Vulkánok és emberek
A vulkanizmus hathat a klímára pozitív-negatív visszacsatolásokkal, ám a tűzhányók esetében sokkal kevesebb volt az éves szén-dioxid-kibocsátás, mint az antropogén-kibocsátás mértéke. Ezért mondjuk, érdemes elgondolkodni, hogy milyen globális méretekben tudunk változásokat előidézni.
Érdemes elgondolkodnunk azon, hogy noha kicsik vagyunk e bolygón, tevékenységünk mégis globális mértékben képes befolyásolni az éghajlatot – hangsúlyozta Demény Attila akadémikus, a Magyar Tudományos Akadémia Csillagászati és Földtudományi Kutatóközpontja Földtani és Geokémiai Intézetének igazgatója, aki A vulkanizmus hatása a Föld klímaviszonyaira címmel tartott előadást a magyar tudomány ünnepe keretében. Mint az MTI-Pressnek elmondta, előadása azokról a vulkanizmus hatásával foglalkozó szakirodalmi adatokról szólt, amelyeket ő gyűjtött össze, hogy kiderítse, mennyire hatnak a tűzhányók a klímára.
A tűzhányókitörés több léptékben is hathat az éghajlatra
– A klímaváltozás érdekes kérdés, hiszen a klímaszkeptikusok az egész éghajlat-változási kérdést bizonyos kutatói körök „bizniszének” tartják, mondván, hogy sokkal nagyobb klímaváltozások is voltak a Földön, mint amilyet most látunk – jegyezte meg. – Ezért úgy vélik, hogy semmi közünk hozzá, egyszerűen el kell viselnünk. A másik oldal szerint viszont az emberi szén-dioxid-kibocsátás hatására klímakatasztrófa fenyeget. A kérdés az, hogy az emberi szén-dioxid-kibocsátás mennyiben befolyásolja a Föld klímaviszonyait, és más tényezők – köztük a vulkanizmus – miként hatottak vagy hatnak bolygónk éghajlatára. A kérdés eldöntéséhez a folyamatokat kvantifikálni kell, minden elméletet számokkal kell alátámasztani.
Szavai szerint még egy olyan „egyedi” tűzhányókitörés is, mint amilyen a Fülöp-szigeteki Pinatubo 1991-es működésbe lépése volt, több léptékben is hathat az éghajlatra.
– A tűzhányó 1991-ben tört ki, ennek nyomán 1992-ben és 1993-ban félfokos átlaghőmérséklet-csökkenés volt globálisan tapasztalható. Az óriási erejű kitörés 30-35 kilométeres magasságba lövellte a sztratoszférába a vulkáni port és a szulfátokat, és mivel ez az Egyenlítő környéken történt, a kilövellt anyagok valósággal beburkolták a Föld egész felszínét, visszaverve a napsugárzás egy részét. A tűzhányó kitörése ezáltal lehűlést okozott. A másik véglet okozhat felmelegedést is, miként azt látjuk a földtörténeti múltban, amikor mai ésszel szinte felfoghatatlan mértékű vulkanikus események játszódtak le fogalmazott Demény Attila.
(Forrás: Wikimedia Commons)
Az egyik ilyen óriási hatású eseménysorozat volt a szibériai „trappbazalt-vulkanizmus”, a hasadékokhoz kötődő nagy kiterjedésű, egymásra rétegződő bazaltömlések.
– A legújabb kormeghatározási módszerek szerint 600 ezer évig tartott a folyamat, ezen belül 100-200 ezer éven át rendkívül intenzív volt a vulkanikus aktivitás – emelte ki az akadémikus. – A körülbelül 600 ezer éves időtartam alatt 3-6 millió köbkilométer bazalt ömlött a felszínre. Hogy ha összehasonlítjuk a Pinatubo anyagkibocsátásával és annak hatásával, akkor elképzelhetjük, hogy sok ezer egymás után bekövetkezett kitörés miként befolyásolhatta a Föld éghajlatát. Befolyásolta is, hiszen a szibériai trappbazalt-vulkanizmus volt az egyik előidézője a 250 millió évvel ezelőtt bekövetkezett perm-triász nagy kihalási eseménynek, amikor a fajoknak körülbelül a 95 százaléka tűnt el a Föld színéről.
