Onderzoekers kunnen niet voorspellen wanneer de volgende catastrofale natuurramp zal plaatsvinden, maar Adam Bourassa kan je een goed idee geven van hoe het ons zou kunnen beïnvloeden.

De hoogleraar natuurkunde en technische fysica van de Universiteit van Saskatchewan is lid van het Institute of Space and Atmospheric Studies van de universiteit en heeft de effecten op de atmosfeer en het klimaat van de aarde bestudeerd. van vulkaanuitbarstingen halverwege de wereld tot bosbranden in West-Canada. Een door U of S geleid project - het Optical Spectrograph and InfraRed Imaging System (OSIRIS) - oorspronkelijk ontworpen om twee jaar aan boord van een Zweedse satelliet te werken, werkt 17 jaar later nog steeds bijna perfect en downloadt dagelijks gegevens.

"Het is heel verbazingwekkend, " zei Bourassa. "Omdat het zo lang heeft geduurd en de datakwaliteit zo hoog is, het is echt belangrijk geworden voor klimaatonderzoek."

Bourassa's bevindingen, gepubliceerd in 2015 in het tijdschrift Wetenschap , bevestigde dat zelfs kleine uitbarstingen aërosolen kunnen lanceren - fijne deeltjes en vulkanische gassen - meer dan 10 kilometer omhoog in de stratosfeer waar ze jaren kunnen blijven hangen, het wereldwijd afschermen van zonlicht en koeltemperaturen.

"Met OSIRIS hebben we ongeveer 10 vulkaanuitbarstingen de stratosfeer zien bereiken en de klimaatimpact van die kleinere uitbarstingen was relatief klein, maar ze kunnen niet worden genegeerd als we echt willen begrijpen wat er gebeurt met de opwarming van de aarde en klimaatverandering, "zei Bourassa. "Het geeft ons ook een idee van wat er zou kunnen gebeuren in het geval van een veel ernstigere uitbarsting zoals de berg Pinatubo."

De uitbarsting van de Pinatubo in 1991 op de Filippijnen was de grootste in ons leven, het doden van bijna duizend mensen, vernietigen of beschadigen 80, 000 woningen, verwoestende gewassen, dramatische gevolgen voor de luchtkwaliteit en een klap van een miljard dollar voor de economie van het land. Door de uitbarsting werd 17 miljoen ton zwavelzuur in de atmosfeer geïnjecteerd - de grootste hoeveelheid ooit gemeten - waardoor de ozonlaag werd aangetast en de temperatuur op aarde gedurende meer dan een jaar met gemiddeld een halve graad Celsius daalde.

"We zijn altijd op zoek naar een nieuwe uitbarsting ter grootte van de Mount Pinatubo en we weten nooit echt wanneer die komt. maar meestal is er om de paar decennia wel een van die grootte, " zei Bourassa. "Die grote uitbarstingen, zoals Pinatubo in 1991 en twee in de jaren 1800, Krakatau (1883) en Tambora (1815), werden geassocieerd met afkoeling van het klimaat, die de productie van gewassen kunnen beïnvloeden. De periode na de uitbarsting van de Tambora werd 'een jaar zonder zomer' genoemd toen de wijnproductie in Frankrijk faalde en de gewassen wereldwijd werden aangetast."

Recenter, de vulkaanuitbarsting van Eyjafjallajökull in IJsland in 2010 veroorzaakte een aspluim die in de jetstream (negen tot 16 km boven zeeniveau) terechtkwam, resulterend in een stopzetting van een week van alle vliegreizen in Europa en meer dan 100, 000 vluchten geannuleerd. Dichter bij huis, U of S-onderzoekers bestuderen nu gegevens van de bosbranden van 2017 in British Columbia.

"De grote bosbranden in augustus vorig jaar in BC waren zo hevig en sterk dat de rook de stratosfeer bereikte en tot januari duurde. ' zei Bourassa. 'En dat was ongekend. Dat hadden we nog nooit gezien."

