El volcán de Tonga, grandes erupciones y enfriamiento del clima

A medio año de la erupción del volcán de Tonga, aún no hay señales de que haya afectado al clima. El calentamiento global es ya una realidad, el hemisferio norte se ve afectado por olas de calor, sequías y una sobredosis de sol. Pero, ¿no se suponía que las grandes erupciones volcánicas y sus aerosoles tenían un efecto de enfriamiento mundial? En efecto, la erupción del volcán de Tonga fue la mayor jamás registrada por los instrumentos. Sin embargo, el tan necesario enfriamiento fue sólo una ilusión. Averigüemos por qué no redujo las temperaturas a nivel mundial.

Artículo de Kathelijne Bonne. Edición española: Silvia Zuleta Romano. Imagen superior: Penacho atmosférico de Tonga desde la ISS (NASA, Kayla Barron)

El 15 de enero de 2022, un volcán del Pacífico Sur, entonces completamente desconocido, estalló violentamente. Su nombre: Hunga Tonga-Hunga Ha'apai. La columna de ceniza se elevó hasta una altura de 48 km o más, los tsunamis recorrieron el océano, el rugido se escuchó hasta Alaska y una ola de presión atmosférica golpeó las estaciones de monitoreo de todo el mundo.

Cinturón de fuego

Este volcán submarino se encuentra en la nación insular de Tonga, a unos 2000 km de Nueva Zelanda. Es en gran parte submarino, y sólo unos pequeños islotes mostraron dónde está (estaba) el borde del cráter. La erupción fue extremadamente violenta debido a la repentina evaporación de grandes volúmenes de agua de mar y a la composición química del magma. Tonga se encuentra en una parte muy activa de la corteza terrestre, donde una placa tectónica se hunde bajo otra, creando una zona de subducción. La zona de subducción Kermadec-Tonga está salpicada de volcanes y está unida a todo el cinturón de Fuego del Océano Pacífico.

La erupción del volcán de Tonga es la mayor del siglo. La magnitud de una erupción se expresa mediante el Índice de Explosividad Volcánica o VEI, que va de 1 a 8. La del volcán Tonga fue de 5 o 6, según la fuente. El Pinatubo, en 1991, fue un 6. En un continente muy poblado, habría causado un caos tremendo. En mar abierto, causó destrucción en las islas circundantes, incluida la isla principal de Tonga, donde se encuentra la capital. Pocas personas murieron a causa del tsunami, por ejemplo, en Perú. Desde entonces, la investigación y la preparación para los tsunamis volvieron a cobrar impulso, como se describe en "Three ways to survive a tsunami", de la geóloga Roseanne Chambers, que vive cerca de San Francisco, ciudad a merced de los tsunamis del Pacífico.

Frankenstein

Pero más allá de los efectos inmediatos y locales, como las nubes piroclásticas, la caída de cenizas y los tsunamis, las grandes erupciones volcánicas tienen a veces un impacto global y a largo plazo. Las grandes convulsiones de la historia a veces se sincronizan con las catástrofes naturales. Cada vez hay más pruebas de que existen vínculos.

Por ejemplo, los neandertales podrían haber desaparecido del sur de Italia debido a una erupción del supervolcán Campi Flegrei hace casi 40 mil años. Se presume que hay vínculos entre el colapso de Egipto en la época de Cleopatra y una erupción del volcán Okmok en Alaska. La Revolución Francesa puede ser una consecuencia del volcán islandés Laki. El Tambora, en 1815, fue responsable de un año sin verano y de un descenso de 2 grados en la temperatura media de Europa. El horrendo verano europeo supuestamente llevó a Mary Shelley a escribir Frankenstein.

Todas estas erupciones tenían algo en común, creaban grandes estragos, no sólo a nivel local, sino a nivel mundial.

Clima predecible

Una erupción masiva puede provocar un enfriamiento global, eclipsar el sol, causar cambios en la temperatura del agua del mar, en el fenómeno meteorológico de El Niño y en el ciclo del agua. Esto, a su vez, tiene consecuencias de gran alcance. Desde los albores de la humanidad y el surgimiento de las civilizaciones tras la última Edad de Hielo, estamos acostumbrados a un clima predecible la mayor parte del tiempo. Hemos contado y rezado por una fiel sucesión de estaciones, año tras año. De hecho, toda la civilización se ha basado en esta previsibilidad desde que se inventó la agricultura.

Pero si hacía demasiado frío, o no había verano, o no llovía, las cosechas fracasaban. Se pueden superar algunos años difíciles, la gente puede recurrir a los alimentos almacenados y a otras fuentes de alimentación. Pero después de varios años el clima inusual (especialmente la sequía) ha conducido más de una vez a la hambruna y la guerra, la migración y los grandes cambios en el poder, como se explica en detalle en el libro que he mencionado muchas veces: Colapso de Jared Diamond.

¿Cuál era la erupción más grande?

