Ролята на вулканите за промените в климата
Вулканичната активност има осезателен резултат върху земната атмосфера. В резултат на вулканичните изригвания в ниските пластове на атмосферата се отделят обилни количества аерозоли и парникови газове. Докато аерозолите водят до понижаване на постъпващата радиация върху земната повърхнина и световно намаляват температурата на Земята за избран интервал от време, то парниковите газове водят до стопляне. Въпреки това климатичните промени не могат да се обяснят с вулканизма, защото количеството парникови газове, отделени от антропогенната активност, доста надвишава вулканичните излъчвания на въглероден диоксид.
Земната атмосфера съставлява примес от разнообразни газове и е формирана основно от азот (78%) и О2 (21%), а също по този начин и от дребни количества въглероден диоксид (CO 2 ) и аргон (Ar). В състава на въздуха вземат участие също друго количество водни пари и други газове, като последните се мерят в хилядни и/или милионни елементи от %. В резултат от вулканичните изригвания в тропо– и стратосферата постъпват огромни количества водни пари, CO 2 , серен диоксид (SO 2 ), хлороводород (HCl), флуороводород (HF) и пепел (McGee et al., 1997). Вулканичната пепел може да се разнесе на стотици и даже хиляди километри от преобладаващите ветрове и да аргументи промени в метеорологичните условия, продължаващи от няколко дни до няколко седмици. Често това има и отрицателен стопански резултат върху въздушния трафик. Въпреки това нарасналото пепелно наличие не оказва значително въздействие върху климата, за разлика от излъчванията на CO 2 , който е парников газ. От друга страна, отделеният SO 2 участва в химични реакции, трансформирайки се в сярна киселина (H 2 SO 4 ). Тя се кондензира бързо в стратосферата и образува сулфатни аерозоли (фиг. 1). Те от своя страна, отразяват постъпващата към Земята слънчева радиация, което води до изстудяване на приземния въздушен пласт. Освен това сулфатните аерозоли всмукват топлината, излъчена от земната повърхнина, като по този метод затоплят стратосферата. Следователно смяната на климата вследствие на вулкански ерупции, зависи от мащаба на изригването и количеството на отделените газове.
Фиг. 1 Реакции на вулканските газове с атмосферния въздух (Изображение: USGS)
Изригването на вулкана Пинатубо, ситуиран на о. Лусон (Филипински острови), се смята за едно от най-големите през XX век. На 15 юни 1991 година вулканът отделя 5 км 3 материал в атмосферата, образувайки облак издигащ се на височина 35 км. При това изригване в стратосферата са постъпили 20 млн. тона SO 2 , които са предизвикали световно захлаждане на атмосферата в интервала 1991 – 1993 година с към 0.1°–0.3°C (Robock, Mao, 1994). Вероятно изригването на Пинатубо е имало по-малки мащаби от изригването на Кракатау през 1883 година и Тамбора през 1915 година Това са единствено образци за резултата от вулканичните изригвания върху климата в исторически проект. Допуска се, че някои мега изригвания могат да оказват доста по-времетраен/дългосрочен резултат върху климата (Zielinski, 2000)
Според актуалните разбирания климатичните промени са провокирани от измененията в постъпващата слънчевата радиация, концентрацията на парникови газове и аерозоли в атмосферата. Често се вършат опити за пояснение на настъпващите промени на климата на Земята посредством вулканите, които са естествени източници на парникови газове (CO 2 ). Според скептиците повишението на концентрацията на CO 2 в атмосферата е породено от огромните вулканични изригвания. Проучванията на вулканичните излъчвания разрешават на учените да съпоставят количествата на вулканичните газове с излъчванията, основани от антропогенната активност и да оценят въздействието както на минали, по този начин и на бъдещи изригвания върху климата на Земята. Анализът на получените и систематизирани данни на световно равнище демонстрира, че вследствие на човешката активност годишно се отделят 35 гигатона CO 2 (1 гигатон = 1 милиарда тона), а от вулканските изригвания се отделя сред 0.15 и 0.26 гигатона CO 2 или сред 134 и 233 пъти по-малко CO 2 по отношение на антропогенните излъчвания (Gerlach, 2011). Дори най-големите изригвания не могат да се съпоставят по количество обособен CO 2 с антропогенните действия. Изригването на вулкана Пинатубо е отделило 0.05 гигатона CO 2 , до момента в който единствено в резулта на производството на цимент се отделят 1,4 гигатона CO 2 годишно (Gerlach, 2011).
В умозаключение на всичко казано, излиза наяве, че вулканичната активност има разнопосочен резултат върху климата. От една страна изригванията отделят аерозоли, които имат потвърден резултат за понижаване на междинната температура на Земята. В резултат на изригванията се отделят и парникови газове, които имат противопоставен резултат. Въпреки това вулканичните изригвания са необичайност, а антропогенната активност е непрекъсната. Следователно климатичните промени не могат да се обяснят изцяло с вулканичните изригвания. Това постанова съществено преразглеждане на човешките действия и оценка на въглеродния им отпечатък. Това обаче е друга тематика, която заслужава настрана внимание.
Автор: Петко Божков / Климатека
