Se sabe que las erupciones volcánicas enfrían el clima global, pero también pueden exacerbar la fusión de las capas de hielo, según un artículo publicado en Comunicaciones de la naturaleza .
Los investigadores que analizaron los núcleos de hielo y los depósitos de agua de deshielo encontraron que las erupciones antiguas causaron el derretimiento inmediato y significativo de la capa de hielo que cubría gran parte del norte de Europa al final de la última edad de hielo, hace unos 12,000 a 13,000 años.
"En un lapso de tiempo de 1,000 años, descubrimos que las erupciones volcánicas generalmente se corresponden con una mejor fusión de la capa de hielo en aproximadamente un año", dice el autor principal Francesco Muschitiello, quien completó la investigación como becario postdoctoral en Lamont-Doherty de la Universidad de ColumbiaObservatorio de la Tierra.
Estos no eran volcanes en erupción en o cerca de la capa de hielo, sino que se encontraban a miles de kilómetros de distancia en algunos casos. Las erupciones arrojaron enormes nubes de cenizas al cielo, y cuando la ceniza cayó sobre la capa de hielo, su color más oscuro hizo queel hielo absorbe más calor solar de lo habitual
"Sabemos que si tienes hielo más oscuro, disminuyes la reflectancia y se derrite más rápidamente. Es ciencia básica", dice Muschitiello. "Pero hasta ahora nadie ha podido demostrar este vínculo directo entre el vulcanismo y el derretimiento del hielo cuandose trata de climas antiguos "
El descubrimiento proviene de las secciones transversales de depósitos, llamadas vástagos glaciales, la mayoría de los cuales fueron recolectados en las décadas de 1980 y 1990. Las varvas son los sedimentos en capas que se forman cuando el agua de deshielo debajo de una capa de hielo dirige grandes cantidades de escombros hacia los lagos cercanosborde de la lámina. Al igual que los anillos de un árbol, las capas de una varilla glacial cuentan la historia de las condiciones de cada año; una capa más gruesa indica más derretimiento, ya que habría habido un mayor volumen de agua para transportar el sedimento.
El equipo también comparó las varvas con los núcleos de la capa de hielo de Groenlandia, cuyas capas contienen un registro de las condiciones atmosféricas antiguas. Las pruebas de sulfatos en esas capas revelaron qué años experimentaron erupciones volcánicas explosivas, que tienden a liberar grandes cantidades de cenizas.En las capas de hielo con capas de varvas de los mismos períodos de tiempo, el equipo descubrió que los años con actividad volcánica explosiva correspondían a capas de varvas más gruesas, lo que indicaba una mayor fusión de la capa de hielo del norte de Europa.
Muschitiello y sus colegas estudiaron un período que oscila entre 13.200 y 12.000 años atrás, cuando la última edad de hielo estaba en transición hacia el clima cálido de hoy. Se centraron específicamente en las erupciones volcánicas en las altas latitudes del norte, eventos similares a las erupciones de Islandia en 2010Volcán Eyjafjallajökull. Aunque esa erupción fue relativamente menor, su gran nube de cenizas detuvo el tráfico aéreo en la mayor parte de Europa durante aproximadamente una semana.
¿Cuánto derretimiento puede causar una erupción como esa? "Es difícil establecer un número exacto", dice el glaciólogo y coautor James Lea de la Universidad de Liverpool. "Depende de muchos factores". Ejecutar miles de simulaciones de modelos,el equipo descubrió que la cantidad de derretimiento depende de la erupción individual, en qué estación ocurre, las condiciones de la capa de nieve en ese momento y la elevación de la capa de hielo. "Cambie cualquiera de estos y obtendrá diferentes cantidades de derretimiento,"dice Lea. En los peores escenarios, el modelo predijo que la deposición de cenizas eliminaría entre 20 centímetros y casi un metro de hielo de la superficie de las partes más altas de la capa de hielo".
Los resultados del modelo deben tomarse con una pizca de sal, advierte Muschitiello, debido a las incertidumbres sobre las condiciones pasadas. Sin embargo, debido a que el equipo simuló una gama muy amplia de condiciones potenciales, confía en que la respuesta real de la capa de hielo se encuentra en algún lugar dentro de surango.
Michael Sigl, un paleoclimatólogo del Instituto Paul Scherrer en Suiza que no participó en el nuevo estudio, dice que la hipótesis de que las partículas de ceniza podrían contrarrestar los efectos refrescantes de las erupciones volcánicas es intrigante. Pero, dijo, "las coincidencias en elel momento de los eventos de fusión rápida de la capa de hielo y las fechas de erupción no implican automáticamente la causalidad, y puede haber otros escenarios que podrían ser consistentes con los datos presentados. "El propio trabajo de Sigl ha encontrado un vínculo entre el agotamiento del ozono inducido por la erupción y la deglaciación en elHemisferio Sur. Sin embargo, dice, el nuevo estudio muestra que se necesita más trabajo para comprender los efectos de las emisiones de aerosoles de las erupciones volcánicas.
Los resultados preliminares sugieren que "las capas de hielo actuales son potencialmente muy vulnerables a las erupciones volcánicas", dice Muschitiello. También señalan un posible agujero en los modelos climáticos que los científicos usan para hacer predicciones sobre el futuro: los modelos actualmente nosimule la respuesta de las capas de hielo a los cambios en la deposición de partículas de la atmósfera de forma interactiva.
Otra implicación intrigante es que investigaciones anteriores han sugerido que el derretimiento de las capas de hielo y los glaciares podría aumentar la frecuencia de erupciones volcánicas en áreas glaciadas aligerando las cargas en la corteza terrestre, permitiendo que el magma subyacente se eleve. Si el vínculo entre el vulcanismo y la fusión de la capa de hielo esconfirmado, podría indicar la presencia de un llamado "ciclo de retroalimentación positiva" en el que las erupciones exacerban la fusión, y más fusión provoca más erupciones, y así sucesivamente.
Muschitiello dice que el estudio "puede darnos pistas sobre los mecanismos en juego cuando se espera un cambio climático rápido".
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Materiales proporcionados por El Instituto de la Tierra en la Universidad de Columbia . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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