L'eruzione del vulcano sottomarino di Tonga nel 2022 potrebbe causare un aumento delle temperature globali, aumentando il rischio che almeno un anno nei prossimi cinque superi temporaneamente la soglia di riscaldamento di 1.5°C, rileva una nuova ricerca.
Il 15 gennaio 2022, un vulcano sottomarino a Tonga - l'Hunga Tonga-Hunga Ha'apai - ha eruttato violentemente, rilasciando pennacchi fluttuanti di fuliggine, vapore acqueo e anidride solforosa nell'atmosfera.
Le principali eruzioni vulcaniche in genere raffreddano temporaneamente il pianeta, perché, fino a quando non si dissipano, le particelle di anidride solforosa riflettono la luce solare lontano dal pianeta. Tuttavia, lo studio – pubblicato in Nature Climate Change – rileva che l'eruzione di Tonga nel sud del Pacifico ha espulso una quantità senza precedenti di acqua nell'atmosfera.
Il vapore acqueo è un gas serra e quindi "è possibile che per un periodo pluriennale Hunga Tonga-Hunga Ha'apai causi un temporaneo aumento delle temperature superficiali globali", afferma il documento.
Lo studio afferma che, prima dell'eruzione, c'era una probabilità del 50% che le temperature globali superassero gli 50°C sopra preindustriale livelli almeno una volta entro il 2026. In seguito, la probabilità di superare questa soglia è aumentata di sette punti percentuali, rendendo più probabile un "superamento imminente di 1.5°C".
Gli autori sottolineano che superare temporaneamente la soglia di 1.5°C non equivarrebbe a mancare l'obiettivo dell'accordo di Parigi, che riguarda le tendenze della temperatura a lungo termine. Tuttavia, il giornale afferma che "il primo anno che supera 1.5°C attirerà una notevole attenzione da parte dei media, anche se una parte di questa deriva da Hunga Tonga-Hunga Ha'apai".
Hunga Tonga – Hunga Ha'apai
Il 15 gennaio 2022, un vulcano sottomarino nell'arcipelago tongano dell'Oceano Pacifico chiamato Hunga Tonga-Hunga Ha'apai è esploso violentemente. L'esplosione ha classificato un sei su indice di esplosività vulcanica, Rendendolo il eruzione più violenta ovunque nel mondo dal Monte Pinatubo nelle Filippine nel 1991.
L'esplosione è stata udita dall'altra parte dell'oceano in Alaska, intorno 6,000 miglia di distanza, e attivato onde dello tsunami che ha raggiunto la Russia, gli Stati Uniti e il Cile. Una nuvola di cenere, gas e acqua è stata espulsa nell'atmosfera per circa 57 km: la pennacchio più alto mai registrato da un vulcano.
La cenere dell'eruzione ha ricoperto le isole vicine, costringendo molte persone a evacuare sull'isola principale. In giro 84% della popolazione di Tonga sono stati colpiti da onde di cenere e tsunami subito dopo l'eruzione e due cittadini tongani sono stati uccisi.
A parte questi impatti locali, l'Hunga Tonga-Hunga Ha'apai si distingue dai suoi predecessori per un altro importante motivo.
Di solito quando un vulcano erutta, i pennacchi di polvere e aerosol riflettono la luce solare lontano dal pianeta, provocando un calo delle temperature superficiali. Ad esempio, quando il Monte Pinatubo eruttò nel 1991, le temperature globali temporaneamente diminuito di 0.5°C. Tuttavia, l'eruzione di Tonga ha avuto l'effetto opposto.
Il dottor Stuart Jenkins, dal Università di Oxforddel dipartimento di Fisica dell'atmosfera, oceanica e planetaria, è l'autore principale dello studio sulle "comunicazioni brevi". Spiega che l'Hunga Tonga-Hunga Ha'apai ha causato il riscaldamento della superficie grazie alla composizione insolita del suo pennacchio:
“La maggior parte delle grandi eruzioni sono dominate dalle loro emissioni di anidride solforosa, che raffreddano temporaneamente il pianeta mentre disperdono la luce solare in arrivo. L'eruzione di Tonga è stata insolita perché invece ha rilasciato una grande quantità di vapore acqueo nella stratosfera - un potente gas serra - con poche emissioni di anidride solforosa.
