Uma nova investigação sugere que as partículas que bloqueiam a luz solar provenientes de uma erupção extrema não arrefeceriam as temperaturas da superfície da Terra tão severamente como se estimava anteriormente.



Há cerca de 74 mil anos, o vulcão Toba, na Indonésia, explodiu com uma força 1.000 vezes mais poderosa do que a erupção do Monte Santa Helena em 1980. O mistério é o que aconteceu depois disso – ou seja, até que ponto aquela explosão extrema pode ter arrefecido as temperaturas globais.

Quando se trata dos vulcões mais poderosos, os investigadores especulam há muito tempo como o arrefecimento global pós-erupção – por vezes chamado de inverno vulcânico – poderia representar uma ameaça para a humanidade. Estudos anteriores concordaram que ocorreria algum resfriamento em todo o planeta, mas divergiram sobre quanto. As estimativas variaram de 3,6°F a 14°F (2°C a 8°C).

Num novo estudo publicado no Journal of Climate , uma equipe do Instituto Goddard de Estudos Espaciais (GISS) da NASA e da Universidade de Columbia, em Nova York, usou modelagem computacional avançada para simular supererupções como o evento Toba. Eles descobriram que o resfriamento pós-erupção provavelmente não excederia 1,5°C (2,7°F), mesmo nas explosões mais poderosas.

“As mudanças de temperatura relativamente modestas que consideramos mais compatíveis com as evidências poderiam explicar por que nenhuma supererupção produziu evidências sólidas de uma catástrofe em escala global para os seres humanos ou para os ecossistemas”, disse o principal autor Zachary McGraw, pesquisador do NASA GISS e da Universidade de Columbia. .

Para se qualificar como uma supererupção, um vulcão deve liberar mais de 240 milhas cúbicas (1.000 quilômetros cúbicos) de magma. Estas erupções são extremamente poderosas – e raras. A supererupção mais recente ocorreu há mais de 22 mil anos na Nova Zelândia. O exemplo mais conhecido pode ser a erupção que destruiu a cratera Yellowstone, no Wyoming, há cerca de 2 milhões de anos.

Pequenas partículas, grandes questões

McGraw e colegas decidiram compreender o que estava a motivar a divergência nas estimativas de temperatura dos modelos porque “os modelos são a principal ferramenta para compreender as mudanças climáticas que aconteceram há demasiado tempo para deixar registos claros da sua gravidade”. Eles estabeleceram uma variável que pode ser difícil de determinar:o tamanho das partículas microscópicas de enxofre injetadas a quilômetros de altura na atmosfera.

Na estratosfera (cerca de 6–30 milhas de altitude), o gás dióxido de enxofre dos vulcões sofre reações químicas para se condensar em partículas de sulfato líquido. Estas partículas podem influenciar a temperatura da superfície da Terra de duas formas contrárias:reflectindo a luz solar que entra (causando arrefecimento) ou retendo a energia térmica que sai (uma espécie de efeito de aquecimento com efeito de estufa).

Ao longo dos anos, este fenómeno de arrefecimento também suscitou questões sobre como os humanos poderiam reverter o aquecimento global – um conceito chamado geoengenharia – injectando intencionalmente partículas de aerossol na estratosfera para promover um efeito de arrefecimento.

Os pesquisadores mostraram até que ponto o diâmetro das partículas de aerossol vulcânico influenciava as temperaturas pós-erupção. Quanto menores e mais densas as partículas, maior será a sua capacidade de bloquear a luz solar. Mas estimar o tamanho das partículas é um desafio porque as supererupções anteriores não deixaram evidências físicas confiáveis. Na atmosfera, o tamanho das partículas muda à medida que coagulam e condensam. Mesmo quando as partículas caem de volta à Terra e são preservadas em núcleos de gelo, elas não deixam um registro físico nítido devido à mistura e compactação.

Ao simular supererupções em vários tamanhos de partículas, os pesquisadores descobriram que as supererupções podem ser incapazes de alterar dramaticamente as temperaturas globais mais do que as maiores erupções dos tempos modernos. Por exemplo, a erupção do Monte Pinatubo, nas Filipinas, em 1991, causou uma queda de cerca de meio grau nas temperaturas globais durante dois anos.

Luis Millán, cientista atmosférico do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA, no sul da Califórnia, que não esteve envolvido no estudo, disse que os mistérios do resfriamento da supererupção convidam a mais pesquisas. Ele disse que o caminho a seguir é realizar uma comparação abrangente de modelos, bem como mais estudos laboratoriais e de modelos sobre os fatores que determinam o tamanho das partículas de aerossóis vulcânicos.

Dadas as incertezas em curso, Millán acrescentou:“Para mim, este é outro exemplo de por que a geoengenharia através da injeção de aerossóis estratosféricos está muito, muito longe de ser uma opção viável”.

Mais informações: Zachary McGraw et al, Resfriamento global severo após supererupções vulcânicas? A resposta depende do tamanho desconhecido do aerossol, Journal of Climate (2023). DOI:10.1175/JCLI-D-23-0116.1
Informações do diário: Jornal do Clima

Fornecido pela NASA