atmosféry a aké chemické reakcie sa tam vyskytli.

Výška erupčného oblaku je rozhodujúca

„V predpovedi globálneho otepľovania sa najviac náchylná časť chýb týka atmosférických aerosólov, “ vysvetľuje Thiemens, v ktorého laboratóriu bola vyvinutá metóda založená na meraní izotopov síry. „Teraz môžeme po prvýkrát začleniť celú chémiu sulfidov, čím sa odstráni neistota o tom, ako sa tieto častice vyrábajú a transportujú. Je to veľký krok v súvislosti so zmenou podnebia. ““

Výška, v ktorej je sopečný materiál vyhodený pri výbuchu, poskytuje rozhodujúce informácie o vplyve na klímu: ak materiál dosiahne iba nižšiu atmosféru, účinky sú relatívne miestne a krátkodobé, pretože dážď rýchlo vyplavuje aerosóly. Na druhej strane, ak sa erupčné oblaky dostanú vyššie do stratosféry, vplyv na klímu je oveľa väčší.

„V stratosfére sa oxid siričitý, ktorý pôvodne pochádza z lávy, oxiduje na kvapôčky kyseliny sírovej, “ vysvetľuje Joël Savarino, vedec z University of Grenoble a vedúci štúdie. „Táto kyslá vrstva môže zostať roky v stratosfére, pretože v tejto časti atmosféry nie je tekutá voda. Vrstva aerosólu preto pôsobí ako prikrývka, ktorá odráža slnečné svetlo a tým výrazne znižuje teplotu na zemskom povrchu a na mnoho rokov. “

Izotopy síry poskytujú „odtlačok prsta“

Vedci skúmali izotopy síry v sopečných ložiskách konzervovaných v antarktickom ľade s cieľom rozlíšiť erupcie dosahujúce stratosféru od ostatných. Vzduchovými prúdmi bol sopečný prach doteraz nesený a uväznený v ľade. Síra, ktorá stúpa vysoko v stratosfére, je tam vystavená nad ozónovou vrstvou UV žiareniu s krátkymi vlnami. Táto expozícia vytvára typický izotopický pomer, ktorý je stále detekovateľný v prachu, ktorý sa neskôr kvapká na zem.

Vedci testovali svoju metódu od sopečných erupcií hory Agung na Bali v roku 1963 a erupcie Pinatubo na Filipínach v roku 1991. Stopy obidvoch erupcií sa našli v ľade a bolo ich možné analyzovať. „Mladé erupcie majú tú výhodu, že sú už zdokumentované modernými nástrojmi, “ vysvetľuje Savarino. „Podarilo sa nám porovnať naše merania sopečného spadu v snehu s atmosférickými pozorovaniami.“

Predpoveď podnebia sa zlepšila

Ukázalo sa, že merania izotopov sa nezhodovali iba s atmosférickými pozorovaniami, ale že vedci boli tiež schopní použiť svoju metódu na rozlíšenie erupcie Pinatubo od erupcie Cerro Hudsona v tom istom roku. Pretože erupčný stĺpec nedosiahol tak ďaleko do atmosféry, výsledkom bol zreteľne odlišný odtlačok izotopu.

(Kalifornská univerzita, 08.01.2007 - NPO)