De todas las actividades tectónicas que hacen de la Tierra un planeta activo, vivo y en movimiento, con terremotos, tsunamis, desprendimientos, etc., las erupciones volcánicas tienen potencialmente un impacto mucho mayor que todos los demás desastres. Sólo el impacto de un asteroide sería peor, pero es mucho menos probable que ocurra. Aunque la erupción del volcán Tonga ya fue lo suficientemente destructiva, los humanos modernos aún no han sido testigos de las erupciones volcánicas más cataclísmicas.

La escala de las erupciones también se pone en perspectiva en el artículo Something Important We Know About Volcanoes, también de Roseanne Chambers, en el que menciona ocho volcanes todavía activos en el mundo que podrían causar una perturbación global mucho más allá de la del volcán Tonga. Una de las mayores erupciones de la historia terrestre basada en el volumen de magma liberado, fue la de Wah Wah Springs, en Estados Unidos, hace 30 millones de años, en el Oligoceno.

El asteroide de Hollywood

Aunque la posibilidad de que se produzcan grandes e inimaginables catástrofes nos hace sentirnos incómodos, y es más fácil fingir que no ocurrirán durante nuestra vida, es mejor estar preparados. Como dice Roseanne Chambers en su artículo "Sólo cuando nos enfrentamos a los hechos tenemos la posibilidad de estar preparados para esos acontecimientos que esperamos que nunca ocurran, pero que la historia nos dice que podrían ocurrir; y cita a Benjamin Franklin: 

"Al no prepararte, ya te estás preparando para fracasar". (By failing to prepare, you are already preparing to fail)

Las películas de Hollywood muestran cómo cambiar el rumbo a los asteroides, y las agencias espaciales reciben enormes cantidades de dinero para, algún día, quizás hacer lo mismo. Sin embargo, ninguna agencia recibe dinero para estudiar el impacto de las mega-erupciones y diseñar planes post-catástrofe. Del mismo modo, no estamos actuando con la suficiente rapidez para revertir el cambio climático, lo cual es, en comparación, más fácil y barato de hacer.

Azufre en los aerosoles

La erupción del volcán de Tonga fue, en términos de explosividad, 500 veces más violento que Hiroshima. Cuando los científicos se dieron cuenta de la magnitud de esa erupción, empezaron a hacer hipótesis sobre su impacto en el clima.

En un estudio publicado en Advances of Atmospheric Sciences, científicos chinos de Pekín utilizaron un modelo climático en el que emplearon como variables la latitud del volcán, los volúmenes de aerosoles (mezcla de partículas de ceniza, gas y polvo, por ejemplo, niebla, nubes, bruma, humo) y su composición química. Para probar el modelo, también utilizaron datos de 70 erupciones del último milenio y sus efectos en el clima.

Los resultados muestran que el impacto climático del volcán de Tonga parece ser insignificante. El clima en el hemisferio norte habría descendido sólo 0,004 grados centígrados (Celsius), y en el hemisferio sur algo más, 0,018 grados, lo que tampoco es mucho.

La razón es la composición química de los aerosoles estratosféricos. Los volcanes emiten muchos gases, entre ellos el dióxido de azufre (SO2). Cuando este entra en contacto con el oxígeno se oxida y entonces se forma ácido sulfúrico. Éste se une al agua y forma gotitas que reflejan parte de la radiación solar. El planeta recibe así menos luz solar y se enfría, aunque sea temporalmente.

Tonga vs Pinatubo

La cantidad de dióxido de azufre que se liberó en Tonga, aparentemente no es suficiente para generar un efecto notable. En comparación, Pinatubo emitió cincuenta veces más azufre y provocó un descenso de 0,6 grados (Celsius) en la temperatura media global. El efecto duró dos años.

La ubicación aislada de Tonga también influye en su limitado impacto. Los volcanes del hemisferio sur afectan principalmente al clima de ese lado del globo, mientras que los volcanes del hemisferio norte y de los trópicos tienen un impacto más generalizado, según los climatólogos chinos. Aun así, debemos tomar los resultados generales con un grano de sal. Los cálculos climáticos son muy complejos y no hay suficientes datos sobre los volcanes del pasado para hacer una afirmación con un grado muy alto de fiabilidad. Sin embargo, es probable que la erupción del volcán Tonga no afecte al clima de una manera que resulte beneficiosa en nuestra batalla para frenar el cambio climático.

Inyección de aerosoles

Por otra parte, se están investigando los aerosoles como posible herramienta para reducir el calentamiento global. En teoría, el efecto de los grandes volcanes puede ser imitado por la técnica de ingeniería conocida como inyección de aerosoles estratosféricos. Sin embargo, implica muchos riesgos y resultados impredecibles en el clima.

En general, es interesante lo mucho que podemos aprender de los volcanes, su impacto y su imprevisible comportamiento.

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Leer más sobre volcanes: 

• Cumbre Vieja, una erupción anunciada.
• La Palma: geología y peligros.
• La erupción de Monte Santa Helena en 1980. 
• Campi Flegrei: tenemos un Yellowstone en Europa? 

Artículo escrito por Kathelijne Bonne, geóloga y científica del suelo. También escribo en Good Climate News.

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