Volcanes y cambio climático; la explosión del Tonga en enero de 2022

Existe una relación entre los volcanes y el clima, algo muy bien conocido que vuelve a asomar tímidamente en el debate internacional ante el caos climático y los excepcionales fenómenos volcánicos recientes. Los volcanes son capaces de enfriar nuestro planeta al inyectar aerosoles que reflejan la luz solar en las capas altas de la atmósfer. Este es un fenómeno ampliamente asumido, tanto en círculos científicos como a nivel popular. Pero habría algo más…

Las grandes explosiones volcánicas pueden tener un efecto dramático en el mundo entero, expulsan enormes cantidades de gas y polvo a la atmósfera bloqueando la radiación solar con un enfriamiento —a veces muy significativo— en la superficie de la Tierra. Pero también es menos conocido que puede ocurrir lo contrario. Los cambios en el exterior pueden desencadenar erupciones volcánicas. Por lo que también surge una cuestión importante: ¿pueden nuestras actividades impulsar la activación de volcanes dormidos? ¿Qué papel juega el aumento del nivel de los mares, el metano de los embalses o el de la industria de los combustibles fósiles?

Pero hoy surge una tercera cuestión que añade un nuevo conocimiento al fenómeno volcánico: ¿hasta qué punto y en qué condiciones determinadas una explosión volcánica puede estar detrás de un aumento global de la temperatura del planeta? ¿Está sucediendo esto ahora mismo?

Esta es la cuestión de la que vamos a debatir. Un estudio reciente publicado por el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA titulado ‘La hidratación de la estratosfera Hunga Tonga-Hunga Ha'apai’ sugiere que la violenta erupción de Hunga Tonga-Hunga Ha'apai del 15 de enero de 2022, no solo inyectó algunas cenizas en la estratosfera, sino (y aquí está la parte más importante), también ingentes cantidades de vapor de agua, rompiendo todos los récords de inyección directa de vapor de agua conocidos, incluso con cálculos hechos antes de la era de los satélites artificiales. El vapor de agua (H2O), como sabemos, es con el dióxido de carbono (CO2), el metano (CH4) y el dióxido de nitrógeno (NO2) un potente gas de efecto invernadero.

Explosiones volcánicas que cambiaron nuestra historia

En 1783 el volcán Laki, hoy bajo la atenta mirada de los vulcanólogos por su cercanía y conocida conexión con los volcanes Bárðarbunga y Holuhraun y situado entre el Hekla y el glaciar de Eyjafjallajokull en Islandia, emitió tal cantidad de cenizas que asoló todos los pastos de Islandia y con ello provocó la muerte del ganado y de la mitad de la población. Las cenizas cubrieron Europa durante meses y destruyeron las cosechas de tres años consecutivos. El hambre se extendió desde Europa a oriente medio, se disparó la mortandad en Inglaterra y en España; el estraperlo y otros abusos con el trigo y los alimentos culminaron en Francia en una revolución popular: nacieron las modernas democracias.

La colosal explosión del Tambora en Indonesia en 1815, la mayor erupción del milenio pasado, fue seguida por un enfriamiento global de 0,7 grados y doce meses de un clima descontrolado en Europa y América del Norte. El año 1816 se conoce como el año sin verano. Las actas del Cabildo de Santander de 6 de noviembre de 1816 dejaron constancia del impacto agrícola. En varias actas sucesivas de aquel año se da noticia de la escasísima recolección de maíz y otros productos. Hambre y guerras acompañan a las cenizas. Su fuerte impacto cultural quedó reflejado en la creatividad literaria: William Blake y tantos otros autores se aburrían tanto en un verano frío y lluvioso que publicaron obras universales. Drácula o Frankenstein serían algunos de sus retoños.

La erupción del Pinatubo en Filipinas en 1991 dispersó una nube de gas que redujo las temperaturas en casi 0,3 grados, millones de personas se vieron afectadas directamente por las malas cosechas.

Hace unos 74.000 años, la explosión más catastrófica de los últimos tiempos produjo un cráter de cien kilómetros de ancho en Toba, en el norte de Sumatra, fue la culpable de sumir al planeta en un «invierno volcánico». Según algunos investigadores, nuestros antepasados ​​lejanos lucharon de una manera extraordinaria por la supervivencia. Krakatoa fue una caricatura a su lado.

