Καθώς εκρήγνυνται, εκτοξεύουν ένα μείγμα από λάβα, τέφρα και αέρια, συμπεριλαμβανομένου του διοξειδίου του άνθρακα που θερμαίνει τον πλανήτη, αν και σε ποσότητες που επισκιάζονται από αυτές που παράγουν οι άνθρωποι καίγοντας ορυκτά καύσιμα.
Όταν πρόκειται για επιπτώσεις στο κλίμα, οι επιστήμονες ενδιαφέρονται περισσότερο για ένα άλλο αέριο: το διοξείδιο του θείου.
Μια μεγάλη ηφαιστειακή έκρηξη μπορεί να εκτοξεύσει διοξείδιο του θείου μέσω της τροπόσφαιρας – το τμήμα της ατμόσφαιρας όπου συμβαίνουν οι καιρικές συνθήκες – και στη στρατόσφαιρα, το στρώμα περίπου 11 χιλιόμετρα πάνω από την επιφάνεια της Γης όπου πετούν τα αεροπλάνα.
Εδώ, σχηματίζει μικροσκοπικά σωματίδια αερολύματος που διασκορπίζουν το φως του Ήλιου, αντανακλώντας το πίσω στο διάστημα και ψύχοντας τον πλανήτη από κάτω. Αυτά τα σωματίδια «θα ταξιδέψουν σε όλο τον κόσμο και θα διαρκέσουν για μερικά χρόνια», δήλωσε ο Alan Robock, καθηγητής κλίματος στο Πανεπιστήμιο Rutgers, ο οποίος έχει περάσει δεκαετίες μελετώντας τα ηφαίστεια.
Για τα σύγχρονα ηφαίστεια, τα δορυφορικά δεδομένα δείχνουν πόσο διοξείδιο του θείου απελευθερώνεται. Όταν το όρος Πινατούμπο στις Φιλιππίνες εξερράγη το 1991, εκτόξευσε περίπου 15 εκατομμύρια τόνους στη στρατόσφαιρα. Αυτή δεν ήταν μια τεράστια έκρηξη όπως του Ταμπόρα, αλλά και πάλι ψύχθηκε ο κόσμος κατά περίπου 0,5 βαθμούς Κελσίου για αρκετά χρόνια.
Για τα παλαιότερα ηφαίστεια, ωστόσο, «έχουμε πολύ λίγα δεδομένα», δήλωσε ο Stoffel. Οι επιστήμονες προσπαθούν να ανακατασκευάσουν αυτές τις εκρήξεις του παρελθόντος χρησιμοποιώντας πληροφορίες από πυρήνες πάγου και δακτυλίους δέντρων, οι οποίοι είναι σαν κάψουλες του χρόνου, που αποθηκεύουν «μυστικά» της ατμόσφαιρας του παρελθόντος.
Από αυτά γνωρίζουν ότι οι τεράστιες εκρήξεις των τελευταίων αρκετών χιλιάδων ετών ψύχουν προσωρινά τον πλανήτη κατά περίπου 1 έως 1,5 βαθμούς Κελσίου.
Το Ταμπόρα, για παράδειγμα, μείωσε τη μέση παγκόσμια θερμοκρασία κατά τουλάχιστον 1 βαθμό Κελσίου. Υπάρχουν ενδείξεις ότι η τεράστια έκρηξη Σαμαλάς στην Ινδονησία το 1257 μπορεί να συνέβαλε στην έναρξη της «Μικρής Εποχής των Παγετώνων», μιας ψυχρής περιόδου που διήρκεσε εκατοντάδες χρόνια.
Υπάρχουν επίσης ενδείξεις ότι οι μεγάλες εκρήξεις μπορεί να επηρεάσουν τις βροχοπτώσεις, ξηραίνοντας τα συστήματα μουσώνων, συμπεριλαμβανομένων εκείνων στην Αφρική και την Ασία. «Οι μουσώνες το καλοκαίρι συμβαίνουν επειδή η ξηρά θερμαίνεται γρηγορότερα από τον ωκεανό», δήλωσε ο Robock. Μια τεράστια ηφαιστειακή έκρηξη μπορεί να διαταράξει τη διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ των δύο.
