W jaki sposób wulkany wpływają na ziemski klimat?

Ostatnio przeczytałem kilka interesujących artykułów dotyczących antropogenicznego globalnego ocieplenia na stronie Nauka o klimacie, którą polecam. Osobiście wierzę że globalne ocieplenie wynika ze spalania paliw kopalnych przez ludzi. I choć nadal wśród niektórych polityków, lobbystów i naukowców zdarzają się denialiści zmian klimatycznych setki naukowców z renomowanych uczelni i instytucji badawczych uznaje antropogeniczne globalne ocieplenie za niezaprzeczalny fakt. Dowody są na wyciągnięcie ręki i nie raz zostały utrwalone na zdjęciach czy w filmie - chociażby topnienie arktycznej pokrywy lodowej czy lodowców na Alasce. Zatem jaki jest wpływ erupcji wulkanicznych, a co za tym idzie emisji gazów wulkanicznych do atmosfery na ziemski klimat?

Nie jestem ekspertem od klimatologii, ale nie da się ukryć że potężne erupcje wulkaniczne mogą wpłynąć na klimat, czego dowodem są dwie potężne erupcje eksplozywne wulkanów Pinatubo (6 w skali VEI, Filipiny) i Cerro Hudson (5 w skali VEI, Chile) w 1991 roku - notabene ten ostatni wulkan wykazuje obecnie zmiany w aktywności sejsmicznej, co w dniu dzisiejszym skutkowało podwyższeniem dla niego stopnia alarmu. Potężna erupcja eksplozywna może wygenerować obłok erupcyjny sięgający wysokością aż do stratosfery, do której dostaną się popiół, aerozole siarkowe i gazy wulkaniczne. Popiół opada ze stratosfery w ciągu kilku kolejnych dni czy tygodni - jego wpływ na zmiany klimatu jest znikomy. Warto natomiast zatrzymać się przy SO2 (dwutlenku siarki) i CO2 (dwutlenku węgla) emitowanym przez wulkany.

Z SO2 w ziemskiej atmosferze powstaje kwas siarkowy H2SO4, który następnie gwałtownie kondensuje do postaci aerozoli siarkowych, a te mogą znajdować się w niższej stratosferze przez rok bądź jeszcze dłużej. Obecność owych aerozoli siarkowych sprzyja odbijaniu radiacji słonecznej z powrotem w przestrzeń kosmiczną, a to prowadzi do schłodzenia troposfery (najniższej i najcieńszej warstwy atmosfery). Pinatubo jest tutaj dobrym i często przywoływanym przykładem - jego paroksyzm erupcyjny w dniu 15 czerwca 1991 roku wyrzucił do stratosfery 20 milionów ton SO2. W konsekwencji powierzchnia Ziemi uległa schłodzeniu na okres trzech lat o 0.5 stopnia Celsjusza. Meksykański wulkan El Chichón wybuchając gwałtownie w 1982 roku wyprodukował 7 milionów ton SO2. Znacznie więcej SO2 wyemitowała do atmosfery erupcja szczelinowa Laki w 1783 roku - szacunkowo 120 milionów ton zabijając przy okazji 10 000 ludzi (20% ówczesnej populacji Islandii). Dla porównania trwająca przez 6 miesięcy w latach 2014-15 erupcja szczelinowa Holuhraun wyemitowała 11 milionów ton SO2 - jej wpływ na środowisko i zdrowie okazał się na szczęście zredukowany.

Dwutlenek węgla (CO2) jest głównym gazem cieplarnianym obwinianym o globalne ocieplenie. Często denialiści zmian klimatycznych powołują się na emisje CO2 z wulkanów jako na czynnik sprzyjający globalnemu ociepleniu. W porównaniu jednak z działalnością ludzi związaną ze spalaniem paliw kopalnych wulkany (zarówno te znajdujące się na lądzie, jak i podmorskie) emitują globalnie mniej niż 1% CO2. Mount Saint Helens w 1980 roku w ciągu zaledwie 9 godzin wyemitował 10 milionów ton CO2 do atmosfery - ludzkości wystarcza osiągnięcie tej wartości w czasie nieco mniejszym niż trzy godziny. W dodatku silne erupcje wulkaniczne (powyżej 5 w skali VEI) są nader rzadkie. Nie występują regularnie - przykładowo w roku obecnym nie było ani jednej erupcji wulkanicznej o sile 4 w skali VEI, o 5 czy 6 już nawet nie wspominając.

Źródła z USGS:

https://volcanoes.usgs.gov/vsc/file_mngr/file-154/Gerlach-2011-EOS_AGU.pdf
https://volcanoes.usgs.gov/vhp/gas_climate.html
http://volcano.oregonstate.edu/book/export/html/151
http://naukaoklimacie.pl/

Zastanawiam się ile w ciągu roku potrzeba by było potężnych i bogatych w SO2 erupcji a la Pinatubo 1991 (6 w skali VEI), by 'zredukować' antropogeniczne globalne ocieplenie. Gwoli przypomnienia jedynie trzy erupcje w XX wieku miały 6 w skali VEI - Santa Maria - 1902 rok, Katmai/ Novarupta - 1912 rok i Pinatubo - 1991 rok. W XXI wieku jeszcze nie doczekaliśmy się erupcji o zbliżonej do Pinatubo, Krakatau czy Tambora sile.

Na zdjęciu mapa dystrybucji aerozoli siarkowych z erupcji Pinatubo pomiędzy 14 czerwca a 26 lipca 1991 roku oraz destrukcja po erupcji wulkanu El Chichón w 1982 roku, zdj. Mario Arturo Coutiño.