Cuando el volcán Hunga Tonga-Hunga Ha’apai entró en erupción el 15 de enero de 2022 en el Pacífico Sur, provocó ondas expansivas que se sintieron en todo el mundo y provocó tsunamis en Tonga, Fiji, Nueva Zelanda, Japón, Chile, Perú y Estados Unidos. Estados. . También cambió la química y la dinámica de la estratosfera en el año posterior a la erupción, provocando una pérdida sin precedentes de hasta el 7% de la capa de ozono en grandes áreas del hemisferio sur, según un nuevo estudio publicado en la revista Nature. procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias (PNAS) de la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas (SEAS) John A. Paulson de Harvard y de la Universidad de Maryland.

Según las investigaciones, lo que impulsa estos cambios atmosféricos es la gran cantidad de vapor de agua inyectada en la estratosfera por los volcanes submarinos. La estratosfera se encuentra aproximadamente a 8 – 30 millas sobre la superficie de la tierra y es donde reside la capa protectora de ozono.

“La erupción de Hunga Tonga-Hunga Ha’apai fue realmente extraordinaria porque inyectó aproximadamente 300 mil millones de libras de agua en la estratosfera normalmente seca, una cantidad verdaderamente extraordinaria de agua de una sola erupción”, dijo David Wilmouthcientífico del proyecto en SEAS y primer autor del artículo.

“Esta erupción nos coloca en un territorio inexplorado”, dijo Ross Salawitch, profesor del Centro Interdisciplinario de Ciencias del Sistema Terrestre de la Universidad de Maryland y uno de los autores del estudio. “Nunca hemos visto, en la historia de los registros satelitales, tanto vapor de agua inyectado en la atmósfera y nuestro artículo es el primero en analizar las consecuencias aguas abajo en una amplia región de ambos hemisferios en los meses posteriores a la erupción utilizando datos satelitales y modelos globales”.

La erupción de Hunga Tonga-Hunga Ha’apai fue la mayor explosión jamás registrada en la atmósfera. La erupción arrojó aerosoles y gases a las profundidades de la estratosfera. Parte del material alcanzó la mesosfera inferior, a más de 30 millas sobre la superficie de la Tierra, una altura nunca registrada en erupciones volcánicas. Estudios anteriores encontraron que la erupción aumentó el vapor de agua en la estratosfera en un 10% en todo el mundo, con concentraciones aún mayores en algunas regiones del hemisferio sur.

Wilmouth, Salawitch y un equipo de otros investigadores utilizaron datos del Microwave Limb Sounder (MLS) instalado en el satélite Aura de la NASA, para rastrear no solo cómo se mueve el vapor de agua en todo el mundo, sino también monitorear la temperatura y los niveles de monóxido de cloro (ClO). , ozono (O3), ácido nítrico (HNO3) y cloruro de hidrógeno (HCl) en la estratosfera durante un año después de la erupción. Luego compararon estas mediciones con los datos recopilados por MLS de 2005 a 2021 antes de que ocurriera la erupción.

El equipo descubrió que la inyección de vapor de agua y dióxido de azufre (SO2) cambió la química y la dinámica de la estratosfera.

Desde una perspectiva química, el SO2 provoca un aumento de los aerosoles de sulfato, lo que proporciona una nueva superficie para que se produzcan reacciones químicas.

“Ciertas reacciones que podrían no ocurrir en absoluto o que solo ocurren lentamente pueden ocurrir más rápidamente si hay un aerosol disponible en el que pueda ocurrir la reacción”, dijo Wilmouth. “La inyección de SO2 de los volcanes permite la formación de aerosoles de sulfato y la presencia de vapor de agua provoca una producción adicional de aerosoles de sulfato”.

El aumento de los aerosoles de sulfato y el vapor de agua inició una serie de acontecimientos en la química atmosférica compleja que provocaron cambios generalizados en las concentraciones de varios compuestos, incluido el ozono.

El exceso de vapor de agua también tiene un efecto refrescante en la estratosfera, provocando cambios en la circulación, lo que provoca una disminución del ozono en el hemisferio sur y un aumento del ozono en los trópicos.

Los investigadores descubrieron que la máxima disminución del ozono se produjo en octubre, nueve meses después de la erupción.

No se puede simplemente alterar un componente de la estratosfera y dejar que suceda por separado. Los ciclos están conectados.
DAVID WILMOUTH
CIENTÍFICO DE PROYECTOS MARINOS