O supervulcão Los Chocoyos na Guatemala, América Central, entrou em erupção por volta de 84, 000 anos atrás, e foi um dos maiores eventos vulcânicos dos últimos 100, 000 anos.

Dados petrológicos recentes mostram que a erupção de Los Chocoyos liberou grandes quantidades de enxofre e cloro e bromo, que destroem a camada de ozônio.

O vulcão fazia parte do conhecido Anel de Fogo, localizado como uma ferradura ao redor e no Pacífico. Esta é uma zona de terremotos, e aqui estão 75% de todos os vulcões conhecidos (ativos e dormentes). Os vulcões Atitlán e Tolimán seguiram a erupção de Los Chocoyos, e permanecer ativo hoje.

Em uma erupção, supervulcões podem causar enorme destruição localmente, mas também têm grandes impactos em todo o mundo devido às enormes emissões de gás e poeira para a atmosfera. E como um grupo de pesquisa agora mostra, eles podem causar grandes mudanças na atmosfera ao longo de vários anos.

Camada de ozônio enfraquecida

Com base na erupção de Los Chocoyos, cientistas da Universidade de Oslo (UiO), GEOMAR e NCAR simularam emissões de enxofre gasoso e halogênio para a atmosfera em tempos pré-industriais. Eles usaram o modelo do sistema terrestre da comunidade americana (CESM) / Modelo do clima da comunidade da atmosfera inteira (WACCM) com 'emissões' interativas de aerossóis vulcânicos e gases para a atmosfera.

As corridas mostraram que quantidades elevadas de sulfato e profundidade óptica de aerossol (AOD) da erupção persistiriam por cinco anos na atmosfera, e a quantidade de halogênio permaneceria alta por quase 15 anos.

Como consequência desta mudança na química atmosférica, a camada de ozônio entraria em colapso. Os pesquisadores descobriram uma redução de 80% na camada de ozônio como média global.

"O enfraquecimento do ozônio nesta escala pode causar um aumento de 550% na radiação UV nos primeiros cinco anos após a erupção, que pode ter impactos potenciais muito sérios sobre os humanos e a biosfera, "diz Hans Brenna, primeiro autor do estudo. Ele é doutorando no Departamento de Geociências da UiO e pesquisador do Instituto Meteorológico da Noruega.

O efeito sobre o clima após essa grande erupção vulcânica durará várias décadas.

"A recuperação dos níveis de ozônio pré-erupção e do clima leva 15 e 30 anos, respectivamente, de acordo com os resultados das simulações. O efeito duradouro do resfriamento da superfície da Terra é sustentado por um aumento imediato na área de gelo marinho no Ártico, seguido por um declínio no transporte de calor oceânico a 60 ° N para o Oceano Ártico. Este efeito persiste por até 20 anos, "diz Kirstin Krüger, professor de meteorologia da UiO.

O efeito da erupção atinge de forma diferente

Os pesquisadores também descobriram que o impacto das erupções vulcânicas seria diferente em diferentes partes do globo. No hemisfério norte, a erupção causaria resfriamento devido ao aumento dos aerossóis atmosféricos, o que aumentaria a precipitação e resultaria em uma diminuição na produção primária de mais de 25%. Eles também descobriram que a cobertura de gelo marinho aumentaria 40% nos primeiros 3 anos.

No equador e nas partes do norte da África, a erupção causaria aumento de umidade e resultaria em uma produção primária muito maior nos primeiros cinco anos após a erupção. Haveria uma mudança da zona de baixa pressão no equador, conhecida como Zona de Convergência Intertropical (ITCZ), que se moveria mais para as latitudes do sul. Além disso, o mar reagiria com mecanismos semelhantes ao El Niño durante os primeiros três anos; esses também se deslocarão para o sul.

"Como as incertezas do modelo para a resposta climática e química atmosférica em erupções vulcânicas são grandes, simulações como as nossas teriam que ser apoiadas por amostras físicas de paleoarquivos, como gelo e núcleos de sedimentos e um modelo de intercomparação coordenado, "Brenna diz.

Química atmosférica - uma disciplina importante para a pesquisa climática

A química atmosférica é um ramo da ciência atmosférica em que a química da atmosfera da Terra e de outros planetas é estudada. É um campo de pesquisa interdisciplinar típico e é baseado em várias disciplinas e métodos, como química ambiental, meteorologia, modelagem de computador, física e geologia, para nomear alguns. A pesquisa está cada vez mais ligada a outros campos, como estudos climáticos.

O principal autor deste artigo, Hans Brenna, recebeu os prêmios Outstanding Student Poster e PICO (OSPP) da European Geosciences Union (EGU) em 2018 pelo pôster intitulado "Destruição global do ozônio e aumento da radiação ultravioleta causada por erupções vulcânicas tropicais pré-industriais."

Com base neste pôster, eles foram convidados pela EGU para escrever um artigo, e agora está no jornal interativo de acesso aberto Química Atmosférica e Física .