La erupción del volcán Hanga Tonga-Hunga Ha’apai en el Pacífico Sur el 14 de enero de 2022, un día antes de una importante columna de erupción que afectará significativamente la estructura estratosférica. Crédito: Servicios Geológicos de Tonga, adaptado de Wikimedia Commons, CC BY 3.0
Cuando el volcán Hanga Tonga-Hunga Hapai entró en erupción en el Pacífico Sur el 15 de enero de 2022, envió una onda expansiva en todo el mundo y provocó un tsunami en Tonga, Fiji, Nueva Zelanda, Japón, Chile, Perú y Estados Unidos. .
También cambió la química y la dinámica de la estratosfera en el año posterior a la erupción, lo que resultó en una pérdida sin precedentes de hasta el 7 por ciento de la capa de ozono en grandes áreas del hemisferio sur, según un estudio reciente. procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias de la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas (SEAS) John A. Paulson de Harvard y de la Universidad de Maryland.
Según la investigación, lo que impulsa estos cambios climáticos fue la gran cantidad de vapor de agua que los volcanes submarinos bombearon a la estratosfera. La estratosfera está aproximadamente entre 8 y 30 millas sobre la superficie de la Tierra y es donde reside la capa protectora de ozono.
«La erupción de Hanga Tonga-Hunga Ha’apai fue realmente extraordinaria porque inyectó casi 300 mil millones de libras de agua en la estratosfera normalmente seca, lo cual es una cantidad absolutamente increíble de agua en un solo evento», dijo David Wilmoth. Científico de SEAS y primer autor del artículo.
«Esta erupción nos colocó en un territorio inexplorado», dijo Ross Saloch, profesor del Centro Interdisciplinario de Ciencias del Sistema Terrestre de la Universidad de Maryland y coautor del estudio. «Nunca hemos visto, en la historia de los registros satelitales, tanto vapor de agua inyectado en la atmósfera, y nuestro artículo es el primero en utilizar datos satelitales para rastrear el fondo en grandes áreas de ambos hemisferios en los meses posteriores a la erupción. analiza los resultados de un modelo global.»
La erupción de Hanga Tonga-Hanga Hapai fue la mayor explosión jamás registrada en la atmósfera. La erupción empujó aerosoles y gases hacia la estratosfera. Parte del material alcanzó la mesosfera inferior, a más de 30 millas sobre la superficie de la Tierra, una altura nunca registrada en una erupción volcánica. Estudios anteriores encontraron que las erupciones aumentaron el vapor de agua global en un 10 por ciento, con concentraciones aún mayores en algunas áreas del hemisferio sur.
Wilmouth, Salawitch y el resto del equipo de investigación utilizaron datos del Microwave Limb Sounder (MLS) a bordo del satélite Aura de la NASA para determinar no sólo cómo se movía el vapor de agua alrededor del mundo, sino también la temperatura del monóxido de cloro (ClO). el nivel. Ozono (O3), ácido nítrico (HNO3), y cloruro de hidrógeno (HCl) en la estratosfera durante el año posterior a la erupción. Luego compararon estas mediciones con los datos recopilados por la MLS de 2005 a 2021 antes del colapso.
El equipo descubrió que el vapor de agua y el dióxido de azufre (SO2) cambió tanto la química como la dinámica de la estratosfera. En términos de química, SO2 Los aerosoles de sulfato aumentaron, lo que proporcionó nuevas superficies para reacciones químicas.
«Algunas reacciones que podrían no ocurrir o ocurrir sólo lentamente, pueden ocurrir más rápido si hay aerosoles que puedan reaccionar ante ellas», dijo Wilmoth. “Inyección de SO2 Los volcanes permitieron la formación de aerosoles de sulfato y la presencia de vapor de agua provocó una producción adicional de aerosoles de sulfato.
El aumento de los aerosoles de sulfato y el vapor de agua desencadenó una serie de eventos en la química atmosférica compleja que resultaron en grandes cambios en las concentraciones de muchos compuestos, incluido el ozono.
El exceso de vapor de agua también tiene un efecto de enfriamiento en la estratosfera, provocando un cambio en la circulación, lo que lleva al agotamiento y aumento del ozono en el hemisferio sur.
Los investigadores descubrieron que la disminución máxima del ozono se produjo en octubre, después de nueve meses.
“Tuvimos un aumento tan grande de vapor de agua que un ligero aumento de sulfato, junto con una serie de eventos que resultaron en cambios significativos de temperatura y circulación, ClO, HNO.3clorhidrato, o3y otros gases», dijo Wilmoth.
A continuación, los investigadores esperan continuar el estudio siguiendo el impacto del volcán en 2023 y más allá a medida que el vapor de agua se mueva desde los trópicos y las latitudes medias hacia los polos del hemisferio sur, donde contribuye a la formación de ozono en la Antártida. . Se espera que el vapor de agua se mantenga elevado en la estratosfera durante muchos años.
La investigación fue coautora de James Anderson, profesor Philip S. Weld de Química Atmosférica en SEAS; Freja Østerstrøm y Jessica Smith.
Más información:
David M. Wilmouth et al, Impacto del vulcanismo de Hanga Tonga en la composición estratosférica, procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias (2023). DOI: 10.1073/pnas.2301994120
Proporcionado por la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas John A. Paulson de Harvard
referencia: Estudio examina cómo la erupción masiva de 2022 cambió la química y la dinámica de la estratosfera (2023, 20 de noviembre) Obtenido el 20 de noviembre de 2023 de https://phys.org/news/2023-11-massive-eruption-stratosphere- De chemistry-dynamics.html
Este documento está sujeto a derechos de autor. Ninguna parte puede reproducirse sin permiso por escrito, excepto en cualquier asunto justo con fines de estudio o investigación privados. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.
