تشير دراسة أجرتها جامعة كامبريدج إلى أن تأثير التبريد للثوران البركاني على درجة حرارة سطح الأرض من المحتمل أن يتم التقليل من شأنه في التوقعات المناخية القياسية ، ربما تصل إلى أربعة أضعاف. وجد الباحثون أن الانفجارات الصغيرة الحجم ، والتي تحدث بشكل متكرر أكثر من الانفجارات الكبيرة ، تساهم بشكل كبير في تأثيرات التبريد البركاني عن طريق انبعاث غازات كبريتية في الغلاف الجوي ، مما يبرز الحاجة إلى تمثيل أفضل لجميع الأنشطة البركانية في نمذجة المناخ.
لقد وجد العلماء أن التنبؤات المناخية القياسية يمكن أن تقلل من تأثير تبريد درجة حرارة السطح للانفجارات البركانية بمضاعفات اثنين أو حتى أربعة.
على الرغم من ذلك ، فإن التأثير ليس كبيرًا بما يكفي لتعويض الزيادة في درجة الحرارة العالمية الناجمة عن أفعال الإنسان. يقترح فريق الباحثين بقيادة جامعة كامبريدج ، أن الانفجارات البركانية الصغيرة يمكن أن تكون مسؤولة عن ما يصل إلى نصف جميع غازات الكبريت التي تطلقها البراكين في الغلاف الجوي العلوي.
النتائج الواردة في المجلة رسائل البحوث الجيوفيزيائيةتشير إلى أن تحسين تمثيل الانفجارات البركانية بجميع الأحجام سيجعل التوقعات المناخية أكثر قوة.
أين ومتى ينفجر البركان ليس شيئًا يمكن للبشر التحكم فيه ، لكن البراكين تلعب دورًا مهمًا في نظام المناخ العالمي. عندما تندلع البراكين ، يمكن أن تنفث غازات الكبريت في الغلاف الجوي العلوي ، والتي تشكل جزيئات صغيرة تسمى الهباء الجوي والتي تعكس ضوء الشمس مرة أخرى في الفضاء. بالنسبة للانفجارات الكبيرة جدًا ، مثل تلك التي حدثت في جبل بيناتوبو في عام 1991 ، فإن حجم الهباء البركاني كبير جدًا لدرجة أنه يتسبب وحده في انخفاض درجات الحرارة العالمية.
ومع ذلك ، فإن هذه الانفجارات الكبيرة تحدث فقط بضع مرات كل قرن – تحدث معظم الانفجارات الصغيرة الحجم كل عام أو عامين.
“مقارنة بغازات الدفيئة المنبعثة من النشاط البشري ، فإن تأثير البراكين على المناخ العالمي ضئيل نسبيًا ، ولكن من المهم أن نقوم بتضمينها في النماذج المناخية ، من أجل تقييم التغيرات بدقة. درجة الحرارة في المستقبل ،” المؤلف الأول قال. ماي شيم دكتوراه. مرشح لقسم الكيمياء يوسف حامد.
تفترض التوقعات المناخية القياسية ، مثل تقرير التقييم السادس للهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ (IPCC) ، أن النشاط البركاني المتفجر خلال الفترة 2015-2100 سيكون في نفس المستوى مثل الفترة 1850-2014 ويهمل آثار انخفاض حجم الانفجارات. .
وقال تشيم: “تعتمد هذه التوقعات بشكل أساسي على اللب الجليدي لتقدير كيفية تأثير البراكين على المناخ ، لكن الانفجارات الصغيرة أصغر من أن يتم اكتشافها في سجلات الجليد الأساسية”. “أردنا الاستفادة بشكل أفضل من بيانات الأقمار الصناعية لملء الفراغ وتفسير الانفجارات بجميع المقاييس.”