"Pinatubo e Tonga in realtà potrebbero avere risposte di riscaldamento opposte, il che rende il vulcano Tonga particolarmente interessante nel contesto di altre recenti eruzioni".
In totale, lo studio rileva che l'esplosione ha proiettato solo 0.42 milioni di tonnellate di aerosol di biossido di zolfo in raffreddamento nel stratosfera – uno strato di atmosfera inizia circa 10 km sopra la superficie della Terra, e si estende verso l'alto per circa 40 km. Nel frattempo, ha espulso un totale di 146 milioni di tonnellate di acqua, aumentando il contenuto di vapore acqueo della stratosfera del 10-15%.
"L'eruzione di Tonga è stata decisamente insolita", afferma Il dottor Mark Schoeberl – un ricercatore della Columbia Società scientifica e tecnologica, che ha guidato separato . sul pennacchio d'acqua dell'eruzione di Tonga. Racconta a Carbon Brief che Hunga Tonga–Hunga Ha'apai “ha trasportato una quantità di acqua senza precedenti nella stratosfera media”.
Il dottor Luis Millán da Jet Propulsion Laboratory della NASA ha anche condotto separato riparazioni nell'idratazione della stratosfera da parte dell'eruzione di Tonga. Dice a Carbon Brief che l'eruzione ha iniettato abbastanza acqua nella stratosfera per riempire 58,000 piscine olimpioniche.
Il vapore acqueo si è poi diffuso in gran parte della stratosfera, afferma lo studio. Aggiunge che l'effetto di riscaldamento del vapore acqueo ha superato l'effetto di raffreddamento degli aerosol di solfato, provocando un temporaneo aumento delle temperature superficiali globali.
Soglia 1.5C
Dalla sua eruzione nel gennaio 2022, gli scienziati hanno studiato a fondo l'impatto del vulcano, incluso l'impatto senza precedenti altezza del suo pennacchio, il suo impatto su circolazione atmosferica e l'effetto sul bilancio energetico globale. Tuttavia, questo studio è il primo a indagare sul significato del riscaldamento temporaneo per le soglie di temperatura globale.
Gli autori usano a trasferimento radiativo modello per valutare come l'eruzione di Tonga ha cambiato l'equilibrio dell'energia in entrata e in uscita dalla superficie della terra e trovare un effetto di riscaldamento di 0.12 Watt per metro quadrato immediatamente dopo l'eruzione.
Quindi usano a modello climatico per stimare il cambiamento della temperatura globale nel prossimo decennio, assumendo che la quantità di acqua nella stratosfera diminuisca linearmente da gennaio 2022 a gennaio 2029.
Il grafico sottostante mostra la variazione della temperatura superficiale media globale rispetto alla media del 1850-1900, sia con che senza l'impatto dell'eruzione delle Tonga, nel periodo 2015-35, in due diverse scenari che esplorano il cambiamento climatico futuro.
Il grafico mostra lo scenario SSP1-1.9 a basse emissioni con (blu scuro) e senza (grigio scuro) l'impatto del vulcano Tonga. Mostra anche lo scenario a emissioni moderate SSP2-4.5 con (verde) e senza (grigio chiaro) l'impatto del vulcano Tonga. I risultati principali sono mostrati con spesse linee colorate. Le linee sottili mostrano la variabilità interannuale e le linee tratteggiate mostrano l'intervallo di risultati dal 5° al 95° percentile.
Successivamente, gli autori chiedono: cosa significa questo aumento di temperatura per la soglia di riscaldamento di 1.5°C?
L'anno scorso, l'Organizzazione meteorologica mondiale ha stimato che esiste un 50-50 possibilità delle temperature globali che superano temporaneamente la soglia di riscaldamento di 1.5°C in almeno un anno tra il 2022 e il 2026. Tuttavia, questa stima non tiene conto dell'effetto di riscaldamento dell'eruzione di Tonga.
