Cuando el volcán submarino Hunga Tonga-Hunga Ha’apai entró en erupción en Tonga en enero de 2022, su explosión acuosa fue enorme e inusual al lanzar vapor de agua a la atmósfera, por ello, las y los científicos están tratando de comprender sus impactos.
En ese sentido, las y los investigadores estimaron que la erupción elevó la cantidad de agua en la estratosfera, la segunda capa de la atmósfera, por encima del rango donde viven y respiran las personas, en alrededor de 5%.
Por tal razón, están tratando de averiguar cómo toda esa agua podría afectar la atmósfera y si podría calentar la superficie de la Tierra en los próximos años.
“Este fue un evento único en la vida”, dijo el autor principal Holger Voemel, científico del Centro Nacional de Investigación Atmosférica en Colorado.
Las grandes erupciones, dijeron el equipo de científicos, suelen enfriar el planeta. La mayoría de los volcanes expulsan grandes cantidades de azufre, que bloquea los rayos del Sol, así lo señaló Matthew Toohey, investigador climático de la Universidad de Saskatchewan, que no participó en el estudio.
La explosión de Tonga, comentó, fue mucho más empapada: la erupción comenzó bajo el océano, por lo que disparó una columna con mucha más agua de lo habitual.
Además, agregó, dado que el vapor de agua actúa como un gas de efecto invernadero que atrapa el calor, la erupción probablemente elevará las temperaturas en lugar de bajarlas.
Por su parte, la científica climática de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica, Karen Rosenlof, dijo que espera que los efectos sean mínimos y temporales.
“Esta cantidad de aumento podría calentar la superficie una pequeña cantidad durante un corto período de tiempo”, puntualizó.
El vapor de agua, mencionó Toohey, permanecerá en la atmósfera superior durante algunos años antes de llegar a la atmósfera inferior. Mientras tanto, el agua adicional también podría acelerar la pérdida de ozono en la atmósfera.
Sin embargo, explicó Voemel, es difícil para los científicos decirlo con seguridad, porque nunca han visto una erupción como ésta.
La estratosfera se extiende desde alrededor de 7.5 millas a 31 millas (12 a 50 kilómetros) sobre la Tierra y suele ser muy seca.
El equipo de Voemel estimó el penacho del volcán utilizando una red de instrumentos suspendidos de globos meteorológicos. Por lo general, estas herramientas ni siquiera pueden medir los niveles de agua en la estratosfera porque las cantidades son muy bajas.
Estudio de la NASA
Otro grupo de investigación monitoreó la explosión usando un instrumento en un satélite de la NASA. En su estudio, publicado a principios de este verano, estimaron que la erupción fue aún mayor, agregando alrededor de 150 millones de toneladas métricas de vapor de agua a la estratosfera, tres veces más de lo que encontró el estudio de Voemel.
Voemel reconoció que las imágenes satelitales podrían haber observado partes de la columna que los instrumentos del globo no pudieron captar, lo que hizo que su estimación fuera más alta.
De cualquier manera, dijo, la explosión de Tonga no se parece a nada visto en la historia reciente, y estudiar sus consecuencias puede brindar nuevos conocimientos sobre la atmósfera.
Vapor de agua
Un nuevo estudio utiliza datos recopilados por el satélite Aura de la NASA para evaluar la cantidad de agua que fue empujada a la estratósfera, la segunda capa de la atmósfera, por este volcán que se empieza entre los seis y 20 kilómetros, hasta los 50 kilómetros.
Sus resultados revelaron que en total 146 mil toneladas métricas de vapor de agua habían ingresado a la estratósfera tras la erupción del volcán, llegando incluso a 53 kilómetros de altura, hasta la mesosfera, convirtiéndose en la inyección de agua más grande y alta en esta capa desde que se comenzaron a tomar medidas.
La erupción de Tonga produjo bajos niveles de dióxido de azufre en comparación a otras explosiones similares y la mayor parte de sus cenizas cayeron rápidamente al suelo, por lo que las estimaciones iniciales apuntaron a que tendría poco efecto en el clima.
Sin embargo, los estudios iniciales se basaron en la cantidad de cenizas y gases emitidas por el volcán, y no consideraron el exceso de vapor de agua, que podría tener un efecto contrario y calentar la atmósfera, tal como sucede con los gases de efecto invernadero.
NASA has followed the Pacific Islands evolution for years. Then Hunga Tonga-Hunga Ha’apai erupted. 🌋
— NASA Earth (@NASAEarth) September 20, 2022
“It gave us a window into a rapid-paced life history of an island.”
Here’s what we learned from seeing it through @NASA and @ESA satellites 👉 https://t.co/M5jv3N86Qa pic.twitter.com/iASAXZBQ7p
Además, como es más probable que el agua permanezca más tiempo que los gases volcánicos, que normalmente caen de la atmósfera en dos o tres años, el efecto de calentamiento durará más que cualquiera de enfriamiento, convirtiendo así la explosión del Tonga en la primera erupción registrada en causar este tipo de comportamiento.
El aumento tan fuerte en el vapor de agua podría disminuir la cantidad de ozono en la estratósfera, debilitante la capa de ozono que protege a la Tierra de la radiación ultravioleta del Sol, pues al descomponerse en iones OH (Oxígeno e Hidrógeno), el agua reacciona con el ozono, aunque no está claro exactamente la forma en que la afectará completamente.