Un mundo de fuego y hielo: volcanes y cambio climático

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Aunque en las tierras de Poniente hay volcanes (Montedragón con sus yacimientos de vidriagón) y por supuesto hielo (de momento al norte del Muro), no se trata de hablar del mundo de Juego de Tronos. Vamos a analizar la relación que existe entre erupciones volcánicas y cambios más o menos abruptos e intensos en el clima de la Tierra. ¿Desde cuándo sabemos que existe esta relación? ¿Los volcanes enfrían el clima o lo calientan? ¿Han afectado al ser humano? ¿Pueden volver a hacerlo?

TEXTO POR MARTA PÉREZ-FOLGADO
ILUSTRADO POR ENERI MATEOS
ARTÍCULOS
CAMBIO CLIMÁTICO | EXTINCIÓN | VULCANISMO
21 de Enero de 2016

Cuando un volcán entra en erupción, el magma que alimenta su cámara magmática se separa en fracciones sólidas (piroclastos, como las cenizas y las bombas volcánicas), líquidas (la lava) y gaseosas, al acercarse a la superficie y salir al exterior. Dependiendo del tipo de erupción, la fracción sólida y la gaseosa tendrán una importancia variable y distinta composición química. Entre los gases más abundantes se encuentran el vapor de agua, el dióxido de carbono (CO2) y el dióxido de azufre (SO2). En las erupciones suficientemente potentes las cenizas y los gases expulsados por el volcán pueden alcanzar una gran altura. A veces llegan no solo a la troposfera (la capa más baja de la atmósfera), sino que se adentran en la estratosfera, cuando superan los diez kilómetros de altitud. Las cenizas pueden permanecer desde días hasta varios meses en la atmósfera, dependiendo de la intensidad y duración de la erupción, para acabar —finalmente— cayendo a tierra. Antes de que eso suceda, y dependiendo de dónde tuvo lugar la erupción, pueden dar la vuelta al mundo gracias a la circulación de aire a gran escala que se produce en la atmósfera. Los gases inyectados por los volcanes, sin embargo, pueden permanecer mucho más tiempo en la atmósfera. Cuanto más cercana al Ecuador sucede una erupción volcánica, y más potente es (llevando grandes cantidades de materiales hasta la estratosfera), más probabilidades hay de que esta afecte al clima. Los dos principales gases emitidos por los volcanes, CO2 y SO2, tienen a priori efectos contrarios sobre el clima. De sobra conocidos son los efectos del CO2: es un gas de efecto invernadero, cuyo incremento provoca un aumento de la temperatura de la atmósfera. Por ello, las erupciones volcánicas pueden producir aumentos de temperatura global. Sin embargo, —por si alguien se lo estaba preguntando— la liberación anual de CO2 por parte de los volcanes es solo una pequeña parte de las emisiones de gases con efecto invernadero si lo comparamos con las que generamos nosotros (antropogénicas). Las primeras se miden en millones de toneladas al año, mientras que las nuestras en miles de millones de toneladas. No obstante, todos los registros y estudios de que se disponen hasta el momento no apuntan hacia un calentamiento de origen volcánico, sino todo lo contrario: las erupciones volcánicas producen enfriamientos; mundos de hielo provocados por mundos de fuego. ¿Cómo es esto posible? Uno de los protagonistas evidentes son las cenizas, que —literalmente— pueden bloquear la luz solar. Sin embargo, las cenizas por sí solas no explican las caídas de temperatura globales que pueden ir asociadas a las grandes erupciones volcánicas. El otro gran actor es el dióxido de azufre. El SO2 reacciona rápidamente en la estratosfera con el agua, transformándose en ácido sulfúrico (H2SO4), que se condensa en microgotas de aerosol. Estos aerosoles de ácido sulfúrico son muy eficaces absorbiendo la radiación entrante, de forma que dicha energía no llega a la troposfera, enfriándola. Cuando las gotas de aerosol finalmente caen pueden también afectar a la formación de nubes, contribuyendo aún más al enfriamiento. En erupciones históricas, la bajada de temperaturas se sigue detectando tiempo después de que los aerosoles hayan disminuido hasta sus valores iniciales.

Las erupciones volcánicas producen enfriamientos; mundos de hielo provocados por mundos de fuego

Benjamin Franklin , además de describir la Corriente del Golfo, ayudar a redactar la Declaración de Independencia de los EEUU y jugar con cometas metálicas en días de tormenta (entre otro montón de cosas), fue el que primero que mencionó la posible relación entre una erupción volcánica y un cambio climático. Corría el año 1783 y Franklin estaba en París negociando la independencia de Estados Unidos. Ese fue un «año sin verano»: los rayos del sol no conseguían calentar la tierra y una especie de niebla seca pestilente cubría Europa. En un escrito del año siguiente, hizo notar que quizá ese humo provenía de las erupciones del volcán Hekla, en Islandia, esparcidos por los vientos a lo largo de los países europeos. Y no andaba mal encaminado, aunque se equivocó de volcán pues había sido el Laki y no el Hekla, hecho que le podemos perdonar a Mr. Franklin.