«Ένας πιο ασταθής κόσμος»
Η κατανόηση των επιπτώσεων των προηγούμενων τεράστιων εκρήξεων είναι ζωτικής σημασίας, αλλά οι επόμενες θα συμβούν σε έναν κόσμο που είναι πολύ θερμότερος από ό,τι πριν οι άνθρωποι αρχίσουν να καίνε μεγάλες ποσότητες πετρελαίου, άνθρακα και φυσικού αερίου.
«Είναι ένας πιο ασταθής κόσμος τώρα», δήλωσε ο Michael Rampino, καθηγητής στο Πανεπιστήμιο της Νέας Υόρκης, ο οποίος ερευνά τις σχέσεις μεταξύ των ηφαιστειακών εκρήξεων και της κλιματικής αλλαγής. «Οι επιπτώσεις μπορεί να είναι ακόμη χειρότερες από ό,τι είδαμε το 1815».
Σε κάτι που μπορεί να φαίνεται αντιφατικό, ένας θερμότερος κόσμος μπορεί να σημαίνει ότι οι μεγάλες ηφαιστειακές εκρήξεις έχουν ακόμη μεγαλύτερο αντίκτυπο στην ψύξη.
Αυτό συμβαίνει επειδή ο τρόπος με τον οποίο σχηματίζονται τα σωματίδια αερολύματος και ο τρόπος με τον οποίο μεταφέρονται «εξαρτάται από το κλίμα», δήλωσε ο Thomas Aubry, επιστήμονας φυσικής ηφαιστειολογίας στο Πανεπιστήμιο του Exeter.
Καθώς ο κόσμος θερμαίνεται, η ταχύτητα με την οποία ο αέρας κυκλοφορεί στην ατμόσφαιρα αυξάνεται, πράγμα που σημαίνει ότι τα σωματίδια του αερολύματος διασκορπίζονται ταχύτερα και έχουν λιγότερο χρόνο να αναπτυχθούν, δήλωσε ο Aubry. Τα μικρότερα αερολύματα μπορούν να διασκορπίσουν το ηλιακό φως πιο αποτελεσματικά από τα μεγάλα, πράγμα που σημαίνει ότι ο αντίκτυπος της ψύξης θα είναι μεγαλύτερος.
Οι ωκεανοί μπορεί επίσης να παίξουν κάποιο ρόλο. Καθώς η επιφάνεια του ωκεανού θερμαίνεται, ένα στρώμα ελαφρύτερου, θερμότερου νερού κάθεται στην επιφάνεια και δρα ως εμπόδιο στην ανάμιξη μεταξύ ρηχών και βαθύτερων στρωμάτων. Αυτό μπορεί να σημαίνει ότι οι εκρήξεις ψύχουν δυσανάλογα το ανώτερο στρώμα του ωκεανού και την ατμόσφαιρα πάνω από αυτό, δήλωσε ο Stoffel.
Η κλιματική αλλαγή μπορεί επίσης να επηρεάσει τα ίδια τα ηφαιστειακά συστήματα. Το λιώσιμο του πάγου μπορεί να οδηγήσει σε αυξημένες εκρήξεις, καθώς η εξαφάνισή του μειώνει την πίεση, γεγονός που μπορεί να επιτρέψει στο μάγμα να ανέλθει ταχύτερα. Οι επιστήμονες έχουν επίσης διαπιστώσει ότι οι πιο ακραίες βροχοπτώσεις – που οφείλονται στην κλιματική αλλαγή – μπορούν να διεισδύσουν βαθιά στο έδαφος, όπου μπορούν να αντιδράσουν με το μάγμα και να προκαλέσουν έκρηξη, δήλωσε ο Aubry.
Αδύνατον να προβλεφθεί
Καθώς ο κόσμος παλεύει με την υπερθέρμανση του πλανήτη, μια περίοδος ψύξης μπορεί να ακούγεται θετική. Οι επιστήμονες λένε ότι ισχύει το αντίθετο.
Πρώτον, υπάρχει ο άμεσος αντίκτυπος. Υπολογίζεται ότι 800 εκατομμύρια άνθρωποι ζουν σε απόσταση περίπου 128 χιλιομέτρων από ένα ενεργό ηφαίστειο, έχοντας υπόψη ότι μια μαζική έκρηξη θα μπορούσε να εξαφανίσει μια ολόκληρη πόλη. Το Κάμπι Φλέγκρεϊ, για παράδειγμα, έχει δείξει σημάδια αναταραχής και βρίσκεται ακριβώς δυτικά της ιταλικής πόλης της Νάπολης, όπου ζουν περίπου 1 εκατομμύριο άνθρωποι.
