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L’ influenza dei vulcani sul clima

L’ influenza delle eruzioni vulcaniche sul clima terrestre

I vulcani possono avere un grande impatto sui cambiamenti climatici;  infatti durante le principali eruzioni esplosive enormi quantità di gas vulcanici, goccioline di aerosol e cenere vengono emessi in atmosfera fino a raggiungere la stratosfera, ovvero lo strato d’ atmosfera compreso, generalmente, tra i 12km e i 50km.

Nella stratosfera i moti verticali sono quasi assenti e per questo motivo le particelle più piccole e i gas emessi dalle eruzioni possono restare in atmosfera per diversi settimane e mesi, comunque non tutte le particelle hanno lo stesso tempo di residenza in atmosfera; infatti cenere emessa cade rapidamente dalla stratosfera grazie alla forza di gravita, generalmente la maggior parte viene rimossa in poche settimane ed ha uno scarso impatto sui cambiamenti climatici, invece i gas vulcanici rimangono nella stratosfera per periodi molto più lunghi e possono avere ruoli molto diversi, ad esempio  il biossido di zolfo causa il raffreddamento globale, mentre l’anidride carbonica di origine vulcanica è un gas serra che contribuisce al riscaldamento globale.


eruzione clima

L’ effetto raffreddante del biossido di zolfo 

I più significativi impatti climatici dovute alle emissioni vulcaniche nella stratosfera, sono causati dalla conversione dell’ anidride solforosa (So2) in acido solforico reagendo con il vapor acqueo presente nella stratosfera.

Questi aerosol aumentano la riflessione della radiazione dal Sole verso lo spazio, causando un raffreddamento della bassa atmosfera terrestre (troposfera).
Diverse eruzioni nel corso del ventesimo secolo hanno causato un calo della temperatura media alla superficie della Terra fino a mezzo grado (scala Fahrenheit) per un periodo di 1-3 anni.

Ad esempio, l’eruzione del Pinatubo avvenuta nel giugno del 1991, è stata una delle più grandi eruzioni del XX secolo ed ha iniettato un’ enorme quantità di anidride solforosa nella stratosfera ad un’altitudine di oltre 24km.

Questa è una foto dell’ eruzione scattata il 12 giugno 1991.

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Le emissioni di anidride solforosa nella stratosfera a seguito dell’ eruzione del Pinatubo sono state le maggiori mai osservate nella stratosfera dall’inizio delle misurazioni satellitari del 1978.


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L’ eruzione ha causato, quella che si pensa essere, la più grande emissione di aerosol nella stratosfera degli ultimi 120 anni, il suo impatto sul clima fu molto importante e ha causato un raffreddamento della superficie terrestre per almeno tre anni dopo l’eruzione,  frenando il riscaldamento globale.

Il calo delle temperature per l’ eruzione è risultato molto evidente soprattutto nei dati satellitari per la bassa troposfera.

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Tornando indietro nel passato, troviamo numerose eruzioni, anche più potenti di quella del Pinatubo, come quella del Krakatoa del 1883, di cui abbiamo già parlato in questo articolo o come la grande eruzione del Laki nel 1783-1784 in Islanda che ha rilasciato una quantità di anidride solforosa maggiore di quella emessa del Pinatubo (circa 120 milioni di tonnellate contro 20).

Tutte queste eruzioni hanno portato ad un raffreddamento terreste.

I vulcani della Terra emettono più CO2 delle attività umane? No.

L’anidride carbonica (CO2) è un gas serra ed è uno dei principali accusati per il cambiamento climatico. Mentre il biossido di zolfo emesso dalle eruzioni vulcaniche  ha  causato un rilevabile raffreddamento globale della bassa atmosfera, l’anidride carbonica liberata dalle eruzioni vulcaniche del XX secolo non ha mai causato un rilevabile riscaldamento globale dell’atmosfera.

Spesso nel web si legge che le eruzioni vulcaniche emettono molto più CO2 delle attività antropiche, ma questo è vero o è solo una delle tante bufale?

In realtà è solo uno dei miti che gira nel web,; infatti secondo le stime scientifiche, nel 2010, tutte le attività umane hanno emesso in atmosfera circa 35 gigatonnellate di CO2 al contrario i vulcani, compresi quelli sottomarini, rilasciano circa 0,13-0,44 gigatonellate di CO2 all’anno, cioè meno dell’ 1% del biossido di carbonio emesso dalle attività umane.
Ovviamente, non c’ è alcun dubbio che eruzioni vulcaniche esplosive molto potenti possono iniettare quantità significative di anidride carbonica nell’atmosfera, ad esempio l’eruzione del 1980 del Monte Sant’Elena ha rilasciato circa 10 milioni di tonnellate di CO2 in atmosfera in 9 ore,ma, attualmente, le attività antropiche rilasciano la stessa quantità di anidride carbonica in sole 2 ore e mezza.

Nelle tabelle poste qui sotto sono riportate le stime di CO2 emessa dal vulcanesimo confrontata con la CO2 di origine antropica.

L’ articolo completo è stato pubblicato sull’ American Geophysical Union ed è disponibile in questo link:  “Volcanic Versus Anthropogenic Carbon Dioxide”

CO2 emessa eruzioni vulcaniche vs attività antropiche

Super eruzioni possono causare importanti riscaldamenti globali

Secondo molte ricerche di paleoclimatologia, in passato è stato possibile che un intenso rilascio di anidride carbonica di origine vulcanica abbia causato periodi di riscaldamento globale, e forse anche alcune estinzioni di massa, anche se questo è ancor oggi un argomento di dibattito scientifico.

Ad esempio, secondo molti studi geologici, le eruzioni effusive di basalto avvenute in Siberia 250 milioni di anni fa, che hanno portato alla formazione del trappo siberiano, sembrano aver causato un devastante riscaldamento globale, con le temperature globali che sono aumentate di oltre 6°C.

La CO2 non è stato l’ unico gas responsabile di questo devastante riscaldamento globale, ma il metano (CH4) emesso dal carbone bruciato in Siberia e rilasciato in atmosfera dagli idrati di metano ha avuto un ruolo cruciale; infatti il metano è un gas serra 30 volte più potente della CO2 e numerosi studi hanno evidenziato che, durante queste eruzioni siberiane, si è verificato anche un importante aumento delle concentrazioni di CH4 nell’ atmosfera.

Questi cambiamenti climatici sono stati una delle concause dell’ estinzione di massa del Permiano-Triassico, quando sono scomparse più del 90% di tutte le specie del tempo.

 

 

 

 

 

Author: Alessandro Castagna

Studente di fisica presso l' Università degli Studi di Milano. Sono sempre stato appassionato da fenomeni meteo estremi come i temporali e le nevicate.

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