Benjamin Franklin fue el que primero que mencionó la posible relación entre una erupción volcánica y un cambio climático

Pero 1783 no ha sido el único «año sin verano», ni siquiera el más famoso. Ese honor probablemente se lo lleve 1816. En la primavera de 1815, el volcán Tambora, en Indonesia, había entrado en erupción, lanzando por los aires 150 km3 de piroclastos que alcanzaron una altura de 33 km en la atmósfera, volatilizando 1200 m de altura del volcán, que pasó a tener 2850 m. Hubo unas 88 000 muertes entre víctimas del volcán, de los tsunamis provocados por la propia actividad volcánica, y del hambre y las enfermedades que aparecieron poco después. Unos meses más tarde, en el verano de 1816, parte de las cenizas y gases expulsados por el Tambora afectaron a la meteorología del hemisferio norte, provocando gran cantidad de anomalías, como nevadas de color rojo en Hungría e Italia, vendimias en noviembre en el valle del Rhin, o que se produjeran revueltas por la falta de comida en varios países europeos, pues las cosechas no habían crecido. También hubo consecuencias en el aspecto artístico-literario, como algunos de los paisajes pintados por William Turner, el poema Oscuridad de Lord Byron o la novela Frankenstein de Mary Shelley.

En épocas más recientes, la erupción con más influencia en el clima ha sido la del Monte Pinatubo (Filipinas) en junio de 1991. Además de la ceniza, el Pinatubo eyectó entre 15 y 30 millones de toneladas de SO2, que alcanzaron una altura de 34 km. La nube de aerosol dio la vuelta al mundo y se mantuvo en suspensión durante un año. En los dos años siguientes, la temperatura global del planeta bajó 0,5 ºC. Además, el agujero de la capa de ozono batió esos dos años récords de tamaño sobre la Antártida.

Si nos parece asombroso que un único volcán y una única erupción volcánica puedan provocar semejantes cambios e influir en la actividad humana de tal manera, no podrán sino maravillarnos otros ejemplos que a punto estuvieron incluso de hacer que no existiéramos como especie. Hace unos 74 000 años tuvo lugar una colosal erupción en el volcán Toba, en la isla de Sumatra (Indonesia), que empequeñece cualquier otra ocurrida en los últimos 25 millones de años. Se calcula que unos asombrosos 2800 km3 de material se expulsaron a la atmósfera. En la zona se formó un lago, el actual Lago Toba, de 100x30 km, que es el lago de cráter más grande del mundo. En su centro, el volcán sigue activo. La erupción produjo un invierno volcánico de alrededor de seis años, con caídas globales de temperatura de unos 6 ºC. La lluvia ácida y la gran capa de ceniza a cientos de kilómetros a la redonda del volcán contribuyeron al ambiente apocalíptico. Existe una teoría que afirma que, debido a esta supererupción y a sus consecuencias climáticas, la población humana de la época atravesó un cuello de botella, sobreviviendo únicamente entre 3000 y 10 000 individuos, de los cuales procederíamos todos nosotros. Por supuesto, otras especies también sufrieron las consecuencias de la erupción y el cambio climático asociado.

La erupción produjo un invierno volcánico de alrededor de seis años, con caídas globales de temperatura de unos 6 ºC

Entonces, ¿podría una erupción volcánica llegar a ser responsable de la extinción de especies? Por supuesto. La mayor extinción masiva experimentada por este planeta tuvo lugar hace 252 millones de años, al final del Pérmico. También se llama «la Gran Mortandad» y marca el final del Paleozoico y el inicio del Mesozoico. Desaparecieron el 96% de las especies marinas y el 70% de las terrestres. La biosfera tardó unos 10 millones de años en recuperarse. Es un evento difícil de estudiar puesto que gran parte de las evidencias han sido, bien erosionadas o bien subducidas en el manto terrestre, pero los geólogos saben que uno de los protagonistas de esta extinción fue una serie de erupciones volcánicas gigantescas que se produjeron en Siberia y en China. Probablemente no fueran el único culpable, pero sí uno de los grandes protagonistas. El material volcánico producido en las erupciones de Siberia (que se conocen como «Siberian traps») ocupó dos millones de kilómetros cuadrados y, al contrario que las coladas basálticas habituales, gran parte de ellas fueron explosivas. Las inmensas nubes de cenizas y aerosoles ácidos contribuyeron a la serie de acontecimientos que llevó al desastre biológico del final del Pérmico.

Entonces, ¿podría una erupción volcánica llegar a ser responsable de la extinción de especies? Por supuesto

La humanidad tiene que estar alerta, ya que cualquiera de los ejemplos de erupciones que hemos visto puede repetirse en un futuro. Vivimos en un planeta muy dinámico, tanto de manera endógena (lo cual produce las erupciones), como exógena (con un complejo sistema climático que debe incorporar las emisiones). Lo sabemos y estaremos preparados para ello, por si se acerca el invierno… volcánico.

REFERENCIAS

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