El medio exterior también influye en los volcanes

El medio ambiente también puede influir en la actividad de los volcanes. Es poco conocido, pero hay ejemplos:

Los volcanes rodeados de hielo, como en Islandia, se ven afectados por el derretimiento rápido. El final de la última glaciación promovió la expulsión de magma que previamente había sido impedida, simplemente por el peso del hielo que lo aprisionaba (efecto botella de cava). A finales de la última glaciación Islandia «explotó» durante 1.500 años, con una actividad volcánica unas 30 a 50 veces superior a la de los últimos siglos. Un kilómetro de capa de hielo lo había impedido.

Las erupciones del volcán Pavlof en la península de Alaska parecen estar estrechamente controladas por el clima. Sistemas de tormentas de baja presión que cruzan en invierno provocan que el mar por debajo aumente su cota alrededor de 30 centímetros, el peso adicional del agua es suficiente para presionar sobre el sistema y exprimir el magma. Mirando hacia atrás en los últimos 100.000 años, el nivel del mar parece haber jugado un papel clave para impulsar a muchos volcanes a explotar. El monte Santa Helena, el Vesubio o el Etna también se han relacionado con la presión atmosférica e hídrica circundante.

El caso de la caldera del Hunga Tonga y el vapor de agua en 2022
Antes de la explosión del 15 de enero de 2022, la caldera del Hunga Tonga-Hunga Ha'apai estaba situada a 150 metros bajo el nivel del mar. La tremenda explosión se escuchó a más de 10.000 kilómetros y provocó tsunamis de agua como los conocidos hasta ahora y los de tipo Lamb (de presión atmosférica). Estas ondas de presión viajaron por la superficie de la Tierra dando cuatro vueltas al planeta en una dirección y tres veces en la dirección opuesta. Fue lo mismo que observaron los científicos en la erupción del Krakatoa de 1883.

Pero, además inyectó vapor de agua a altitudes de hasta 53 kilómetros. Usando las mediciones del Microwave Limb Sounder en el satélite Aura de la NASA, se estimó que el exceso de vapor vendría a ser el equivalente al del 10% de la cantidad de que normalmente reside en la estratosfera.

La novedad es que este evento no enfrió la superficie de nuestro planeta, sino que la podría estar calentando. La gran cantidad de agua inyectada en la estratosfera solo fue posible porque la caldera del volcán submarino estaba a la profundidad idónea para que se produjera el fenómeno en que la relación vapor de agua/aerosoles fuese la máxima: 150 metros de profundidad. Más superficial y no habría suficiente agua sobrecalentada. Más profundo y las inmensas presiones habrían taponado o disipado la erupción.

Este vapor adicional puede estar cambiando la química atmosférica, afectando temporalmente a la capa de ozono. El volcán Tonga no inyectó grandes cantidades de cenizas y aerosoles en la estratosfera, las enormes cantidades de vapor estarían sumando su efecto de calentamiento al global antropogénico. Duraría unos pocos años hasta que ese vapor se disipe. Además, desde 2010 (hace ya doce años), las extracciones de gas natural no convencional por métodos como la fractura hidráulica (fracking) estarían en su momento álgido de actuación como gas invernadero por el metano perdido estos años (unas 80 veces más potente que el CO2 los doce primeros años), cuyas estimaciones oscilan entre el 10 y el 20% de escapes según diversos estudios. Al igual, los embalses construidos por el ser humano estarían emitiendo en estos momentos de altas temperaturas más de 1.000 toneladas de metano anuales (Bridget R. Deemer et al. 2017).

El efecto del volcán Tonga se disiparía cuando el vapor de agua adicional salga de la estratosfera, pero los autores creen que no sería suficiente para frenar notablemente los efectos del cambio climático. Las mediciones hechas el pasado 31 de marzo muestran aún la persistencia de la pluma de vapor en la estratosfera baja y media, al mismo tiempo que sigue rodeando el globo. La intrusión de vapor se sigue ensanchando, extendiéndose principalmente hacia el norte. E

ste penacho requerirá un mayor seguimiento a medida que esta señal de la erupción se propaga hacia la estratosfera superior y hacia los polos en la Circulación Brewer-Dobson, una lenta corriente desde el hemisferio que, en fase invernal redistribuye el aire desde los trópicos a las latitudes medias. Este fenómeno parece estar siendo acelerado por el cambio climático, lo que alteraría la distribución global de la capa de ozono, favoreciendo su recuperación en latitudes altas.