Erupțiile vulcanice reprezintă o cincime din totalul calamităților naturale. Ele produc emisii de carbon sulfați ce contribuie la efectul de seră și încălzesc atmosfera. Însă cât de periculoși sunt, de fapt? Putem anticipa un risc major pentru viitorul Planetei Albastre?

Unul dintre miturile populare spune că activitatea vulcanilor este parțial responsabilă pentru încălzirea globală. Totuși erupțiile vulcanice au un impact foarte mic asupra emisiilor de carbon comparativ cu activitatea umană.

Erupțiile vulcanice sunt foarte rare, dar cu un impact major

Erupțiile vulcanice sunt episodice, dar pot avea un impact rapid și major asupra climei. Ne așteptăm la erupții vulcanice în viitorul apropiat, dar nu știm cu exactitate când vor avea loc, arată un studiu al unor cercetători români citat de Infoclima.

Erupțiile vulcanice pot contribui la modificările climatice, însă efectele sunt de scurtă durată, injectând în atmosferă cantități extrem de mari de gaze (sulfați și dioxid de carbon). Odată injectate în atmosferă, emisiile sulfuroase se transformă în aerosoli de sulfat, cu o durată de viață de câteva luni pâna la un an. Au capacitatea de a reflecta radiațiile solare primite (scăzând, astfel, cantitate de radiații solare ce ajunge pe suprafața terestră), de a încălzi stratosfera (stratul din atmosferă ce se extinde între 10 și 50km) de a altera formarea ozonului și astfel de a reduce temperatura medie globală de la suprafața terestră și de a modifica ciclul hidrologic. Pe de o parte, vulcanii emit compuși sulfuroși, precursori ai răciri climatice iar pe de altă parte emit dioxid de carbon, un gaz cu efect de seră, ce susține încălzirea climatică.

Vulcanii pot provoca o catastrofă climatică

Evidențele istorice sugerează că erupțiile vulcanice au contribuit la modificări climatice pe durate scurte de timp, ducând la scăderi a temperaturii medii globale în anii ce au urmat acestora.

Însă pentru a afecta sistemul climatic este nevoie de o cantitate suficient de mare de emisii vulcanice injectate în stratosferă, deci erupția trebuie să fie îndeajuns de puternică. Atât simulările cât și studiile paleoclimatice și observațiile moderne ne arată faptul că erupțiile vulcanice pot produce modificări inter-anuale și timp de decenii în sistemul climatic, dar sunt dezbateri cu privire la impactul acestora pe termen lung. Spre exemplu, modelările climatice și studiile paleoclimatice ne arată că erupția vulcanului Pinatubo (Filipine) în anul 1991 (15 iunie), cea mai mare erupție (cataclismică) a secolului al XX-lea, a cauzat o scădere de 0.5 ºC a temperaturii medii anuale globale. Schimbare climatică care însă a fost temporară.

Vulcanii nu emit cantități de CO2 comparativ cu activitatea umană

În ultimele două secole, activitățile umane au determinat o creștere de 48% a nivelului dioxidului de carbon din atmosferă comparativ cu nivelul înregistrat în perioada preindustrială (1850). Emisiile de CO2 din activitatea vulcanică reprezintă mai puțin de 1% din totalul emisiilor generate de activitatea umană.

Vulcanii emit dioxid de carbon în timpul erupțiilor și prin magma subterană. Dioxidul de carbon din magma subterană este eliberat prin guri de aerisire, roci poroase, sol și apa care alimentează lacurile vulcanice și izvoarele termale. Erupțiile vulcanice violente pot atinge valorile emisiilor rezultate din activitatea umană… însă doar cele generate de oameni în câteva ore. Spre exemplu, erupția vulcanului St. Helens (1980) și Pinatubo (1991) au emis cantități de dioxid de carbon echivalente cu emisiile antropice timp de 9 ore. În prezent, această cantitate de CO2 este eliberată în doar 2.5 h. Însă chiar și aceste erupții vulcanice sunt prea rare pentru a putea rivaliza cu emisiile antropice ce continuă oră de oră, an de an.

Activitățile antropice cum sunt arderea combustibililor fosili și a cărbunelui, activitățile industriale dar și defrișările, utilizarea terenurilor au atins la nivelul anului 2019 38 de gigatone de dioxid de carbon. Estimările științifice arată că emisiile globale de dioxid de carbon rezultate din activitatea vulcanică ating doar 0.13-0.44 gigatone pe an. Numai emisiile de pe urma utilizării terenurilor (3.4 gigatone/an) sau rezultate din producția de ciment (1.4 gigatone/an) depășesc de câteva ori emisiile de pe urma erupțiilor vulcanice.