باستخدام أحدث سجلات الجليد والأقمار الصناعية ، أنتج شيم وزملاؤه من جامعة إكستر ، ومركز الفضاء الألماني (DLR) ، وجامعة لودفيج ماكسيميليانز في ميونيخ ، وجامعة دورهام ، ومن مكتب الأرصاد الجوية البريطاني ، 1000 سيناريو مختلف للمستقبل النشاط البركاني. اختاروا سيناريوهات تمثل مستويات منخفضة ومتوسطة وعالية من النشاط البركاني ، ثم أجروا عمليات محاكاة مناخية باستخدام نموذج نظام الأرض في المملكة المتحدة.
تظهر عمليات المحاكاة التي قاموا بها أن تأثيرات الانفجارات البركانية على المناخ ، بما في ذلك درجة حرارة سطح الأرض ومستوى سطح البحر ومدى الجليد البحري ، يتم التقليل من شأنها لأن التوقعات المناخية الحالية تقلل إلى حد كبير من المستوى المستقبلي المعقول للنشاط البركاني.
بالنسبة لسيناريو منتصف المستقبل ، وجدوا أن تأثير البراكين على الغلاف الجوي ، والمعروف باسم التأثير البركاني ، يتم التقليل من شأنه في التوقعات المناخية بنسبة تصل إلى 50٪ ، ويرجع ذلك إلى حد كبير إلى تأثير التوهجات المنخفضة الحجم.
قال تشيم: “وجدنا أنه لا يتم التقليل من شأن التأثير البركاني فحسب ، بل إن الثورات البركانية المنخفضة الحجم مسؤولة فعليًا عن ما يقرب من نصف التأثير البركاني”. “قد لا يكون لهذه التوهجات المنخفضة الحجم تأثير قابل للقياس بشكل فردي ، ولكن تأثيرها بشكل جماعي كبير.
“لقد فوجئت بحجم هذه التوهجات الصغيرة الحجم – كنا نعلم أن لها تأثيرًا ، لكننا لم نكن نعرف أنها كانت بهذا الحجم.”
على الرغم من التقليل من تأثير التبريد للبراكين في التوقعات المناخية ، يشير الباحثون إلى أنه لا يمكن مقارنته بانبعاثات الكربون الناتجة عن الإنسان.
قال تشيم: “عادة ما تبقى الهباء البركانية في الغلاف الجوي العلوي في الغلاف الجوي لمدة عام أو عامين ، بينما يبقى ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي لفترة أطول بكثير”. “حتى لو كانت لدينا فترة نشاط بركاني مرتفع بشكل غير عادي ، فإن عمليات المحاكاة التي أجريناها تظهر أنه لن يكون كافياً لوقف الاحتباس الحراري. إنه مثل سحابة عابرة في يوم حار ومشمس: تأثير التبريد مؤقت فقط.
يقول الباحثون إن المحاسبة الكاملة لتأثير البراكين يمكن أن تساعد في جعل التوقعات المناخية أكثر قوة. يستخدمون الآن عمليات المحاكاة الخاصة بهم لتحديد ما إذا كان النشاط البركاني المستقبلي يمكن أن يهدد استعادة ثقب الأوزون في القطب الجنوبي ، وبالتالي يحافظ على مستوى عالٍ نسبيًا من الأشعة فوق البنفسجية الضارة على سطح الأرض.
المرجع: “من المرجح جدًا أن تقلل التوقعات المناخية من التأثير البركاني المستقبلي وتأثيراته المناخية” بقلم مان مي تشيم وتوماس جيه أوبري وناثان لوك أبراهام ولورين مارشال وجين مولكاهي وجيريمي والتون وأنجا شميدت ، 13 يونيو 2023 ، رسائل البحوث الجيوفيزيائية.
دوى: 10.1029 / 2023GL103743
تم تمويل البحث جزئيًا من قبل مؤسسة Croucher و Cambridge Commonwealth و European & International Trust والاتحاد الأوروبي ومجلس أبحاث البيئة الطبيعية (NERC) ، وهو جزء من المملكة المتحدة للبحوث والابتكار (UKRI).