Μακροπρόθεσμα, οι επιπτώσεις θα μπορούσαν να είναι κατακλυσμιαίες. Μια πτώση της θερμοκρασίας κατά 1 βαθμό Κελσίου μπορεί να ακούγεται μικρή, αλλά είναι ένας μέσος όρος. «Αν εξετάσουμε ορισμένες περιοχές, ο αντίκτυπος θα είναι πολύ μεγαλύτερος», δήλωσε η May Chim, γεωεπιστήμονας στο Πανεπιστήμιο του Κέιμπριτζ.
Το Okmok στην Αλάσκα, το οποίο εξερράγη το 43 π.Χ. – τη χρονιά μετά τη δολοφονία του Ιουλίου Καίσαρα – θα μπορούσε να έχει ψύξει τμήματα της νότιας Ευρώπης και της βόρειας Αφρικής έως και 7 βαθμούς Κελσίου.
Ο ψυχρότερος καιρός, η λιγότερη ηλιακή ακτινοβολία και η αλλαγή των βροχοπτώσεων θα μπορούσαν να επηρεάσουν πολλούς ταυτόχρονα, συμπεριλαμβανομένων των ΗΠΑ, της Κίνας και της Ρωσίας, πλήττοντας την παγκόσμια επισιτιστική ασφάλεια και οδηγώντας ενδεχομένως σε πολιτικές εντάσεις, ακόμη και σε πόλεμο, σύμφωνα με πρόσφατη ανάλυση των ασφαλιστών Lloyd’s.
Ο ανθρώπινος και οικονομικός αντίκτυπος θα ήταν τεράστιος. Σε ένα ακραίο σενάριο, παρόμοιο με αυτό του Ταμπόρα, οι οικονομικές απώλειες θα μπορούσαν να ξεπεράσουν τα 3,6 τρισεκατομμύρια δολάρια (3.4 τρισ. ευρώ) μόνο τον πρώτο χρόνο, υπολόγισε η Lloyd’s.
Επιπλέον, η ψύξη δεν θα προσέφερε καμία ανακούφιση από την κλιματική αλλαγή- μέσα σε λίγα χρόνια, ο πλανήτης θα επέστρεφε όπως ήταν πριν.
Η επόμενη έκρηξη θα μπορούσε να συμβεί οπουδήποτε. Υπάρχουν περιοχές που οι επιστήμονες παρακολουθούν, όπως η Ινδονησία, μια από τις πιο ενεργές ηφαιστειακά περιοχές του πλανήτη, και το Γέλοουστοουν, στις δυτικές ΗΠΑ, το οποίο δεν έχει γνωρίσει τεράστια έκρηξη εδώ και εκατοντάδες χιλιάδες χρόνια.
«Αλλά ποια θα είναι η επόμενη και πότε – αυτό εξακολουθεί να είναι αδύνατο να προβλεφθεί», δήλωσε ο Stoffel.
Οι τεράστιες ηφαιστειακές εκρήξεις δεν μπορούν να αποτραπούν, αλλά υπάρχουν τρόποι προετοιμασίας, πρόσθεσε ο Stoffel. Κάλεσε τους εμπειρογνώμονες να αξιολογήσουν τα χειρότερα σενάρια, να εκτελέσουν τεστ αντοχής και να καταστρώσουν σχέδια: τα πάντα, από εκκενώσεις μέχρι δράσεις παροχής βοήθειας και την εξασφάλιση προμηθειών τροφίμων.
Ενώ κάποιοι μπορεί να λένε ότι η πιθανότητα μιας τεράστιας έκρηξης εξακολουθεί να είναι μικρή, «στην πραγματικότητα δεν είναι απλώς τίποτα», δήλωσε ο Stoffel, και επί του παρόντος ο κόσμος είναι απροετοίμαστος για τις επιπτώσεις που θα εξαπέλυε. «Βρισκόμαστε μόλις στην αρχή του να πάρουμε μια ιδέα για το τι θα μπορούσε να συμβεί».