Anul fără vară și catastrofa Pompei

De-a lungul timpul, au avut loc erupții vulcanice ce au determinat schimbări climatice (răcire de scurtă durată, încălzire de lungă durată) cu efecte catastrofale asupra faunei, vegetației și populației.

Spre exemplu, erupțiile vulcanice (rapide și voluminoase) ce au avut loc acum 252 milioane de ani au eliberat în atmosferă cantități suficiente de dioxid de carbon și sulfați pentru a iniția ierni de scurtă durată, denumite și ierni vulcanice și încălzirea climei pe o perioadă mai lungă de timp, de mii de ani. Aceste erupții au determinat cea mai mare extincție în masă când 96% din speciile marine și 70% din speciile terestre au fost extinse. Totuși activitatea vulcanică din acea perioadă nu poate fi comparată cu cea din prezent, deci nu putem vorbi despre un impact climatic similar.

Un alt exemplu, de data aceasta cu efecte devastatoare asupra societății și mediului este erupția vulcanului Vezuviu (stratovulcan caracterizat de erupții explozive, situat la est de orașul Napoli, Italia) este recunoscută în istoria recentă datorită erupției din anul 79 AD, ce a îngropat sub cenușă și rocă orașele romane Pompei și Herculaneum și a omorât 16.000 de oameni. În prezent, Vezuviu se numără printre cei mai periculoși vulcani din lume, iar 3 milioane de oameni se află în apropierea acestuia.

Erupția vulcanului Tambora (Indonezia) din 10 aprilie 1815 este considerată a treia cea mai mare erupție din ultimii 1.500 de ani, injectând în stratosferă peste 60 de milioane de tone de sulf, spulberând 50 km3 de rocă și omorând peste 71.000 de oamenii. Efectele imediate au fost tsunami, cutremure, nori de cenușă. Cantitatea enormă de SO2 emisă a cauzat scăderea temperaturii globale în emisfera nordică cu 0.7-0.8 ºC cu veri și ierni foarte reci. Efectele au fost atât de devastatoare încât anul ce a urmat, 1816, a fost numit anul fără vară. Mai mult, la nivel global s-a înregistrat o scădere masivă a producției agricole.

Impactul asupra zonei noastre

Lacul Sfânta Ana este format în interiorul unui crater vulcanic

În prezent nu există vulcani activi în zona noastră, însă vulcanii din apropiere (zona vulcanică din centrul Italiei – Campi Flegrei și Vesuvius, arcul vulcanic din Marea Egee) și din depărtare (Islanda) prezintă un potențial risc mai ales prin norii de cenușă ce pot călători zeci de km. Un exemplu că astfel de erupții pot afecta România este erupția de acum 39,280 de ani (BP) din regiunea Campi Flegrei (Italia), una din cele mai devastatoare erupții din Pleistocenul târziu cu efecte devastatoare asupra Europei. După cum arată studiile, Europa a fost acoperită de un strat gros de cenușă, ecosistemele au fost distruse, iar oamenii și animalele au avut de suferit.

Craterul unde în prezent se află Lacul Sfânta Ana și turbăria Mohoș este cel mai tânăr vulcan din regiunea Carpato-Panonică caracterizat de erupții explozive. Prima erupție a avut loc acum 51000 de ani BP în zona turbăriei Mohoș, iar ultimele erupții au avut loc acum 29600 ani BP în zona unde în prezent se află lacul Sf Ana.

Ce fel de erupții pot avea un impact major?

Erupțiile vulcanice cele mai periculoase și cu impacte majore sunt cele ce aparțin stratovulcanilor dar și a celor ce îndeplinesc o serie de criterii (o erupție sau mai multe cu IEV >=5, activitate frecventă, grad de fatalitate ridicat). Stratovulcanii sunt cei mai periculoși deoarece erupțiile se produc fără avertizare, sunt explozive și elimină cantități enorme de material cu formarea curgerilor piroclastice. Ciomadul (craterul unde în prezent se află Lacul Sf Ana și turbăria Mohoș) este cel mai tânăr vulcan din regiunea Carpato-Panonică caracterizat de erupții explozive.