Felnyílt az Atlanti-óceán
Demény Attila kitért arra, hogy miként mérhető a vulkanizmus hatása. A magmás kőzetekben például ki lehet mutatni az úgynevezett könnyenillók arányát, azaz olyan vegyületekét, amelyek felszíni viszonyok között folyadék- vagy gázfázist alkotnak. Erre modellszámításokat végeztek, megállapítva, hogy mennyi lehetett egykoron a kibocsátás. E hihetetlen mértékű vulkanizmusnak a becsült kibocsátása 0,02 gigatonna szén-dioxid per év volt, ezzel szemben a jelenleg az éves antropogén (emberi) szén-dioxid-kibocsátás nagyságrendekkel több, körülbelül 7 gigatonna szén-dioxid.
Több, a szibériai trappbazalt-vulkanizmushoz hasonló nagyhatású esemény is volt a földtörténeti múltban, például a 200 millió évvel ezelőtti triász-jura kihalást lemeztektonikai folyamatok váltották ki: az addig összetartozó amerikai, európai és afrikai földrész kezdett egymástól elszakadni, és felnyílt az Atlanti-óceán. – A több ezer kilométeres hasadék felnyílását ismét óriási magmás tevékenység kísérte, szén-dioxidot, kén-dioxidot juttatva a légkörbe. A szén-dioxid felmelegedést, a kén-dioxid pedig az aerosolképződés miatt lehűlést, erőteljesen változó környezeti feltételeket okozott, ez befolyásolta a klímát, és végeredményben kihalásokhoz vezetett. A kréta végi kihalást, amikor 65 millió évvel ezelőtt a dinoszauruszok eltűntek a Földről, az indiai szubkontinensen lejátszódó Dekkán-vulkanizmussal hozzák összefüggésbe – mutatott rá a tudós.
A vulkanizmus pozitív-negatív visszacsatolásokkal hathat a klímára
Az éghajlatot befolyásoló vulkanikus események a nem is oly távoli múltban is voltak. A Geophysical Research Letters című folyóiratban ez év elején jelent meg Gifford H. Miller professzornak, a boulderi Coloradói Egyetem Geokronológiai Kutatóközpont igazgatójának és munkatársainak nagy érdeklődést kiváltó tanulmánya. Az amerikai kutatók feltételezése szerint 1275 és 1300 között a Pinatubo kitöréséhez hasonló több vulkanikus esemény is lejátszódhatott a Földön, és ezek következtében kezdett el váratlanul romlani a klíma, beköszöntött a kis jégkorszak.
(Forrás: Wikimedia Commons / anne jimenez / CC BY 2.0)
– Volt valahol egy sorozat vulkanikus esemény, és azt lehet látni, hogy váratlanul hidegebbre váltott az éghajlat. Ezzel párhuzamosan a Napból érkező besugárzás is csökkent. Az amerikai kutatók elmélete szerint egy alapvetően alacsony napaktivitási időszakban következtek be a vulkanikus események, és hirtelen lehűlést okoztak. Elkezdett növekedni az északi-tengeri jég mennyisége is, ezzel nőtt a Föld albedója, a visszavert hősugárzás mértéke pedig további lehűlést generált – húzta alá az akadémikus, aki a publikáció alapján adatösszehasonlítási kísérletet végzett.
Összehasonlítás cseppkőadatokkal
Nyilatkozatában felfedte, hogy az előadás kedvéért a grönlandi GISP2-es jelű jégfúrás publikált adatait felhasználva a leülepedő vulkáni szulfát mennyiségét, valamint a naptevékenység változásait tükröző, a kozmikus sugárzás hatására keletkező berillium 10-es izotópjának (10Be) mennyiségét hasonlította össze saját cseppkőadataikkal, amelyek az észak-atlanti terület hőmérsékletét és csapadékmennyiségét mutatják.
(Forrás: Wikimedia Commons / Thedandyman / BY-SA 3.0)