Il grafico seguente mostra la probabilità che le temperature superficiali globali superino la soglia di 1.5°C nel periodo 2015-35 (linee continue) nei quattro scenari sopra esaminati e la probabilità cumulativa che nessun anno abbia ancora superato 1.5°C (linee tratteggiate) per ciascuno di essi.
Il grafico mostra che l'eruzione di Tonga ha aumentato la possibilità di almeno un anno nel 2022-26 anni superando la soglia di riscaldamento di 1.5°C di sette punti percentuali. In altre parole, nello scenario SSP1-19 la probabilità è passata dal 50 al 57%, mentre nello scenario SSP2-45 è passata dal 60 al 67%.
Prof Pasquale Sellitto dal Laboratorio Interuniversitario di Sistemi Atmosferici ha anche pubblicato separato riparazioni sull'impatto radiativo dell'eruzione di Tonga. Dice a Carbon Brief che il lavoro è "un'estensione molto interessante di studi precedenti sull'impatto climatico di questa eccezionale eruzione", aggiungendo che i suoi risultati sono "molto ragionevoli".
Tuttavia, segnala due aree in cui lo studio potrebbe essere migliorato. In primo luogo, afferma che il documento presuppone che il vapore acqueo iniettato nell'atmosfera sia "globalmente ben miscelato", mentre in realtà il pennacchio era "confinato nell'emisfero australe”.
In secondo luogo, il documento omette l'impatto di raffreddamento degli aerosol di solfato iniettati nell'atmosfera, affermando che "il deposito di anidride solforosa è sostanzialmente più piccolo del deposito di vapore acqueo che lo accompagna". Tuttavia, Selitto afferma che "la perturbazione Hunga Tonga dell'aerosol stratosferico è in realtà la più grande dall'eruzione del Pinatubo nel 1991".
E conclude:
“Penso che Jenkins et al. è un ottimo punto di partenza per stimare l'impatto della temperatura superficiale media globale dell'eruzione Hunga Tonga nel 2022, ma in futuro sono necessari ulteriori studi per fare stime più precise".
Allo stesso modo, Millán afferma che se la soglia di 1.5°C verrà superata nei prossimi anni, saranno necessarie ulteriori prove sui modelli per “distinguere il contributo del piccolo Hunga da quello antropogenico”.
accordo di Parigi
Nel 2015, le Nazioni Unite hanno consegnato il Accordo di Parigi – un accordo internazionale per limitare il riscaldamento globale a 2°C rispetto alle temperature preindustriali, con l'obiettivo di mantenerlo al di sotto di 1.5°C. Da allora, queste soglie di temperatura sono state punti di riferimento chiave per i progressi nella lotta al cambiamento climatico.
Pertanto, il documento afferma che "il primo anno che supera 1.5°C attirerà una notevole attenzione da parte dei media, anche se una parte di questa deriva da Hunga Tonga-Hunga Ha'apai".
Tuttavia, sottolinea che il interpretazione comune dell'accordo di Parigi è che i suoi limiti di temperatura si riferiscono al riscaldamento globale a lungo termine attribuibile all'influenza umana e non all'effetto aggiunto della variabilità climatica naturale causata da eventi come le eruzioni vulcaniche. Pertanto, il superamento temporaneo della soglia di 1.5°C nel periodo 2022-26 a causa dell'eruzione delle Tonga non determinerà il successo o il fallimento dell'accordo di Parigi.
Jenkins dice a Carbon Brief che l'impatto dell'eruzione sulle temperature globali è temporaneo e svanirà nell'arco di 10-XNUMX anni. Aggiunge:
“Oggi Tonga sta contribuendo solo in minima parte all'anomalia della temperatura superficiale. Non vedremo l'impatto di Tonga sugli eventi del cambiamento climatico come siccità o inondazioni, l'effetto è semplicemente troppo piccolo".
Jenkins et al. (2023) L'eruzione di Tonga aumenta la possibilità di un'anomalia temporanea della temperatura superficiale superiore a 1.5 ° C, Cambiamento climatico naturale, doi:10.1038/s41558-022-01568-2
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