Science >> Wetenschap >  >> Natuur

Kunnen vulkaanuitbarstingen tot grote afkoeling leiden? Onderzoek wijst uit van niet

Om als een superuitbarsting te kwalificeren, moet een vulkaan meer dan 240 kubieke mijl (1.000 kubieke kilometer) magma vrijgeven. Deze uitbarstingen zijn extreem krachtig en zeldzaam. De meest recente superuitbarsting vond meer dan 22.000 jaar geleden plaats in Nieuw-Zeeland. Het bekendste voorbeeld is wellicht de uitbarsting die ongeveer 2 miljoen jaar geleden de Yellowstone-krater in Wyoming verwoestte.

Kleine deeltjes, grote vragen

McGraw en collega's probeerden te begrijpen wat de oorzaak was van de verschillen in modeltemperatuurschattingen, omdat "modellen het belangrijkste instrument zijn voor het begrijpen van klimaatverschuivingen die te lang geleden plaatsvonden om duidelijke gegevens over de ernst ervan achter te laten." Ze kozen voor een variabele die moeilijk vast te stellen is:de grootte van microscopisch kleine zwaveldeeltjes die kilometers hoog in de atmosfeer worden geïnjecteerd.

In de stratosfeer (ongeveer 10 tot 50 kilometer hoogte) ondergaat zwaveldioxidegas uit vulkanen chemische reacties om te condenseren tot vloeibare sulfaatdeeltjes. Deze deeltjes kunnen de oppervlaktetemperatuur op aarde op twee manieren beïnvloeden:door inkomend zonlicht te reflecteren (waardoor afkoeling ontstaat) of door uitgaande warmte-energie vast te houden (een soort broeikaseffect).

Door de jaren heen heeft dit afkoelingsfenomeen ook vragen opgeroepen over hoe mensen de opwarming van de aarde zouden kunnen terugdringen (een concept dat geo-engineering wordt genoemd) door opzettelijk aërosoldeeltjes in de stratosfeer te injecteren om een ​​afkoelend effect te bevorderen.

De onderzoekers lieten zien in welke mate de diameter van de vulkanische aërosoldeeltjes de temperaturen na de uitbarsting beïnvloedde. Hoe kleiner en dichter de deeltjes, hoe groter hun vermogen om zonlicht te blokkeren. Maar het schatten van de grootte van deeltjes is een uitdaging omdat eerdere superuitbarstingen geen betrouwbaar fysiek bewijs hebben achtergelaten. In de atmosfeer verandert de grootte van de deeltjes terwijl ze coaguleren en condenseren. Zelfs wanneer deeltjes terugvallen naar de aarde en bewaard blijven in ijskernen, laten ze geen duidelijk fysiek record achter vanwege vermenging en verdichting.

Door superuitbarstingen over een reeks deeltjesgroottes te simuleren, ontdekten de onderzoekers dat superuitbarstingen mogelijk niet in staat zijn de mondiale temperaturen dramatisch meer te veranderen dan de grootste uitbarstingen van de moderne tijd. De uitbarsting van de berg Pinatubo op de Filippijnen in 1991 veroorzaakte bijvoorbeeld twee jaar lang een daling van de temperatuur op aarde met een halve graad.

Luis Millán, een atmosferische wetenschapper bij het Jet Propulsion Laboratory van NASA in Zuid-Californië, die niet bij het onderzoek betrokken was, zei dat de mysteries van de koeling door superuitbarstingen uitnodigen tot meer onderzoek. Hij zei dat de weg vooruit het uitvoeren van een alomvattende vergelijking van modellen is, evenals meer laboratorium- en modelstudies naar de factoren die de deeltjesgrootte van vulkanische aerosolen bepalen.

Gezien de aanhoudende onzekerheden voegde Millán eraan toe:"Voor mij is dit opnieuw een voorbeeld van waarom geo-engineering via stratosferische aërosolinjectie nog lang geen haalbare optie is."

Meer informatie: Zachary McGraw et al., Ernstige mondiale afkoeling na vulkaanuitbarstingen? Het antwoord hangt af van de onbekende aërosolgrootte, Journal of Climate (2023). DOI:10.1175/JCLI-D-23-0116.1

Journaalinformatie: Journaal van Klimaat

Geleverd door NASA




Meer >

Meer >

Hoofdlijnen

  1. Walvisstranden:vijf vragen beantwoord
  2. De hoge en machtige Himalaya:een broeinest van biodiversiteit die voor grote uitdagingen staat
  3. Bodemverstoring vermindert de veerkracht van landerijen tegen klimaatverandering
  4. Epitheliale cellen: definitie, functie, typen en voorbeelden
  5. Onderzoekers ontdekken wat er bij libellen op het menu staat
  6. Wat zijn enkele materialen die ik zou kunnen gebruiken om plantencellen te maken?
  7. Hoe lijken mitochondriën en chloroplasten op bacteriën?
  8. Hoe de bacteriegroei in petrischalen te meten
  9. Van chimpansees is aangetoond dat ze zelfs als volwassenen vaardigheden op het gebied van het gebruik van gereedschap leren en verbeteren

Wetenschap