De B.C. kust is ook een actief aardbevingsgebied met een reeks van 18 grotendeels slapende, maar niet uitgestorven vulkanen, die een catastrofale gebeurtenis kunnen veroorzaken. Terwijl de laatste vulkaanuitbarsting in Canada 150 jaar geleden plaatsvond bij Lava Fork in het noorden van B.C., Mount St. Helens in de staat Washington, net ten zuiden van de grens, barstte in 1980 uit met 1,5 miljoen ton zwavelzuur dat de atmosfeer in stroomde en vulkanische as die over West-Canada viel, tot aan Saskatchewan reiken.

"Mount St. Helens is duidelijk degene die het laatst is afgegaan, maar er is een reeks vulkanen langs de westkust en ik geloof niet dat een van hen helemaal dood is, " zei professor Samuel Butler, het hoofd van de afdeling Geologische Studies aan de U of S. "Mount Hood (Oregon), Mount Shasta (Californië), zelfs Mount Garibaldi in British Columbia kan elk moment afgaan."

10 uur rijden ten zuiden van Saskatoon, Yellowstone National Park in Wyoming is de thuisbasis van een enorme ondergrondse supervulkaan die stoom afblaast - letterlijk - door actieve geisers, warmwaterbronnen en borrelende moddervijvers. Zijn uitbarsting zou 2 zijn, 000 keer sterker dan Mount St. Helens, miljoenen doden en wereldwijde hongersnood veroorzaken door een aswolk die de wereld zou omcirkelen. Echter, Yellowstone heeft voor het laatst naar schatting 600 uitgebarsten, 000 jaar geleden en er zijn geen tekenen van een dreigende uitbarsting, volgens Butler.

Van meer directe zorg voor Canada is de catastrofale schade die zou worden veroorzaakt door een grote aardbeving met platentektoniek aan de westkust en de daaruit voortvloeiende tsunami in de oceaan, zoals degene die leidde tot de ramp met de Japanse kernreactor in Fukushima in 2011. Butler legde uit dat de Juan de Fuca plaat van Vancouver Island naar Californië glijdt langzaam onder de Noord-Amerikaanse plaat, waardoor het potentieel voor zware aardbevingen ontstaat. Experts zijn het erover eens dat het geen kwestie is van of, maar wanneer, de volgende massale aardbeving aan de westkust zal plaatsvinden.

"We weten dat een zeer grote aardbeving, waarschijnlijk een magnitude negen (op de schaal van Richter), gebeurde in de 18e eeuw, dus het is een tijdschaal van honderden jaren, " zei Butler, wiens afdeling aardbevingseismologie en vulkaanuitbarstingen behandelt in niet-gegradueerde cursussen GEOL 108, 121, 282, en 406. "De volgende zou vanmiddag kunnen gebeuren, of het gebeurt misschien niet nog eens 300 jaar."

Volgens Natural Resources Canada en de Geological Survey of Canada, er is 30 procent kans dat B.C. zal de komende 50 jaar een zware aardbeving ondergaan. Een beving van 9.0 zou verwoestend zijn langs de kust, veel dodelijke slachtoffers en schade aan de infrastructuur veroorzaakt, en de economie van het hele land aantasten. Betere bouwnormen die de afgelopen decennia zijn aangenomen, hebben geholpen bij het voorbereiden van constructies op de volgende grote aardbeving, maar wetenschappers zijn nog steeds op zoek naar manieren om eerdere waarschuwingen te geven voor naderende aardbevingen en vulkaanuitbarstingen.

"Zeker in het seismische rijk, de Heilige Graal zou het vermogen zijn om aardbevingen nauwkeurig te voorspellen, en onderzoekers hebben er behoorlijk wat moeite in gestoken en niet veel succes gehad, "zei Butler. "Met vulkanen, door de toenemende seismische activiteit te monitoren, experts zijn een beetje beter in het zeggen van ja, er zal een uitbarsting zijn in de volgende dag of twee. Terwijl bij aardbevingen, dat kunnen we gewoon niet zeggen. We weten waar gevaarlijke aardbevingen kunnen plaatsvinden, maar we kunnen niet zeggen wanneer. Dus, dat is de uitdaging voor onderzoekers."